Annual report on the implementation of the State Government Energy Conservation

The South Carolina General Assembly passed legislation in early June 2008 requiring all state agencies to develop energy conservation plans to reduce their energy consumption by one percent per year during fiscal years 2009-2013 and by a total of a 20 percent reduction in energy use by 2020. This legislation requires that each of these entities develop an energy conservation plan that addresses how it will meet energy use reduction goals and submit it to SCEO. This annual report reports the statewide progress in meeting the energy use reduction goals.

Reducing Urban Transport Energy Dependence: A New Urban Development Framework and GIS-Based Tool

High urban transport energy consumption is directly influenced by transport energy dependence. Dramatic reductions in urban transport energy dependence or consumption are not yet being widely observed despite the variety of urban planning tools currently available. A new urban development framework is presented to tackle this issue that makes use of a recently developed and successfully trialed GIS-based tool, the Transport Energy Specification (TES). The TES was simulated on a neighborhood in Sao Carlos, Brazil. In the simulation, energy dependence was reduced by a factor of 8 through activity location or infrastructure modifications to the built environment.

The new research centre of the Brazilian Petroleum Company in Rio de Janeiro, Brazil: The achievements in the thermal performance of air-conditioned buildings in the tropics

The study on the thermal performance of the air-conditioned buildings of the new research centre of the Brazilian Petroleum Company, in the tropical climate of Rio de Janeiro, was part of a bigger research and consultancy, project involving environmental issues. The architectural design was the subject of a national competition in 2004, encompassing over 100,000 m(2). According to the design brief, out of the 10 buildings of the new research centre, 7 have to be either completely or partially air-conditioned, due to specific occupation requirements. The challenge for better thermal performance was related to systems` energy efficiency, to the introduction of natural ventilation and to the notion of adaptive comfort, which were verified with the support of thermal dynamic simulations. At the early stages of the assessments, the potential for natural ventilation in the working spaces considering the mixed-mode strategy achieved 30% of occupation hours. However, the development of the design project led to fully air-conditioned working spaces, due to users` references regarding the conventional culture of the office environment. Nevertheless, the overall architectural approach in accordance to the climatic conditions still showed a contribution to the buildings` energy efficiency. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Protein Intake during Weight Loss Influences the Energy Required for Weight Loss and Maintenance in Cats

The effects of 2 diets with different protein contents on weight loss and subsequent maintenance was assessed in obese cats. The control group [Cc; n = 8; body condition score (BCS) = 8.6 +/- 0.2] received a diet containing 21.4 g crude protein (CP)/MJ of metabolizable energy and the high-protein group (HP; n = 7; BCS = 8.6 +/- 0.2) received a diet containing 28.4 g CP/MJ until the cats achieved a 20% controlled weight loss (0.92 +/- 0.2%/wk). After the weight loss, the cats were all fed a diet containing 28.0 g CP/MJ at an amount sufficient to maintain a constant body weight (MAIN) for 120 d. During weight loss, there was a reduction of lean mass in Cc (P < 0.01) but not in HIP cats and a reduction in leptinemia in both groups (P < 0.01). Energy intake per kilogram of metabolic weight (kg(-0.40)) to maintain the same rate of weight loss was lower (P < 0.04) in the Co (344 +/- 15.9 kJ.kg(-0.40).d(-1)) than in the HP group (377 +/- 12.4 kJ.kg-(0.40).d(-1)). During the first 40 d of MAIN, the energy requirement for weight maintenance was 398.7 +/- 9.7 kJ.kg(-0.40).d(-1) for both groups, corresponding to 73% of the NRC recommendation. The required energy gradually increased in both groups (P < 0.05) but at a faster rate in HP; therefore, the energy consumption during the last 40 d of the MAIN was higher (P < 0.001) for the HP cats (533.8 +/- 7.4 kJ.kg(-0.40).d(-1)) than for the control cats (462.3 +/- 9.6 kJ.kg(-0.40).d(-1)). These findings suggest that HIP diets allow a higher energy intake to weight loss in cats, reducing the intensity of energy restriction. Protein intake also seemed to have long-term effects so that weight maintenance required more energy after weight loss. J. Nutr, 139: 855-860, 2009.

Building a bicycle suitability map for Coimbra

The adoption of faster modes of transportation (mainly the private car) has changed profoundly the spatial organisation of cities. The increase in distance covered due to increased speed of travel and to urban sprawl leads to an increase in energy consumption, being the transportation sector a huge consumer responsible for 61.5% of total world oil consumption and a global final energy consumption of 31.6% in EU-27 (2007). Due to unsustainable transportation conditions, many cities suffer from congestion and various other traffic problems. Such situations get worse with solutions mostly seen in the development of new infrastructure for motorized modes of transportation, and construction of car parking structures. The bicycle, considered the most efficient among all modes of transportation including walking, is a travel mode that can be adopted in most cities contributing for urban sustainability given the associated environmental, economic and social advantages. In many nations a large number of policy initiatives have focused on discouraging the use of private cars, encouraging the use of sustainable modes of transportation, like public transportation and other forms such as bicycling. Given the importance of developing initiatives that favour the use of bicycle as an urban transportation mode, an analysis of city suitability, including distances and slopes of street network, is crucial in order to help decision-makers to plan the city for bicycle. In this research Geographical Information Systems (GIS) technology was used for this purpose and some results are presented concerning the city of Coimbra.

Manutenção de edifícios: manutenção das instalações técnicas de um grande edifício

Este relatório de estágio, que se realizou no Edifício Atrium Saldanha em Lisboa, tem por finalidade demonstrar as aptidões adquiridas no decorrer do Mestrado e que tornaram possíveis a participação num estágio que envolveu várias áreas da Engenharia Mecânica. Nos últimos anos, tem-se assistido a um crescente aumento do consumo e do custo da energia eléctrica. De acordo com análises realizadas pela União Europeia, uma percentagem significativa deste aumento de consumo está relacionado com edifícios e habitações. A manutenção preventiva das instalações técnicas é, entre outros aspectos, uma das ferramentas essenciais na redução desta factura energética. A questão que se coloca relaciona-se com a metodologia a aplicar para esse efeito. De que forma podem ou devem os planos de manutenção ser elaborados, qual a periodicidade das intervenções a considerar de modo a aumentar a eficiência energética dos edifícios, reduzir as emissões de dióxido de carbono e garantir uma maior protecção do utilizador? Numa fase inicial do estágio foi feita uma caracterização geral das principais instalações técnicas do edifício de modo a se analisarem, posteriormente, os procedimentos de manutenção adoptados pelas equipas de manutenção. Foram ainda sugeridas algumas periodicidades para os procedimentos de manutenção já existentes e algumas intervenções que não estavam incluídas no plano de manutenção do edifício e que podem contribuir para aumentar a fiabilidade dos equipamentos e consequentemente a eficiência energética e a qualidade do ar interior dos edifícios.

Utilização racional de energia eléctrica no município de Vila Franca de Xira: casos de estudo

O objectivo pretendido alcançar é o de obter uma redução nos consumos de energia eléctrica do Município de Vila Franca de Xira, recorrendo à URE. Esta URE consiste num conjunto de acções e/ou medidas e/ou procedimentos e/ou equipamentos cuja aplicação tem como fim, o de potenciar uma utilização e uma gestão mais racional e rentável da energia - daí se podendo dizer, cada vez mais, que a mesma é um factor essencial de economia energética, logo, de redução de custos. A aplicação destas acções e/ou medidas e/ou procedimentos e/ou equipamentos deverá, por isso, ser extensível aos Municípios, com o fim de fazer reduzir uma factura energética de grande peso e significado, a qual, em tempos que são de profunda crise económica, pode tornar problemático ou até mesmo hipotecar, o respectivo futuro. Assim e se por um lado existe no Município um conjunto alargado de situações estabelecidas sem critérios de racionabilidade energética e ás quais, todavia, é já possível fazer aplicar essas acções e/ou medidas e/ou procedimentos e/ou equipamentos de URE, por outro lado, é daí garantido que se poderá alcançar a pretendida redução dos consumos energéticos do Município, sempre assegurando e mantendo o conforto e a produtividade das actividades dependentes dessa energia. Com esse objectivo e partindo da análise de um conjunto de instalações e/ou equipamentos já existentes ou com possibilidades de virem a ser estabelecidas/os pelo Município, é pretendido definir, estudar e classificar, um conjunto de dados que tendam a desenvolver, potenciar e justificar a decisão da sua aplicação. Um conjunto alargado de exemplos práticos ou Casos de Estudo serão desenvolvidos, tentando chegar a conclusões sobre a viabilidade económica das soluções apresentadas e, daí, da decisão da oportunidade da execução do conjunto de trabalhos inerentes à aplicação desse tipo de situação.

Conservação, manutenção e construção de património estratégico das águas de Santarém

A água é um bem essencial ao ser humano. Nos dias de hoje é de extrema importância fazer chegar este bem às populações, um papel que no nosso país é desempenhado pelos municípios, por empresas municipais e por empresas concessionadas. Este relatório, enquadrado no âmbito do trabalho final de mestrado em Engenharia Civil, especialização em Hidráulica, no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, cujo título é “Conservação, Manutenção e Construção de Património Estratégico das Águas de Santarém”, relata a experiência de estágio do autor do presente relatório na A.S. – Empresa das Águas de Santarém – EM, S.A. O relatório aborda as temáticas do abastecimento de água, do tratamento de águas residuais, da construção de sistemas de saneamento e estações de tratamento de águas residuais, da reparação de equipamentos da empresa e do consumo de energia dos equipamentos da empresa. São descritas as actividades desenvolvidas pelo autor, que incluem o acompanhamento activo em visitas a obras de construção e manutenção de património, a monitorização e controlo de perdas de água, bem como a actualização em suporte informático do cadastro dos equipamentos pertencentes à A.S., com a criação de fichas de equipamento individuais e de um suporte informático para registo e consulta comparativa de consumos energéticos. Esta experiência de estágio permitiu ao autor um contacto com a realidade de uma empresa em toda a diversidade das actividades anteriormente nomeadas, que será descrita objectivamente nos capítulos do presente documento. O estágio foi claramente enriquecedor para o autor, fornecendo-lhe formação objectiva e a preparação necessária para a sua integração no mercado de trabalho nesta área específica da Engenharia Civil.

Impacto das novas tecnologias no aumento da eficiência da iluminação pública: caso de estudo do parque das nações

Portugal comprometeu-se em finais de 2009 com novos objetivos para a política energética e estabeleceu como prioridade a eficiência energética, designadamente através da aplicação de programas de redução do consumo de energia na Administração Pública e da promoção de comportamentos e escolhas que minimizem o consumo energético. Neste contexto, o principal objetivo a que se propõe este trabalho é: contribuir para a nova política energética do Governo, através do estudo do impacto das novas tecnologias e novos procedimentos, no aumento da eficiência da Iluminação Pública. Nesta dissertação é efetuada uma análise aos sistemas de Iluminação Pública existentes e, também o estudo das inovações tecnológicas disponíveis no mercado. Feita esta caracterização e com base em critérios económicos e técnicos suportados por normas nacionais e internacionais em vigor, as soluções que maximizem a eficiência energética na sua globalidade são identificadas e propostas para implementação no terreno. Será igualmente analisado o impacto no sistema elétrico existente das alterações propostas. A componente experimental desta dissertação foi realizada no Parque das Nações com a colaboração da Parque Expo – Gestão Urbana do Parque das Nações, S.A., entidade gestora do espaço público do Parque das Nações. O Parque das Nações apresenta-se como um local de inegável interesse para os objetivos desta dissertação porque: dispõe de uma grande diversidade de soluções na Iluminação Pública; encontra-se a curta distância do ISEL e funciona, não raras vezes, como “montra” tecnológica do País.

Avaliação energética de uma escola

Mestrado em Engenharia Química

Convergência para NZEB de um edifício classificado

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Edificações

NZEB e os novos revestimentos

Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações

Análise da eficiência energética num estabelecimento de ensino

Devido à crescente preocupação com a racionalização energética, torna-se importante adequar os edifícios à sua utilização futura, procedendo à escolha acertada de materiais e técnicas a utilizar na construção e/ou na remodelação. Atualmente, com o desenvolvimento tecnológico, os serviços profissionais e os materiais existentes ao dispor dos projectistas e construtores permitem a implementação eficaz de soluções de elevado impacto a nível da eficiência energética dos edifícios de uma forma acessível e não muito dispendiosa. Nesta área, a regulamentação é essencial para controlar e catalogar energeticamente os sistemas, mitigando o seu sobredimensionamento e consequentes desperdícios, de forma a contribuir eficazmente para as melhorias ambientais e económicas pretendidas. Sem dúvida, que a preocupação consiste em tornar a médio/longo prazo o investimento numa poupança acrescida, proporcionando os mesmos níveis de conforto. As técnicas de climatização e todo o equipamento que está associado têm um peso importante nos custos e na exploração ao longo do tempo. Os sistemas de gestão técnica só poderão tirar partido de toda a estrutura, tornando-a confiável, se forem corretamente projetados. Com este trabalho, pretende-se sensibilizar o leitor sobre as questões práticas associadas ao correto dimensionamento de soluções que contribuam para a eficiência energética dos edifícios, exemplificando-se com um caso de estudo: um edifício de um centro escolar construído obedecendo aos requisitos listados no programa de renovação do parque escolar que o governo incentivou. A sensibilização passa por propostas objetivas de soluções alternativas que poderiam ter sido adotadas ainda na fase de projeto do caso de estudo, tendo em conta os custos e operacionalidade dos sistemas e o local em que se encontram, e que poderiam ter contribuído para melhorar a eficiência energética de todo o edifício, bem como por soluções transversais que se poderiam aplicar em outras situações. Todas as sugestões passam pela simplificação, com o objetivo de contribuir para uma melhor racionalização a curto e longo prazo dos recursos disponibilizados.

Urubu: energy scavenging in wireless sensor networks

For the past years wireless sensor networks (WSNs) have been coined as one of the most promising technologies for supporting a wide range of applications. However, outside the research community, few are the people who know what they are and what they can offer. Even fewer are the ones that have seen these networks used in real world applications. The main obstacle for the proliferation of these networks is energy, or the lack of it. Even though renewable energy sources are always present in the networks environment, designing devices that can efficiently scavenge that energy in order to sustain the operation of these networks is still an open challenge. Energy scavenging, along with energy efficiency and energy conservation, are the current available means to sustain the operation of these networks, and can all be framed within the broader concept of “Energetic Sustainability”. A comprehensive study of the several issues related to the energetic sustainability of WSNs is presented in this thesis, with a special focus in today’s applicable energy harvesting techniques and devices, and in the energy consumption of commercially available WSN hardware platforms. This work allows the understanding of the different energy concepts involving WSNs and the evaluation of the presented energy harvesting techniques for sustaining wireless sensor nodes. This survey is supported by a novel experimental analysis of the energy consumption of the most widespread commercially available WSN hardware platforms.

Gestão de projectos no âmbito da construção sustentável

A indústria da construção, nomeadamente no sector da edificação, baseia-se essencialmente em métodos de construção tradicional. Esta indústria é caracterizada pelo consumo excessivo de matérias-primas, de recursos energéticos não renováveis e pela elevada produção de resíduos. Esta realidade é de todo incompatível com os desígnios do desenvolvimento sustentável, nos quais se procura a conveniência harmoniosa entre as dimensões ambiental, social e económica. O desafio da sustentabilidade, colocado à actividade da construção, tem motivado abordagens distintas, não só por parte das várias especialidades da engenharia, como também da arquitectura. É nesta perspectiva, que o presente modelo pretende ser um contributo para uma abordagem inovadora, introduzindo linhas de intervenção e de orientação, para apoiar e estimular o desenvolvimento de soluções sustentáveis em edifícios habitacionais, em qualquer fase do ciclo de evolução de um projecto e das várias especialidades do mesmo. Assim, no sentido de optimizar os recursos envolvidos no projecto são expostas estratégias de intervenção, com os seguintes objectivos: optimização do potencial do local, preservação da identidade regional e cultural, minimização do consumo de energia, utilização de materiais e produtos de baixo impacto ambiental, redução do consumo de água, redução da produção de emissões, resíduos e outros poluentes, adequada qualidade do ambiente interior e optimização das fases de operação e manutenção. A ferramenta apresentada surge como um instrumento facilitador para a equipa de projectistas, e que se esta adaptada para o desenvolvimento de projectos de edifícios de habitação, dada a génese dos métodos utilizados. As soluções de sustentabilidade apresentadas neste manual emanam dos sistemas de certificação LíderA, LEED, BREEAM e SBToolpt. O modelo encontra-se estruturado, no que às fases de projecto diz respeito, de acordo com os requisitos expressos na Portaria 701-H/2008 de 29 de Julho, tendo sido igualmente seguido o descrito para os respectivos intervenientes.