Automatic extraction of reduced-order models from CFD simulations for building energy modelling

Accurate modelling of the internal climate of buildings is essential if Building Energy Management Systems (BEMS) are to efficiently maintain adequate thermal comfort. Computational fluid dynamics (CFD) models are usually utilised to predict internal climate. Nevertheless CFD models, although providing the necessary level of accuracy, are highly computationally expensive, and cannot practically be integrated in BEMS. This paper presents and describes validation of a CFD-ROM method for real-time simulations of building thermal performance. The CFD-ROM method involves the automatic extraction and solution of reduced order models (ROMs) from validated CFD simulations. ROMs are shown to be adequately accurate with a total error below 5% and to retain satisfactory representation of the phenomena modelled. Each ROM has a time to solution under 20seconds, which opens the potential of their integration with BEMS, giving real-time physics-based building energy modelling. A parameter study was conducted to investigate the applicability of the extracted ROM to initial boundary conditions different from those from which it was extracted. The results show that the ROMs retained satisfactory total errors when the initial conditions in the room were varied by ±5°C. This allows the production of a finite number of ROMs with the ability to rapidly model many possible scenarios.

Development and Application of Medication Appropriateness Indicators for Persons with Advanced Dementia: A Feasibility Study

Background: No studies have been conducted in the UK context to date that categorise medications in terms of appropriateness for patients with advanced dementia, or that examine medication use in these vulnerable patients.

Objectives: The objectives of this study were to categorise the appropriateness of a comprehensive list of medications and medication classes for use in patients with advanced dementia; examine the feasibility of conducting a longitudinal prospective cohort study to collect clinical and medication use data; and determine the appropriateness of prescribing for nursing home residents with advanced dementia in Northern Ireland (NI), using the categories developed.

Methods: A three-round Delphi consensus panel survey of expert clinicians was used to categorise the appropriateness of medications for patients with advanced dementia [defined as having Functional Assessment Staging (FAST) scores ranging from 6E to 7F]. This was followed by a longitudinal prospective cohort feasibility study that was conducted in three nursing homes in NI. Clinical and medication use for participating residents with advanced dementia (FAST scores ranging from 6E to 7F) were collected and a short test of dementia severity administered. These data were collected at baseline and every 3 months for up to 9 months or until death. For those residents who died during the study period, data were also collected within 14 days of death. The appropriateness ratings from the consensus panel survey were retrospectively applied to residents’ medication data at each data collection timepoint to determine the appropriateness of medications prescribed for these residents.

Results: Consensus was achieved for 87 (90 %) of the 97 medications and medication classes included in the survey. Fifteen residents were recruited to participate in the longitudinal prospective cohort feasibility study, four of whom died during the data collection period. Mean numbers of medications prescribed per resident were 16.2 at baseline, 19.6 at 3 months, 17.4 at 6 months and 16.1 at 9 months. Fourteen residents at baseline were taking at least one medication considered by the consensus panel to be never appropriate, and approximately 25 % of medications prescribed were considered to be never appropriate. Post-death data collection indicated a decrease in the proportion of never appropriate medications and an increase in the proportion of always appropriate medications for those residents who died.

Conclusions: This study is the first to develop and apply medication appropriateness indicators for patients with advanced dementia in the UK setting. The Delphi consensus panel survey of expert clinicians was a suitable method of developing such indicators. It is feasible to collect information on quality of life, functional performance, physical comfort, neuropsychiatric symptoms and cognitive function for this subpopulation of nursing home residents with advanced dementia.

Energy and environmental forensic analysis for public buildings.

This paper outlines a forensic method for analysing the energy, environmental and comfort performance of a building. The method has been applied to a recently developed event space in an Irish public building, which was evaluated using on-site field studies, data analysis, building simulation and occupant surveying. The method allows for consideration of both the technological and anthropological aspects of the building in use and for the identification of unsustainable operational practice and emerging problems. The forensic analysis identified energy savings of up to 50%, enabling a more sustainable, lower-energy operational future for the building. The building forensic analysis method presented in this paper is now planned for use in other public and commercial buildings.

Experimental investigation of thermal inertia properties in hemp-lime concrete walls

Hemp-lime concrete is a sustainable alternative to standard building wall materials, with low associated embodied energy. It exhibits good hygric, acoustic and thermal properties, making it an exciting, sustainable building envelope material. When cast in temporary shuttering around a timber frame, it exhibits lower thermal conductivity than concrete, and consequently achieves low U-values in a primarily mono-material wall construction. Although cast relatively thick hemp-lime walls do not generally achieve the low U-values stipulated in building regulations. However assessment of its thermal performance through evaluation of its resistance to thermal transfer alone, underestimates its true thermal quality. The thermal inertia, or reluctance of the wall to change its temperature when exposed to changing environmental temperatures, also has a significant impact on the thermal quality of the wall, the thermal comfort of the interior space and energy consumption due to space heating. With a focus on energy reduction in buildings, regulations emphasise thermal resistance to heat transfer with only less focus on thermal inertia or storage benefits due to thermal mass. This paper investigates dynamic thermal responsiveness in hemp-lime concrete walls. It reports the influence of thermal conductivity, density and specific heat through analysis of steady state and transient heat transfer, in the walls. A novel hot-box design which isolates the conductive heat flow is used, and compared with tests in standard hot-boxes. Thermal diffusivity and effusivity are evaluated, using experimentally measured conductivity, based on analytical relationships. Experimental results evident that hemp-lime exhibits high thermal inertia. They show the thermal inertia characteristics compensate for any limitations in the thermal resistance of the construction material. When viewed together the thermal resistance and mass characteristics of hemp-lime are appropriate to maintain comfortable thermal indoor conditions and low energy operation.

A atitude diagnóstica enquanto instrumento de análise de ação educativa

A investigação realizada encontra-se inserida na área das Ciências de Educação, teve como objetivo principal compreender a atitude diagnóstica no quadro das situações educativas e pedagógicas desenvolvidas pelas educadoras de alguns jardins-de-infância, do distrito de Évora e como finalidade construir uma teoria de médio alcance elaborada numa estrutura explicativa do conjunto de fenómenos em contexto. Em educação de infância, o ato de cuidar estabelece-se numa relação de ajuda à criança e orienta-se para objetivos como promover o bem-estar, o conforto e o desenvolvimento em todas as dimensões. Isto implica conhecer e compreender cada criança ou grupo de crianças e as situações educativas e pedagógicas, em contexto. Compreende um exercício prático e para o qual se projeta uma prática de diagnóstico conciliadora da compreensão dos fenómenos sociais, estruturados em comportamentos, ações e atitudes específicas. Verificam-se lacunas quanto à forma como este exercício se cumpre e evolui nas diferentes fases. Repetem-se fragilidades quanto à mobilização de saberes, atitudes e competências a cada momento do agir. Constatam-se conceitos psicologizados e estruturas muito ténues e, por isso, necessitam ser estudadas, documentadas e teorizadas, particularmente numa dimensão praxiológica do conhecimento. O estudo inseriu-se no quadro das metodologias qualitativas, seguiu o paradigma interpretativo e o raciocínio indutivo. O referencial metodológico reuniu os princípios e procedimentos da Grounded Theory. A colheita de dados efetuou-se em jardins-de-infância da rede pública; a amostra teórica envolveu seis educadoras de infância e as crianças com idades compreendidas entre os três e os seis anos. Adotámos o uso de multitécnicas, entre as quais, a observação, a entrevista e a narrativa escrita. Fizemos vinte observações, repartidas pelos dois períodos do dia (manhã e tarde); vinte e seis entrevistas e seis narrativas escritas. Da análise dos dados emergiu a Atitude Diagnóstica como uma predisposição que caracteriza o ato de agir e as suas características foram-se tornando evidentes com o desenvolvimento da caracterização do processo de diagnóstico. Desta emergiu o modelo teórico definido em três eixos fundamentais. O “Processo de avaliação diagnóstica e planeamento” representativo das etapas, segundo as quais o educador desenvolve um conjunto de ações propiciadoras de um conhecimento previamente organizado, visando o bem-estar, o conforto, a segurança e o desenvolvimento. Em concomitância emerge o segundo, “Processo de intervenção educativa e pedagógica”, expressivo do conjunto de ações coerentes e evolutivas, empreendidas com vista à execução dos objetivos do ensino aprendizagem. Trata-se de dois processos sistematizados e perspetivados sob as dimensões diacrónica e sincrónica, compostos por uma sequência de pensamentos, permanentemente averbados pela “Atitude Diagnóstica” que dá um caráter coerente e evolutivo às tomadas de decisão nas ações educativas. Estes dois eixos integrados e entrelaçados são auxiliados por um terceiro, o “Processo de relação” que os harmoniza e dá especificidade a cada situação experienciada. A relação consolida-se e assume-se uma ajuda na confiabilidade necessária para a promoção da confiança entre os pares e o conhecimento vai evoluindo gradualmente em função do tempo e dos compromissos. O educador age com intencionalidade e para cada ator traça objetivos a cada momento do agir. A gestão do tempo, dos sentimentos e emoções funciona como variável importante na relação orientada sob a tríade: educador, criança e família e é concomitante com o Desenvolvimento pessoal e profissional do educador; ### ABSTRACT: The Diagnostic Attitude as an Analysis Instrument in Educational Action The conducted investigation is inserted in the area of Education Sciences. Its main aim was to understand the diagnostic attitude in the frame of the educative and pedagogical activities developed by the educators of some kindergartens in the district of Évora, and its purpose was to build a medium range theory elaborated in a structure explaining the whole of the phenomena in context. In child education, the act of caring is established in a relationship of help towards the child and is oriented towards goals as specific as promoting the well-being, the comfort and the development in all dimensions. This implies knowing and understanding each child or group of children and the educational and pedagogical situations in context. It includes a practical exercise that determines a complex scenario and for which we project a conciliating diagnostic practice towards the understanding of the social phenomena, structured in specific behaviors, actions and attitudes. We recognize some gaps regarding the way how this exercise is fulfilled and evolves in the different phases. Weaknesses regarding the mobilization of knowledge, attitudes and competences in each acting moment are repeated. We notice psichologized concepts and very superficial structures that need thus to be studied, documented and theorized, particularly in a praxeological dimension of knowledge. The study is inserted in the frame of qualitative methodologies, following an interpretative paradigm and an inductive reasoning. The methodological referential has gathered the principles and procedures of the Grounded Theory. The gathering of data was done in public kindergartens; the theoretical sample involved six child educators and children aged between three and six years. Several techniques were used, such as observation, interview and written narrative. We did twenty observations, divided between the two periods of the day (morning and afternoon); twenty-six interviews and six written narratives. The analysis of the data resulted in the Diagnostic attitude, like a predisposition that characterizes the act of acting and its characteristics became evident with the development of the characterization of the diagnostic process. From this rose the theoretical model defined in three fundamental axes. The Process of diagnostic evaluation and planning that represents the stages according to which the educator develops a group of actions that allow the transmission of a previously organized knowledge that aims well-being, comfort, safety and development. Concomitantly arises the second, Process of educative and pedagogic intervention, that expresses a group of coherent and evolving actions, undertaken to reach the goals of the teaching-learning process. These are two systematized processes, perspectivated under the diachronical and synchronical dimensions, composed by a sequence of thought, permanently confirmed by the Diagnostic attitude that gives a coherent and evolving character to the decision making in educative actions. These two integrated and intertwined axis are aided by a third one, Process of relation that harmonizes them and gives specificity to each experienced situation. The relation is consolidated and one assumes a kind of help in the trustworthiness necessary for the promotion of the trust between pairs and the knowledge keeps evolving gradually according to time and commitments. The educator acts with intent and sets goals for each actor at each acting moment. Time, feeling and emotion management works as an important variable in the relation oriented according to the triad educator, child and family, being also concomitant with the Personal and professional development of the educator.

Argamassas funcionais para uma construção sustentável

A aposta na sustentabilidade tem conduzido o mercado da construção a procurar novas soluções técnicas e novos materiais, que por serem mais eficientes, conseguem dar resposta aos requisitos cada vez mais exigentes deste sector. A aplicação dos conceitos de sustentabilidade não se pode restringir a novas construções, tendo que prever também as renovações e a reabilitação de edifícios antigos. Assim, novos materiais que sejam desenvolvidos, devem contemplar todas estas vertentes de utilização. Neste trabalho desenvolveram-se argamassas com novas funcionalidades, que contribuem para melhorar os níveis de sustentabilidade dos edifícios, através da incorporação de nanomateriais para armazenamento de calor latente e degradação de poluentes do ar interior. Estudou-se não só o impacto da incorporação destas nanopartículas no estado fresco e endurecido, mas também o seu desempenho do ponto de vista funcional quando integrados na estrutura da argamassa. É possível obter argamassas com capacidade para armazenar calor latente através da incorporação de um material de mudança de fase. Este material constituído por uma mistura de parafinas, consegue armazenar calor e libertálo posteriormente. As composições desenvolvidas podem ser aplicadas em novos projectos ou na reabilitação de edifícios contribuindo para reduzir o consumo energético, melhorando o conforto térmico no interior. Com a redução da factura energética obtém-se uma efectiva diminuição do impacto ambiental, energético e económico do edifício. Para além do armazenamento de calor latente, também se desenvolveram argamassas capazes de eliminar poluentes do ar interior e, simultaneamente, com capacidade de auto-limpeza. Utilizaram-se nanopartículas de dióxido de titânio como aditivo fotocatalítico, tendo-se analisado o efeito da introdução deste aditivo nas argamassas. As composições testadas demonstraram elevada capacidade fotocatalítica e de auto-limpeza, sem comprometer as suas propriedades no estado endurecido. Ao aplicar estas composições na camada de acabamento interior melhora-se a qualidade do ar no interior das habitações e reduz-se a necessidade de utilização de sistemas de ventilação. As argamassas funcionais contribuem para melhorar os níveis de sustentabilidade da construção, tendo impacto económico e ambiental em todo o ciclo de vida do edifício.

Indoor air quality in elementary schools of Lisbon and Aveiro

Tem havido uma preocupação crescente com a qualidade do ar interior (QAI) nas escolas em muitos países. Muitos estudos epidemiológicos têm encontrado diferenças regionais entre ambientes interiores. Apesar da elevada incidência de asma e rinite na população infantil, praticamente nada se sabia sobre a QAI em escolas portuguesas. A percepção dos problemas de QAI é crucial para avaliar os riscos para a saúde e rendimento dos estudantes, e para sugerir meios de reduzir a exposição a poluentes indesejáveis. Neste estudo procurou-se obter as concentrações de poluentes de interesse em estabelecimentos de ensino do 1º ciclo de Lisboa e Aveiro, estimar o estado atual de casos de asma e rinite em escolas primárias da capital, avaliar a influência de diferentes materiais das salas de aula/construção e hábitos escolares na QAI, identificar potenciais fontes de poluentes nos interiores e exteriores das salas de aula e propor medidas mitigadoras. Catorze escolas de Lisboa foram visitadas para obter a caracterização física das construções em termos de estrutura, ventilação, materiais de acabamento, produtos de limpeza, densidade de ocupação e potenciais fontes interiores de poluição. Os estudantes foram questionados sobre os seus hábitos e sintomas respiratórios através de inquéritos do modelo ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood). Durante a primavera, outono e inverno (2008-2010), nas salas de aula e pátios, foram monitorizados, por amostragem passiva, compostos orgânicos voláteis (COVs), carbonilos e dióxido de azoto (NO2). Foram também medidos parâmetros de conforto e níveis de microrganismos. Duas escolas localizadas, uma no centro da cidade e outra na região suburbana, em Aveiro foram estudadas em 2010. Parâmetros de conforto, microrganismos, COVs, NO2, material particulado (PM10) foram medidos no interior e no exterior de ambas escolas. Os iões solúveis, carbono orgânico e elementar (OC e EC), e compostos orgânicos presentes no material particulado foram subsequentemente analisados em laboratório. Uma medida mitigadora - fitoremediação - foi avaliada na escola do centro da cidade de Aveiro em 2011. Os resultados do estudo mostraram que a QAI é pior do que a do ar exterior. Em geral, os níveis de CO2 e dos bioaerosóis excederam os níveis máximos aceitáveis para o conforto dos ocupantes estipulado pelas regulamentações portuguesas. Quase todos os COVs e carbonilos identificados mostraram razões interior/exterior (I/E) maiores que uma unidade, o que demonstra a importante contribuição de fontes interiores em todas as escolas. As razões I/E das concentrações de NO2 nunca excederam a unidade. Os níveis interiores diários de PM10 foram sempre maiores que os exteriores, exceto nos fins de semana. Após a colocação de plantas numa das salas de aula, observou-se uma redução estatisticamente significativa nos níveis de CO2, COVs, carbonilos, PM10, OC, e dos iões nitrato, sulfato, amónia, cálcio e carbonato. A possível redução dos níveis de poluentes no interior após a colocação de plantas pode representar uma solução de baixo custo para reduzir a exposição a muitos compostos, melhorar o rendimento e aumentar o bem estar dos alunos e professores em sala de aula.

Algoritmos inteligentes de baixa complexidade

A domótica é uma área com grande interesse e margem de exploração, que pretende alcançar a gestão automática e autónoma de recursos habitacionais, proporcionando um maior conforto aos utilizadores. Para além disso, cada vez mais se procuram incluir benefícios económicos e ambientais neste conceito, por forma a garantir um futuro sustentável. O aquecimento de água (por meios elétricos) é um dos fatores que mais contribui para o consumo de energia total de uma residência. Neste enquadramento surge o tema “algoritmos inteligentes de baixa complexidade”, com origem numa parceria entre o Departamento de Eletrónica, Telecomunicações e Informática (DETI) da Universidade de Aveiro e a Bosch Termotecnologia SA, que visa o desenvolvimento de algoritmos ditos “inteligentes”, isto é, com alguma capacidade de aprendizagem e funcionamento autónomo. Os algoritmos devem ser adaptados a unidades de processamento de 8 bits para equipar pequenos aparelhos domésticos, mais propriamente tanques de aquecimento elétrico de água. Uma porção do desafio está, por isso, relacionada com as restrições computacionais de microcontroladores de 8 bits. No caso específico deste trabalho, foi determinada a existência de sensores de temperatura da água no tanque como a única fonte de informação externa aos algoritmos, juntamente com parâmetros pré-definidos pelo utilizador que estabelecem os limiares de temperatura máxima e mínima da água. Partindo deste princípio, os algoritmos desenvolvidos baseiam-se no perfil de consumo de água quente, observado ao longo de cada semana, para tentar prever futuras tiragens de água e, consequentemente, agir de forma adequada, adiantando ou adiando o aquecimento da água do tanque. O objetivo é alcançar uma gestão vantajosa entre a economia de energia e o conforto do utilizador (água quente), isto sem que exista necessidade de intervenção direta por parte do utilizador final. A solução prevista inclui também o desenvolvimento de um simulador que permite observar, avaliar e comparar o desempenho dos algoritmos desenvolvidos.

Contribuição para o ensino nas ciências, usando a temática conforto térmico

O conforto térmico é uma temática interessante, uma vez que está presente no nosso dia-a-dia. É sabido que um ambiente térmico afeta o bem-estar de uma pessoa e pode influenciar a produtividade intelectual. Se o ambiente térmico tiver características de “quente” ou de “frio” pode suscitar desconforto térmico, ou até mesmo stress térmico. Nestas condições o ambiente térmico pode afetar a saúde da pessoa. Usando o laboratório mais acessível e gratuito, a Atmosfera, é possível através de atividades simples interpretar fisicamente as características de um ambiente térmico. A Atmosfera é, também, um fascinante laboratório de ensino, porque nela se podem estudar alguns processos físicos lecionados ao longo dos mais variados níveis de ensino nas disciplinas de Física e Química e Geografia. Na Atmosfera, podem-se fazer diversos estudos simples que podem de uma forma fácil responder a inquietantes questões relacionadas com o bem-estar de uma pessoa, mais concretamente se está em conforto térmico. Neste trabalho é feita a introdução da temática “Mudança Global” lecionada no 8º ano de escolaridade. A ponte para esta temática pode usar diferentes caminhos, como por exemplo usando a temática “Energia”. Procurou-se responder à questão de investigação que delineou todo o “caminho” deste trabalho, ou seja, “Quais as contribuições para o Ensino nas Ciências, quando se usa a temática “Conforto Térmico”, numa perspetiva de ensino e aprendizagem?” A resposta a esta questão central passou pelos seguintes objetivos: articular as condições atmosféricas com o conforto térmico; avaliar o conforto térmico numa sala de aula usando instrumentos meteorológicos simples, que podem ser construídos pelos alunos; avaliar quais os índices térmicos que devem ser usados para avaliar o conforto térmico de forma simples para os alunos; analisarem os materiais usados na construção de edifícios escolares que condicionam o conforto térmico numa perspetiva de balanço energético; sugerir atividades experimentais que podem desenvolver competências na temática Conforto Térmico; analisar a influência do conforto térmico registado no interior de uma sala de aula e a aprendizagem. Neste trabalho foi usada uma inovadora metodologia e ferramentas para interpretar como um ambiente térmico pode influenciar o bem-estar de um aluno e a construção do seu conhecimento. Recorreu-se à aplicação de um índice de Sensação de Conforto Térmico, EsConTer, de fácil uso e a uma escala térmica de cores onde o aluno indicava a sua sensação térmica. Os resultados obtidos mostraram inequivocamente que o ambiente térmico de uma sala de aula pode ser previsto através da aplicação do índice EsConTer e que a sensação térmica sentida pelos alunos pode ser registada com a utilização de uma escala térmica de cores. O conforto térmico é uma temática interessante, uma vez que está presente no nosso dia-a-dia. É sabido que um ambiente térmico afeta o bem-estar de uma pessoa e pode influenciar a produtividade intelectual. Se o ambiente térmico tiver características de “quente” ou de “frio” pode suscitar desconforto térmico, ou até mesmo stress térmico. Nestas condições o ambiente térmico pode afetar a saúde da pessoa. Usando o laboratório mais acessível e gratuito, a Atmosfera, é possível através de atividades simples interpretar fisicamente as características de um ambiente térmico. A Atmosfera é, também, um fascinante laboratório de ensino, porque nela se podem estudar alguns processos físicos lecionados ao longo dos mais variados níveis de ensino nas disciplinas de Física e Química e Geografia. Na Atmosfera, podem-se fazer diversos estudos simples que podem de uma forma fácil responder a inquietantes questões relacionadas com o bem-estar de uma pessoa, mais concretamente se está em conforto térmico. Neste trabalho é feita a introdução da temática “Mudança Global” lecionada no 8º ano de escolaridade. A ponte para esta temática pode usar diferentes caminhos, como por exemplo usando a temática “Energia”. Procurou-se responder à questão de investigação que delineou todo o “caminho” deste trabalho, ou seja, “Quais as contribuições para o Ensino nas Ciências, quando se usa a temática “Conforto Térmico”, numa perspetiva de ensino e aprendizagem?” A resposta a esta questão central passou pelos seguintes objetivos: articular as condições atmosféricas com o conforto térmico; avaliar o conforto térmico numa sala de aula usando instrumentos meteorológicos simples, que podem ser construídos pelos alunos; avaliar quais os índices térmicos que devem ser usados para avaliar o conforto térmico de forma simples para os alunos; analisarem os materiais usados na construção de edifícios escolares que condicionam o conforto térmico numa perspetiva de balanço energético; sugerir atividades experimentais que podem desenvolver competências na temática Conforto Térmico; analisar a influência do conforto térmico registado no interior de uma sala de aula e a aprendizagem. Neste trabalho foi usada uma inovadora metodologia e ferramentas para interpretar como um ambiente térmico pode influenciar o bem-estar de um aluno e a construção do seu conhecimento. Recorreu-se à aplicação de um índice de Sensação de Conforto Térmico, EsConTer, de fácil uso e a uma escala térmica de cores onde o aluno indicava a sua sensação térmica. Os resultados obtidos mostraram inequivocamente que o ambiente térmico de uma sala de aula pode ser previsto através da aplicação do índice EsConTer e que a sensação térmica sentida pelos alunos pode ser registada com a utilização de uma escala térmica de cores.O conforto térmico é uma temática interessante, uma vez que está presente no nosso dia-a-dia. É sabido que um ambiente térmico afeta o bem-estar de uma pessoa e pode influenciar a produtividade intelectual. Se o ambiente térmico tiver características de “quente” ou de “frio” pode suscitar desconforto térmico, ou até mesmo stress térmico. Nestas condições o ambiente térmico pode afetar a saúde da pessoa. Usando o laboratório mais acessível e gratuito, a Atmosfera, é possível através de atividades simples interpretar fisicamente as características de um ambiente térmico. A Atmosfera é, também, um fascinante laboratório de ensino, porque nela se podem estudar alguns processos físicos lecionados ao longo dos mais variados níveis de ensino nas disciplinas de Física e Química e Geografia. Na Atmosfera, podem-se fazer diversos estudos simples que podem de uma forma fácil responder a inquietantes questões relacionadas com o bem-estar de uma pessoa, mais concretamente se está em conforto térmico. Neste trabalho é feita a introdução da temática “Mudança Global” lecionada no 8º ano de escolaridade. A ponte para esta temática pode usar diferentes caminhos, como por exemplo usando a temática “Energia”. Procurou-se responder à questão de investigação que delineou todo o “caminho” deste trabalho, ou seja, “Quais as contribuições para o Ensino nas Ciências, quando se usa a temática “Conforto Térmico”, numa perspetiva de ensino e aprendizagem?” A resposta a esta questão central passou pelos seguintes objetivos: articular as condições atmosféricas com o conforto térmico; avaliar o conforto térmico numa sala de aula usando instrumentos meteorológicos simples, que podem ser construídos pelos alunos; avaliar quais os índices térmicos que devem ser usados para avaliar o conforto térmico de forma simples para os alunos; analisarem os materiais usados na construção de edifícios escolares que condicionam o conforto térmico numa perspetiva de balanço energético; sugerir atividades experimentais que podem desenvolver competências na temática Conforto Térmico; analisar a influência do conforto térmico registado no interior de uma sala de aula e a aprendizagem. Neste trabalho foi usada uma inovadora metodologia e ferramentas para interpretar como um ambiente térmico pode influenciar o bem-estar de um aluno e a construção do seu conhecimento. Recorreu-se à aplicação de um índice de Sensação de Conforto Térmico, EsConTer, de fácil uso e a uma escala térmica de cores onde o aluno indicava a sua sensação térmica. Os resultados obtidos mostraram inequivocamente que o ambiente térmico de uma sala de aula pode ser previsto através da aplicação do índice EsConTer e que a sensação térmica sentida pelos alunos pode ser registada com a utilização de uma escala térmica de cores.No geral, os alunos com a professora investigadora puderam afirmar que a avaliação de conhecimentos adquiridos pelos alunos, na sala de aula, é condicionada pela sensação térmica sentida para ambientes considerados de “frios” e ambientes considerados de “quentes”. Concluiu-se, que o processo de aprendizagem é afetado pelas condições termohigrométricas do ambiente que rodeiam os alunos. É importante salientar, que a análise de resultados mostrou que quando os valores da sensação térmica sentida pelos alunos é inferior a -0,5, ou superior a +0,5 da escala térmica de cores, os resultados obtidos da avaliação de conhecimentos tendem a ser negativos e quando a sensação térmica sentida pelos alunos se localiza na zona de conforto térmico, ou seja, entre os valores de -0,5 e +0,5, os resultados são, no geral, positivos, o que confirma que os resultados das avaliações de conhecimentos, para os alunos, depende do ambiente térmico. Foi possível ainda constatar que quando a sensação térmica sentida pelos alunos regista valores baixos com tendência a “frio” (-2) ou altos com tendência a “quente” (+2) os resultados obtidos pelos alunos são, no geral, bastante negativos. O grau de insatisfação previsto para cada ambiente térmico quando se usou o índice EsConTer, mostrou concordância de interpretação em face da sensação térmica sentida pelos alunos e registada na escala de sensação térmica de cores. Pensamos ter evidências suficientes para afirmar que a abordagem didática utilizada, considerada de inovadora, durante a realização do trabalho, na disciplina de Ciências Físico-Químicas promoveu nos alunos o gosto pela disciplina e que os resultados obtidos indicam que: os alunos sentiram interesse e motivação pela disciplina, conseguiram compreender a sua importância para o seu futuro e para o seu dia-a-dia, pois conseguiram ver a aplicação dos diversos conteúdos abordados na disciplina em diversas situações do seu quotidiano; a verdadeiros “investigadores”, suscitando assim um maior envolvimento e motivação nos alunos; a utilização de questões problema para a introdução dos conteúdos foi uma estratégia que os alunos consideraram uma mais-valia, uma vez que associados a essas questões existiram discussões e debates que promoveram a participação de todos os alunos, tornando as aulas mais interativas e mais motivantes. Importa salientar que ao longo dos diversos debates surgiram, ainda, mais questões que foram muito úteis, pois os alunos aquando da realização das atividades práticas tentaram sempre ir em busca das respostas às suas inquietações e ajudaram a que a professora investigadora implementasse, ainda mais, atividades para que os alunos conseguissem por eles próprios encontrar as respostas e percebessem o que estavam a trabalhar; as aulas foram importantes para a aprendizagem dos conteúdos da disciplina e contribuíram para desmitificar a ideia de que a disciplina de Física e Química é “difícil”, pois os alunos perceberam que os conteúdos abordados podem de uma forma simples e eficaz serem aplicados a situações do seu dia-a-dia. Assim, considerando os pressupostos anteriores, podemos afirmar que as estratégias implementadas foram, de uma forma geral, promotoras de motivação, de participação dos alunos nas aulas e nas suas aprendizagens. Estamos convictos de que toda a metodologia adotada é uma forte contribuição para o Ensino nas Ciências, nomeadamente, na Física e Química, usando uma temática Conforto Térmico e que o método usado é uma ferramenta importante e inovadora para avaliar como situações de desconforto térmico podem condicionar o processo de aprendizagem dos alunos. Pensamos que este trabalho é bastante interessante para os profissionais de ensino, nomeadamente para os professores de Física e Química e de Geografia, uma vez que mostra como a partir de dados como a temperatura do ar e da humidade relativa do ar se podem fazer fascinantes estudos e envolver ativamente os alunos. Nos trabalhos desenvolvidos houve sempre o cuidado de criar metodologias dinâmicas e motivadoras, aliadas sempre à perspetiva CTSA, com vista ao melhoramento das aulas e, também, deixar uma contribuição para os colegas, profissionais de ensino, que eventualmente analisarem este documento. A metodologia adoptada permitiu encontrar respostas às questões formuladas. Por último, podemos afirmar que numa problemática energética que afeta a humanidade, os políticos através de alguns indicadores apresentados neste estudo, poderão considerar que os resultados obtidos pelos alunos são influenciados pelo ambiente térmico de cada sala de aula e que a solução de melhorar resultados é, também, criar condições de conforto térmico nas salas de aula das escolas. Partilhamos da opinião que os resultados nacionais obtidos pelos alunos por si só são redutores em análise comparativa de melhor ou pior escola em termos de ranking. Consideramos que uma escola confortável gera condições de bem-estar que condiciona o processo de aprendizagem ao longo do ano.

Eco ventilação: desenvolvimento de uma ventilação mais ecológica

Neste trabalho é desenvolvido um estudo comparativo de vários sistemas de ventilação, baseados em jactos localizados. Foram avaliados, para cada um deles, o nível da qualidade do ar interior, conforto térmico, desconforto térmico local (risco de resfriamento) a que os ocupantes estão sujeitos e o índice ADI (Air Distribution Index). O estudo foi efectuado numericamente, a partir de dois softwares acoplados, e experimentalmente, a partir de uma sala de aula desenvolvida a escala real. Nesta sala de aulas, equipada com 6 ou 12 ocupantes e com 6 secretárias, foram analisados sistemas de ventilação com jactos verticais descendentes, localizados em cima (mais afastado e mais próximo do nível da cabeça dos ocupantes) e à frente dos ocupantes, e com jactos horizontais, localizados em frente dos ocupantes, em cima e em baixo da secretária. O estudo numérico, da interacção do escoamento com os ocupantes, foi efectuado a partir do acoplamento de um software que simula a resposta térmica dos ocupantes (Human Thermal Comfort) e um que simula o escoamento tridimensional em espaços ocupados (Virtual Air Flow - 3D), utilizando o modelo de turbulência RNG. Foi utilizada uma malha não uniforme, com um maior refinamento junto dos obstáculos e nas entradas e saídas de ar. No estudo do projecto do sistema de ventilação baseado em jactos verticais descendentes localizados em cima e mais afastado do nível da cabeça dos ocupantes, foram efectuadas medições experimentais de forma a validar os softwares acoplados e um modelo desenvolvido para calcular o escoamento unidireccional no interior de condutas. Neste estudo foi ainda utilizado um modelo de cálculo das temperaturas das superfícies. Por fim foi realizada uma simulação num contexto mais real, com 6 ocupantes sentados e um ocupante em pé, simulando 6 alunos e um professor, onde foi utilizado o acoplamento dos modelos Human Thermal Comfort e Virtual Air Flow - 3D, o modelo numérico de escoamentos unidireccionais no interior de condutas e o modelo de cálculo das temperaturas das superfícies. São ainda feitas sugestões para a partir deste trabalho, se efectuarem estudos em geometrias mais complexas.

Evaluation of the human factor in the scheduling of smart appliances in smart grids

Recently there has been an increase of interest in implementing a new set of home appliances, known as Smart Appliances that integrate Information Technologies, the Internet of Things and the ability of communicating with other devices. While Smart Appliances are characterized as an important milestone on the path to the Smart Grid, by being able to automatically schedule their loads according to a tariff or reflecting the power that is generated using renewable sources, there is not a clear understanding on the impact that the behavior of such devices will have in the comfort levels of users, when they shift their working periods to earlier, or later than, a preset time. Given these considerations, in this work we analyse the results of an assessment survey carried out to a group of Home Appliance users regarding their habits when dealing with these machines and the subjective impact in quality caused by either finishing its programs before or after the time limit set by the user. The results of this work are expected to be used as input for the evaluation of load scheduling algorithms running in energy management systems. © 2014 Springer International Publishing.

O homem novo do fascismo italiano e do estado novo português

Tese de doutoramento, História (Dinâmicas do Mundo Contemporâneo), Universidade de Lisboa, ISCTE - Instituto Universitário de Lisboa, Universidade Católica Portuguesa, Universidade de Évora, 2014

Cuidados paliativos ao doente em fim de vida num serviço de urgência básico

Tese de mestrado, Cuidados Paliativos, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015

Avaliação dos níveis de ansiedade e depressão e sua correlação com a intensidade de dor em doentes oncológicos com doença avançada e progressiva

Tese de mestrado, Cuidados Paliativos, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015

Taking environmental engineering out of the laboratory

Environmental engineering is a core component of most construction and surveying undergraduate courses. It is generally accepted that students on these courses should have an understanding of thermal comfort, heat transfer, condensation, lighting, noise transmission and acoustics. Experiments are essential in developing students’ awareness and understanding of the underlying physical concepts which drive environmental engineering solutions. Traditionally these experiments have been conducted by students working in small groups in laboratories. However, increasing student numbers and, in particular, the growth in part time study, have placed significant additional demands on limited laboratory resources. The availability of reasonably priced, simple, hand-held equipment has made it possible for students to conduct experiments outside the confines of the laboratory. Furthermore, various professional software packages (some of which are freely available online) enable the resultant data to be further developed and analysed in conjunction with the conventional textbook approach. This paper examines these alternative approaches to the traditional laboratory experiment. An assessment is provided of the types of experiment which are both possible and appropriate, and the efficacy of these approaches is considered.