Estudo de novos sistemas de ventilação mais ecológicos: personalizada e condutos verticais

Dissertação de mestrado, Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Avaliação de padrões morfológicos e funcionais do epitélio respiratório superior de ratos (Rattus norvegicus) mantidos em diferentes sistemas de ventilação.

Na última década, o uso de sistemas microventilados (sistema VMA) em biotérios possibilitou alojar animais com melhor qualidade sanitária devido ao maior controle ambiental fornecido por esses sistemas. Contudo, ainda é necessário uma melhor avaliação desses sistemas, principalmente no que tange às respostas dos animais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a integridade do epitélio do trato respiratório superior (septo nasal e traquéia) de ratos mantidos em sistema VMA. Cem ratos, da linhagem Wistar-Hannover, heterogênicos, machos, de padrão sanitário convencional, foram mantidos durante 6 meses em dois distintos sistemas de ventilação: ventilação para conforto (grupo VGD, controle) e sistema VMA com intervalos de troca de cama variando de 3, 5, 7 e 9 dias (grupos IT3, IT5, IT7 e IT9, respectivamente). Após a eutanásia dos animais, fragmentos de septo nasal e traquéia foram coletados, processados com rotina de técnica histológica e corados com combinação de ácido periódico de Shiff e azul alciano (PAS-AB) e hematoxilina-eosina (HE). Os parâmetros morfométricos avaliados em septo nasal foram: 1) área de epitélio por unidade de superfície de membrana basal (EP/MB), 2) área de cílios por unidade de superfície de membrana basal (CI/MB), 3) número de núcleos por unidade de superfície de membrana basal (NN/MB), 4) área de muco ácido por unidade de superfície de membrana basal (MAc/MB), 5) área de muco ácido por área de epitélio (MAc/EP) e 6) número de núcleos por área de epitélio (NN/EP). Para NN/MB, o grupo VGD apresentou diferença estatística com os grupos IT3, IT5 e IT9. Para NN/EP, o grupo VGD teve diferença estatística com os todos grupos mantidos em VMA (IT3, IT5, IT7 e IT9). Em AE/MB observou-se diferença significativa do grupo VGD com os grupos IT7 e IT9. Para CI/MB notou-se diferença significativa entre os grupos IT3 e IT7. Embora não foi demonstrada diferença significativa entre os demais grupos, os dados sugerem que o grupo IT3 apresenta proporcionalmente maior área de cílios em relação aos demais grupos. Em MAc/MB e MAc/EP observou-se diferença significativa entre os grupos VGD e IT7. Na avaliação qualitativa da traquéia por escores, predominou a lesão inflamatória crônica, com intenso infiltrado de mononucleares (predominando neutrófilos). A presença e intensidade dessas lesões variaram de acordo com o sistema de ventilação sendo que somente no grupo VGD é que foram encontradas lesões severas (grau III). Com base nos resultados obtidos, os animais mantidos no sistema VMA, independente do intervalo de trocas de cama a que foram submetidos, apresentaram menor intensidade de lesões no septo nasal e na traquéia do que os animais mantidos em VGD. A maior integridade epitelial pode ser relacionado com a qualidade das condições ambientais fornecida aos animais alojados no sistema VMA, confirmando ser este o sistema mais adequado para a manutenção de ratos em experimentação.

Estudo e concepção de sistemas de ventilação natural em edifícios de habitação

Pretende-se que este trabalho seja uma contribuição para o reconhecimento da importância da promoção da ventilação em edifícios de habitação, esta que é imprescindível para que haja um ambiente saudável e confortável no espaço interior. Pretende-se também que seja dado a conhecer alguns tipos de sistemas de ventilação que recorrem a processos naturais para o seu funcionamento, garantindo assim a sustentabilidade dos edifícios a nível energético. Nesta dissertação é inicialmente abordada a temática do conforto térmico, com o objectivo de compreender a adaptação e resposta de um indivíduo face às condições térmicas no interior de um edifício de habitação. Seguidamente foram estudados os factores que mais influenciam o processo de Ventilação Natural, ou seja, a acção do vento e a acção térmica (o sol). O passo seguinte foi o estudo do dimensionamento e concepção de sistemas de Ventilação Natural mais usuais (tais como aberturas exteriores, aberturas interiores e chaminés), e o estudo de vários exemplos de sistemas solar passivos e estratégias arquitectónicas que podem ser utilizados. Seguidamente foi estudada a modelação matemática dos processos de Ventilação Natural. Foram ainda estudados dois edifícios construídos na região autónoma da Madeira, mais concretamente na ilha de Porto Santo, estes que foram concebidos para se adaptarem ao clima da região através de algumas estratégias arquitectónicas e através de sistemas solar passivos. Finalmente foi elaborado um pequeno projecto para uma moradia a ser construída na ilha da Madeira. Para esta foram adoptadas algumas estratégias tendo em vista uma adaptação ao clima durante todo o ano, nomeadamente estratégias arquitectónicas e sistemas solar passivos para a promoção da Ventilação Natural.

Estudo de sensibilidade do desempenho de sistemas de ventilação de edifícios de habitação multifamiliar

Os sistemas de ventilação assumem uma grande importância no consumo de energia de climatização e na definição das condições higrotérmicas e da qualidade do ar interior dos edifícios. São absolutamente necessários para garantir níveis adequados de renovação do ar interior. Em Portugal, nos edifícios multifamiliares, recorre-se essencialmente a sistemas de ventilação natural, de exaustão mecânica ou mistos. No entanto, dificilmente se consegue aquilatar convenientemente qual a correspondência entre o sistema de ventilação instalado e a taxa de ventilação atingida com o mesmo. Neste artigo, através de simulação recorrendo ao software CONTAM e com base em dados experimentais da permeabilidade ao ar dos dispositivos de ventilação, realiza-se uma análise de sensibilidade variando alguns dos parâmetros mais significativos nos sistemas de ventilação, tais como: perda de carga das grelhas de admissão, permeabilidade ao ar da caixilharia e caudais de extração na cozinha. A simulação anual dos fluxos de ar recorre a condições ambientais representativas do clima continental português (quatro cidades) e a subdivisão para as estações de aquecimento e arrefecimento, envolve também a produção de poluentes internos (CO2 e vapor de água). Com a simulação, obteve-se, nomeadamente, para um apartamento tipo, as taxas de ventilação, os fluxos de ar de admissão e exaustão, os teores dos poluentes, pontualmente ou em termos médios. As conclusões mais significativas a retirar das simulações são: a baixa permeabilidade ao ar da envolvente leva a reduções nas renovações horárias próximas do limite mínimo estabelecido regulamentarmente; a ventilação mecânica contínua na cozinha, a existência de uma grelha de admissão na cozinha, com abertura aquando dos caudais máximos, e o fecho das portas dos compartimentos de serviços reduz significativamente os teores de poluentes.

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.

Sistemas de automação e manutenção de edifícios: concepção dos sistemas de detecção e protecção contra incêndios de uma unidade industrial

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

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.

Termografia infravermelho na estimativa de conforto térmico de frangos de corte

Poultry facilities must provide an environment that ensures thermal comfort allowing the animal to express its genetic potential for production; and new tools are being applied to measure the thermal comfort, especially thermal cameras. The objective of this study was to evaluate the association of the surface temperature of the birds with those from the facilities, and estimate the sensible heat transfer. For this, the thermal conditions of rearing in two aviaries with different ventilation systems, during the period of March to April 2011 were recorded. The aviaries were divided into six quadrants for the registration of surface temperatures obtained using an infrared thermal camera. In each quadrant the ambient temperature, relative humidity and wind velocity during the obtention of images were also recorded. It was observed that the surface temperatures of birds are associated with the surface temperature of the rearing facilities (side curtains, roof and litter). In aviary with negative pressure higher wind speeds compared to the conventional one were recorded and; therefore, allowed a higher sensible heat transfer by birds, suggesting that this provided better conditions for thermal comfort.

A participação do enfermeiro perioperatório gestor no planeamento arquitetónico dos blocos operatórios

ntrodução A razão de ser dos estabelecimentos de saúde é a prestação de cuidados de qualidade e que respeitem a integridade total daqueles que procuram a resolução dos seus problemas e/ou necessidades. Os utentes pretendem segurança e eficácia na “arte de cuidar”, a responsabilidade dos prestadores de cuidados é retribuir esse desafio com profissionalismo, competência e idoneidade. Este será o desafio constante para o profissional ao longo da sua carreira e será também e sempre o desafio que se coloca ao enfermeiro perioperatório. A sala de operações do século XXI precisa de perceção que permita a flexibilidade de escolha de equipamentos e mudança de práticas de trabalho, bem como a procura simplificada e quase futurista em planeamento arquitetónico. Embora tenha havido uma grande evolução nos últimos anos, muito ainda há por fazer na melhoria do ambiente e funcionalidade, tendo como um dos objetivos a operacionalidade e o bem-estar dos profissionais. Apesar de não existir um modelo considerado o mais eficaz, pode-se refletir sobre determinados pontos importantes que influenciam a operacionalidade do bloco. A otimização das estruturas e espaços resulta num beneficio em recursos humanos, melhor ambiente, melhor qualidade, melhores resultados e mais rentabilidade dos cuidados de saúde prestados. A relação custo/beneficio está diretamente ligada aos resultados obtidos ao longo do desempenho destes princípios. A vantagem de ter o enfermeiro perioperatório gestor, chefe ou com experiência na equipa de planeamento, programação, projeto e acompanhamento da obra, é que terá uma visão prática daquilo que se pretende vir a realizar. É necessário perceber a estrutura na planta e tentar desdramatizar essas confluências de modo a torná-las funcionais e exequíveis. Objetivos Pretende-se com esta comunicação refletir de que forma o enfermeiro com experiência na área perioperatória, poderá prevenir ou mesmo impedir a repetição de erros que empiricamente verificamos serem frequentes, principalmente erros de caracter arquitetónico, de organização e gestão do espaço. Pretendemos também refletir sobre de que forma estes erros interferem e/ou condicionam o bom funcionamento das salas operatórias e consequentemente como este facto se reflete na otimização dos cuidados. Esta otimização depende em grande parte da eficiente resposta às necessidades dos profissionais. Desenvolvimento Apesar de em Portugal existirem muitos blocos onde as salas operatórias estão afetas a uma determinada especialidade, há outros onde se verifica uma rotatividade significativa ao longo do dia de trabalho. Principalmente em unidades mais pequenas, onde o numero de cirurgias realizadas não justifica a sua sectorização. A necessidade de servir a população e os casos que que recorrem a determinado hospital/unidade, obriga ao desenvolvimento de estratégias compensatórias que não estariam comtempladas anteriormente. O impacto que este padrão de funcionamento tem nos profissionais é desgastante, uma vez que origina mudanças sistemáticas na disposição das salas e suas necessidades inerentes. Retirar e colocar equipamentos, auxiliares de posicionamento, logística anestésica e todo o ambiente ao redor do ato cirúrgico/anestésico proporciona momentos de grande stress, que hoje obrigam ao cumprimento de regras fundamentais de higiene e segurança. Os planos arquitetónicos dos blocos operatórios respeitam normas legisladas, pré-estabelecidas pela ACSS-Ministério da Saúde que, em conjunto com diversas organizações como a AESOP, UONIE, entre outras, elaborou um documento descritivo, onde se “analisa espaços e soluções organizativas de blocos operatórios assim como as respetivas instalações técnicas de apoio”. Este relatório comtempla os requisitos básicos e necessários para que sejam respeitadas as normas e condutas de segurança e qualidade espectáveis numa unidade de bloco operatório e serviços adjacentes, mas não condicionam a sua distribuição na planta. A distância entre salas e zonas de apoio e armazenamento, circuitos de corredor único ou partilhado, salas de indução, salas de preparação, articulação com a esterilização, zonas de acesso de doentes e familiares e profissionais, ficam para a imaginação e ousadia de quem executa. No entanto, com base na minha experiência pessoal, verifico que continuam a ser cometidos erros que condicionam a eficácia, rapidez e qualidade do serviço que se presta. Desacertos de caráter estrutural, funcional e operacional podem diferenciar a rentabilidade espectável, da real numa determinada fase de planeamento. Podemos ainda ser mais ambiciosos, considerando que quer arquitetos, quer administrações pretendem e preveem o melhor e o mais rentável para o seu projeto, deveriam envolver os enfermeiros gestores de cada serviço, no âmbito do planeamento arquitetónico e previsão de investimentos na área. Por outro lado, cabe aos enfermeiros mostrar essa mais valia, demonstrar que é essencial a sua participação no modelo criativo. Quem sabe se o futuro não comtempla equipas multidisciplinares onde possam englobar os enfermeiros? Pequenos Exemplos A falta de equipamentos necessários para todas as salas que funcionam em simultâneo e porque muitas vezes não está disponível aquele que é “preferido” de determinado cirurgião, obriga ao esforço dos profissionais que procuram satisfazer a equipa para que tudo corra sem problemas. A existência de equipamentos que não são adequados ou que estão muito afastados do espaço onde são utilizados, porque as salas de arrumação estão desajustadas da otimização de recursos, preocupa os profissionais que tentam dar uma resposta eficaz em tempo reduzido. Considerando que este tipo de situações é um obstáculo à rentabilização de recursos humanos e materiais, deveria ser o ponto de partida para escolha dos locais. Uniformização de equipamentos, estudos e avaliações criteriosas das necessidades de cada especialidade, discutidas com os responsáveis, onde existisse um compromisso escrito entre os intervenientes, com um dialogo consciente e refletido sobre as consequências dessa escolha, poderia ajudar o processo de seleção. A natureza relativamente flexível da atividade dos blocos operatórios está sujeita, em grande medida, ao desempenho dos profissionais e da otimização do mesmo de acordo com o planeamento. Um bloco bem delineado passa por considerações especificas sobre o que se pretende atingir. Salas operatórias com design simples, bem colocadas no espaço contiguo aos corredores e zonas de arrumos, cumprindo as normas para o Controlo de Infecção com zonas sujas amplas que permitam fácil circulação entre pessoas e materiais, com acessibilidade fácil e bem estruturadas entre áreas de doentes e pessoal, permite funcionar com destreza e agilidade. As normas indicam as medidas estruturais como pontos de luz, sistemas de ventilação e gazes, materiais utilizados, dimensões limite, áreas obrigatórias, etc mas ainda não têm preconizado o ambiente envolvente de aplicabilidade desta matéria. Serão os que lá trabalham, principalmente os enfermeiros, que devem contribuir para a harmonia deste resultado ser ou não eficaz. A presença de iluminação natural propicia uma melhor qualidade de saúde para aqueles que por razões de atividade, ali permanecem por longos períodos sem acesso ao exterior. Podem-se considerar janelas fixas, que permitam a passagem de luz natural sem visibilidade para o exterior, em zonas onde não interfira com o normal funcionamento. Segundo o relatório técnico “Atendendo a que a qualidade do ambiente hospitalar é também fortemente responsável pelo bom desempenho das pessoas que aí trabalham, não pode ser subestimada a qualidade do projeto de arquitetura. As componentes de acústica e iluminação natural/artificial assumem aqui grande importância.” (RT- Generalidades, pag. 30) Poderemos refletir sobre os equipamentos informáticos. Devem-se utilizar preferencialmente ecrãs táteis ou teclados planos, evitando os teclados tradicionais que são problemáticos no que se refere à higienização e consequente controlo de infeção. Por experiência, o uso destes ecrãs obriga à fixação eficaz, que permita uma utilização rápida, dentro dos tempos previstos para os diversos registos intraoperatórios. Situações que não são consideradas no planeamento de instalação. Assim como, têm que estar considerados nos planos de manutenção preventiva, a limpeza das ventoinhas de arrefecimento, fontes consideráveis de pó de acesso condicionado. Conclusão Consegue-se perceber a importância que o enfermeiro perioperatório, seja chefe, gestor ou com experiência, tem tido na evolução das unidades de saúde em Portugal, através da qualidade dos cuidados prestados exigidos aos profissionais de hoje. Auditorias, monitorizações, planos demonstrativos confirmam o peso que os enfermeiros têm na coordenação das instituições, por forma a garantir uma melhoria continua dos cuidados prestados. Percebemos que, em cada passo ou etapa do processo, seria importante a opinião formada daqueles que diariamente colocam em prática o seu saber. Muito haveria para abordar em relação às melhores condições /estrutura/ organização de um bloco operatório, no entanto considero essencial debruçarmo-nos sobre a mais valia da participação do enfermeiro perioperatorio na equipa de projeto. Também julgo importante, salvaguardar que este trabalho não pretender resumir ou criticar o esforço realizado na melhoria das condições dos blocos operatórios, mas sim contribuir para o seu progresso, no que respeita à funcionalidade e rentabilidade preservando a biocontaminação. O tratamento destes assuntos deve fazer sentido para todas as partes envolventes do processo. Os blocos operatórios representam, por si só, custos fixos elevados, devido às instalações e equipamentos específicos altamente complexos, bem como ao numero de profissionais especializados necessários para o seu funcionamento. Tenho a certeza que o nosso contributo e proactividade elevava a qualidade dos cuidados que prestamos no perioperatorio e a qualidade global da prestação de cuidados de saúde. Os trabalhos realizados pela ACSS, associações de enfermeiros perioperatório, arquitetos e tantos outros, contribuíram com esforço e dedicação para chegar onde estamos hoje. Mas este patamar de excelência que queremos como enfermeiros perioperatórios exige-nos um papel mais ativo, com uma intervenção ao nível do projeto. Porque o futuro também somos nós!

Fachadas ventiladas. Avaliação de sistema de camada de vidro duplo ventilado

Dissertação de Mestrado, Energias Renováveis e Gestão de Energia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Influência do caudal de ventilação no desempenho económico de um sistema AVAC de um edifício administrativo

Este estudo pretende analisar a influência do caudal de ar novo insuflado num edifício administrativo no desempenho energético do seu sistema AVAC. O RSECE determina os caudais mínimos de AN para renovação do ar interior e qualidade do ar aceitável em espaços em que não haja fontes atípicas de poluentes e sem fumadores. Existe uma tendência para se projectar sistemas AVAC insuflando o caudal mínimo de AN, para assim se poupar no consumo de energia. No entanto, em determinadas situações, com esse procedimento está-se a fazer precisamente o contrário. Nessas situações não se está a aproveitar a oportunidade de aumentar a QAI e, simultaneamente, reduzir o consumo de energia. Neste estudo calculou-se o consumo energético do sistema AVAC do edifício, inicialmente insuflando o caudal mínimo de AN, e depois repetiu-se o cálculo várias vezes aumentando esse mesmo caudal progressivamente. Este cálculo foi feito para dois tipos de sistemas de ar, CAV e VAV, e para três localizações diferentes do mesmo edifício. Foi também estudada a possibilidade do sistema funcionar em regime de “free cooling”, e também foram feitos cálculos para diferentes temperaturas de insuflação em situação de arrefecimento. Concluiu-se que, para as localizações do edifício em que este apresenta necessidades de arrefecimento anuais superiores às de aquecimento, o caudal de AN responsável pelo menor consumo energético do seu sistema AVAC é superior ao mínimo imposto pelo RSECE. Observou-se também que, quando se insufla no edifício o caudal mínimo de AN e o sistema está preparado para funcionar em regime de “free cooling”, conseguem-se poupanças no consumo energético anual do sistema bastante relevantes, independentemente do balanço entre as necessidades de aquecimento e arrefecimento anuais que o edifício apresenta. Em relação aos dois sistemas de ar estudados concluiu-se que, em qualquer das situações estudadas, o sistema VAV apresenta consumos energéticos inferiores.

Projecto de AVAC de uma clínica veterinária e verificação do regulamento dos sistemas energéticos de climatização em edifícios (RSECE)

No decorrer do percurso académico do curso de Mestrado em Engenharia Mecânica, foi colocado ao dispor do aluno um leque variado de ferramentas orientadas para a ventilação, climatização e eficiência energética de edifícios. Deste modo, houve um impulso para a concepção de um projecto em Instalações Mecânicas de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC). Neste caso, a escolha recaiu num clínica veterinária, uma vez que era uma edificação que possuía bastantes requisitos à priori, tornando aliciante o aprofundar dos conhecimentos adquiridos. Associado à concepção da instalação, houve a necessidade de verificar se a mesma cumpria todos os requisitos impostos pela regulamentação energética vigente. De forma a tornar mais intuitiva a consulta e a interpretação deste trabalho, poder-se-á dividir o mesmo em duas partes, as quais se encontram organizadas por seis capítulos. Na primeira parte, mais teórica, introduz-se o tema do trabalho, as razões para a escolha do mesmo e os objectivos propostos a alcançar. Em seguida, expõem-se alguns conceitos associados ao estudo do ar atmosférico (psicrometria), possibilitando assim um melhor entendimento dos processos relacionados com a climatização. A primeira parte será concluída com o enquadramento do projecto e da clínica na realidade portuguesa. A segunda parte, de carácter mais prático, será dedicada na sua maioria ao projecto das instalações de climatização da clínica. Numa representação de memória descritiva e justificativa serão ilustrados os passos efectuados, desde o levantamento geométrico do edifício até à selecção dos equipamentos, passando pelo cálculo de cargas térmicas. Encontram-se, igualmente, referidos os requisitos exigíveis para uma instalação deste tipo, que condicionam fortemente a concepção da mesma. Após o projecto, e uma vez que a clínica se encontra abrangida pela legislação de certificação energética em vigor, dedicar-se-á um capítulo inteiro à apresentação dos cálculos efectuados com o objectivo de verificar a sua conformidade regulamentar. Por fim, será elaborada uma proposta de optimização das instalações para realizar em projectos futuros, com o intuito de reduzir os consumos de energia globais do edifício e, assim aumentar o desempenho energético do mesmo.

Controlo e optimização de sistemas AVAC recorrendo a técnicas de inteligência artificial

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Estudo para a optimização dos sistemas de climatização com vista à obtenção de um edifício com baixas necessidades energéticas em climatização

A presente tese tem como principal objectivo abordar o tema da eficiência energética em edifícios, no que se refere aos sistemas de climatização. O desenvolvimento deste projecto realizou-se em torno dos consumos energéticos dos diferentes sistemas de climatização estudados (e por conseguinte da envolvente do edifício), focando o cumprimento dos requisitos térmico e energéticos das normas vigentes (RCCTE e RSECE) em Portugal, tendo como objectivo identificar os parâmetros com maior impacto e a relação tendencial entre as soluções construtivas e tecnológicas adoptadas, sempre com o horizonte de maximizar a eficiência energética e diminuir a dependência face à energia primária e consequentemente a emissão de gases que provocam o efeito de estufa. É âmbito desta tese comparar diferentes tipos de sistemas de climatização a nível energético e torná-los os mais eficientes possíveis, para que também se possam tornar monetariamente aliciantes e aumentar o rácio entre benefício/custo. Para tal, numa primeira fase foi feito um estudo térmico da envolvente do edifício, tendo sido utilizado um software de simulação energética de edifícios acreditado pela norma ASHRAE 140-2004 para se poder compreender como o edifício se comportava ao longo do ano, e introduzir algumas correcções na respectiva envolvente, para baixar as potências térmicas/eléctricas dos equipamentos do sistema de AVAC. De seguida foram estudados três sistemas possíveis de climatização para o edifício, de modo a identificar o mais eficiente numa base anual, bem como a possibilidade de combinar o uso de fontes de energia renováveis com o intuito de satisfazer ao máximo as necessidades térmicas do edifício e, ainda, de minimizar o consumo de energia de origem não renovável. Por fim, para avaliar as diferentes potencialidades de cada sistema de climatização estudado, fez-se o respectivo estudo à sua viabilidade económica. Nas considerações finais da presente tese é realizado um estudo aos benefícios que uma possível alteração da arquitectura do edifício pode trazer no aumento da iluminação natural do mesmo integrado com um controlo da iluminação artificial necessária para os diferentes espaços climatizados. Os resultados obtidos foram comparados entre si e corrigir a envolvente exterior reduz os consumos energéticos do edifício em cerca de 11%. As medidas correctivas propostas no sistema de climatização base originam uma redução energética igual a 43%. A nível ambiental, é possível a redução do número de emissões de CO2 em cerca de 72.1%.

Análise de métodos para aplicação de ventilação natural em projetos de edificações em Natal-RN

Natural ventilation is an efficient bioclimatic strategy, one that provides thermal comfort, healthful and cooling to the edification. However, the disregard for quality environment, the uncertainties involved in the phenomenon and the popularization of artificial climate systems are held as an excuse for those who neglect the benefits of passive cooling. The unfamiliarity with the concept may be lessened if ventilation is observed in every step of the project, especially in the initial phase in which decisions bear a great impact in the construction process. The tools available in order to quantify the impact of projected decisions consist basically of the renovation rate calculations or computer simulations of fluids, commonly dubbed CFD, which stands for Computational Fluid Dynamics , both somewhat apart from the project s execution and unable to adapt for use in parametric studies. Thus, we chose to verify, through computer simulation, the representativeness of the results with a method of simplified air reconditioning rate calculation, as well as making it more compatible with the questions relevant to the first phases of the project s process. The case object consists of a model resulting from the recommendations of the Código de Obras de Natal/ RN, customized according to the NBR 15220. The study has shown the complexity in aggregating a CFD tool to the process and the need for a method capable of generating data at the compatible rate to the flow of ideas and are discarded during the project s development. At the end of our study, we discuss the necessary concessions for the realization of simulations, the applicability and the limitations of both the tools used and the method adopted, as well as the representativeness of the results obtained