ESTCB - Dissertações de Mestrado
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Browsing ESTCB - Dissertações de Mestrado by Field of Science and Technology (FOS) "Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil"
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- Análise da sustentabilidade aplicada às várias partes do projeto: a casa transportávelPublication . Matos, Andreia Félix de; Ramos, Ana Teresa Vaz FerreiraA construção civil é um ramo que exige um estudo detalhado dos materiais e das soluções a implementar quando se planea um projeto. Durante uma construção, dificilmente não se tem resíduos e o custo económico é geralmente o fator mais controlado, descurando outros aspetos como o ambiental. A construção sustentável vem a favorecer uma necessidade à muito relevante que é a importância de relacionar diversos fatores para obter o melhor resultado. Esses fatores são conhecidos como os pilares da sustentabilidade – o fator ambiental, o fator económico e o fator social. A sustentabilidade na construção é assim uma área fundamental para a construção pois, atualmente deve-se dar mais relevância ao uso adequado dos recursos e às consequências derivadas do mau uso que estes tem no presente e no futuro, ao uso de materiais provenientes de fontes naturais, ao seu fim dando preferência a produtos que possam ser reciclados ou reutilizados e aos impactos que ocorrerão para a construção e para o utilizador. O estágio interagiu com a área da sustentabilidade quando era necessário optar, entre diversas opções, quais as mais adequadas e como analisá-las para chegar a essa conclusão. Também foi dada relevância a um fator especial que corresponde ao aproveitamento do espaço existênte pois, se durante a fase de projeto, estes detalhes forem bem estudados, tirar-se-á melhor partido do espaço, analisando para tal a organização deste e a localização dos elementos destinados a apoio (elétricidade, águas, saneamento e aquecimento). No decorrer do estágio, realizado na empresa Ábaton, em Madrid, foram desenvolvidos diversos trabalhos que, no presente relatório, serão abordados e que mais contribuiram para a aquisição de novos conhecimentos como as pesquisas de soluções, acompanhamentos a obras e a aprendizagem de novas ferramentas, úteis para o processo de construção. A atividade principal do estágio consistiu na criação de uma solução para o projeto da casa transportável, criada pela Ábaton, onde se procurou encontrar soluções para criar uma solução autossuficiente, privilegiando a utilização de materiais ecológicos e a menor utilização do espaço disponível para o quarto de instalações, com o objetivo para que a casa não estivesse limitada aos recursos disponíveis no local de implantação. Foram utilizados três tipos de programas de certificação energética, apesar de dois deles, LIDER e CALENER trabalharem em conjunto, correspondendo a um programa mais complexo e outro corresponder ao método simplificado, designado por Cerma. Por último, são apresentados outros trabalhos desenvolvidos, relacionados com as várias fases de uma obra: levantamento do estado atual do edifício existênte; planos prévios – onde se define uma primeira abordagem e respetiva proposta; planos de execução – onde se define a proposta que vai ser efetivamente construída, de acordo com o dono de obra; planos de construção – onde constam todos os pormenores auxiliares durante a fase de construção; são ainda abordados os trabalhos de acompanhamento das obras, onde se seguiu o processo de construção, esclarecendo-se dúvidas e preparando-se as fases de construção seguintes necessárias.
- Análise do desempenho térmico de edifícios: clima, comportamento térmico e sustentabilidade dos materiaisPublication . Pombo, Marisa Cavalheiro; Ramos, Ana Teresa Vaz FerreiraHá um elevado interesse na redução de impactos ambientais relacionados com o setor da construção civil, já que é um setor que influencia negativamente o meio ambiente. Dessa forma, tende-se a planear minuciosamente todas as fases do ciclo de vida do edifício, ou seja, desde da matéria-prima até à eventual desconstrução/demolição do mesmo, para evitar desperdícios e gastos desnecessários dos recursos naturais, sendo estes princípios da sustentabilidade. Atualmente a junção da preocupação ambiental com a gestão empresarial é essencial para a permanência num mercado competitivo cujos consumidores procuram produtos com a mesma eficácia que os tradicionais, contudo, com responsabilidade perante o planeta e os seus ecossistemas. Portanto, as empresas de Engenharia Civil empenham-se para a realização de projetos positivos sob o ponto de vista ambiental, económico e social alcançando, assim, uma construção sustentável. Com o intuito de completar as competências e conhecimentos na área da sustentabilidade na construção, optou-se pela realização de um estágio, com uma duração de cinco meses, numa empresa na área da Engenharia Civil e da Arquitetura que promova a sustentabilidade nos projetos realizados. Através de uma interação participativa e colaborativa, foram realizadas várias tarefas para complemento dos projetos desenvolvido na empresa. Assim sendo, o presente relatório apresenta estudos locais e climáticos das regiões a intervir de forma a implementar medidas construtivas adaptadas ao local, aproveitando os recursos naturais conforme o desejado, tal como, a avaliação do desempenho energético de uma moradia em Madrid, segundo a legislação espanhola em vigor, através da folha de cálculo Ce2 e posteriormente com o programa informático CERMA. Na segunda avaliação foi ainda realizada uma análise de melhorias do desempenho energético através da mudança da fonte de energia para o aquecimento interior e para a necessidade de água quente sanitária. Devido à grande importância de aprovação de projetos a concurso, serão ainda descritas duas propostas com medidas sustentáveis de modo a definir dois projetos consolidados e interessantes para assegurar o interesse por parte da entidade adjudicante. E, por fim, será avaliado, através de um caso experimental definido de uma laje de estacionamento, qual o material estrutural mais sustentável através do peso por metro quadrado e pela quantidade de energia intrínseca e emissões atmosféricas provocadas por cada material e em função do tipo de laje.
- Avaliação de sustentabilidade com o sistema BREEAM: um estudo de casoPublication . Bicho, Carina Alexandra Pires; Jorge, Luís Filipe de CarvalhoO sector da construção é responsável por uma grande percentagem da degradação do meio ambiente. Os edifícios consomem grande quantidade de recursos naturais e contribuem de várias formas para o impacto ambiental, quer no processo construtivo, quer na fase de utilização, como na fase de demolição. Torna-se importante a transição de uma atividade mais poluente para uma mais sustentável. A construção tradicional centra-se em questões de qualidade, tempo e custos. Mas a construção sustentável, para além destas temáticas acrescenta as preocupações ambientais, relacionadas com a minimização do consumo de recursos (energia, água, materiais e solo), a degradação ambiental, a criação de um ambiente construído saudável e a preocupação de garantir a saúde e o conforto humano. Em projeto é importante prever a manutenção dos edifícios, sendo que tal potencia o aumento da durabilidade dos edifícios e consequentemente a qualidade de vida dos utilizadores. Para tornar possível uma melhor interligação entre os parâmetros ambientais, sociais, funcionais e económicos, os sistemas e ferramentas de avaliação e reconhecimento da construção sustentável têm como objetivo garantir a sustentabilidade dos edifícios durante todo o seu ciclo de vida, ou seja, nas fases de projeto, construção, utilização e demolição. Estes sistemas permitem a monitorização do desempenho do edifício, promovendo a utilização de práticas e métodos de construção que aumentam a durabilidade e rentabilização dos edifícios, reduzindo simultaneamente os impactos ambientais negativos do edifício e aumentando a qualidade de vida, saúde e bem-estar dos ocupantes. O presente trabalho apresenta uma análise, através do sistema de avaliação de sustentabilidade BREEAM, de um estudo de caso. Pretende-se obter o resultado da aplicação do BREEAM ao estudo de caso, perceber a complexidade da sua aplicação e benefícios.
- Betão com adição de fibras de aço e têxteis recicladas de pneu sujeito a altas temperaturas: análise de desempenhoPublication . Daniel, Maria Eduarda Mendes; Santos, Cristina Calmeiro dos; Rodrigues, João Paulo CorreiaA sustentabilidade é uma preocupação para a indústria da construção civil, uma vez que esta indústria é responsável pelo consumo de uma grande quantidade de recursos naturais e por impactos ambientais. Assim, a utilização de agregados reciclados em substituição dos agregados naturais mostra-se benéfica ao minimizar os impactos ambientais, o consumo de recursos naturais e alguns problemas urbanos associados à acumulação de lixo. É neste contexto e atendendo à necessidade de gerir racionalmente os recursos naturais, que surge o presente trabalho de investigação. O objetivo deste trabalho é demonstrar, através de investigação experimental, que a adição de fibras têxteis e de fibras de aço provenientes da reciclagem de pneus é viável para produzir um betão com um comportamento estruturalmente satisfatório quando submetido a elevadas temperaturas. Neste sentido, o trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão do betão com fibras de aço e fibras têxteis provenientes da reciclagem de pneus à temperatura ambiente e a altas temperaturas. Considerou-se quatro composições diferentes de betão, com a mesma relação água/cimento (A/C=0,43), diferindo apenas no tipo de fibras incorporadas nas misturas em substituição da brita. Assim, estudou-se uma composição de referência (0% de fibras) (BR), uma composição com 50kg/m3 de fibras de aço recicladas de pneu (BFA), uma composição com 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BFT) e uma composição com uma mistura de 50kg/m3 de fibras de aço mais 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BM). Os provetes de betão foram submetidos a um nível de carregamento de 0,5fcd e a diferentes níveis de temperatura máxima (20, 300, 500 e 700ºC). Os resultados deste programa experimental mostram que as fibras de aço e têxteis recicladas de pneu apresentam-se como uma boa solução na composição do betão para controlar a fendilhação e o spalling podendo ser um bom substituto para as fibras de aço e polipropileno comerciais.
- Caracterização do desempenho térmico da envolvente exterior de edifícios antigos: rua Fernandes TomásPublication . Santos, Elisabete Milheiro dos; Ramos, Ana Teresa Vaz Ferreira; Silva, José António Raimundo Mendes daNo passado o homem dependeu de fontes de energia renováveis (madeira, moinhos de vento e de água…). A partir da Revolução Industrial essas fontes deixaram de ser suficientes, verificou-se desde então um crescimento do consumo energético e por consequência a excessiva dependência de combustíveis fósseis. Com as emissões de gases de efeitos estufa (GEE) a eles associados, e a degradação ambiental que se tem manifestado através das alterações climáticas, é necessário procurar soluções sustentáveis e implementar medidas adequadas para desagravar esta situação, nomeadamente repensar os padrões de produção e consumo nos diversos sectores da atividade humana. Sendo o sector dos edifícios responsável por uma percentagem considerável dos consumos energéticos registados, um dos desafios passa pela melhoria da sua eficiência energética. Neste sentido, a União Europeia tem vindo a regulamentar impondo requisitos mínimos de desempenho energético dos edifícios novos e existentes. Com a implementação da recente diretiva n.º 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do Conselho, que atualizou em Portugal o Sistema Certificação Energética dos Edifícios (SCE), e que integra o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) surge a necessidade de reabilitar o edificado existente. Este trabalho pretende numa primeira fase a caracterização construtiva do edificado existente da Rua Fernandes Tomás, situada numa das zonas mais antigas de Coimbra (um lugar conhecido como a "Alta" que pertence a uma área circundante de outra recentemente classificada como Património Mundial da UNESCO), através do levantamento visual dos edifícios. Com o objetivo de sistematização do levantamento foram utilizadas fichas de caracterização tipificadas, elaboradas com esse propósito. Numa segunda fase procede-se à caracterização do comportamento térmico de soluções existentes e de medidas de reabilitação (relacionadas com a envolvente exterior) de edifícios antigos utilizando como ferramenta a regulamentação térmica, REH e como demonstração esta foi efetuada também com recurso ao programa informático DesignBuilder. Para tal, foram escolhidos dois edifícios da zona analisada aos quais foram aplicadas algumas intervenções com vista à redução das necessidades energéticas e a torna-los mais sustentáveis. O nível da exigência de reabilitação do edifício existente, sobretudo nos centros urbanos antigos, pressupõe um conhecimento adequado do mesmo para a definição do tipo de intervenção. Para reunir dados precisos da realidade construída é importante desenvolver uma ferramenta para a análise dos edifícios, desenhando um instrumento compatível com as características da área onde o edifico está localizado e para os objetivos propostos. Neste trabalho criou-se uma ferramenta que permitiu realizar o levantamento, o registo e a análise das características do edificado da Rua Fernandes Tomás, particularmente da envolvente exterior deste, e a obtenção de resultados relevantes da realidade construída que permitiram passar à fase seguinte de análise do desempenho térmico dos casos de estudo. São apresentados os resultados e estes mostram a existência de um edificado a reabilitar pouco eficiente e com necessidades energéticas maioritariamente de aquecimento. As medidas de melhoria relacionadas com a envolvente exterior, sendo o reforço do isolamento das paredes, coberturas e envidraçados, e o controlo da ventilação, promovem uma efetiva poupança de energia nos edifícios em estudo.
- Caraterização de patologias do património edificado da cidade de Castelo Branco: diagnóstico e intervençãoPublication . Costa, Cátia de Jesus Simão Dias; Santos, Cristina Calmeiro dosNos dias que correm é essencial ter uma atitude sustentável e o setor da construção desempenha um papel fundamental nos objetivos do desenvolvimento sustentável, muito devido á sua envergadura, como também à variedade de materiais e ao grande volume de resíduos gerados. O desenvolvimento sustentável caracteriza-se como sendo um modo de desenvolvimento capaz de responder às necessidades do presente sem comprometer as gerações futuras, tendo em vista a melhoria das condições de vida do indivíduo, preservando simultaneamente o meio envolvente a curto, médio e longo prazo. Esta estratégia de desenvolvimento tem como objetivo um desenvolvimento economicamente eficaz, socialmente equitativo e ecologicamente sustentável. No âmbito da aplicação dos conhecimentos adquiridos na frequência do Mestrado em Construção Sustentável, procedeu-se à realização do estágio na Câmara Municipal de Castelo Branco, com integração na Divisão de Gestão Patrimonial e instalações municipais. Ao longo do estágio, a aluna teve oportunidade de contactar com o procedimento administrativo a que uma instituição pública está sujeita, bem como integração em ambiente de trabalho, colaboração em projetos de infraestruturas hidráulicas, intervenção no edificado, realização de inspeções visuais e implementação de metodologias. O presente relatório faz referência à base teórica de fundamento dos projetos desenvolvidos e aplicação das mesmas em ambiente real, bem como acompanhamento de obra, relatórios específicos, levantamento de informação e abertura de procedimentos concursais.
- Diagnóstico e intervenção em edifícios antigos: o edifício da Quinta da Fonte NovaPublication . Conceição, Margarida Isabel Pichel da; Ramos, Ana Teresa Vaz FerreiraEm Portugal, a reabilitação de edifícios é cada vez mais uma área estratégica para atuar, uma vez que existe uma necessidade crescente de melhorar o desempenho dos edifícios existentes ao invés de aumentar o parque construído. A importância da reabilitação de edifícios também é expressa por se tratar de um mercado em crescimento, com enorme potencial, sendo considerada por muitos especialistas como a solução para a crise atual que a construção atravessa. Nesse sentido, o presente trabalho incide no diagnóstico e intervenção, ao nível da reabilitação energética, de um edifício secular localizado em Castelo Branco, que apresenta várias patologias de humidades e fendilhação e, essencialmente, a nível do seu desempenho térmico e energético. Ao longo do trabalho serão abordados os temas da reabilitação de edifícios em Portugal, da tipologia de construção no século XIX, do diagnóstico de anomalias e algumas propostas de reabilitação energética para o edifício em causa. No entanto, os objetivos fundamentais deste trabalho consistem em analisar o desempenho energético do edifício, determinar quais as suas principais fragilidades e melhorar o seu desempenho, sendo que a reabilitação energética permite que os edifícios se tornem mais sustentáveis, corrige situações de inadequação funcional, diminui o consumo energético para aquecimento, arrefecimento, ventilação e iluminação, aumenta o conforto dos seus utilizadores e, na maior dos casos, poderá atenuar as patologias relacionadas com a presença de humidade e degradação dos elementos construtivos. Este estudo térmico incidiu na envolvente exterior do edifício e apresenta soluções que recorrem à utilização de isolamento térmico nas paredes exteriores e à substituição dos vãos envidraçados existentes por outros termicamente mais eficientes. Por fim, serão determinados os resultados e será feita uma análise à viabilidade da aplicação das soluções apresentadas do ponto de vista económico (economia de energia e retorno do investimento). É importante referir que é sempre tida em conta a legislação em vigor, dando-se especial atenção ao Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS).
- A envolvente exterior de edifícios através da termografia: caracterização construtiva e identificação de patologiasPublication . Marcelino, Cátia Sofia Garcia; Ferreira, Ana Teresa Vaz; Ferreira, Pedro Miguel VazNo quadro da reabilitação de edifícios, a fase de inspeção e diagnóstico é fundamental para que se identifiquem os materiais e técnicas aplicadas, procurandose assim estratégias de intervenção compatíveis com o edificado existente. A utilização de câmaras de infravermelhos para esta fase de diagnóstico pode contribuir para um levantamento menos intrusivo, sem a necessidade de utilização de ensaios que danifiquem os elementos construtivos. Estes equipamentos permitem a obtenção de imagens a partir da quantidade de radiação emitida por um corpo, sendo esta traduzida em temperaturas. A termografia é uma técnica ainda pouco utilizada no nosso país, nomeadamente na área da construção civil, assim pretende-se compreender o alcance e as possibilidades de utilização desta técnica. O objetivo deste trabalho consiste em reconhecer os princípios que condicionam o resultado da análise e a identificação de materiais e técnicas construtivas. Neste sentido, o trabalho foi realizado através do levantamento de casos de estudo representativos da utilização de diferentes técnicas e materiais. Com o objetivo de identificação das soluções construtivas e materiais aplicados, recorreu-se à termografia ativa, utilizando o sol como fonte de aquecimento do elemento, e foram adquiridos termogramas durante o processo de arrefecimento e/ou aquecimento dos elementos. Os termogramas foram analisados quantitativamente e qualitativamente no sentido de interpretar a variação de temperaturas e de emissão da radiação pelos elementos. Esta análise foi suportada pela utilização de um programa informático que apresenta a vantagem de poderem ser analisadas áreas, pontos e linhas dos termogramas. A utilização da termografia permitiu identificar alterações construtivas em edifícios, identificar o uso de diferentes materiais, a variação em elementos uniformes que pode significar a existência de patologias no elemento, assim como permite observar o comportamento térmico dos elementos e as diferenças entres estes.
- Fundação de pavimentos rodoviários: estudo da utilização de materiais xisto-grauváquicosPublication . Luzia, Rosa; Santos, Luís de PicadoFundação de pavimentos rodoviários: estudo da utilização de materiais xisto-grauváquicos
- Modelação da qualidade da água de uma rede de abastecimento: aplicada a uma zona de Castelo BrancoPublication . Maricato, Nuno Manuel Querido; Albuquerque, Maria Teresa Durães; Ferreira, Ana Maria dos SantosUm bom nível de serviço prestado e uma oferta segura aos consumidores, através de um eficaz controlo de qualidade da água na fonte e na rede de distribuição, é uma das metas mais importantes para uma Entidade Gestora. Os modelos de simulação de sistemas de distribuição de água são uma excelente ferramenta de apoio à decisão no planeamento, conceção e operação da rede. Além disso, contribuem de forma significativa na melhoria e entendimento sobre alguns parâmetros de qualidade da água, neste caso em estudo, cloro residual e idade da água. A tese apresentada explora a modelação hidráulica e de qualidade da água de um subsistema de distribuição consolidado que, após análise, avalia o impacto de um cenário operacional alternativo, demonstrando melhorias na qualidade da água. A rede em estudo pertence aos Serviços Municipalizados de Castelo Branco, em Portugal, que forneceu todos os dados. Esta abordagem visa a sensibilização das entidades de gestão, para a otimização dos cursos de água e consequente melhoria da qualidade de água fornecida aos consumidores. Para demonstrar o cenário preconizado utilizou-se o software de simulação hidráulica, Epanet 2.0, desenvolvido pela United States Environmental Protection Agency. A construção do modelo baseou-se em dados georreferenciados de infraestruturas disponíveis, bem como em valores sobre a concentração de cloro, obtidos através de várias amostras de água, colhidas em pontos estratégicos na rede de distribuição. Após calibração do modelo hidráulico, foi possível comparar os valores de concentração de cloro obtidos em campo, com os valores do modelo. De seguida, procedeu-se ao uso dos coeficientes de reação kb e kw do software Epanet, obtendo-se uma melhor calibração do modelo. Posteriormente foi criada uma simulação do mesmo modelo, com algumas válvulas fechadas, que otimizou os tempos de percurso da água, o que melhorou a quantidade de concentração de cloro. O caminho da água nas condutas de distribuição, de uma rede emalhada ou mista, pode ter os mais variados percursos, dependendo da variabilidade de consumo ou da manobra de válvulas de seccionamento. Acreditamos que este estudo contribuirá para uma gestão mais eficiente, na questão da otimização do tempo de percurso da água, nas redes de abastecimento, possibilitando melhorias na qualidade do serviço público, no que respeita à segurança da água. Nesta dissertação propõem-se outras formas de gestão da rede de abastecimento, visando a melhoria da qualidade da água, nas zonas em que se verifiquem problemas de estagnação. Assim, onde exista expansão lenta de consumidores, limite de redes ramificadas e zonas demograficamente baixas, sugerem-se novos procedimentos de atuação, nomeadamente na construção de equipamentos públicos/privados e no uso de consumidores móveis. Desta forma, será possível um aumento do consumo e consequente melhoria da qualidade da água fornecida, diminuindo a possibilidade de estagnação e descargas regulamentares. Esta atuação contribuirá para uma descida dos custos às entidades gestoras, assim como para a diminuição do impacto ambiental.