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Caracterização da Qualidade do Ar Interior em Espaços Públicos com Permissão de Fumar

Palavras-chave: Qualidade do Ar Interior,Espaços Públicos com permissão de fumar

A preocupação com a Qualidade do Ar Interior (QAI) tem vindo a aumentar,  especialmente nos edifícios de serviços, pois permanecem no seu interior um número  significativo de ocupantes durante longos períodos. No âmbito do SCE – Sistemas de  Certificação Energética e Qualidade do Ar Interior (Decreto-Lei nº 78/2006, de 4 de Abril),  surgiu o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios – RSECE  (Decreto-Lei nº 79/2006).   Actualmente, um elevado número de pessoas permanece durante os seus horários  de trabalho em edifícios vedados (sem possibilidade de abrir janelas) e com sistemas  centrais de ar condicionado. O ar dentro destes edifícios é recirculado e, por consequência,  os contaminantes dentro dos edifícios acumulam-se gradualmente se não forem  adequadamente filtrados. Exemplos de algumas fontes de contaminação nos interiores são:  materiais de construção, materiais de isolamento, colas e agregantes utilizados, alcatifas,  fumo do tabaco, produtos utilizados para limpeza e produtos químicos usados em  aparelhos de escritório tais como fotocopiadoras e faxes. Os sintomas associados à  Qualidade Deficiente do Ar em Interiores são denominados como “Síndrome do Edifício  Doente” (SED).   A exposição ao fumo do tabaco ambiental (FTA) – também chamada «tabagismo  passivo» – continua a ser responsável por morbilidade e mortalidade excessivas na União  Europeia, com custos significativos para toda a sociedade.   Já foram tomadas várias medidas para promover zonas sem fumo na UE. Em  princípios dos anos noventa, algumas directivas comunitárias em matéria de saúde e  segurança no trabalho vieram limitar o tabaco no trabalho. No entanto, poucos têm sido os  estudos para conhecer o grau de poluição pelo fumo do tabaco a que as pessoas estão  sujeitas em vários lugares públicos e privados.   A presente Dissertação tem como objectivo caracterizar a QAI e quantificar o nível  de poluição do ar provocada pelo fumo do cigarro em pequenos edifícios de serviços onde  é permitido fumar. Os edifícios em questão são cafés e bares, classificados no âmbito do  SCE, como pequenos edifícios de serviços.   O estudo baseou-se essencialmente na medição da concentração de partículas no ar  interior, com registo simultâneo do número de ocupantes e de fumadores. Apresentam-se  também os valores registados para a temperatura, humidade relativa e nível de CO2 no ar  interior.   Palavras-chave: Qualidade do Ar Interior, Síndrome do Edifício Doente (SED), Fumo do tabaco ambiental (FTA), Espaços Públicos.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Propriedades do Polestireno Modificado por Nanomateriais

Palavras-chave: Aparas de cobre,Nanocompósitos,Pulverização,Resistividade

A incorporação de nanocargas metálicas em matrizes poliméricas, transformando-as em nanocompósitos, constitui um desafio para a investigação em engenharia, no sentido de se dispor de materiais com melhor desempenho físico/mecânico em serviço. No  presente estudo foi efectuada a caracterização de nanocompósitos de matriz polimérica reforçada, primeiro por uma carga metálica nanocristalina e posteriormente com adição de nanotubos. A matriz era poliestireno e os reforços nanocristalinos de aço inoxidável, cobre ou cobre associado a nanotubos.  A nanocristalinidade pode ser conseguida, em materiais dúcteis, quando sujeitos a elevadas deformações mecânicas, como sejam as resultantes do corte por arranque de apara. As aparas destes materiais são consideradas resíduos industriais, normalmente reciclados como matéria-prima convencional, no entanto, a sua possível nanocristalinidade pode transformá-los em materiais com características muito superiores às do produto  microcristalino donde provieram, normalmente resultante da fundição. Em diversos tipos  de aparas de cobre, oriundas da indústria metalomecânica, ficou patente, no presente  estudo, o seu carácter nanocristalino. No sentido de adoptar uma possível estratégia de gestão destes “resíduos” como carga para nanocompósitos, foi efectuada uma simulação experimental do seu possível papel nas propriedades do poliestireno, através da deposição neste polímero de filmes finos nanocristalinos destes metais. À excepção do compósito revestido com cobre e aditivado posteriormente com nanotubos, os nanocompósitos  apresentavam um módulo de elasticidade à flexão e uma tensão de ruptura à tracção superiores às do polímero simples. O nanocompósito resultante do revestimento com cobre foi o que mostrou os melhores resultados. Em contrapartida, no que diz respeito à dureza, o compósito revestido com aço tinha os maiores valores. Nenhum dos compósitos, depois de injectados, apresentava, em relação à do poliestireno, uma melhoria significativa da sua  resistividade eléctrica. No entanto, discos de nanocompósitos de cobre e nanotubos exibiam, em determinadas zonas, boa condução eléctrica, pondo em evidência que as nanocargas utilizadas quando injectadas, não são suficientes para a percolação necessária à condução de corrente eléctrica no polímero.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Ventilação Industrial No Sector da Cerâmica

Palavras-chave: Indústria cerâmica,sílica cristalina,sistema de ventilação

Em Portugal a Indústria Cerâmica é um sector muito importante, não só pela facturação, mas sobretudo pelo número de postos de emprego gerados, já que a subsistência de emprego é fundamental.   Contudo neste sector da indústria é comum os trabalhadores encontrarem-se expostos a poeiras, muitas delas contendo sílica cristalina. Este mineral é prejudicial à  saúde e, consoante a sua dimensão pode atingir os órgãos vitais do corpo Humano. A  silicose é uma doença respiratória que advém da inalação do mineral referido e que em  casos extremos pode levar à morte.   A nível nacional, entidades como o Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV), efectuam medições das concentrações de poeiras a que os trabalhadores se encontram expostos. Nesse sentido esta entidade lançou o projecto, “Desenvolvimento e sensibilização para as boas práticas de redução da exposição dos trabalhadores da Indústria Cerâmica à sílica cristalina respirável”, no qual se integra o presente trabalho.   Como forma de combater a exposição a poeiras, as empresas recorrem aos  sistemas de ventilação, na sua maioria aos sistemas de ventilação por aspiração localizada, uma vez que estes são geralmente mais eficazes, face aos sistemas de ventilação geral.  Dada a importância destes sistemas, é necessário que eles funcionem e sejam  implementados correctamente. Para isso são necessários estudos como este, que permitam  identificar as boas e as más práticas que estão actualmente a ser executadas.   O projecto de um sistema de ventilação implica o conhecimento do processo de  fabrico, dos dispositivos existentes e das condições de funcionamento.   Devido à inúmera variedade de processos de fabrico, neste ramo da indústria, cada sistema é único. Esta característica torna também importante este estudo, uma vez que permite a comparação entre sistemas e procedimentos adoptados, e a conclusão de quais os mais eficazes.    Infelizmente os sistemas de ventilação implementados nas empresas portuguesas são na sua maioria, os sistemas de origem, ou seja, têm em média 20 anos.  Apenas uma minoria efectuou estudos aos sistemas, mesmo quando estes eram alterados. O mesmo sucede no que diz respeito à realização de testes, estes só são efectuados em casos extremos. Neste sentido foi necessário elaborar um guia para a realização de testes aos sistemas de ventilação e um formulário de examinação.   Foram visitadas 6 empresas e efectuadas medições em 5, destas apenas 2  continham informações técnicas acerca de alguns dispositivos dos sistemas de ventilação.  Estas visitas permitiram identificar as boas e más práticas aplicadas actualmente, assim  como os dispositivos implementados. Os resultados das medições efectuadas permitem  avaliar se o sistema se encontra de acordo com o projecto, se é necessário realizar  manutenção ao mesmo, a capacidade deste para adição de novos componentes e ter uma  percepção da sua eficácia.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Projecto de Um Sistema de Gestão Electrónica para Um Motor de Ciclo de 4 Tempos de Ignição por Faísca de Um Veículo Automóvel Utilitário

Palavras-chave: Motor de combustão interna,Controlo,CAN,Gestão,Rede

É o objectivo deste trabalho a criação de um sistema de controlo para motores de combustão interna. São apresentados ao longo da realização deste trabalho todos os passos tomados até ao final. A identificação da necessidade de um sistema de controlo, os sistemas de controlo e gestão de motores de combustão interna ao longo da história e o estado da arte, onde são apresentadas as soluções mais actuais e em vigor. É apresentada a compilação de informação efectuada e o tipo de elementos a utilizar, assim como o porquê de recorrer a um sistema distribuído com rede CAN e não a utilização de um sistema monolítico. São apresentados os aspectos construtivos e as decisões que a eles conduziram.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo de condições de trabalho em altura e em Câmaras de Visita no sector das telecomunicações

Palavras-chave: Acidentes de Trabalho,Segurança no Trabalho,área das telecomunicações

A segurança, a higiene e a saúde fazem parte da nossa vida quotidiana, podendo ser aplicadas de diferentes formas. No entanto, na presente dissertação visa-se a aplicação das regras de Segurança, Higiene e Saúde do Trabalho (SHST), com base num estudo efectuado no âmbito de Segurança de uma empresa que pertence ao sector das telecomunicações. O presente estudo incidirá nas actividades que comportam mais riscos, os trabalhos no terreno, nomeadamente nos trabalhos efectuados no subsolo, e em especial as Câmaras de Visita, bem como nos trabalhos efectuados em altura, em Postes Telefónicos. Para isso fez-se uma descrição de cada uma das actividades e os riscos associados. Para além da exposição dos dados referentes aos acidentes de trabalho, também é exposto uma avaliação subjectiva de uma amostra que é constituída por 25 trabalhadores, pertencendo 13 às Câmaras de Visita e 12 aos Postes Telefónicos. Esta avaliação subjectiva foi realizada através da distribuição dos questionários que foram feitos propositadamente para distribuir aos trabalhadores referidos, tendo sido objecto de avaliação por parte dos Recursos Humanos da empresa em causa, para efeitos de autorização da respectiva distribuição e recolha. Após a análise dos dados relativos aos acidentes de trabalho, fornecidos pela empresa, pode-se verificar um aumento global em 2009 face a 2008, e em 2010 face a 2009. Porém, em 2009, face a 2008, constata-se que houve um aumento dos índices de incidência e frequência e uma diminuição expressiva do índice de gravidade II. O mesmo se pode verificar em 2010, face a 2009: um aumento do índice de frequência quanto à sinistralidade, mas uma diminuição do índice de gravidade.  No seguimento das conclusões obtidas pela análise dos dados dos acidentes de trabalho e da avaliação subjectiva, recomenda-se a implementação de algumas medidas a adoptar pela empresa em estudo com o objectivo de diminuir a sinistralidade laboral.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Estudo da aplicação do ciclo de Kalina  a sistemas de micro-geração utilizando fontes térmicas de baixa temperatura

Palavras-chave: Ciclos termodinâmicos,Micro co-geração

O presente trabalho estuda a possibilidade de se adaptar o ciclo termodinâmico de Kalina a sistemas de micro co-geração, utilizando fontes térmicas de baixa temperatura. Os ciclos estudados têm configurações tecnológicas iguais às do ciclo termodinâmico de Rankine, tendo sido considerado um ciclo com regenerador e outro sem regenerador. Foi também estudado o comportamento do ciclo de Rankine, nas mesmas condições, para fins comparativos com o ciclo de Kalina. Os fluidos usados nos ciclos foram água e R123 para os casos de Rankine, e uma mistura amónia-água para o caso de Kalina sendo que neste foram tidas em conta diferentes concentrações de amónia na mistura. Os ciclos referidos foram analisadas usando uma fonte quente à temperatura de 150 ºC e outra à temperatura 200 ºC, ambas modelam gases de escape de uma caldeira. Qualquer uma das aplicações rejeita calor para uma fonte fria modelada como água a 10 ºC. A metodologia de cálculo está dividida em dois passos principais: o primeiro analisa o comportamento do ciclo em termos de rendimento térmico e de potência produzida na turbina, o segundo estuda o modo como os diferentes ciclos aproveitam a energia das fontes quentes e da fonte fria. As principais conclusões mostram que os ciclos de Kalina podem produzir mais potência que os ciclos de Rankine, pelo facto de aproveitarem melhor as características da fonte quente, arrefecendo-a até temperaturas mais baixas. Mostra-se que o ciclo de Kalina é também o melhor no que respeita ao aquecimento da fonte fria e apresenta, na maioria dos casos, um rendimento térmico melhor. Faz ainda parte deste trabalho um estudo de primeira aproximação ao modo como se devem estudar as propriedades termodinâmicas de uma mistura, desde o modo como se manipulam as equações de estado, passando pelo cálculo de temperaturas de início e fim de mudança de fase (temperaturas de bolha e orvalho), até à definição de propriedades termodinâmicas como entalpia e entropia.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Aplicação do processo de fricção linear (FSP) na melhoria da resistência à fadiga de juntas T soldadas por MIG na liga AA6082.

Palavras-chave: Resistência à fadiga.,MIG,AA6082-T651,FSP

A soldadura por fricção linear, FSW, surge nos dias de hoje como um processo de ligação, de grande utilidade e futuro. A sua principal utilização é na união de chapas de alumínio, onde se regista um elevado sucesso da técnica. Existem algumas limitações a este processo, o que levou ao aparecimento da técnica de processamento por fricção linear, FSP. Deste modo, é possível obter alguns dos efeitos benéficos do FSW através do pós processamento de juntas previamente soldadas. Neste trabalho irá ser estudada a possível melhoria da resistência à fadiga de juntas T, de alumínio AA6082-T651, soldadas a MIG, e posteriormente processadas por FSP. Para tal, serão realizadas análises morfológicas, ensaios de dureza, ensaios de tração e ensaios de fadiga para R=0 e R=0,4, em provetes soldados a MIG e provetes soldados a MIG e pós processados. Concluiu-se que o pós processamento aumenta a resistência à fadiga das juntas soldadas a MIG, através da modificação da microestrutura e da eventual redução de tensões residuais existentes.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Modelação  Numérica de Tensões Residuais de Origem Térmica

Palavras-chave: tensões residuais,Aço,fadiga,alumínio

Esta Tese de Mestrado tem como principais objectivos prever as tensões residuais de origem térmica e relacionar este tipo de tensões com a vida à fadiga das peças  onde estas estejam presentes. Como tal, procedeu-se a um ensaio experimental onde duas peças (uma de alumínio e outra de aço), concentricamente dispostas, com uma diferença de diâmetros mínima, foram aquecidas desde a temperatura ambiente até 450ºC. Esta temperatura apenas faz variar as propriedades mecânicas e térmicas não se esperando, no entanto, alteração de fase em qualquer uma das peças. Durante o ciclo térmico, a dilatação da amostra de alumínio foi constrangida pelo aço, no qual este está concêntrico. Este  constrangimento é devido, como será analisado mais adiante, ao inferior valor do  coeficiente de dilatação térmica do aço, relativamente ao alumínio. Finalizado o ciclo  térmico, procedeu-se à medição das tensões residuais provocadas no alumínio pelo  aquecimento e pelo constrangimento do aço. Para a medição das tensões residuais  recorreu-se à técnica do furo incremental que, apesar de ser uma técnica em parte  destrutiva, é das mais utilizadas para o efeito.   Paralelamente a este processo experimental foi também desenvolvido um  modelo numérico, recorrendo ao software Marc-Mentat 2010, desenvolvido pela MSC  Software, ferramenta que recorre ao método dos elementos finitos. Este processo passou  por várias fases: o desenho da geometria e malha das peças usadas no ensaio experimental, estabelecimento das condições iniciais e condições de fronteira, assim como das  propriedades mecânicas e térmicas dos materiais em questão. Posteriormente, por processo iterativo, obtiveram-se as tensões residuais resultantes da simulação numérica.   Concluídos os processos numérico e experimental procedeu-se a uma análise  da sensibilidade relativa às propriedades térmicas e mecânicas das peças. Afinados ambos os processos, de forma coerente, foi feita a comparação dos resultados. Por fim,  quantificadas as tensões residuais de origem térmica, estudou-se a influência que estas têm na vida das peças à fadiga. Este estudo foi efectuado com o auxílio do programa de  simulação Cosmos 2.0 e a algoritmo previamente desenvolvido pelo Prof. Ricardo Branco.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Combustibilidade de leitos heterogéneos

Palavras-chave: Fogo,Propagação,Incêndio Florestal

Tanto a nível internacional como nacional tem havido um crescente interesse da comunidade científica pelo problema dos incêndios florestais. No entanto, a simulação do comportamento da propagação do fogo é ainda um desafio, devido à complexidade dos modelos físicos implicados.   A propagação de incêndios pode dividir-se em três tipos: fogo de solo, fogo de superfície e fogo de copa. O presente trabalho, dedica-se exclusivamente ao fogo de superfície, ou seja, aquele em que o combustível é a matéria viva ou morta que se encontra nas imediações do solo. Um desafio que se colocou à previsão do comportamento de leitos heterogéneos constituídos por combustíveis vivos e mortos tem sido o de compreender e quantificar o papel da componente morta nas características de propagação do fogo na mistura.   Nesta tese abordou-se o estudo da combustibilidade de leitos compostos por um combustível vivo e outro morto. Foram realizados mais de 100 ensaios em condições de ausência de vento e de declive com misturas de dois pares de combustíveis, um seco e um verde: (i) palha e folha verde de Eucalyptus Globullus; (ii) palha e caruma verde de Pinus Pinaster. Os ensaios foram realizados a uma carga constante de 0,800 kg.m-2 onde se variou a percentagem de cada combustível na mistura final.   Os objectivos fundamentais deste trabalho consistem no estabelecimento de uma relação entre a composição do leito e a velocidade de propagação e na análise da influência do teor de humidade da mistura no avanço da frente de chama. Foi desenvolvido um modelo empírico que se propõe para generalizar os resultados obtidos para outras misturas semelhantes. Considera-se que o presente modelo é de aplicação relativamente simples e constitui um avanço em relação ao estado dos conhecimentos nesta matéria.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação Numérica do comportamento estrutural da bancada de um elevador

Palavras-chave: Estruturas Mecânicas,Elementos Sólidos

Com este trabalho, pretende-se estudar numericamente a estrutura suporte de um  elevador sem casa de máquinas fabricado pela Empresa “Elevadores Padrão, Lda”. As  especificações técnicas são tidas em conta de acordo com a Norma Portuguesa NP EN  81-1:2000.   Enquadra-se a utilização da estrutura de suporte do elevador e a definição do modelo de elementos finitos a considerar. A simulação numérica é feita com dois programas de  cálculo: o Solidworks Simulation e o Patran/Nastran. Os resultados obtidos são  apresentados e discutidos, permitindo verificar que a estrutura respeita as considerações da Norma Portuguesa.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Contributo para o desenvolvimento de um modelo qualitativo para caracterização de riscos industriais

Palavras-chave: Risco Industrial,Ambiente,acidente industrial

Com a revolução industrial e o desenvolvimento de novas tecnologias para fazer face às  novas exigências das sociedades, apareceram os primeiros acidentes industriais,  repercutindo-se às populações vizinhas. Acidentes como os ocorridos em Flixborough,  Severo, Bhopal e Toulouse, constituíram um marco importante para a sensibilização da  problemática dos acidentes graves e riscos industriais, e para a criação de legislação  tanto a nível nacional como europeu.   Tendo por base o artigo “Susceptibilidade Associada aos Riscos Tecnológicos  Decorrentes da Actividade Industrial e Comercial” realizado por Patrício et al. em 2007,  este estudo procede ao levantamento e análise dos riscos industriais em três municípios  pertencentes à NUT II-Centro: Anadia, Coimbra e Leiria. Recai sobre a análise dos  estabelecimentos industriais licenciados em Tipo 1, Tipo2 ou Tipo B segundo o regime  de licenciamento industrial definido no Decreto-Lei n.º 69/2003, de 10 de Abril.   Sendo os objectivos identificar as principais actividades industriais de perigo, identificar  a probabilidade de acidente, e definir as principais variáveis de risco por áreas de  actividade económica, numa primeira instância, realizou-se a recolha de dados e a  caracterização dos municípios de amostra; posteriormente procedeu-se à análise dos  resultados relativos à caracterização dos estabelecimentos industriais, à produção, às  matérias-primas, aos resíduos e efluentes, à Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho e à  existência de dispositivos de segurança industrial.   O presente trabalho apresenta uma abordagem, que após um processo de  aperfeiçoamento, pode trazer efectivas melhorias e optimizações no âmbito dos  acidentes industriais.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias
Avaliação de fitotoxicidade através de Lepidium sativum no âmbito de processos de compostagem

Palavras-chave: Fitotoxicidade,Lepidium sativum,compostagem

O principal objectivo deste estudo foi avaliar a fitotoxicidade de vários materiais potencialmente recicláveis através de compostagem, durante processos de compostagem e em compostos em fase de maturação. Para isso, o efeito dos extractos aquosos dos materiais/compostos na germinação de sementes e crescimento das raízes primárias de agrião de jardim (Lepidium sativum) foi medido e o índice de germinação (GI, um produto relativo das sementes germinadas e comprimento das raízes) foi calculado. Este índice para além de demonstrar como o composto/material afecta a produção vegetal pode ser usado como indicador de maturação do composto.  Os resultados mostram que alguns materiais, como aparas de relva e lamas de ETAR podem ser considerados livres de fitotoxinas (GI>80%), mas outros materiais, como chorume de galinha, cinzas volantes, palha de trigo e serradura, podem ser muito fitotóxicos. Alguns destes materiais foram valorizados através de compostagem em dois conjuntos de experiências laboratoriais. As misturas iniciais incluíram casca de batata industrial e aparas de relva, e adicionalmente serradura ou casca de arroz como agente bulking. Os resultados obtidos mostraram que as misturas iniciais determinaram o perfil de fitotoxicidade bem como o período de maturação. A avaliação da fitotoxicidade nos quatro processos com serradura revelou que após 81 dias, o nível máximo de GI atingido foi de 60%. Nos processos com casca de arroz, os perfis ao longo do tempo foram maiores, e em dois casos, os compostos podem ser considerados moderadamente fitotóxicos após o 39º dia, com valores de GI de 67 e 72%. Em todos os processos os GI mais favoráveis foram obtidos em compostos, cujas misturas iniciais tinham maiores proporções de agentes bulking. A análise dos compostos em fase de maturação mostrou que os compostos com serradura, como agente bulking, requereram mais tempo de maturação que os compostos com palha de trigo. No entanto após o 111ºdia, todos os compostos apresentaram níveis similares de fitotoxicidade e podem ser considerados maturados.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias