AM - CET - EC - Dissertação de Mestrado
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- Sistemas de medida de distância utilizando laseres e as suas aplicaçõesPublication . Fonseca, João António Santos Dias; Baptista, António Carlos de Campos Simões; Martins, Maria João Marques; Torres, João Paulo NetoAs medidas óticas vieram oferecer novas formas de determinar distâncias, deformações ou vibrações através de métodos mais precisos e de maior alcance. A evolução tecnológica tem permitido uma melhoria significativa de vários componentes, nos quais se incluem os óticos. Assim, o desenvolvimento de métodos de medida essenciais é crucial para acompanhar o avanço tecnológico. Nesta dissertação, são estudados os três métodos de medida básicos – a triangulação, a telemetria e a interferometria, abordando as suas principais aplicações, vantagens e desvantagens, e fundamentando teoricamente cada um dos métodos. Ao longo do trabalho mostram-se resultados de rotinas de simulação para cada método. Para o método da triangulação efetuaram-se duas experiências que demonstram o funcionamento do método na medida de distâncias e superfícies. Para o método da telemetria, estudaram-se montagens experimentais para aplicar o método da telemetria por impulsos e telemetria por comparação de fase na medida de distâncias. Deste modo, pretende-se construir a base de um futuro desenvolvimento de métodos mais complexos.
- Reabilitação energética da piscina coberta da Academia Militar de LisboaPublication . Sousa, Vítor Daniel Alves de; Gomes, Maria da Glória de Almeida; Silva, Carlos Augusto SantosA eficiência energética deve ser considerada quando se constroem novos edifícios, mas também quando se realizam trabalhos de reabilitação em edifícios existentes, de forma a obter um comportamento térmico e um desempenho energético adequado às necessidades do edifício aliado ao reduzido consumo de recursos. A presente dissertação visa a adoção de medidas de reabilitação energética num edifício de serviços, mais concretamente na piscina coberta da Academia Militar de Lisboa. Este edifício foi inaugurado em 1986 e apresenta alguma degradação dos materiais construtivos da envolvente e dos equipamentos, por falta de manutenção e requalificação, tendo um comportamento térmico deficiente e consumos energéticos elevados. Para mitigar os efeitos indesejados acima mencionados procedeu-se a um estudo de reabilitação energética que consistiu na adoção de diversas medidas de melhoria, de entre as quais se destacam a aplicação de isolamento térmico pelo exterior das paredes da envolvente opaca das fachadas e cobertura; implementação de vãos envidraçados com caixilharia de PVC de vidro duplo ou triplo; adoção do sistema de iluminação LED e alteração do horário de funcionamento das caldeiras. Para tal, procedeu-se a medições in situ e a simulações energéticas do edifício com recurso ao software Hourly Analysis Program, para determinação das necessidades energéticas do edifício antes e após a implementação das medidas de reabilitação. Posteriormente, efetuou-se uma análise da viabilidade económica de quatro propostas de reabilitação energética, tendo-se concluído que a implementação das mesmas apresenta um impacto significativo na redução de consumos energéticos e uma melhoria do comportamento térmico e desempenho energético do edifício.
- Desenvolvimento de um sistema inovador de proteção de estruturas de betão contra explosõesPublication . Nabais, David Monteiro; Júlio, Eduardo Nuno Brito Santos; Gomes, Gabriel de JesusO terrorismo é uma preocupação constante e eminente para qualquer país. Os danos que as suas manifestações provocam, recorrendo a explosões, têm uma magnitude catastrófica, afetando a estabilidade internacional e espalhando o caos e o pânico pelas populações. Uma explosão afeta todos os elementos na sua envolvente, tornando-se muitas vezes letal. A proteção de infraestruturas chave, com elevado risco de sofrer atentados, torna-se prioritária neste domínio. A presente dissertação tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de proteção de estruturas de betão contra explosões, alinhado com o projeto de investigação intitulado ‘Segurança e Integridade de Infraestruturas Estratégicas face a Explosões Acidentais ou Provocadas (SI4E)’. O estudo foi realizado adotando um elemento laje/parede. As camadas constituintes do reforço foram executadas com recurso a betão de ultraelevado desempenho reforçado com fibras (UHPFRC), betão com agregados leves (LWAC) e betão com agregados de borracha (RuC). Foram ensaiadas quatro lajes de betão armado de 2,00 m de largura por 2,60 m de comprimento: uma laje de referência com 0,12 m de espessura e as restantes com diferentes camadas de reforço, variando a espessura final entre 0,14 m e 0,21 m. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que o UHPFRC é adequado para proteção face a explosões exteriores; não sendo contudo, o seu contributo significativo. O LWAC e o RuC são eficazes na proteção de estruturas face a explosões interiores. As propriedades dos materiais que mais influenciam a resistência, face a este tipo de ações, são a massa e a ductilidade do elemento.
- Avaliação do desempenho técnico de coberturas verdesPublication . Lopes, Filipe Almeida; Silva, Maria Cristina de Oliveira Matos; Afonso, Carlos Alberto RochaUm dos métodos de contribuição para a diminuição dos efeitos nocivos desta enorme exploração passa por interligar o meio urbano com meio ambiente. A construção de coberturas verdes pode trazer benefícios que deverão ser explorados por forma a melhorar as condições atuais. As coberturas verdes são um bom elemento construtivo para promover a diminuição do pico de cheia, os efeitos de ilha de calor, diminuição do teor de CO2 no planeta e a regeneração de habitats naturais, entre outros. Deste modo torna-se necessário avaliar a normalização deste género de cobertura e verificar quais as condições necessárias para se poder afirmar que a elas terão a qualidade desejada, bem como o desempenho técnico pretendido para o tipo de edifício que se projetam (novos ou reabilitados). Este trabalho tem como o objetivo a avaliação do desempenho dos diferentes produtos adotados em coberturas verdes através do confronto entre as exigências dos principais guias técnicos e normas internacionais, FLL e NTJ e as características dos produtos disponíveis no mercado. Com base num levantamento de mercado, pretendeu-se identificar quais os pontos mais criteriosos que se deverá ter em atenção a quando da seleção de um produto do sistema multicamada de uma cobertura verde. Através da realização de um caso de estudo foi possível verificar a importância da certificação bem como a aplicação dos guias técnicos e normas em vigor. Foi realizado uma análise de mercado por parte da fiscalização de obra por forma a obter a melhor proposta e os melhores requisitos a nível dos materiais a aplicar na obra.
- Custo do ciclo de vida como ferramenta para a gestão de ativos físicosPublication . Matos, José Paulo da Silva; Sousa, Vítor Faria e; Cruz, Carlos Paulo Oliveira da SilvaA presente dissertação tem como objetivo a elaboração de uma metodologia para estimar o custo de ciclo de vida de um ativo e a sua posterior aplicação a um edifício do aquartelamento da Academia Militar na Amadora. Os edifícios militares possuem uma longevidade superior a grande parte dos restantes. A metodologia adotada baseia-se nas metodologias internacionais de referência. Por forma a estimar os custos de ciclo de vida do edifício em estudo, foram consultados documentos relativos a despesas e efetuado um levantamento abrangente dos hábitos de consumo dos alunos, referentes ao consumo de energia e água. Analisou-se a repartição de consumos por local e por atividade diária. Foi ainda desenvolvido um modelo de degradação para o revestimento de fachada, com vista à previsão do período, após o qual, a fachada deve ser intervencionada. Da aplicação da metodologia ao caso de estudo conclui-se que o impacto dos custos de manutenção e operação são maiores do que o impacto do custo inicial de construção. Percentualmente, os custos com a construção representam apenas 40% do custo de ciclo de vida do ativo, menos de metade do custo total estimado. Estes dados demonstram a importância da consideração dos custos com o ciclo de vida, em detrimento da avaliação exclusiva do preço de aquisição. Foram analisadas três propostas de equipamentos que promovem a poupança de recursos. Conclui-se que a introdução de lâmpadas mais eficientes, fluxómetros de dupla descarga e redutores de caudal, potenciariam uma redução no custo de ciclo de vida em cerca de 15%.
- Estudo do desempenho de misturas betuminosas para pavimentação com incorporação de betão britado recicladoPublication . Lameirão, José Carlos Correia; Neves, José Manuel Coelho das; Freire, Ana Cristina Ferreira Oliveira RosadoO objetivo desta dissertação é estudar o desempenho de misturas betuminosas para pavimentação com incorporação de betão britado reciclado proveniente de resíduos de construção e demolição, para camadas de base. Em particular, pretende-se estudar o fenómeno de interação do betume de pavimentação com agregados reciclados de betão britado. Para isso, foi estudada uma mistura betuminosa com betão britado reciclado como agregado, em substituição do agregado de origem natural, numa taxa de incorporação de 60%, destinada a camadas de base (AC 20 base), e com um betume temperado 35/50 previamente aditivado em refinaria. O trabalho experimental consistiu primeiramente na caracterização geométrica e física do agregado utilizado, de modo o completar a caracterização mecânica e química previamente já disponível. A formulação da mistura betuminosa baseou-se no método empírico muito utilizado em Portugal, a metodologia Marshall. Foram realizados ensaios experimentais de avaliação do desempenho da mistura betuminosas e do seu comportamento em serviço, como o ensaio de sensibilidade à água, resistência à deformação permanente, obtenção do módulo de rigidez e resistência à fadiga. Os resultados obtidos dos ensaios são discutidos e comparados com trabalhos anteriormente realizados, de modo a poderem ser retiradas as conclusões que respondem ao objetivo inicialmente proposto. Concluiu-se que, apesar de o betão britado reciclado não cumprir todos as especificações relativas aos agregados para utilização em camadas de base de pavimentação, a mistura betuminosa revelou globalmente um desempenho aceitável. O betão britado reciclado mostrou-se assim um material com potencial para ser utilizado em misturas betuminosas para pavimentação.
- Custo do ciclo de vida como ferramenta para a gestão de ativos físicos : Aplicação ao aquartelamento Sede da Academia MilitarPublication . Gonçalves, Emanuel Carvalho; Sousa, Vitor Faria e; Cruz, Carlos Paulo Oliveira da SilvaOs edifícios apresentam componentes e elementos que têm durabilidades variáveis, como tal é necessário compreender e prever de que forma as tomadas de decisão, feitas em cada fase dos empreendimentos, podem afetar o seu desempenho no que diz respeito ao ciclo de vida definido. Se no passado se verificava uma aposta na construção massiva de edifícios, as alterações de diversos paradigmas que hoje se observam, com enfoque no económico, levaram a que a estratégia adotada passasse a ser vocacionada para a gestão do património existente. Ao nível das Forças Armadas, e em particular na Academia Militar, tem-se verificado um aumento com a preocupação do seu parque edificado, levando a que se procurasse uma melhor gestão dos seus ativos e do seu património, por forma a fazer face aos desafios que se apresentam no presente e se colocarão no futuro. O objetivo do presente trabalho visou a elaboração de uma metodologia de apoio à análise do CCV (Ciclo do Custo de Vida), e a sua aplicação prática a um edifício da Sede da Academia Militar, com o objetivo de possibilitar uma ferramenta à gestão de ativos físicos. A análise feita permitiu detetar aqueles que são os principais gastos no edifício bem como a sua repartição. Realizou-se ainda uma previsão de intervenções a executar no mesmo, bem como um modelo de degradação com vista a estimar a periodização de intervenção no revestimento da fachada exterior. Foram sugeridas duas medidas que levam à diminuição do custo do ciclo de vida do edifício estudado.
- Pavimentos para estradas de baixo tráfegoPublication . Fernandes, Ana Carolina Medinas; Santos, Luís Guilherme de Picado; Caracho, Artur Jorge EspadaAs estradas de baixo tráfego são vias de comunicação importantes, pois a sua complementaridade à rede nacional e municipal é fundamental. São importantes para garantir a acessibilidade a algumas populações e o escoamento do produto das suas atividades económicas. Na pavimentação de estradas tem-se presenciado uma evolução técnica que é extremamente importante. O pavimento de uma estrada pode ter várias funções tais como, trabalhar como uma estrutura de engenharia e satisfazer os requisitos funcionais. A presente dissertação visa a associação de determinados tipos de pavimentos à classificação de estrada de baixo tráfego existente. No fundo, pretende criar-se uma ferramenta teórica para enquadrar o caso de estudo. Neste caso, uma estrada elaborada pelo Regimento de Engenharia nº1 (RE1). É descrito o processo de dimensionamento de um pavimento com vista a ser utilizado no caso de estudo. Utilizou-se o catálogo de pavimentação sugerido na bibliografia para fazer uma análise comparativa do caso de estudo qualitativamente. É analisada a utilização e constituição da estrada, mais especificamente o tipo de materiais utilizados, o número e a espessura das camadas na execução da mesma. Por fim, enquadrou-se o caso de estudo nos catálogos anteriormente propostos e identificam-se possíveis melhorias a implementar. Conclui-se que o pavimento utilizado no caso de estudo é o correto, fazendo-se apenas ligeiras recomendações de aperfeiçoamento que poderão levar a um melhor desempenho do mesmo e também a uma redução de custos. É necessário garantir a uma manutenção da estrada e do seu pavimento de modo a garantir uma maior duração do mesmo.
- Potencial de reutilização de água em instalações militares: O caso de estudo da Academia Militar na Amadora.Publication . Costa, Pedro Pinto da; Galvão, Ana Fonseca; Caracho, Artur Jorge EspadaA presente dissertação de mestrado visou estudar soluções de reutilização de águas residuais tratadas, analisar a produção de águas residuais num dos edifícios do Aquartelamento da Academia Militar na Amadora e apresentar uma solução de tratamento, de forma a possibilitar que a água tratada possa ser reutilizada em algumas atividades militares. Para integração no tema, foi feito um estudo dos diversos benefícios da reutilização de água e das condições atuais do saneamento em Portugal. Desta forma, foi possível entender a necessidade de adotar soluções que permitam a redução do consumo de água potável e perceber qual o nível de atendimento em Portugal no que diz respeito ao tratamento das águas residuais. As águas residuais não tratadas apresentam características que provocam efeitos a nível ambiental e de saúde pública negativos. O tratamento destas águas é fundamental para que estes efeitos sejam minimizados o máximo possível. Atualmente, existem diversas formas de poder tratá-la, de modo a que apresente os requisitos qualidade necessários para que se possa reutilizar a água com segurança. No caso de estudo, foi estudada uma solução de tratamento local de águas residuais através de uma ETAR com obra de entrada, fossa séptica, leito de macrófitas e sistema de desinfeção, de modo a permitir o tratamento do efluente residual estimado, para que posteriormente seja reutilizado nas cavalariças do Aquartelamento. Com o intuito final de se justificar a viabilidade económica da solução, foi realizado uma estimativa para custo da implementação desta solução, apresentando um valor de 121 000€. Este investimento é elevado, porém o período de retorno seria relativamente curto, cerca de dois anos. Além disto, numa estimativa feita a 5 e 10 anos, conseguir-se-ia uma poupança a rondar os 174 000€ e os 351 000€, respetivamente.
- Utilização eficiente da água em instalações militares: O edifício de alojamento dos alunos da Academia Militar na AmadoraPublication . Cantante, Humberto Dâmaso; Galvão, Ana Fonseca; Caracho, Artur Jorge EspadaResumo Reduzir o consumo de água é uma das mais importantes necessidades atuais do planeta Terra. Mudar hábitos e sistemas antigos e pouco eficientes tem de ser uma prioridade de todos, devido ao enorme valor ambiental, social e económico que a água tem. A presente dissertação visou estimar o consumo de água, para posteriormente apresentar duas soluções que possibilitem reduzir o mesmo num edifício que anualmente apresenta gastos e desperdícios muito elevados - o edifício de alojamento dos alunos da Academia Militar na Amadora. Numa primeira fase foi realizado um levantamento de possíveis medidas a implementar em edifícios, para promover o uso eficiente da água. A estimativa dos consumos de água atuais no edifício em estudo baseou-se em experiências realizadas in situ, que possibilitaram a medição dos caudais dos diversos equipamentos existentes. No entanto, em alguns casos foram utilizados valores tradicionais de referência, disponíveis na bibliografia consultada. Por outro lado, a estimativa dos consumos de água associados à implementação das novas soluções, assentou unicamente em valores teóricos de referência. Com o propósito final de se justificar a viabilidade e a necessidade de intervir no edifício, determinaram-se os custos de investimento associados a cada nova medida sugerida, os períodos de retorno desses investimentos e os volumes de água que poderiam ser poupados. A primeira hipótese sugerida assenta em ações de sensibilização dos alunos para a importância de adotar comportamentos mais sustentáveis e também na instalação de equipamentos com consumos mais reduzidos. A segunda hipótese consiste na implementação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais, em conjunto com as mesmas ações de sensibilização e substituição dos equipamentos existentes no edifício por outros mais eficientes. Por fim, foi feita uma análise das soluções sugeridas, que permitiu perceber quais os benefícios económicos e ambientais associados a cada uma delas e se a sua implementação se justifica ou não. Ambas as hipóteses apresentadas revelaram ser bastante benéficas. A primeira hipótese possibilitaria uma redução no consumo de água mensal de 57% enquanto a segunda permitiria uma redução de 62%. Os custos de investimento são elevados, mas o período de retorno seria relativamente curto. Além disso, em termos ambientais, as duas hipóteses sugeridas permitiriam poupanças na ordem dos 7300/7900 m3 de água ao fim de dozes meses. Concluiu-se que o importante é intervir, pois qualquer mudança, mesmo que pequena, será sempre benéfica. O caminho passa, sem dúvida alguma, por preservar ao máximo a água potável e apostar noutras fontes e sistemas alternativos.