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Dissertação de Mestrado em Eficiência Acústica e Energética para uma Construção Sustentável apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Quando falamos em desenvolvimento sustentável, sabemos que temos um longo caminho a percorrer, principalmente para os países menos desenvolvidos. O reaproveitamento sustentável de subprodutos de algumas indústrias pode fazer uma grande diferença, não apenas para o meio ambiente, mas também para o desenvolvimento socioeconômico. Demonstrando a importância e preocupação em torno deste assunto, nas últimas três décadas, vêm sendo promovidos importantes eventos voltados para este tema, como a conferência Rio-92, que teve como principal resultado a Agenda 21, o Pacto Global e, mais recentemente, o Acordo de Paris 2015. Trata-se de uma preocupação mundial sobre o futuro e a qualidade de vida de todos. Diante de tamanho desafio e buscando cooperar com a destinação de um resíduo proveniente da indústria sucroalcooleira e outras que fazem o uso da mesma matéria-prima, esse trabalho objetiva estudar a viabilidade técnica do uso do aglomerado do colmo do bagaço da cana-de-açúcar como produto a ser utilizado na fabricação de painéis e placas para tratamento acústico de espaços. Segundo Rodrigues e Ross (2020), o colmo é a parte principal da cana-de-açúcar, pois é dele que se extrai o caldo, de onde se inicia a produção do açúcar e do álcool. O bagaço da cana-de-açúcar tem sido explorado na co-geração de energia elétrica, na fabricação de ração animal, fertilizante para lavoura e até na construção civil, com a adição das cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em concretos e argamassa. Por se tratar de um resíduo tão abundante, certamente há espaço para ser explorado na área de materiais para tratamento/ condicionamento acústico. A pesquisa prevê a manipulação do material para composição das amostras, aplicação de aditivos que se fizerem necessários para obtenção de um produto aderente ao mercado, medição do índice de absorção sonora utilizando tubo de impedância conforme a norma ISO 10534-2 e avaliação final sobre a viabilidade técnica de utilização de tal material em produtos de condicionamento acústico. Neste primeiro momento, não é objetivo desse trabalho comprovar o benefício financeiro da utilização do bagaço da cana-de-açúcar na fabricação de painéis de absorção sonora porque, para tal, demandaria a realização de estudo detalhado de análise do ciclo de vida e a viabilidade econômica do material. When we talk about sustainable development, we know that we have a long way to go, especially for underdeveloped countries. The sustainable reuse of by-products from some industries can make a big difference, not only for the environment, but also for socioeconomic development. Demonstrating the importance and concern around this subject, in the last three decades, important events focused on this theme have been promoted, such as the Rio-92 conference, whose main result was Agenda 21, un Global Compact and, more recently, the Paris 2015 un climate change conference. It is a worldwide concern about the future and quality of life for all. Faced with such a challenge and seeking to cooperate with the destination of a residue from the sugar and alcohol industry and others that use the same raw material, this work aims to study the technical feasibility of using the sugar cane’s culm bagasse as a product to be used in the manufacture of panels for the acoustic treatment of spaces. According to Rodrigues and Ross (2020), the culm is the main part of sugar cane, since it is where do you get the juice from and where the production of sugar and alcohol begins. Sugar cane’s bagasse has been exploited in the co-generation of electricity, in the manufacture of animal feed, fertilizer for crops and even in civil construction, with the addition of sugar cane bagasse ashes in concrete and grout. Because it is such an abundant residue, there is opportunity to be explored in the area of materials for acoustic treatment/conditioning. The research foresees the manipulation of the material for the composition of the samples, application of additives that are necessary to obtain a product adheres to the market, measurement of the sound absorption coefficient using an impedance tube according to the ISO 10534-2 standard and evaluation of the technical feasibility of using such material in acoustic conditioning products. At this first moment, it is not the aim of this work to prove the financial benefit of the use of sugar cane’s bagasse in the manufacture of sound absorption's panels because, to do that, it would require a detailed study to analyze the life cycle and the economic feasibility of the material.

Relatório de Estágio do Mestrado em Património Cultural e Museologia apresentado à Faculdade de Letras O presente trabalho, relatório de estágio, surge no âmbito do 2º ano do Mestrado em Património Cultural e Museologia, na vertente de Gestão e Programação. Pretende expor as atividades por mim realizadas ao longo de seis meses de estágio no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra.O presente relatório de estágio, intitulado “Ciência e património: relatório de estágio no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra”, consiste na apresentação do trabalho executado ao longo de seis meses de estágio no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra, orientado pelo Doutor Paulo Amado Mendes pela Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra, e pelo Doutor Paulo Trincão pela instituição de acolhimento. Este “Estágio/Relatório” é realizado no âmbito do 2º ano do Mestrado em Património Cultural e Museologia, na vertente de Gestão e Programação, baseando-se, na relação entre Ciência e Património. O trabalho foi desenvolvido partindo da questão inicial, Ciência e Património, onde, através de uma pequena resenha e enquadramento, pretendo posteriormente demonstrar a importância que a ciência pode ou não desempenhar no património e no caso concreto, no Museu da Ciência da Universidade de Coimbra. Estes objetivos foram trabalhados através tanto de bibliografia e fontes, como da experiência prática que adquiri ao longo do estágio curricular, que durante seis meses me proporcionou desenvolver tarefas distintas nos vários ramos da museologia assim como ter contacto com as várias coleções científicas disponíveis no museu. This internship report, entitled "Science and Heritage: internship report at the Science Museum of the University of Coimbra", consists of the presentation of the work performed over six months of internship at the Science Museum of the University of Coimbra, supervised by Doutor Paulo Amado Mendes by the Faculty of Humanities and Arts of the University of Coimbra, and by Doutor Paulo Trincão by the host institution. This "Internship/Report" is carried out in the framework of the 2nd year of the master’s degree in Cultural Heritage and Museology, in the Management and Programming area, based on the relationship between Science and Heritage. The work was developed based on the initial question, Science and Heritage, where, through a short review and framework, I intend to later demonstrate the importance that science may or may not play in Heritage and in the concrete case, in the Science Museum of the University of Coimbra. These objectives were worked through both in bibliography and sources, as well as the practical experience I acquired throughout the curricular internship, which for six months allowed me to develop different tasks in the various branches of museology as well as to have contact with the various scientific collections available in the museum.

Relatório de Estágio do Mestrado em Património Cultural e Museologia apresentado à Faculdade de Letras Resumo O presente relatório de estágio, apresentado à Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra, reflete o resultado de seis meses de prática numa entidade museológica, nomeadamente o Museu da Ciência da Universidade de Coimbra (MCUC), realizado no âmbito do Mestrado em Património Cultural e Museologia, na vertente de Gestão e Programação.Este estágio curricular foi realizado devido à motivação de conhecer melhor a realidade das práticas museológicas, colocando em prática os conteúdos teóricos adquiridos no primeiro ano do curso, desenvolvidas em um dos museus mais conceituados a nível científico, tecnológico e de História Natural. A escolha da instituição foi bastante ponderada, entre os diversos museus na cidade de eleição, o Museu de Ciência da Universidade de Coimbra é o museu com características mais interessantes a nível das diversas áreas de estudo da UC.Neste estágio, o principal objetivo foi, no âmbito da gestão e programação museológica realizar uma análise de experiências práticas relacionadas com a comunicação com o público universitário no MCUC, em conjunto com uma proposta de novos ciclos de visitas virtuais.Neste âmbito, descreve-se no presente relatório, um percurso de trabalho prático e teórico de aprendizagem e aplicação das práticas dos conhecimentos adquiridos no primeiro ano do curso em conjunto com as aprendizagens adquiridas com a orientadora do estágio dentro do MCUC e com os orientadores na realização do relatório.Palavras-chave: Museu da Ciência da Universidade de Coimbra, Experiência Prática, Estágio, Relatório, Ciclo de Visitas Virtuais, Gestão e Programação. AbstractThis internship report, presented to the Faculty of Letters of the University of Coimbra, reflects the result of six months of practices in a museological entity, namely the Science Museum of the University of Coimbra, held in the framework of the Master's degree in Cultural Heritage and Museology in the path of Management and Programming.This curricular internship was carried out due to the motivation to know better the reality of museological practices, putting into practice the theoretical contents acquired in the first year of the course, developed in one of the most respected naticional museums in the scientific, technological and Natural History levels. The choice of the institution was quite throughtful, among the several museums in the city of choice, the Science Museum of the University of Coimbra is the museum with the most interesting characteristics in terms of the different study areas in the UC.At this stage, the main objective was, in the scope of management and museological programming to carry out an analysis of practical experiences in the field of communication with the university public in the MCUC, together with a proposal for new cycles of virtual visits.In this context, this report describes a practical and theoretical work path of learning and application of the practices of knowledge acquired in the first year of the course together with the learning achieved with the traineeship advisor within the MCUC and with the supervisors in the realization of the report.Keywords: Museum of Science of the University of Coimbra, Internship, Report, Virtual Visits Cycle, Pratical Experience, Management and Programming.

Relatório de Estágio do Mestrado em Património Cultural e Museologia apresentado à Faculdade de Letras This report is the final result of a curricular internship, lasting 3 months, at the City Hall of Estarreja. The curricular internship arose with the aim of investigating and researching the rice cult in the region of Estarreja, as well as to program the educational service for the future museum of Estarreja, on the cult of rice. In this internship report the description will be held of all activities developed during the curricular internship. As well as a chapter with a brief description of cultural heritage, museum centers and cultural equipment that the county of Estarreja houses. This report will have two major and important chapters. The first one contains the history of rice in the world, from where it was first found, to its diffusion, to the rice cycle, to the work of the rice weeders in Portugal and until the work of the machines in the "Hidro-Elétrica" of Estarreja, former rice hulling factory. The second major chapter is the programming part of the Educational Service for the future museum of Estarreja. In this chapter different projects are presented ranging from fixed exhibitions on the work of rice weeders and the work in "Hidro-Elétrica", through workshops on rice, to workshops of conversations with the former workers of the factory and with the old rice weeders of the region. In this chapter some projects are also presented for inclusion of the future museum in the other cultural equipment of the county of Estarreja, as well as on the online platforms of the Municipal Library of Estarreja. O presente relatório é o resultado final de um estágio curricular, com a duração de 3 meses, na Câmara Municipal de Estarreja. O estágio curricular surgiu com o intuito de investigar e pesquisar sobre o culto do arroz na região de Estarreja, assim como programar posteriormente o serviço educativo para o futuro museu de Estarreja, sobre o culto do arroz. Neste relatório de estágio será realizada a descrição de todas as atividades desenvolvidas durante o estágio curricular, assim incluirá, um capítulo com uma breve descrição do Património Cultural, núcleos museológicos e equipamentos culturais que o município de Estarreja abriga. Este relatório contará com dois grandes e importantes capítulos. Do primeiro consta a história do arroz no mundo, desde onde foi encontrado pela primeira vez, à sua difusão, ao ciclo do arroz, ao trabalho das mondadeiras em Portugal e até ao laborar das máquinas na “Hidro-Elétrica” de Estarreja, antiga fábrica de descasque de arroz. O segundo grande capítulo é a parte da programação do Serviço Educativo para o futuro museu de Estarreja. Aqui serão apresentados projetos que vão desde exposições fixas sobre o trabalho das mondadeira e o trabalho na “Hidro-Elétrica”, passando por ateliers sobre o arroz, até ateliers de conversas com os antigos trabalhadores da fábrica e com as antigas mondadeiras da região. Neste capítulo serão também apresentados alguns projetos de inserção do futuro museu nos restantes equipamentos culturais do município de Estarreja, bem como nas plataformas online da Biblioteca Municipal de Estarreja.

Tese de Doutoramento em Engenharia Civil, Hoje em dia, a gestão de um vasto acervo de estruturas complexas e infraestruturas, que se encontram próximo ou para lá do seu fim de vida útil, constitui um importante desafio para os países desenvolvidos. Neste contexto, a manutenção e a prevenção têm vindo a representar custos muito significativos, sendo necessário adotar estratégias de gestão com relação custo-benefício otimizada, mas que ainda se encontram em desenvolvimento. Com a Monitorização da Integridade de Estruturas (em inglês, Structural Health Monitoring, SHM) pretende-se garantir a identificação imediata de danos, de forma a permitir uma avaliação automatizada da integridade dos sistemas estruturais. O desenvolvimento desta área de investigação visa a obtenção de métodos adequados e fiáveis para detetar os danos o mais cedo possível, e para que estes sejam encarados de forma imediata, focada e económica. A deteção de danos pode ser formulada como um problema de classificação com uma única classe e pode ser tratada de forma eficaz por meio de ferramentas numéricas bioinspiradas, como o Algoritmo de Seleção Negativa (NSA). A presente tese tem como objetivo desenvolver e testar uma metodologia de deteção de danos baseada numa versão inovadora do NSA com geração determinística. A metodologia é composta por vários recursos numéricos, para ultrapassar as deficiências identificadas na revisão da literatura. A metodologia proposta é validada em análises numéricas e estudos de caso, considerando cenários de danos múltiplos e incrementais, e condições ambientais e operacionais variáveis. Todas as conclusões são baseadas na análise experimental e estatística da aplicação dos algoritmos desenvolvidos, procurando-se desenvolver uma comparação justa com técnicas alternativas. A metodologia proposta revela-se apropriada para a deteção de danos em estado inicial de desenvolvimento. Pode ser adaptada a diferentes tipos de estruturas e propriedades estruturais sensíveis à ocorrência de dano. É robusta em relação a fontes de incerteza como o ruído nos sinais adquiridos, ao erro induzido pela extração das propriedades ou à flutuação devida às condições ambientais variáveis. O seu desempenho é fortemente afetado pela configuração dos parâmetros do algoritmo. Deste modo, são apresentadas diferentes abordagens de configuração, bem como se recomendam valores ou intervalos para parametrização da metodologia. Em conclusão, a estratégia de deteção de danos baseada em NSA, que é validada no contexto da presente tese, é considerada eficaz e os resultados promissores recomendam mais pesquisas e novas aplicações., Nowadays, developed countries are challenged by the management of a wide estate inventory of complex existing structures and infrastructures, which are either close or beyond the end of their service life. Maintenance and prevention have become a significant item of expenditure, while cost-effective strategies are required but still under development. Structural Health Monitoring (SHM) aims at the prompt identification of damage in order to allow an automated health condition assessment of structural systems. The development of such a field of investigation shall provide suitable and reliable methods for detecting the damage outbreak at the earliest possible stage, thus for facing it in a quick, focused and economic way. To this end, damage detection can be formulated as a one-class classification problem and effectively addressed through bio-inspired numerical tools, as the Negative Selection Algorithm (NSA). This thesis aims at developing and testing a damage detection methodology based on an innovative version of NSA with deterministic generation. The methodology is composed of several numerical features to tackle the relevant shortcomings that emerged during the literature review and the pilot tests. The individual features and the global methodology are validated on numerical instances and field-testing case studies, considering multiple and increasing damage scenarios and varying environmental and operational conditions. All the conclusions drawn in the present work are based on experimental analyses of the algorithms, performed based on a proper statistical design. Additional attention is paid to provide a fair comparison with alternative existing techniques. The proposed methodology results suitable for early-stage damage detection. It can be adapted to different types of structures and damage-sensitive features. It might be suitable for sensor embedment, by performing the detection on the acquisition of a single sensor. It is independent of the type of monitoring tools or excitation. It is robust against sources of uncertainties as the noise in the signals, the error induced by feature extraction and the fluctuation in the monitored features due to varying environmental conditions. Its performance is, instead, largely affected by the algorithm parameter setting. Therefore, different suitable setting designs are presented together with recommended values or ranges. In conclusion, the damage detection strategy based on NSA, that is validated in the context of the present thesis, is deemed effective and the promising results foster more research and further applications., This work is financed by national funds through FCT - Foundation for Science and Technology, under grant agreement SFRH/BD/115188/2016. Moreover, it is partly financed by FCT/MCTES through national funds (PIDDAC) under the R&D Unit Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE), under reference UIDB/04029/2020.

Tese no âmbito do Doutoramento em Engenharia Civil, Construções orientada pelos Professores Doutores Luís Manuel Cortesão Godinho, Paulo Jorge Rodrigues Amado Mendes e Jaime Ramis Soriano e apresentada ao Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Materiais porosos absorventes sonoros são de grande interesse para soluções de controle de ruído passivo. A presente tese de doutoramento apresenta estratégias eficazes para o desenvolvimento de soluções otimizadas para aplicação em meios exteriores, sem necessidade de reforço estrutural. O estudo de materiais porosos granulares com agregados de argila expandida procurou entender a influência da relação água cimento, da espessura e do tamanho dos agregados no coeficiente de absorção sonora exibido por estes materiais quando diretamente expostos à incidência de ondas sonoras no exterior. Estes materiais foram caracterizados experimentalmente com técnicas não destrutivas, e os seus parâmetros macroscópicos obtidos com utilização de um método inverso, possibilitando a previsão do coeficiente de absorção sonora com o modelo semifenomenológico de Horoshenkov-Swift. Para o estudo do comportamento absorvente considerando incidência difusa, um modelo BEM 3D foi proposto e validado de maneira satisfatória, permitindo a aplicação de geometrias irregulares em painéis de absorção sonora de tamanho finito. Este modelo possibilita a análise de configurações em que as irregularidades geométricas superficiais proporcionam um acréscimo no coeficiente de absorção numa determinada gama de frequências. Este assunto é de grande interesse, considerando que materiais do tipo betão poroso possuem curvas do coeficiente de absorção sonora compostas por picos e vales. O conceito denominado Metabetão poroso é definido e apresentado, correspondendo ao acoplamento entre dois dispositivos de absorção sonora, nomeadamente material poroso (betão poroso com agregados leves) e ressoadores acústicos embutidos. Dois modelos FEM, um 2D e outro 3D, foram propostos e validados para o estudo da otimização da geometria desta solução híbrida, com o objetivo de atingir um acréscimo de eficácia no coeficiente de absorção sonora. Por último, apresenta-se uma estratégia de previsão do comportamento absorvente considerando incidência difusa, para uma metasuperfície de tamanho finito com 12 m^2 de área. Para além das considerações finais, enumeram-se algumas ideias para trabalhos futuros. Esta tese foi desenvolvida no âmbito do Projeto POCI-01-0247-FEDER-033990 (iNBRail), financiado por fundos FEDER através do COMPETE 2020, Portugal 2020. Esta tese foi igualmente apoiada por fundos FEDER através do Programa Operacional Fatores de Competitividade - COMPETE e por fundos nacionais através da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia, no âmbito do projeto POCI-01-0145-FEDER-007633 (ISISE) e através do Programa Operacional Regional CENTRO2020 no âmbito do projeto CENTRO-01-0145-FEDER-000006. O apoio da COST (European Cooperation in Science and Technology) através da Ação COST CA15125 – DENORMS: “Designs for Noise Reducing Materials and Structures” é aqui igualmente reconhecido pelas oportunidades concedidas. Porous sound-absorbing materials are of great interest in passive noise control solutions. This doctoral thesis presents effective strategies for developing optimized solutions for use inexternal environments without the need for structural reinforcement. The study of granular porous materials with expanded clay aggregates was developed in order to understand the influence of water-cement ratio,thethickness and size of the aggregates on the sound absorption coeficiente exhibited by these materials when directly exposed to the incidence of sound waves outside. These materials were characterized experimentally with non-destructive techniques,and their macroscopic parameters, obtained using the inverse method, allowed the prediction of the sound absorption coeficiente with the Horoshenkov-Swift semi-phenomenological model. For the study of absorbente behavior for diffuse incidence, a BEM 3Dmodel was proposed and satisfactorily validated, allowing the application of irregular geometries infinite-sized absorbing panels. This model makes it possible to find configurations where geometrical irregularities provide na increase in the coefficient of sound absorption in a certain frequecy range. This is na importante step considering that porous materials have absorption coeficiente curvers composed of peaks and valleys. The concept called Metaporous concrete is defined and presented, it corresponds to the coupling between two sound absorption devices, namely porous material (porous concrete with light aggregates) and embedded acoustic resonators. Two FEM models, one 2D and the other 3D, were proposed and validated to study the optimization of the geometry of this hybrid solution to increase the sound absorption coefficient. Finally, na absorbing behavior predictions trategy is presented considering diffuse incidence for a finite size meta-surface in 12m2. In ad dition to the final conclusions and some ideas for future works are listed. This thesis was developed within the scope of the POCI-01-0247-FEDER-033990 (iNBRail) Project, funded by FEDER funds through COMPETE2020, Portugal 2020. This thesis was also supported by FEDER funds through the Competitivity Factors Operational Programme-COMPETE and by national funds through FCT– Foundation for Science and Technology within the scope of the project POCI-01-0145-FEDER-007633(ISISE) and through the Regional Operational Programme CENTRO2020 within the scope of the project CENTRO-01-0145-FEDER-000006. The support of COST (European Cooperation in Science and Technology) through the COST Action CA15125 – DENORMS: “Designs for Noise Reducing Materials and Structures” is here also acknowledged.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Ao longo dos últimos anos têm sido desenvolvidos vários trabalhos para estudar a atenuação sonora provocada por estruturas periódicas, às quais se dá o nome de cristais sónicos.Os cristais sónicos consistem na distribuição periódica de elementos semelhantes ao longo de duas ou três direções, formando uma matriz que se repete no espaço. Por efeito de combinação construtiva/destrutiva de ondas sonoras, é gerada atenuação sonora em intervalos de frequência específicos, aos quais se dá o nome de band gap. Alterando a distribuição destes elementos e/ou a sua geometria, é possível fazer variar o intervalo de frequências em que se verifica essa atenuação sonora. Pretende-se, aqui, aprofundar o estudo da aplicação deste conceito em barreiras acústicas para atenuação sonora, procurando-se definir novas geometrias de barreiras para a mitigação do ruído de tráfego. Pretende-se contribuir para o desenvolvimento de um conceito que possa ser materializado com soluções construtivas simples, usando, por exemplo, troncos de madeira, provenientes de operações de limpeza de florestas, como dispersores do cristal sónico.Neste trabalho são avaliadas diversas geometrias utilizando um modelo numérico de elementos finitos, testando diferentes possibilidades como a associação de ressoadores de Helmholtz a cristais sónicos ou o uso de dispersores não simétricos, avaliando o efeito da sua rotação. De modo a verificar a validade dos modelos utilizados, realizaram-se ainda ensaios experimentais em escala reduzida em câmara semi-anecoica existente no DEC-FCTUC. Por fim é sugerida uma ideia/método para a conceção desta tecnologia.Tendo por base a análise de estudos já realizados e os resultados apresentados neste trabalho, pode-se afirmar que as barreiras acústicas com cristais sónicos se apresentam potencial para o desenvolvimento de boas soluções para, a curto/médio prazo, virem a ser utilizadas na mitigação do ruído de tráfego. Over the past few years, several studies have been developed to study the sound attenuation caused by periodic structures, which are called sonic crystals.Sonic crystals consist of periodic distributions of similar elements along two or three directions, forming a matrix that is repeated in space. As a result of the constructive / destructive combination of sound waves, sound attenuation is generated at specific frequency intervals, which are called “band gaps”. By changing the distribution of these elements and / or their geometry, it is possible to vary the frequency range in which this sound attenuation occurs.It is intended, here, to deepen the study of the application of this concept in acoustic barriers for sound attenuation, seeking to define new barrier geometries for the mitigation of traffic noise. It is intended to contribute to the development a concept that can be materialized with simple construction solutions, using, for example, wood logs, from forest cleaning operations, as sonic crystal scatterers.In this work, several geometries are evaluated using a finite element numerical model, testing different possibilities such as the association of Helmholtz resonators with sonic crystals or the use of non-symmetric scatterers, evaluating the effect of their rotation. In order to verify the validity of the models used, experimental tests were also carried out on small scale in a semi-anechoic chamber at DEC-FCTUC. Finally, a possible strategy for the implementation of this technology is suggested.Based on the analysis of studies already carried out and the results presented in this work, it can be said that the acoustic barriers with sonic crystals present potential for the development of good solutions for the short / medium term to be used to mitigate traffic noise.

Dissertação de Mestrado em Eficiência Acústica e Energética para uma Construção Sustentável apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Estudos atuais comprovam que o nível de incomodidade das pessoas, aumenta relativamente ao aumento do tráfego aéreo, seguido pelo rodoviário e, por fim, o ferroviário. Um fator causador de problemas pela vibração do transporte, na superficie ou subterrâneo, é a propagação das ondas no solo que podem chegar as estruturas próximas e serem re-radiadas para as habitações. A propagação da vibração por meio do solo é diretamente relacionada as propriedades do solo. Em terreno macio, a faixa de frequência de vibração é menor e, em geral, as medidas de mitigação na pista são menos eficazes e em terrenos rígidos, as frequências são mais altas, sendo o ruído transmitido pelo solo mais relevante do que a vibração e as medidas de mitigação diretamente na pista podem ser mais eficazes. Para a realização deste trabalho adotou-se um método de elementos finitos em 2D no domínio do tempo para a propagação da onda, combinado com um multidimensional e dinâmico sistema de amortecimento. Esse método permitiu a análise do campo de ondas geradas devido a excitação de uma carga pontual vertical. Sendo assim, realizou-se a simulação de diversos modelos para exemplificações de diferentes comportamentos de ondas. Os modelos apresentavam diferentes características, como diferentes solo, presença da estrutura de um túnel e presença de métodos de mitigação. Os conjuntos de cenários foram divididos em três principais conjuntos de estudos: comportamento para solos homogéneos; comportamento para um sistema de solos sobre estrato rochoso; e o comportamento para uma estrutura de túnel inserida em um solo homogéneo com a presença de métodos de mitigação da vibração. Os métodos adotados foram da trincheira vazia e da parede enterrada em betão. Concluiu-se que os resultados obtidos possibilitaram a comparação entre diversos cenários distintos. O primeiro conjunto de cenários para o solo homogéneo permitiu a definição numérica da camada de amortecimento, que foi utilizada para todos os outros modelos, e a visualização clara do pulso. Enquanto que os modelos para solos heterogêneos demonstraram quanto menor a espessura da camada superior, maior a quantidade de reflexões presentes. Por fim os cenários com uma estrutura de túnel para solo homogéneo e com métodos de mitigação demonstraram que a trincheira vazia é mais eficiente que a parede enterrada. Current studies show that the level of people’s discomfort increases in relation to the increase in air traffic, followed by road’s traffic and, finally, rail’s traffic. A factor that causes problems due to the vibration of transport, on the surface or underground, is the transmission of waves on the ground that can reach nearby structures and be re-radiated to rooms. The transmission of vibration through the soil is directly related to the properties of the soil. In soft terrain, the vibration frequency range is smaller and, in general, the mitigation measures on the track are less effective and in hard terrain, the frequencies are higher, the noise transmitted by the ground is more relevant than vibration and mitigation measures directly on the track may be more effective. In order to carry out this work, a 2D finite element method in the time domain was adopted for wave transmission combined with a multidimensional and dynamic damping system. This method allowed the analysis of the wave field generated due to the excitation of a vertical point load. Thus, several models were simulated to exemplify different wave propagations. The models had different characteristics, such as different soils, presence of a tunnel structure, different load locations and presence of mitigation methods. The established scenarios were divided into three main sets of studies: behaviour of waves travelling in homogeneous soils; behaviour for a soil system on a rock layer; and the behaviour for a tunnel structure inserted in a homogeneous soil with the presence of vibration mitigation methods. The methods adopted were the empty trench and the buried wall barrier in concrete. It was concluded that the results obtained made it possible to compare different scenarios. The first set of scenarios for homogeneous soil allowed the definition of a numerical damping layer, which was used for all other models, and the clear visualization of the pulse. Whereas models for heterogeneous soils demonstrated the smaller the thickness of the upper layer, the greater the amount of reflections present. And the scenarios with a tunnel structure for homogeneous soil and with mitigation methods demonstrated that the empty trench is more efficient than the buried wall barrier.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia A crescente preocupação relativamente às questões ambientais, designadamente com a gestão dos resíduos da construção e demolição (RCD) responsáveis por uma parte muito significativa da totalidade dos resíduos produzidos em Portugal (tal como nos demais estados-membros da União Europeia) tem vindo a potenciar o desenvolvimento de soluções que visam incorporar esses mesmos resíduos em diversos produtos. O objetivo é melhorar as características para as quais foram desenvolvidos, dando-lhe uma nova utilidade. Neste estudo, pretende-se aferir a melhoria da atenuação sonora de materiais para incorporação numa barreira acústica com a incorporação de determinados resíduos.A utilização de materiais granulares porosos é bastante frequente em aplicações de Engenharia Civil, sendo por vezes utilizados em funções acústicas, em virtude do seu interessante comportamento do ponto de vista da absorção sonora. Encontram-se aplicações deste tipo de materiais em elementos construtivos de edifícios, mas igualmente em aplicações exteriores, como as barreiras acústicas, as camadas superficiais de pavimentos ou mesmo de elementos de fachada de edifícios.No âmbito desta dissertação, usaram-se agregados provenientes de resíduos urbanos, de tipo granular porosos, como matéria-prima, em busca de soluções capazes de serem incorporadas em barreiras acústicas. Neste ensejo, caracterizou-se um conjunto de formulações de materiais para barreiras acústicas com diferentes composições e espessuras, analisando-se a sua influência nos níveis de absorção sonora conferidos por estas soluções acústicas. Realizou-se uma gama de ensaios experimentais capazes de caracterizar as amostras, nomeadamente: o coeficiente de absorção sonora com o auxílio de um tubo de impedância, a permeabilidade, ensaio de perda de matéria ao fogo e ensaios mecânicos (flexão e compressão). A partir dos resultados experimentais obtidos, podemos afirmar que a reutilização de resíduos deste tipo se revela bastante promissor e com elevado potencial no setor da construção, não só pela sua componente económica e desempenho acústico, como pela sua sustentabilidade ambiental.A presente dissertação de mestrado foi desenvolvida no âmbito do projeto com a referência POCI- OA-0247-FEDER-033990 (iNBRail), financiado por fundos ABDER através do COMPETE2020 – Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI). The growing concern regarding environmental issues, namely the management of construction and demolition waste (RCD), responsible for a very significant part of the total waste pro-duced in Portugal (as in the other Member States of the European Union), has been leading to the development of solutions that aim to incorporate these residues in several products. The goal is to improve the features for which they were developed, giving it a new utility. This study aims to assess the improvement of sound attenuation of the constituent material for an acoustic barrier with the incorporation of certain residues.The use of porous granular materials is very common in civil engineering applications, some-times being used with acoustic purposes due to their interesting behavior from the point of view of sound absorption. Applications of this type of material are found in building elements, but also in exterior applications such as noise barriers, surface layers of floors or even building facade elements.Within this dissertation, aggregates from porous granular urban waste were used as raw mate-rial in search of solutions that can be incorporated into acoustic barriers. In this context, a set of formulations with different composition and thickness was characterized, analyzing their influence on the sound absorption levels conferred by these acoustic solutions. Experimental tests capable of characterizing the samples were carried out, namely: the coefficient of sound absorption measured with the an impedance tube, the permeability, material loss under fire testing and mechanical testing (bending and compression).From the experimental results obtained, we can say that the reuse of this type of waste is very promising and with high potential in the construction sector, not only for its economic component end technical performance, but also for its environmental sustainability.The present dissertation was developer within the scope of the project with reference POCI- OA-0247-FEDER-033990 (iNBRail), supported by FEDER funded by ABDER funds through the COMPETE2020 – Operational Programme Competitivity and Internationalization (POCI).

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia As crescentes exigências da população, relativamente à sua qualidade de vida e ao conforto acústico dos espaços que frequentam, têm feito evoluir o interesse em lhes dar resposta. Uma boa capacidade acústica dos edifícios influencia o quotidiano de quem os habita, visita ou trabalha, nomeadamente, a sua saúde e a sua segurança. Todavia, existem espaços mais vulneráveis do que outros, designadamente os que se consideram de circulação e de uso comunitário. É o caso das estações ferroviárias, onde se registam, frequentemente, níveis sonoros variáveis e potencialmente significativos. Ainda que sejam locais onde é necessária uma adequada acústica para a difusão de mensagens sonoras, através de sistemas eletroacústicos, são também espaços com elevada circulação de utilizadores e de veículos ferroviários.Tendo consciência de que as estações são espaços inerentes ao quotidiano de muitas pessoas e que as suas condições acústicas são ainda um tema pouco explorado, pretendeu-se, com este trabalho, aliar uma revisão bibliográfica a uma caracterização do ambiente sonoro das zonas de espera e de circulação de duas estações ferroviárias portuguesas, com anos de construção distintos – Aveiro e Coimbra-B. Desta forma, foi efetuada, numa primeira fase, uma pesquisa e respetiva compilação de definições e outros estudos de caso. Em segunda instância, efetuaram-se as medições nas duas estações selecionadas, tendo como base a Norma ISO 3382-1: obtiveram-se alguns parâmetros de qualidade sonora como o TR, o D50, o RASTI e o STI. A subsequente análise e comparação dos seus valores permitiram a identificação de eventuais insuficiências acústicas e a definição genérica de algumas soluções que possam vir a melhorar a experiência dos utilizadores. The increasing demands of the population on their quality of life and the acoustic comfort of the spaces that they use have also evolved the interest in responding to them. A good acoustic capacity of the buildings influences the daily life of those who inhabit them, visit or work, namely their health and safety.However, there are spaces that are more vulnerable than others, such as those considered to be of circulation and community use. This is the case of railway stations, where variable and potentially significant noise levels are often recorded. Although they are places where an adequate acoustics is needed for the diffusion of sound messages through electroacoustic systems, they are also spaces with a high circulation of users and railway vehicles.Bearing in mind that stations are spaces inherent to the daily life of many people and that their acoustic conditions are still an unexplored theme, it was intended, with this work, to combine a bibliographical review with a characterization of the sound environment of the waiting areas and circulation spaces of two portuguese stations, with different construction years - Aveiro and Coimbra-B.Therefore, a research and compilation of definitions and other case studies was carried out in the first phase. In the second instance, the measurements were taken at the two stations, based on ISO 3382-1: some sound quality parameters such as TR, D50, RASTI and STI were obtained. The subsequent analysis and comparison of their values allowed the identification of possible acoustic pathologies and the generic definition of some solutions that can improve the experience of the users.

Dissertação de Mestrado em Eficiência Acústica e Energética para uma Construção Sustentável apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Graças ao aumento da urbanização, tanto em países do mundo desenvolvido como em desenvolvimento, e à crescente utilização das edificações modernas para múltiplos propósitos, o ruído tem sido identificado como um dos principais fatores responsáveis pelos problemas de conforto em ambientes urbanos. O controle de seus níveis dentro das edificações traz inúmeros benefícios para seus ocupantes e as organizações para as quais essas pessoas trabalham, pois níveis muito altos de ruído em determinadas frequências podem levar a uma perda de concentração, problemas psicológicos e, consequentemente, menores níveis de produtividade e qualidade de vida. Portanto, estudos de soluções para o melhoramento de ambientes de uso coletivo e com características de multi-uso, são cada vez mais necessários, visto que grande parte dos dados coletados pelos Smart Buildings visam sempre o bem estar de seus ocupantes. Paralelamente, pode-se até referir que, com o maior uso de sensores em edificações inteligentes e Smartphones por seus usuários, a coleta de dados tornar-se-á algo recorrente em um futuro próximo, e tal tendência abre caminho para que as soluções acústicas possam se beneficiar destes dados e proporcionar uma melhor adaptação de conforto acústico para seus ocupantes em tempo real. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um estudo preliminar de uma solução de acústica variável adaptável a vários cenários, com a aplicação de diferentes configurações geométricas, estudando suas consequências na alteração das propriedades acústicas dos ambientes estudados.No desenvolvimento deste trabalho foi realizada uma simulação numérica de duas situações hipotéticas da aplicação de uma estrutura ajustável em ambientes de uso coletivo, sendo elas uma sala de aulas e uma sala de reuniões. Diversos parâmetros foram analisados, dentre eles o Tempo de Reverberação, Absorção Sonora, EDT, D50, C50 e STI. Entretanto, nos ensaios de laboratório preliminares foram analisados o Tempo de Reverberação e o Coeficiente de absorção de uma estrutura que combina duas tipologias de painéis, formandotriângulos. Os valores provenientes da simulação numérica foram então utilizados na avaliação das configurações de melhor desempenho, sendo que quando se avalia o quesito absorção sonora, estruturas planas com painéis absorventes perfurados apresentam um melhor desempenho; porém, ao tratar-se de tempo de reverberação, as estruturas triangulares apresentam melhor desempenho. No que concerne à análise dos dados laboratoriais, foi possível perceber uma diferença no coeficiente de absorção de duas disposições diferentes de estruturas triangulares com ângulos internos distintos. Mostrou-se que a alteração geométrica e a mudança nas propriedades acústicas dos painéis possibilitam uma posterior automação dessas estruturas para comportamento dinâmico em função de seu uso em tempo real, o que mostra que estruturas ajustáveis podem ser um caminho natural para a integração de Acústica Variável em Smart Buildings. Due to the increasing urbanization in the developed and developing world and the growth in modern edifications setup for multi-purpose, noise has been identified as onde of the main responsible for urban environment confort. The management of its levels inside buildings brings many benefits for its users and corporations where they work, since high levels of noise in some frequencies could lead to loss of concentration, psychological issues and consequently less productivity and quality of life. Therefore studies that aims the improvement of collective use environments with multi-purpose characteristics, are necessary, since that data collected by Smart Buildings are always aiming the benefits of its occupants.With the increasing use of sensors inside smart buildings and more people using smartphones, the data gathering will be something ordinary in the near future, this trend opens the way for solutions of variable acoustics also collect these data to better adapt the environment for the right acoustic comfort for its users in real time. Thus the goal of this work is to develop a preliminary study to understand the different applications of geometrical configurations and its consequences on the acoustics features os the environment in analysis.In this work was performed a numerical simulations concerning the application of a variable structure in two hypothetical situations which collective environments was analysed, where one of them was a classroom and the other was a meeting room. Many parameters was analysed, among them the Reverberation Time, Sound Absorption, EDT, D50, C50 and STI. However in the preliminary laboratory tests, was analysed Reverberation Time and Absorption Coefficient of the triangular structure. The values from the numerical simulation were use for the evaluation of the best performance configuration, where on the sound absorption criteria, plane structures with CF6 Plus - Pleno 40 had a better performance, however when the reverberation time was the criteria, triangular configuration had a better performance. When dealing with laboratorial data, it was possible to notice differences between the absorption coefficient of the two different triangular structures with different inside angles. Proving that different geometric configurations and changes in the panel’s acoustics properties, enable a future automation of this structure for dynamic behavior in real time aiming a better acoustics, thus adjustable structures are the natural path towards integration between Variable Acoustics and Smart Buildings.

Dissertação de Mestrado em Eficiência Acústica e Energética para uma Construção Sustentável apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Na busca de novos sistemas de painéis acústicos, por forma a melhorar o condicionamento acústico das salas, o tecido empresarial e o público em geral têm vindo a procurar as melhores características a nível técnico e estético nestes materiais. Vários autores têm vindo a trabalhar no desenvolvimento de metodologias de previsão do comportamento acústico e na avaliação da introdução de materiais com características diferentes. Uma das soluções recentemente utilizadas no condicionamento acústico são os painéis de madeira microperfurados ou microranhurados.No presente trabalho, realiza-se uma comparação de resultados teóricos e experimentais para a avaliação do comportamento desses painéis no sistema acústico, ao nível da absorção acústica. Foi levada acabo uma campanha de 118 ensaios experimentais, realizados de acordo com a norma ISO 10534-2. Nesta campanha, foram avaliados vários aspetos dos sistemas acústicos: o posicionamento dos painéis, as caraterísticas geométricas das perfurações do painel e os tipos de material utilizados. Através destes ensaios comparou-se o resultado do cálculo do modelo numérico e aferiu-se o algoritmo desse mesmo modelo, tendo este obtido bom resultado. Conclui-se que existe uma maior absorção sonora nas médias frequências quando a caixa-de-ar se localiza entre os materiais. Mas, quando o seu posicionamento é junto da superfície rígida, a maior absorção sonora observa-se nas altas frequências. Importa ainda referir que os painéis perfurados que possuem formas circulares são os que apresentam melhor desempenho acústico. Os dados revelam igualmente que os materiais absorventes compostos por fibras são os que oferecem uma absorção acústica melhor. Os resultados atingidos revelam-se promissores e detentores de grande potencial futuro na construção civil, com particular ênfase no condicionamento acústico de salas. In the search for new panel-based acoustic systems, to improve room acoustics conditioning, the companies and the general public have been looking for the best technical and aesthetic characteristics in these materials. Several authors have been working on the development of methodologies for predicting acoustic behavior and evaluating the introduction of materials with different characteristics. One of the recently used solutions in acoustic conditioning is the microperforated or microslited wood panels.In this investigation, a comparison of theoretical and experimental results is made to predict the behavior of these acoustic systems in terms of acoustic absorption. A campaign of 118 experiments was carried out, in accordance with ISO 10534-2 standard. Several aspects of the acoustic systems were evaluated: the positioning of the panels, the geometric characteristics of the perforations of the panel, the types of material used. Through these tests the result of the numerical model was compared and the algorithm of the model was validated, obtaining a good result.It is concluded that there is a greater sound absorption in the medium range of frequencies when the air gap is located between the materials. But when its positioning is adjacent to the rigid surface, the highest sound absorption occurred at higher frequencies. It should also be noted that perforated panels that have circular holes have the best acoustic performance. The facts also show that absorbent materials composed of fibers provide the best acoustic absorption.The results achieved are promising and have great future potential for civil construction, with particular emphasis on the acoustic conditioning of rooms.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Os oceanos sempre foram meios essenciais para a humanidade e usados para as mais diversas actividades. A ideia que prevaleceu durante muito tempo de que estes eram locais silenciosos já foi à muito tempo refutada e o constante desenvolvimento antropogénico tem levado a um aumento dos níveis de ruído nestes meios, situação que provoca uma alteração do estado natural e perturba a vida aquática.Denominada Propagação e Influência do Ruído em Ambientes Aquáticos, esta dissertação visa explorar a temática da acústica em meios marinhos e o modo como induz impacto na vida subaquática, salientando os principais desafios e a importância de mais investigação na área.Neste trabalho, é feita uma contextualização ao desenvolver a temática da acústica subaquática enumerando algumas das principais fontes de ruído, tanto naturais como antropogénicas, e explorando a influência nos comportamentos da vida marinha. São apresentados os métodos de monitorização e redes existentes, possíveis medidas de mitigação e os modelos desenvolvidos até ao momento que permitem um auxílio aos investigadores. A simulação de alguns cenários simples de propagação com recurso a um software de modelação acústica subaquática, chamado AcTUP, na perspectiva de perda de transmissão, foi feita de modo a melhor interpretar as informações apresentadas.A necessidade de mais e melhor investigação é um dos pontos explorados, salientando questões onde existem muitas lacunas entre os tópicos da propagação do som e os impactos na vida marinha. As an essential environment for humankind, the oceans have always been used for a large variety of activities. The preconceived idea that the ocean is a quiet place has already been refuted a long time ago and the continuous growth in the anthropogenic development led to an increase of underwater noise levels which modify the natural state of the environment and disturbs ocean life, that depends on sound to survive.Propagation and Influence of Noise in Aquatic Environments is the title of this masters dissertation which aims to explore the theme of ocean acoustics and how this impacts the underwater life while making sure to point out major challenges and the value of further investigation in this area. In this work, an introduction to the main concepts of ocean noise propagation is made where some of the major noise sources in the environment such as natural and anthropogenic are listed and the influence in animal behavior. Existing monitoring methods and networks are presented, some mitigation measures too and propagation models developed until today, which allow to assist the researchers.Simple scenario simulations using an underwater acoustic modelling software called AcTUP are performed in terms of transmission loss in order to try to authenticate the information given in the previous chapters. The need for more and better research is important and mentioned, pointing out the major gaps in knowledge between both topics, propagation of sound and the impacts on life underwater.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia O recurso a painéis perfurados em madeira como solução de revestimento constitui uma estratégia frequente quando se procuram soluções de condicionamento acústico de salas com forte impacto visual. Estas soluções apresentam características que determinam o seu desempenho acústico, em termos de absorção sonora, tais como a sua perfuração ou as condições de montagem, ou ainda as dimensões e o material que preenche (total ou parcialmente) a caixa-de-ar formada entre o painel e parede de suporte.No âmbito desta dissertação, caracterizou-se um conjunto de materiais fono-absorventes utilizados no tardoz de painéis perfurados em madeira e analisou-se a sua influência nos níveis de absorção sonora conferidos por estas soluções acústicas. Levou-se a cabo a realização de uma campanha experimental em amostras de dimensões reduzidas, recorrendo a um tubo de impedância. A fim de se estudar o material fono-absorvente, procedeu-se a implementação de duas metodologias para estimação da resistividade ao fluxo desses materiais: uma experimental, desenvolvida por Dragonetti et al (2011); outra analítica, que consiste na implementação do método inverso baseado no modelo teórico de Delany e Bazley modificado por Miki (1990).Adicionalmente, efetuou-se uma comparação de resultados experimentais com resultados de um modelo analítico, de modo a tentar aferir a sensibilidade do modelo em relação aos parâmetros que usualmente caracterizam os materiais absorventes.O comportamento relativo de sistemas de absorção sonora adotados em condicionamento acústico foi coerente, quer por via experimental, quer por via teórica, concluindo-se acerca da influência das diversas variáveis presentes e ainda acerca da fiabilidade das metodologias propostas. É notório que, recorrendo-se a métodos relativamente económicos e expeditos, de simples conceção e aplicação, se consegue obter resultados satisfatórios. The use of wood perforated panels as lining solution is a frequent strategy when one is looking for an acoustic treatment of closed spaces with strong visual impact. These solutions reveal characteristics that determine their acoustic performance in terms of sound absorption, such as their perforation or mounting condition, or even their dimensions and filling material that may occupy totally or partially the existing air cavity between the panel and the rigid backing.In this work, it was characterized a group of absorbent materials used on the backing of wood perforated panels and analyzed its influence on sound absorption levels. It was carried on the execution of an experimental campaign in small sized samples, using an impedance tube. To study the absorbent material, were implemented two methodologies to estimate the airflow resistivity of these materials: an experimental one, developed by Dragonetti et al (2011), and a theoretical one, which consists in the implementation of an inverse method based on Delany and Bazley model modified by Miki (1990).Additionally, it was made a comparison between experimental and theoretical results, so one can assess the model’s sensibility to parameters that usually characterize absorbent materials.The relative behavior of sound absorption systems adopted in conditioning acoustic treatment was coherent, either experimentally or theoretically, concluding about the influence of various parameters considered in this work and about the reliability of proposed methodologies. It’s notorious that, using economic methodologies of simple design and application, one can obtain satisfactory results.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil na especialidade de Construções, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Uma smart city é uma cidade que tem na sua essência a introdução da tecnologia em todos os seus campos, a fim de facilitar ao Homem a acessibilidade, o conforto e a qualidade de vida. A busca das cidades em atingir este patamar de “inteligência” é cada vez mais frenética, tal deve-se ao crescimento da população urbana, uma vez que se estima que mais de 50% da população mundial habita em centros urbanos. Sendo o Homem a máxima de uma cidade inteligente é importante perceber como é que este se sente no seu habitat. Assim o conforto do cidadão tem ganho importância, em especial o conforto acústico. O incómodo sentido pelo homem quando sujeito a certos ruídos ambientes é uma componente tratada nas smart cities, visto que a intervenção da tecnologia pode ajudar a devolver ao homem o conforto auditivo necessário. Assim, a presente dissertação pretende perceber como é que este novo conceito de smart city ajuda a tornar as cidades mais atractivas. Essencialmente este trabalho tem como objectivo dar a conhecer esta nova ideologia e perceber como é que ela se relaciona com as cidades e com todos os seus componentes. É ainda no contexto desta nova era das cidades, que se pretende, com este estudo, compreender qual a função do ruído nas cidades. Perceber como ele afecta o cidadão e como podemos ajudar o homem a sentir-se “acusticamente confortável” na cidade. Para que tal aconteça é necessário desenvolver uma eficiente caracterização do ruído ambiente numa cidade; é necessário conhecer as fontes de ruído, os meios de propagação e a sensibilidade do receptor, para que as medidas mitigadoras sejam as mais eficazes possíveis. Desta forma, a investigação levada a cabo pretende fundamentar a importância da poluição sonora, recorrendo a cidades em que este fenómeno já é tratado. Pode-se, assim, mostrar as vantagens que a mitigação do ruído e a interacção deste com a tecnologia podem ter para uma cidade. A Smart City is, essentially, a city that introduces technology in all its fields, in a way to facilitate the every-day-man accessibility, comfort and life quality. Every day Cities search for this level of “intelligence”, so much that nowadays this search is frenetic. This phenomenon occurs due to the growth of urban population, since it is estimated that over 50% of the world population lives in urban centers. Being the man the maximum of a smart city, it is important to understand how he feels in his habitat. Thus the citizen comfort has become increasingly important, especially acoustic comfort. The discomfort felt by the man when subjected to certain ambient noise is a component treated in smart cities, as the intervention of technology can help restoring the necessary listening comfort. Thus, the present dissertation aims to understand how this new smart city concept helps make the cities more attractive. Essentially this work aims to publicize this new ideology and realize how it relates to cities and all its components. It is still in the context of this new era of cities, that this study intends to understand what is the function of noise in cities. See how it affects citizens and how we can help citizen to feel "acoustically comfortable" in the city. For this to happen it is necessary to develop an efficient characterization of ambient noise in a city; we must know the sources of noise, the means of propagation and the receiver sensitivity, so that mitigating measures are the most effective possible. Thus, the research carried out aims to support the importance of noise pollution, using cities in which this phenomenon is already being treated. In this way we can show the advantages that the noise mitigation and interaction with this technology can bring for a city.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. No âmbito do presente trabalho, apresenta-se uma análise experimental do comportamento acústico de painéis microperfurados feitos em MDF. Na análise é utilizado o método do tubo de impedância (conforme a norma ISO 10534-2). O principal objetivo será avaliar a eficiência acústica de tais soluções com diferentes dimensões dos furos, do espaçamento entre eles, a influência da caixa-de-ar no tardoz dos painéis, comparando com um suporte “favo de abelha” e o efeito da utilização de lã-de-rocha cheia vs lã-de-rocha macroperfurada. Os dados experimentais referentes à incorporação de caixa-de-ar vazia são ainda comparados com resultados de modelos teóricos. Esta última tem como objetivo calibrar um modelo credível que no futuro seja utilizado regularmente, facilitando o estudo de qualquer tipo de solução do género. Após estudo laboratorial, concluiu-se que, no geral, os materiais microperfurados testados apresentam boa conformidade de resultados. Possuem boa absorção sonora nas baixas/médias frequências. A comparação do método experimental com o modelo teórico mostra uma boa correlação entre resultados experimentais e resultados teóricos. No âmbito do presente trabalho, apresenta-se uma análise experimental do comportamento acústico de painéis microperfurados feitos em MDF. Na análise é utilizado o método do tubo de impedância (conforme a norma ISO 10534-2). O principal objetivo será avaliar a eficiência acústica de tais soluções com diferentes dimensões dos furos, do espaçamento entre eles, a influência da caixa-de-ar no tardoz dos painéis, comparando com um suporte “favo de abelha” e o efeito da utilização de lã-de-rocha cheia vs lã-de-rocha macroperfurada. Os dados experimentais referentes à incorporação de caixa-de-ar vazia são ainda comparados com resultados de modelos teóricos. Esta última tem como objetivo calibrar um modelo credível que no futuro seja utilizado regularmente, facilitando o estudo de qualquer tipo de solução do género. Após estudo laboratorial, concluiu-se que, no geral, os materiais microperfurados testados apresentam boa conformidade de resultados. Possuem boa absorção sonora nas baixas/médias frequências. A comparação do método experimental com o modelo teórico mostra uma boa correlação entre resultados experimentais e resultados teóricos.

Projeto de Mestrado em Gestão e Programação do Património Cultural apresentado à Faculdade de Letras da Universidade de Coimbra O presente trabalho assenta na criação de uma associação cultural no concelho de Marco de Canaveses designada: Associação para o Desenvolvimento Cultural e Patrimonial do Marco de Canaveses. Numa primeira fase serão dados a conhecer os conceitos-base do projeto e qual a razão da existência da associação neste concelho. Seguidamente será efetuado um estudo a toda a sua envolvente e em função disso traçadas as linhas estratégicas. A partir daí será desenvolvida toda a programação para o período de um ano civil bem como a sua respetiva divulgação e programação. O trabalho engloba ainda um capítulo dedicado ao orçamento e ao financiamento onde serão expostos todos os custos e ganhos previstos para o primeiro ano de funcionamento assim como as possíveis linhas de financiamento. The following essay describer the creation of a cultural association in the municipality of Marco de Canaveses designated as: Association for the Cultural and Patrimonial Development of Marco de Canaveses. On a first approach, the basic concepts of the project and the reason for the creation of this association in this municipality will be referred. Secondly, a survey will be elaborated in its framework and then strategic paths will be defined. Concerning these regards, a plan will be developed for a period of a civil year as well as its dissemination. This essay also incorporates a chapter dedicated to the budget and the funding, where all the costs and predicted earnings for the first working will be exposed as well as the possible financing lines.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Os metamateriais são estruturas com propriedades físicas particulares, que nos últimos anos vêm sendo estudados em comparação com os materiais convencionais. As estruturas periódicas de cristais sónicos são um caso particular dos metamateriais. Os cristais sónicos são estruturas dispostas periodicamente de forma a apresentar um determinado comportamento ao nível acústico. Dependendo dessas disposições podem-se obter estruturas periódicas a uma, duas e três dimensões. O objetivo deste trabalho é verificar o funcionamento dos cristais sónicos quando estão a desempenhar um papel de difusor e comparar os resultados obtidos com os de uma superfície plana. Para cumprir este objetivo é necessário executar um procedimento experimental e realizar um tratamento de dados para obter os valores do coeficiente de difusão ao longo das frequências The metamaterials are structures with particular physical properties, which in recent years have been studied in comparison with conventional materials. The periodic structures of sonic crystals are a particular case of metamaterials. The sonic crystals are periodically arranged structures in order to present a certain behavior to acoustic level. Depending on these provisions may obtain periodic structures with one, two and three dimensions. The objective of this work is to verify the functioning of sonic crystals when they are to play a role of diffuser and compare the results with those from a flat surface. To achieve this objective it is necessary to perform an experimental procedure and perform a data processing to obtain values of the diffusion coefficient along the frequencies

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Ao longo dos últimos anos têm sido feitos vários estudos relativos aos metamateriais e às suas distintas propriedades, face às que normalmente se conhecem dos materiais mais convencionais. Um dos casos particulares dos metamateriais são as estruturas periódicas de cristais sónicos. Sendo um cristal sónico a repetição de um elemento base numa grelha, ao variar a periocidade da grelha é possível variar também as caraterísticas do cristal sónico. Consoante a periocidade da grelha e o material constituinte do cristal sónico, existem certas bandas de frequência que restringem a passagem das ondas, sendo essas bandas designadas por “bandgap’s”. O presente trabalho pretende contribuir com informação acerca dos metamateriais e dos cristais sónicos, desde as suas propriedades e mecanismos de funcionamento, acrescentando ainda uma exposição da pesquisa de vários trabalhos nesses campos realizados por diversos outros autores. Essa pesquisa engloba variadas aplicações destes metamateriais nos campos da engenharia, como por exemplo o conceito de “cloaking”, redução da vibração sísmica, aplicação em difusores e em barreiras acústicas. Dentro do campo das barreiras acústicas foi ainda realizada uma campanha experimental com amostras de barreiras acústicas de cristais sónicos feitas numa escala geométrica de 1/10, por forma a verificar em que medida estas barreiras podem ser uma alternativa às tradicionais barreiras acústicas na atenuação do ruído de tráfego. Englobando a análise dos trabalhos feitos anteriormente neste campo e os resultados observados dos ensaios experimentais realizados, pode-se concluir que as barreiras acústicas de cristais sónicos apresentam-se como uma boa solução para enfrentar os problemas do ruído de tráfego. O trabalho de pesquisa aqui apresentado foi apoiado por fundos FEDER através do Programa Operacional para Fatores de Competitividade – COMPETE e por fundos nacionais através da FCT (Fundação Portuguesa para a Ciência e Tecnologia), em fase de pesquisa do projeto PTDC/ECM-COM/1438/20. Over the last few years, several studies have been made related to metamaterials and their different properties compared to those that are generally know of the conventional materials. One particular case of metamaterials are the periodic structures of sonic crystals. Being a sonic crystal a repetition of one basic element in a grid, by varying the periodicity of the grid it is possible to change the characteristics of the sonic crystal. Depending on the periodicity of the grid and the material of the sonic crystal, there are certain frequency bands that hinder the passage of waves, wich are called “bandgap’s”. This work intends to contribute with information about sonic crystals and metamaterials, their properties and working mechanisms, including also a description of several research studies in these fields, made by different authors. Those research works include various applications in many fields of engineering , such as the concept of “cloaking”, reducing of seismic vibration, and application on diffusers and on acoustic barriers. On the field of acoustic barriers, an experimental campaign was also performed with samples with sonic crystals acoustics barriers in a 1/10 geometric scale, in order to access whether these barriers can be an alternative to traditional acoustic barriers for traffic noise mitigation. Taking into account the analysis of the studies previously made in this field and the results observed in the experimental tests, it can be concluded that the sonic crystal acoustic barriers can be presented as a good mitigation solution to face the problems of traffic noise. The research work present herein was supported by FEDER funds through the Operational Programme for Competitiveness Factors – COMPETE and by national funds through the FCT (Portuguese Foundation for Science and Technology), under research project PTDC/ECM-COM/1438/2012.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Na seleção de materiais de construção e de sistemas construtivos é importante conseguir conciliar o cumprimento dos requisitos de desempenho acústico com aspetos estéticos e operacionais, como a espessura e o peso reduzidos. As soluções multicamada apresentam assim um grande interesse, uma vez que procuram tirar partido, não só do comportamento individual dos materiais, mas também da solução que se obtém pela sobreposição de vários materiais diferentes. Partindo de um conjunto de materiais, correntes e inovadores, com potencial para integrar soluções multicamada, foram inicialmente realizados ensaios experimentais para avaliar o seu desempenho acústico. Numa fase seguinte, foram então desenvolvidas várias soluções multicamada a partir de alguns destes materiais, cujas propriedades acústicas foram igualmente analisadas. Os trabalhos experimentais consistiram na determinação do parâmetro de perda por transmissão sonora, através de um tubo de impedância, recorrendo a amostras de pequenas dimensões. Durante a realização dos ensaios experimentais, o método de ensaio foi analisado detalhadamente, de forma a tentar determinar as limitações provenientes da sua utilização. Foi possível concluir que as condições de selagem das amostras assumem uma grande importância nos resultados obtidos. Para além de se realizar uma análise comparativa entre os vários materiais e soluções testadas, os resultados experimentais foram ainda comparados com os que se obtiveram por aplicação de um modelo teórico simples. Este trabalho enquadrou-se no âmbito do projeto FCOMP-01-0202-FEDER-030191 (DoorTECH), financiado pelo QREN através do Programa Operacional Factores de Competitividade. In the selection of building materials and constructive systems it is important to conciliate the requirements of acoustic performance with aesthetic and operational aspects, such as reduced thickness and weight. Therefore the multilayered solutions show a great interest, as they seek to take advantage not only of the individual behaviour of materials, but also the solution obtained by the superposition of several different materials. From a set of current and innovative materials, with the potential to integrate multilayered solutions, experimental tests were initially conducted to evaluate their acoustic performance. At a later stage, multilayered solutions were developed from some of these materials, which acoustic properties were also analysed. The experimental work consisted in the determination of the sound transmission loss parameter making use of an impedance tube, using small samples. When carrying out experimental tests, the test method was analysed thoroughly in order to try to determine the limitations resulting from its use. It was concluded that the sealing conditions of the samples have a great importance in relation to the results obtained. The tested solutions were analysed and compared between them, and, in addition, the experimental results were also compared with those provided by a simple theoretical model. This study is framed as part of the FCOMP-01-0202-FEDER-030191 (DoorTECH) project, funded by QREN through the “Programa Operacional Factores de Competitividade”.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra O conforto térmico que os edifícios proporcionam aos seus ocupantes é um aspeto de grande importância. Por essa razão, sempre houve grandes investimentos por parte de muitas empresas com o objetivo de encontrar materiais e sistemas que contribuíssem para o aumento do conforto térmico dos edifícios. O sistema de pavimento radiante é um dos exemplos de sistemas de aquecimento que surgiram nas últimas décadas. Por se tratar de um sistema recente, existem alguns aspetos que ainda não foram totalmente analisados. Este trabalho tem como objetivos fazer um estudo paramétrico e obter ábacos de apoio a projeto, com base em modelação com o Método dos Elementos Finitos, aplicado ao problema de condução de calor. É utilizada a modelação de um sistema de pavimento radiante, através do software Matlab. No estudo paramétrico, é analisada a influência que as espessuras e propriedades térmicas do revestimento do pavimento e da camada de betonilha, o diâmetro dos tubos e o espaçamento entre tubos têm na quantidade de calor que é transmitida através do pavimento. Numa segunda fase do trabalho são obtidos ábacos, que permitem determinar a temperatura de impulsão da água, de acordo com as necessidades térmicas dos espaços, para vários revestimentos de pavimento e vários espaçamentos entre tubos. Percebeu-se que, considerando individualmente os parâmetros estudados, a condutibilidade térmica do revestimento e o espaçamento entre tubos são os parâmetros que mais influenciam o comportamento térmico do sistema de pavimento radiante. E concluiu-se que a resistência térmica é o principal parâmetro a que se deve ter atenção no momento do dimensionamento. Este trabalho é enquadrado na Iniciativa Energia para a Sustentabilidade da Universidade de Coimbra e apoiado pelo projeto Energy and Mobility for Sustainable Regions - EMSURE (CENTRO-07-0224-FEDER-002004). The thermal comfort that buildings provide to their inhabitants is extremely important. Therefore, there have always been great investments by many companies in order to find materials and systems that contribute to the increase in thermal comfort of buildings. The radiant floor heating system is one of the examples of these systems that have emerged in the last decades. Since this is a recent system there are some aspects that have not been fully analyzed. The aim of this paper is to make a parametric study and obtain abacus for project support, based on numerical modelling with the Finite Element Method applied to the problem of heat conduction. A modelling of a radiant floor heating system is used, trough Matlab software. The parametric study analyzes the influence that thickness and thermal properties of floor surface and screed layer, pipe diameter and the spacing between tubes have in the amount of heat that is transmitted through the floor. In the second stage of this study, abacus for determining the entry flow temperature of the water are obtained, according to the thermal requirements of each room, for various floor coverings and spacings between tubes. It was noticed that, considering the studied parameters individually, the thermal conductivity of the floor and the spacing between tubes are the parameters that most influence in the thermal behavior of the radiant floor heating system. However, it is concluded that the relationship between the thickness and thermal conductivity, in other words, the thermal resistance, is the main parameter that must be taken into account in the design stage. This work has been framed under the Initiative Energy for Sustainability of the University of Coimbra and supported by the Energy and Mobility for Sustainable Regions - EMSURE - Project (CENTRO-07-0224-FEDER-002004).

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Ao longo dos anos a exigência em relação à envolvente dos edifícios tem vindo a aumentar, devido aos níveis de conforto mais elevados que a sociedade tem vindo a requerer. Devido à necessidade de proteção do ambiente interior do ruído exterior, de qualidade do ambiente interior e de redução de consumo de energia, enquadra-se a importância do estudo da relação entre comportamento acústico e permeabilidade ao ar da envolvente de edifícios. Na prossecução do objetivo definido foi efetuada a revisão bibliográfica de estudos pertinentes para o trabalho realizado. Foram estudados dois métodos de ensaio: o ensaio de pressurização, com recurso ao equipamento Blower Door de acordo com a norma NP 13829:2000 [1], e ensaios in situ de avaliação do isolamento sonoro a sons de condução aérea da fachada, de acordo com a norma NP ISO 140-5:2009 [2]. Foram selecionados e analisados compartimentos e edifícios onde se utilizaram os métodos de ensaio previamente estudados. A seleção dos edifícios foi realizada de forma a tentar permitir os dois ensaios no mesmo edifício. Para os edifícios selecionados, foi realizada a caracterização, compilação de dados e, nalguns casos, obtenção de resultados adicionais. A partir da análise dos dados recolhidos tentou analisar-se a relação do comportamento acústico, da permeabilidade ao ar, e das características dos edifícios. Over the years the requirements for the building envelope has been increasing due to higher levels of comfort according to society’s needs. It was due to the aim of protecting the indoor environment from the outside noise, indoor environmental quality and reduce energy consumption, that the study of the relationship between the acoustic behavior and air permeability of the buildings envelope aroused. In order to attain the objective of this study a review of studies, relevant to the theme of the work performed, was carried out. Two test methods were studied: the pressurization test, using the pressurization equipment Blower Door according to NP 13829:2000 [1], and measurements of airborne sound insulation of façades, according to EN ISO 140-5:2009 [2]. The buildings were selected so that both tests, mentioned above, were applied in the same building. For the selected buildings a characterization and compilation of data were developed, and additional results were obtained. From the analysis of the collected data and evaluated results the relationship between acoustic behavior, air permeability, and the characteristics of the buildings was studied and analyzed