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Fundação de Apoio à Tecnologia e Ciência, FATEC, Brasil The arc flash is an event of stochastic behavior caused by the rupture of the dielectric strength between two or more conductors, from conditions that favor its appearance. Its high destructive potential and the resulting incident energy generates a high electrical risks to equipments and workers. Given the severity of this event, since 1980, there has been an increase in research and laboratory tests in the subject, which focused on a better understanding of the phenomenon and which allowed the creation of mathematical models for the estimation of incident energy, which enabled the arising of more effective safety measure against these events. Also, standards related to the subject were created, such as IEEE Std 1584-2018 and NFPA 70E, at the international ambit, and national standards, such as NR-6, NR-10 and ABNT NBR 16384:2020, with a more supperficial approach. Despite this, due to the great technical complexity and associated implementation costs, there are still few high-current laboratories in the world that carry out technical research related to electric arcs. Considering the different situations that can culminate in an arc f lash, there are still points that need to be clarified and that are not directly addressed in the current regulations, such as weather conditions (for example: humidity), besides more diversified configurations and gaps between electrodes. Thus, a laboratory with a structure to generate high short-circuit currents for arc flash tests was built at the Institute of Intelligent Networks (INRI) of UFSM, in a partnership with CPFL Energy group. The structure of the laboratory makes possible to establish the arc flash and control its extinction for times up to two seconds, and among its equipments, stands out a threephase transformer of 5 MVA and three single-phase reactors capable of controlling the levels of short-circuit currents, furthermore an incident energy measurement system that involves calorimeters with copper discs and a high-speed thermographic camera to record the temperature increase in the calorimeters. The results found certify that the laboratory succed to perform safely arc flash tests through the adopted laboratory’s procedures, and that the implemented measurement system can reliably estimate the incident energy, in order that on the horizon it will be possible to explore issues that are not addressed in the main current normative references. O arco elétrico é um evento de comportamento estocástico ocasionado pela ruptura da rigidez dielétrica entre dois ou mais condutores, a partir de condições que favoreçam o seu surgimento. O seu alto potencial destrutivo e a energia incidente decorrente geram elevados riscos elétricos a equipamentos e trabalhadores. Dada a gravidade deste evento, desde 1980, houve um aumento de pesquisas e ensaios laboratoriais no tema, que incidiram em uma melhor compreensão do fenômeno e que permitiram que fossem criados modelos matemáticos para a estimação da energia incidente, que possibilitaram o surgimento de medidas de segurança mais efetivos contra esses eventos. Ademais, foram criadas normas relacionadas ao assunto, como a IEEE Std 1584-2018 e a NFPA 70E, no âmbito internacional, além de uma abordagem superficial em normas nacionais, como as NR-6, NR-10 e a ABNT NBR 16384:2020. Apesar disso, devido à grande complexidade técnica e custos de implementação associados, ainda há poucos laboratórios de altas correntes no mundo que realizam pesquisas técnicas relacionadas aos arcos elétricos. Considerando as diversas situações que podem culminar em um arco elétrico, ainda há pontos a serem esclarecidos que não são diretamente abordados nas normas vigentes, como condições ambientais (por exemplo: umidade), além de configurações e espaçamentos entre eletrodos mais diversif icadas. Assim, foi construído no Instituto de Redes Inteligentes (INRI) da UFSM, em parceria com o grupo CPFL Energia, um laboratório com estrutura para gerar elevadas correntes de curto-circuito para ensaios de arcos elétricos. A estrutura do laboratório permite estabelecer o arco elétrico e controlar a sua extinção para tempos de até dois segundos, e dentre seus equipamentos, destacam-se um transformador trifásico de 5 MVA e três reatores monofásicos capazes de controlar os níveis das correntes de curto-circuito, além de um sistema de medição de energia incidente que envolve calorímetros com discos de cobre e uma câmera termográfica de alta velocidade para o registro de aumento de temperatura nos calorímetros. Os resultados encontrados certificam que o laboratório possui a capacidade de realizar ensaios de arcos elétricos de maneira segura através dos procedimentos laboratoriais adotados, e que o sistema de medição implementado consegue estimar a energia incidente de maneira confiável, para que no horizonte seja possível explorar questões que não são abordadas nas principais referências normativas atuais.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia The growth of urban centers has aggravated the risks of climate change and significantly affected the quality of life of the population. Thus, in addition to the depletion of green spaces, there is a generalized increase in air, rainwater and noise pollution and increased risk of flooding and greater energy dependence.In order to mitigate these problems, several solutions inspired by nature have been proposed. Green roofs gained prominence in this area mainly due to the countless benefits attributed to them, such as the improvement of the thermal performance of buildings, the management of drainage and rainwater quality, the integration of new green spaces and the mitigation of the urban heat island effect, among others.Green roofs are made up of several components, including the waterproofing and drainage layers, the substrate and the vegetation. The substrate layer is undoubtedly one of the most important as it is decisive for the healthy growth of vegetation. In addition to this, the substrate together with the drainage layer, contributes to the retention capacity and the delay in the drainage of rainwater, as well as to the thermal behavior of the final solution.Although green roofs are already identified as sustainable solutions, it is possible to further improve their environmental performance by developing technical substrates with incorporation of waste. However, the use of such substrates depends on the experimental demonstration of their technical advantages when applied to covering solutions.In this perspective, this dissertation aimed to establish test procedures to characterize hygrothermal (thermal conductivity, water vapor permeability and dynamic behavior), optics (emissivity and albedo) and hydric (drainage and retention) substrates to be used in roofing solutions. Some of these test procedures were applied in the characterization of the new substrates, considering the amount of sample available.The work carried out allowed us to conclude that the new substrates containing residues, present for the evaluated properties, characteristics that make them comparable with technical substrates used in green roofing solutions. O crescimento dos centros urbanos tem agravado os riscos das alterações climáticas e afetado,de forma relevante, a qualidade de vida das populações. Assim, para além da depleção dosespaços verdes, verifica-se um generalizado aumento da poluição do ar, das águas pluviais esonora, um aumento do risco de inundações e uma maior dependência energética.De forma a mitigar estes problemas, têm sido propostas diversas soluções inspiradas nanatureza. As coberturas verdes ganharam destaque neste âmbito, principalmente devido aosinúmeros benefícios que lhe são atribuídas, como a melhoria do desempenho térmico dosedifícios, a gestão na drenagem e qualidade das águas pluviais, a integração de novos espaçosverdes e a mitigação do efeito de ilha de calor urbano, entre outros.As coberturas verdes são constituídas por vários componentes, dos quais se destacam ascamadas de impermeabilização e drenagem, o substrato e a vegetação. A camada de substratoé, sem dúvida, uma das mais importantes, sendo determinante para o crescimento saudável davegetação. Para além disso, o substrato, aliado à camada de drenagem, contribui para acapacidade de retenção e para o atraso no escoamento das águas pluviais, assim como para ocomportamento térmico da solução final.Apesar das coberturas verdes já serem apontadas como soluções sustentáveis, é possívelmelhorar ainda mais o seu desempenho ambiental desenvolvendo substratos técnicos comincorporação de resíduos. A utilização de tais substratos depende, contudo, da demonstraçãoexperimental das suas mais valias técnicas quando aplicados a soluções de cobertura.Nesta perspetiva, a presente dissertação teve como objetivo estabelecer procedimentos deensaio para caraterizar higrotérmica (condutibilidade térmica, permeabilidade ao vapor de águae comportamento dinâmico), ótica (emissividade e albedo) e hidricamente (drenagem eretenção) substratos a utilizar em soluções de cobertura. Alguns destes procedimentos de ensaioforam aplicados na caracterização dos novos substratos, tendo em consideração a quantidadede amostra disponível.O trabalho realizado permitiu concluir que os novos substratos contendo resíduos apresentampara as propriedades avaliadas, características que os tornam comparáveis com substratostécnicos utilizados em soluções de cobertura verde.

Pervious concrete may be used for stormwater management since it allows the water to pass through its interconnected macropores into stormwater systems or soils below. However, there is a need for additional standards related to pervious concrete prior to its widespread use, and there are many aspects related to mix design for desired properties, compaction methods, and test procedures that are not yet completely understood. These variables may significantly affect the functional and mechanical performance of the material. In this paper, mix designs and test specimen preparation techniques were evaluated. The IBRACON method for mixture design was used to obtain the mixture proportions and the calculated density for the desired porosity of 25%. In addition, two different types of specimens (cast or cored) and compaction methods (roller or Proctor hammer compacted) were performed. The density of each specimen was controlled to obtain the same calculated density. Several tests were conducted to compare the following variables: density, porosity, surface infiltration rate, permeability and compressive strength. Additionally, the effects of mortar capping versus neoprene-rubber caps on compressive strength measurements of pervious concrete were evaluated. The experimental results showed that cast specimens have more consistent results than cores. The design method studied with strict control of density was efficient to obtain the desired porosity mainly for cast specimens. The roller leads to a more compacted top surface resulting in a decrease in the infiltration rate and permeability of the cores. The mortar capping method is more consistent than the other. Resumo O concreto permeável é um material de potencial para ser utilizado no gerenciamento de águas pluviais, uma vez que permite a percolação da água através de seus macroporos interconectados, seja para sistemas de águas pluviais ou para o próprio solo. No entanto, há uma necessidade de normas adicionais relacionadas ao material para seu uso difundido e, ainda, há muitos aspectos relacionados aos parâmetros de dosagem para propriedades desejadas/projetadas, método de compactação e procedimentos laboratoriais, que ainda não foram completamente compreendidos. Tais variáveis podem afetar significativamente o desempenho funcional em termos hidráulicos e mecânicos do material. Neste trabalho, o método do IPT/EPUSP para dosagem foi utilizado para obter as proporções de mistura e a densidade calculada, para uma porosidade desejada de 25%. Além disso, dois tipos diferentes de amostras (moldadas e extraídas) e métodos de compactação (Proctor e rolo) foram realizados. A densidade de cada amostra foi controlada para obter a mesma densidade calculada. Diversos testes foram realizados para comparar as seguintes variáveis: densidade, porosidade, taxa de infiltração, permeabilidade e resistência à compressão. Além disso, foram avaliados os efeitos do tipo de capeamento (com argamassa e com borracha de Neoprene) nos corpos de prova submetidos ao ensaio de compressão. Os resultados experimentais mostram que os corpos de prova moldados apresentam resultados mais consistentes que as amostras extraídas. O método de dosagem, com controle rigoroso da densidade, foi eficiente para obtenção da porosidade desejada, principalmente para os corpos de prova moldados. O rolo conduz a uma superfície superior mais compacta, o que resulta na diminuição da taxa de infiltração e permeabilidade para as amostras extraídas. O capeamento dos corpos de prova com argamassa apresenta resultados mais consistentes.