Modeling the compressive strength of geopolymeric binders by gene expression programming-GEP

GEP has been employed in this work to model the compressive strength of different types of geopolymers through six different schemes. The differences between the models were in their linking functions, number of genes, chromosomes and head sizes. The curing time, Ca(OH)2 content, the amount of superplasticizer, NaOH concentration, mold type, aluminosilicate source and H2O/Na2O molar ratio were the seven input parameters considered in the construction of the models to evaluate the compressive strength of geopolymers. A total number of 399 input-target pairs were collected from the literature, randomly divided into 299 and 100 sets and were trained and tested, respectively. The best performance model had 6 genes, 14 head size, 40 chromosomes and multiplication as linking function. This was shown by the absolute fraction of variance, the absolute percentage error and the root mean square error. These were of 0.9556, 2.4601 and 3.4716 for training phase, respectively and 0.9483, 2.8456 and 3.7959 for testing phase, respectively. However, another model with 7 genes, 12 head size, 30 chromosomes and addition as linking function showed suitable results with the absolute fraction of variance, the absolute percentage error and the root mean square of 0.9547, 2.5665 and 3.4360 for training phase, respectively and 0.9466, 2.8020 and 3.8047 for testing phase, respectively. These models showed that gene expression programming has a strong potential for predicting the compressive strength of different types of geopolymers in the considered range

Brief analysis of the European Union (EU) strategy for the energy efficiency of the built environment

O aquecimento global é um dos mais graves problemas com que se depara o Planeta Terra. Este problema se origina do aumento da concentração de gases de efeito estufa (CO2) na atmosfera. Esses gases provêm, na sua maioria, da queima de combustíveis fósseis para produção de energia. Na Europa as emissões relacionadas com a produção de energia representam a maior parte das emissões totais. Portanto, a fim de lidar com o problema do aquecimento global, os países da União Européia (UE) decidiram que em 2020 seu nível de emissões conjunto será 20% inferior ao de 1990 e ainda que em 2050 essa redução deverá situar-se entre 80% e 95% abaixo do nível de emissões de 1990. Além disso, a UE se comprometeu a aumentar em 20% o consumo de energia oriunda de fontes renováveis. O aumento da eficiência energética em edifícios novos e existentes é fundamental para a transformação do sistema energético da UE. O presente artigo analisa sucintamente a estratégia da UE para a eficiência energética no ambiente construído.Climate change is one of the most serious environmental problems that the planet faces today. This problem is due to an increasing concentration of of greenhouse gases (CO2) in the atmosphere. Most of those gases originate from the burning of fossil fuels for energy production. Energy related emissions account for the largest share of the EU's total greenhouse gas emissions. Therefore, in order to tackle climate change, the EU has agreed that, by 2020, greenhouse gas emissions must have dropped to a level 20% lower than the 1990 emissions level, and also that by 2050 those levels must be between 80% and 95% lower than the 1990 level. Moreover the EU committed to a 20% increase in the consumption of energy from renewable sources. Increasing the energy efficiency of new and already existing buildings is crucial for the transformation of the EU’s energy system. This paper makes a brief analysis of the EU’s energy efficiency strategy for buildings

High tech startup creation for energy efficient built environment

The civil engineering area has long been known for not being associated with high tech startup creation. This is a sign of the low innovation which is confirmed by its low patenting level thus contributing to undermine the prestige of this area. Still this area has an important role to play given the environmental impacts of the construction industry that will be exacerbated in the next decades due to the growth in world population, each day there are about 220,000 new inhabitants which means more than 9,7 billion people by 2050 and 11,2 billion by 2100. A direct consequence of such growth relates to a steady increase of energy consumption which is the source of two-thirds of global greenhouse-gas emissions. The building sector is responsible for high energy consumption and its global demand is expected to grow in the next decades. Between 2010 and 2050 the global heating and cooling needs are expected to increase 70% in residential buildings and 90% in commercial buildings. Major energy efficiency measures are therefore crucial to reduce energy consumption and greenhouse-gas emissions of the building sector. This includes development of new technologies and materials to improve greatly energy efficiency. Since information derived from knowledge is critical for individuals to transform innovative ideas into commercial products and services, this paper reviews recent developments on nano and bio based innovations important for an energy efficient built environment. This review may contribute to enhance the innovation and patenting activity in civil engineering. This may help to foster the creation of high tech startups for an energy efficient built environment.The authors would like to acknowledge the financial support of the Foundation for Science and Technology (FCT) in the frame of project IF/00706/2014-UM.2.15

O papel da nanotecnologia no contexto da eficiência energética do parque habitacional

A reformulação da Directiva relativa ao desempenho energético dos edifícios (EPBD), aprovada em 19 de Maio de 2010 pelo Parlamento e pelo Conselho Europeu aponta para 31 de Dezembro de 2020, como a data a partir da qual, todos os novos edifícios deverão enquadrar-se no conceito “energia quase zero”. O presente artigo apresenta nesse contexto alguns contributos da nanotecnologia para a meta referida. Descrevem-se os isolamentos térmicos de elevado desempenho, os vidros de baixa condutibilidade térmica e com transmitância regulável. Aborda-se ainda o caso das células fotovoltaicas de 3ª geração para produção de energia eléctrica renovável

A proposal on a new curriculum for the smart eco-efficient built environment

Several authors reported a severe reduction in undergraduate applications to civil engineering in different countries. This fact will lead to a severe shortage of civil engineers in the coming years. These professionals will be especially needed to tackle infrastructure construction and rehabilitation on a context of climate change and increased world population. Part of the explanation for the low attraction capability of civil engineering relates to the fact that this course is viewed as low tech. A scientific and technical upgrade of the civil engineering curriculum is, therefore, needed. Nano and biotech based materials and technologies for the built environment could refresh the attraction of this area. The environmental challenges faced by a Planet that has about 220,000 new inhabitants each day and that will have more than 9,7 billion people by 2050 and 11,2 billion by 2100 means that a strong eco-efficiency focus of the new curriculum is also needed. On this context a proposal on a new curriculum on Smart Eco-Efficient Built Environment is suggested that could provide the construction market with professionals with a set of new and enhanced holistic high tech skills.(undefined

Betões com capacidade de auto-reparação: um contributo para a redução de custos de infra-estruturas

A degradação de infra-estruturas é actualmente um tema de importância primordial, quer pelos astronómicos custos envolvidos na sua futura reparação e reabilitação, quer também pelas gravosas consequências sociais e económicas associadas à eventual utilização condicionada dessas infra-estruturas aquando da execução das obras de reparação e reabilitação. As investigações sobre materiais que permitam minimizar os problemas referidos, como seja o caso de materiais com capacidade de auto-reparação, assumem no presente contexto um particular interesse a que importa dar o devido destaque. O presente artigo aborda o caso dos betões com capacidade auto-reparação nas suas diversas variantes

Avaliação da produção científica de professores de Departamentos de Engenharia Civil em Universidades Portuguesas

O presente artigo contém uma análise da produção científica, na base de dados Scopus/Elsevier, de Professores Associados e Catedráticos de Departamentos de Engenharia Civil em seis Universidades Portuguesas. A mesma é baseada no número de artigos em revista, no rácio artigos/ano, no número de citações, no rácio citações/artigo, no índice-h, no rácio índice-h/ano, na percentagem de auto-citações e na percentagem de artigos não citados. O artigo contém ainda uma comparação com desempenho da produção científica média de Professores “Catedráticos” (Full Professors) do Imperial College em Londres (ICL) e do MIT. A referida análise permite concluir que a produção científica Portuguesa na área da Engenharia Civil apresenta diferenças significativas entre os Professores Associados e os Professores Catedráticos das diferentes Universidades, que os Professores de Departamentos de Engenharia Civil mais antigos apresentam uma menor produtividade média que os seus congéneres em Departamentos de Engenharia Civil mais recentes. Particularmente desfavorável é a comparação entre o número médio das citações recebidas pelos artigos publicados em revista dos Professores Catedráticos Portugueses. O grupo dos 5% de Professores Catedráticos de Engenharia Civil em Portugal com o melhor desempenho, apresentam um maior número de citações e um maior rácio citações/artigo do que os seus congéneres no ICL. Quando a comparação de desempenho é feita somente para o quinquénio 2009-2013, os resultados mostram que os primeiros produziram um número de artigos em revista ligeiramente superior ao grupo dos 5% de Professores Catedráticos de Engenharia Civil no ICL e no MIT, mostra também que os artigos dos primeiros receberam quase o mesmo número de citações que os artigos dos seus congéneres no ICL e 64% das citações dos artigos dos “Catedráticos” do MIT. Propõe-se que os indicadores bibliométricos referentes à produção científica mínima, durante um quinquénio, para efeitos de um desempenho excecional incluam cumulativamente 5 artigos/ano, 6 citações/artigo e um índice-h de 7

Avaliação dos impactos ambientais de materiais de construção : algumas questões de relevo a merecer reflexão

O excessivo uso de materiais a nível mundial (60.000 milhões de ton./ano) correspondendo 40% a materiais utilizados pela indústria da construção, com os consequentes e muito graves impactos ambientais daí decorrentes implicam uma preocupação crescente com a minoração dos mesmos. Privilegiar a escolha de materiais de construção menos poluentes torna necessária uma avaliação inequívoca sobre os seus verdadeiros impactos ambientais, tema que é passível de alguma controvérsia e que justifica a oportunidade do presente artigo

Resíduos de construção e demolição (RCD): enquadramento e breves considerações sobre a localização óptima das estações de reciclagem

A reciclagem de RCD é um tema de grande actualidade a que urge dar resposta urgente com vista ao aumento substancial das modestas taxas de reciclagem actuais. O presente artigo analisa de forma sucinta o enquadramento geral desta temática colocando em evidência a questão da localização óptima das estacões de reciclagem de RCD e da necessidade da utilização de métodos de apoio à decisão que permitam simultaneamente levar em linha de conta critérios ambientais, sociais e económicos

Execução e reparação de infra-estruturas com recurso a betões correntes ou o barato sai caro (em termos económicos e ambientais)

De acordo com as últimas estatísticas da European Ready Mixed Concrete Organization (ERMCO), o consumo de betão pronto de resistência elevada ronda apenas 10% do consumo total. A explicação para esta baixa percentagem deve-se ao facto dos vários intervenientes da indústria da construção preferirem betões com menor custo inicial os quais como se verá no presente artigo podem no entanto implicar custos acrescidos ao longo da vida útil das infra-estruturas e ainda um menor desempenho ambiental