Concept, design and energy simulation of a Net Zero Energy Home for the Mediterranean climate

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020Para reverter os efeitos das alterações climáticas e projetar um futuro sustentável, o setor da energia está a tomar três principais medidas: eletrificação, descarbonização e eficiência energética. Entre os três maiores consumidores de energia, logo maiores emissores de carbono, encontra-se o setor dos edifícios que, especialmente no sul da Europa, avança a passos lentos no sentido do edifício eficiente, estando em fase de desenvolvimento muito precoce da implantação do edifício de alta performance. Prevê-se que os climas temperados de latitudes médias sejam dos mais afectados pelo aquecimento global, com aumento nomeadamente da frequência, duração e intensidade das ondas de calor, pelo que perceber e instalar estratégias passivas de arrefecimento é urgente. São elas: a ventilação nocturna, a obstrução solar (sombreamento), o isolamento – desde que não exceda a capacidade do espaço de evacuar calor, acumulando-o –, trocas radiativas com o céu, convectivas, evapo-transpiração, o uso da inércia para armazenamento e modelação das condições interiores em parceria com a ventilação natural para remoção do calor, etc. Um desses climas com previsão de alargamento do verão é o clima Mediterrânico, que se traduz como um clima temparado quente – classe ‘C’ na classificação climática de Köppen-Geiger – de verão seco – subclasse ‘s’ – e quente ou ameno – subtipos ‘a’ e ‘b’, portanto Csa e Csb. Para uma recolha de 68 localidades do sul da Europa, com subtipos climáticos Csa e Csb, foi feita uma análise da temperatura ambiente e radiação global horizontal. A cidade que mais se aproximava da média da amostra em ambos os parâmetros era a de Nice, no sul de França, pelo que Nice foi escolhida como a cidade representativa da norma do clima Mediterrânico e o local de construção hipotética da casa projetada nesta dissertação. Nice apresenta clima Csa e verões quentes de Junho a Setembro. A planta da moradia foi desenhada em SketchUp considerando uma família de 4 pessoas, um só piso, e uma otimização do uso dos espaços a Sul. Assim, os quartos das crianças, a sua casa-de-banho, e o solário/marquise junto à sala foram inseridos na fachada Sul. A suite dos pais foi posicionada virada a Este com o seu WC privativo no canto nordeste da casa, protegendo a envolvente da suite a Norte. Os quartos encontram-se todos na secção Este da casa. Do outro lado, a cozinha está virada a Norte, seguida da sala de jantar+sala de estar (zona DLIV) no meio da secção com janela a Oeste, e então o solário com portas de vidro amovíveis (viradas para a sala) orientado a Sul. Uma pála horizontal exterior foi dimensionada analiticamente para que sombreasse totalmente a janela do solário e quartos das crianças (têm a mesma altura) no verão, e garantisse exposição solar total no inverno. A zona térmica da cozinha teve que ser separada da da sala pois, ao contrário da última, não tem operação AVAC; no entanto, um conceito aberto moderno era desejado, pelo que se criou uma porta interior ocupando (praticamente) toda a parede de interseção entre as zonas, e definiu-se esta porta dentro do EnergyPlus, o software de simulação energética utilizado, como estando sempre aberta. A casa tem grande área envidraçada, pé-direito de 3 m, e áreas de chão bastante razoáveis. A envolvente térmica que a compõe foi baseada na de uma casa certificada Passive House Premium localizada não muito longe de Nice (em Solliès-Pont). Os isolantes térmicos foram todos trocados por cortiça de condutividade 0.04 W/m.K, um material muito produzido no sul da Europa. A composição de cada fachada foi simplificada e os coeficientes de tranferência de calor (U-values) relaxados, excepto para o telhado plano que manteve 25 cm de isolamento. A janela escolhida foi dupla de baixa emitância térmica e preenchida com Árgon. Na construção do solo, uma simplificação foi utilizada que estabelece que as temperaturas do solo a 2 m de profundidade podem ser usadas no EnergyPlus como condição de fronteira do chão, se se projectar uma construção do pavimento com 2 m de espessura, tendo-se incluído o material ‘solo’ com a espessura em falta, 1.4 m. Já no EnergyPlus, para que a janela larga da cozinha virada a Norte ventilasse a sala, motivo pelo qual ela foi traçada, foi criado um modelo de movimentação de ar multizona, o ‘Airflow Network’ (AFN). Mas tanto os controlos de abertura de janelas para ventilação natural do AFN, como de operação dos dispositivos de sombreamento amovíveis – estores exteriores e persianas interiores – foram personalizados com detalhe usando o ‘Energy Management System’ (EMS). Programando dentro do EnergyPlus, escrevendo códigos curtos e simples, as condições de controlo limitadas do software são ignoradas e sobrepostas. Assim, um modo de condicionamento híbrido de AVAC e ventilação natural foi criado, que tendo ambas as opções disponíveis ao mesmo tempo, garante que não há simultaneidade de operação entre elas, bem como um programa de controlo dos sombreamento amovível das janelas exteriores, que permite que haja um segundo dispositivo na mesma janela; tal foi feito impondo uma mudança da construção da janela para uma que inclui o estor na posição exterior, quando as suas condições de operação são satisfeitas. O estor funciona como isolamento amovível, prevenindo arrefecimento excessivo e sobraquecimento quando a casa está desocupada. As persianas interiores também são controladas no mesmo program de EMS para bloquearem a radiação directa quando: a família está em casa, a sala está perto do sobreaquecimento e a radiação incidente tem uma intensidade superior a 150 W/m2. Todos estes controlos resultaram em cargas térmicas anuais de 3.62 kWh/m2.a e 2.90 kWh/m2.a por Área Tratada (TFA, soma das áreas de todas as zonas condicionadas) para aquecimento e arrefecimento, respectivamente, portanto muito abaixo do requisito do standard Passive House de 15 kWh/m2.a para cada carga. Uma bomba de calor teórica de eficiência global de 20% foi usada como equipamento AVAC, e uma série de sete módulos fotovoltaicos foi suficiente para suprir o consumo anual total de electricidade da casa de 1.99 MWh. As horas de operação das janelas, estores e persianas foram constatadas como elevadas, evidenciando a eficiência da aplicação destas estratégias passivas – excepto para as persianas, como se previa, visto que estas bloqueiam radiação excessiva quando a casa está ocupada, e à semana a família só chega às 18:30, quando a radiação já não é elevada; estas persianas são úteis ao fim-de-semana. No entanto, verificou-se um consumo de arrefecimento elevado na sala, e taxas de desconforto por sobreaquecimento quando a casa está ocupada acima do desejado. O modo passivo revelou menor desconforto térmico, o que valida que o problema terá estado na operação do AVAC. O horário de operação intermitente deve ser demasiado reduzido, a meia hora que antecede a chegada da família a casa e em que o sistema liga será insuficiente para colmatar sobreaquecimentos. De qualquer forma, um edifício de baixíssimo consumo foi alcançado.A single-family single-floor detached NZEH was designed for the city of Nice, France, of Mediterranean climate. A horizontal overhang was projected analytically to completely shade the South glazing on summer and assure total exposure on winter. The thermal envelope was based on a nearby certified Passive House Premium, with some relaxation of the heat transfer coefficient, except for the roof (25 cm of cork insulation). An intermittent operation was used for the HVAC. A modern open concept of kitchen-dining-living room was applied, with separation of the untreated kitchen from the dining-living room (DLIV) by an always open door that covers the whole joint wall. A sunroom faces South, DLIV is in the middle (West glazing), the kitchen on the North with a wide window specifically to provide north winds for night flushing of DLIV. Thus, a multizone Airflow Network was created on EnergyPlus (E+). Both venting and movable shading devices’ operation controls were customised using EMS. By writing simple codes inside E+, its limited control conditions were overridden, enabling a hybrid conditioning mode with HVAC and natural ventilation available at the same time but never overlapping, and a second shading device on windows, the external shutter, through a full window construction change. The shutters act as movable insulation, preventing overcooling and overheating when the house is unoccupied. The internal blinds, that block beam radiation when the occupants are home, were also optimised with EMS. All these controls resulted in thermal loads below 4 kWh/m2.y per Treated Floor Area for both cooling and heating, well below the Passive House 15 kWh/m2.y threshold for each. A theoretical heat pump was used, and a string of 7 PV modules was sufficient to supply the 1.99 MWh annual total electric consumption

MERCOSUL: Uma revisão do seu desenvolvimento, dos seus resultados e a crise do final dos anos 90.

Mestrado em Economia InternacionalO Mercosul é mais uma experiência de alguns países latino-americanos de conseguir uma melhor inserção internacional através do desenvolvimento de relações regionais que promovam e apoiem o desenvolvimento económico, político e social das economias nacionais. O projecto nasceu num momento de dificuldades internas dos seus países membros e quando a economia mundial também não era muito favorável. O Mercosul teve nos anos iniciais, resultados positivos e muito favoráveis tanto para os seus integrantes como para o bloco, principalmente, no que diz respeito às relações comerciais intra e extra-regionais. As primeiras fases deste processo de integração, até a criação e consolidação da União Alfandegária, foram vividas sem grandes dificuldades de adaptação, até porque o que aconteceu foi praticamente um "despertar" de relações comerciais entre países vizinhos, que praticamente não se relacionavam. Agora, passada a fase inicial e quando caminha-se para um aprofundamento do processo de integração - o Mercado Comum - começam a surgir (ou a tomar-se mais evidentes) os problemas de ajuste inerentes a qualquer processo integracionista. Os países membros encontram-se num momento crucial em que a evolução do bloco depende de ajustes profundos das suas economias. Os últimos anos têm mostrado que a busca da convergência não é tão simples como foram os anos iniciais, em que a preocupação maior foi com a política comercial e a estabilização das economias nacionais. A crise que se instalou na região, nomeadamente após a desvalorização da moeda brasileira em Janeiro de 1999, só veio a mostrar mais uma vez que a continuidade desse processo de integração precisa de um mínimo de coordenação entre as economias do Brasil e da Argentina. É chegado o momento de avaliar-se o que já foi feito e optar pelas medidas e políticas adequadas para que não se perca o que já foi conseguido.Mercosul is one more attempt of a latin-american countries group to obtain a better intemational insertion. They are trying to reach this with the development of the regional relations between them that will promote the economic, politic and social development of their economies. This project bomed during a criticai moment of the national and intemational economies. The initial years of Mercosul were very positive and produtive for the members and for the bloc, specially for the intra and extra-regionals comercial relationships. The first phase ofthis integration process, that was the creation and consolidation of the custom union, had no relevant dificult in the adaptation. Probably, this happen because this was like a "wake up" ofthe comercial relations between neighbour countries that almost didn't have any trade. After this initial phase, when they are going in the direction of a Common Market, the problems begin to appear. The member countries are in a crucial moment, where the evolution of Mercosul depends on deeply adjustments of their economies. The last two years shown that reach the convergency is not so easy as it was the comercial politic and the stabilization of the national economies of the initial years. After BraziTs desvalorization, in January 1999, it turned clear that the integration process needs a minimum levei of convergency between Argentina and Brazifs economies. lt's time to examine what already has been done and make a choice for the adequate politics and actions. It's importam try to not lose what already have been done.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

A model of epileptogenesis in rhinal cortex-hippocampus organotypic slice cultures

Copyright © 2021 JoVE Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported LicenseOrganotypic slice cultures have been widely used to model brain disorders and are considered excellent platforms for evaluating a drug's neuroprotective and therapeutic potential. Organotypic slices are prepared from explanted tissue and represent a complex multicellular ex vivo environment. They preserve the three-dimensional cytoarchitecture and local environment of brain cells, maintain the neuronal connectivity and the neuron-glia reciprocal interaction. Hippocampal organotypic slices are considered suitable to explore the basic mechanisms of epileptogenesis, but clinical research and animal models of epilepsy have suggested that the rhinal cortex, composed of perirhinal and entorhinal cortices, play a relevant role in seizure generation. Here, we describe the preparation of rhinal cortex-hippocampus organotypic slices. Recordings of spontaneous activity from the CA3 area under perfusion with complete growth medium, at physiological temperature and in the absence of pharmacological manipulations, showed that these slices depict evolving epileptic-like events throughout time in culture. Increased cell death, through propidium iodide uptake assay, and gliosis, assessed with fluorescence-coupled immunohistochemistry, was also observed. The experimental approach presented highlights the value of rhinal cortex-hippocampus organotypic slice cultures as a platform to study the dynamics and progression of epileptogenesis and to screen potential therapeutic targets for this brain pathology.This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement Nº 952455, Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) through Project PTDC/MEDFAR/30933/2017, and Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboainfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Consumer perspective on health effects associated with consumption of detox juices

Os sumos detox são uma nova tendência alimentar associada à perda de peso e a um estilo de vida saudável. São constituídos por frutas e hortícolas, alimentos naturalmente ricos em antioxidantes, compostos bioativos e vitaminas, cujo consumo está associado à redução de fatores de risco de doenças crónicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a perceção dos consumidores relativamente aos efeitos na saúde associados ao consumo de sumos detox. Foi desenvolvido e aplicado um questionário online a 285 indivíduos com idades compreendidas entre os 18 e os 84 anos. Os resultados obtidos indicaram que a maioria da população inquirida já ouviu falar em sumos detox e considera que estes não constituem uma boa opção para substituir refeições, embora lhes associe diversos benefícios. Relativamente aos benefícios nutricionais dos sumos detox, os inquiridos destacaram a sua riqueza vitamínica (80,7%), o seu poder de hidratação (61,4%), a sua riqueza mineral (57,9%) e seu teor de fibra (52,6%).Detox juices are a new food trend associated with weight loss and a healthy lifestyle. They are recognised as a source of natural antioxidants, bioactive compounds and vitamins, and its consumption is associated with the reduction of risk factors for chronic diseases. The objective of this study was to evaluate consumers' perception regarding the health effects associated with the consumption of detox juices. An online questionnaire was developed and applied to 285 individuals aged between 18 and 84 years. The results indicate that the majority of the population surveyed has already heard about detox juices and consider that these juices are not a good option to replace meals, although they recognize the relationship between detox juices and several potential benefits. Regarding the nutritional benefits of detox juices, the subjects highlighted their vitamin richness (80.7%), their hydration maintenance (61.4%), their mineral richness (57.9%) and their fibre content (52.6%).Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge (INSA) no âmbito do projeto BioCOMP (2012DAN730). Tânia Gonçalves Albuquerque agradece a bolsa de doutoramento (SFRH/BD/99718/2014) financiada pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Fundo Social Europeu e Ministério da Educação e Ciência.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Ratphones: an affordable tool for highly controlled sound presentation in freely moving rats

[Abstract] Encoding and processing sensory information is key to understanding the environment and to guiding behavior accordingly. Characterizing the behavioral and neural correlates of these processes requires the experimenter to have a high degree of control over stimuli presentation. For auditory stimulation in animals with relatively large heads, this can be accomplished by using headphones. However, it has proven more challenging in smaller species, such as rats and mice, and has been only partially solved using closed-field speakers in anesthetized or head-restrained preparations. To overcome the limitations of such preparations and to deliver sound with high precision to freely moving animals, we have developed a set of miniature headphones for rats. The headphones consist of a small, skull-implantable base attached with magnets to a fully adjustable structure that holds the speakers and keeps them in the same position with respect to the ears

Propiedades psicométricas e invariancia de medida de una versión en portugues europeo de la escala de miedo de la COVID-19

The novelty and uncertainty of the pandemic nourished a gener-alized fear of the COVID-19, which seems to have exacerbated the pan-demic’s negative impact. It is thus relevant to monitor fear of COVID-19 and its association with individuals’ mental health, well-being, and behav-iors. Valid and reliable measures of fear of COVID-19 are necessary for that purpose. This study aimed at assessing the psychometric properties of a European Portuguese version of the Fear of COVID-19 scale (FCV-19S-P). A secondary aim was to assess FCV-19S-P’s multigroup measurement invariance (female vs. male). A sample of 572 Portuguese adults (72 % fe-male) completed the FCV-19S-P and measures of depression, anxiety, and stress. The study results supported this version validity and reliability (Cronbach’s alpha = .84; Composite Reliability = .83), and a factorial struc-ture similar to the original version. Fear of COVID-19 was positively asso-ciated (.23 < r < .31) with depression, anxiety, and stress. Results of the multigroup invariance analysis supported the FCV-19S-P total scalar invar-iance and its partial residual invariance, suggesting that this measure may be used to reach valid conclusions in respect to gender comparisons in samples of Portuguese adults in regard to group observed composite means.Resumen: El miedo generalizado de la COVID-19 parece haber exacerbado el impacto negativo de la pandemia. Por eso, es relevante monitorear el miedo de la COVID-19 y su asociación con la salud mental, el bienestar y los comportamientos de las personas, siendo necesarias medidas válidas y fiables de miedo de la COVID-19. Este estudio tuvo como objetivo evaluar las propiedades psicométricas de una versión en portugués europeo de la escala Fear of COVID-19 (FCV-19S-P). Un objetivo secundario fue evaluar la invariancia de medición transversal multigrupo de FCV-19S-P (mujeres vs. hombres). Una muestra de 572 adultos portugueses (72 % mujeres) completaron el FCV-19S-P y medidas de depresión, ansiedad y estrés. Los resultados del estudio respaldaron la validez de esta versión y fiabilidad (alfa de Cronbach = .84; confiabilidad compuesta = .83) y una estructura factorial similar a de la versión original. El miedo de la COVID-19 se asoció positivamente (.23 < r < .31) con depresión, ansiedad y estrés. Los resultados del análisis transversal de invariancia multigrupo respaldaron la invariancia escalar total de la FCV-19S-P y su invariancia residual parcial, lo que sugiere que esta medida puede usarse para llegar a conclusiones válidas con respecto a las comparaciones de género en muestras de adultos portugueses.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

State-dependent geometry of population activity in rat auditory cortex

[Abstract] The accuracy of the neural code depends on the relative embedding of signal and noise in the activity of neural populations. Despite a wealth of theoretical work on population codes, there are few empirical characterizations of the high-dimensional signal and noise subspaces. We studied the geometry of population codes in the rat auditory cortex across brain states along the activation-inactivation continuum, using sounds varying in difference and mean level across the ears. As the cortex becomes more activated, single-hemisphere populations go from preferring contralateral loud sounds to a symmetric preference across lateralizations and intensities, gain-modulation effectively disappears, and the signal and noise subspaces become approximately orthogonal to each other and to the direction corresponding to global activity modulations. Level-invariant decoding of sound lateralization also becomes possible in the active state. Our results provide an empirical foundation for the geometry and state-dependence of cortical population codes

Efficient extraction of the RuBisCO enzyme from spinach leaves using aqueous solutions of biocompatible ionic liquids

Ribulose-1,5-biphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) is the most abundant protein on the planet, being present in plants, algae and various species of bacteria, with application in the pharmaceutical, chemical, cosmetic and food industries. However, current extraction methods of RuBisCO do not allow high yields of extraction. Therefore, the development of an efficient and selective RuBisCOs’ extraction method is required. In this work, aqueous solutions of biocompatible ionic liquids (ILs), i.e., ILs derived from choline and analogues of glycine-betaine, were applied in the RuBisCO’s extraction from spinach leaves. Three commercial imidazolium-based ILs were also investigated for comparison purposes. To optimize RuBisCO’s extraction conditions, response surface methodology was applied. Under optimum extraction conditions, extraction yields of 10.92 and 10.57 mg of RuBisCO/g of biomass were obtained with the ILs cholinium acetate ([Ch][Ac]) and cholinium chloride ([Ch]Cl), respectively. Circular dichroism (CD) spectroscopy results show that the secondary structure of RuBisCO is better preserved in the IL solutions when compared to the commonly used extraction solvent. The obtained results indicate that cholinium-based ILs are a promising and viable alternative for the extraction of RuBisCO from vegetable biomass.publishe

The mechanistic foundation of Weber’s law

[Abstract] Although Weber's law is the most firmly established regularity in sensation, no principled way has been identified to choose between its many proposed explanations. We investigated Weber's law by training rats to discriminate the relative intensity of sounds at the two ears at various absolute levels. These experiments revealed the existence of a psychophysical regularity, which we term time-intensity equivalence in discrimination (TIED), describing how reaction times change as a function of absolute level. The TIED enables the mathematical specification of the computational basis of Weber's law, placing strict requirements on how stimulus intensity is encoded in the stochastic activity of sensory neurons and revealing that discriminative choices must be based on bounded exact accumulation of evidence. We further demonstrate that this mechanism is not only necessary for the TIED to hold but is also sufficient to provide a virtually complete quantitative description of the behavior of the rats

revista de Ciências da Arte

Depois do editorial anterior, em reflexões sobre o lugar do saber e da verdade na cultura actual, enquanto problematização política, assumimos a estranheza por a Universidade estar a deixar de ser um lugar crítico e, portanto, político. Este editorial, do segundo volume com dossier temático sobre Arte e Activismo, propõe-se, em continuidade, a reflectir sobre o lugar da Universidade, atendendo às suas recentes transformações, no estado actual da política: qual o lugar da universidade contemporânea, enquanto espaço de reflexão livre e crítica, perante o estranho mundo político que habitamos actualmente, ou seja, se há lugar para uma activismo político na Universidade e qual? E se a metamorfose (ou mesmo revolução) que os últimos anos têm exercido, exteriormente e sobre a Universidade, vão no sentido da sua agilização ou, mesmo, da sua anuência? Observamos hoje em dia uma grande transformação da Universidade, acompanhada de uma carência de reflexão sobre si própria, um défice de «una reflexión crítica sobre sus propias experiencias», exactamente numa altura em que essa reflexão seria mais necessária.info:eu-repo/semantics/publishedVersio