Engenharia Urbana em Debate

Projeto de biodigestor e fotobiorreator para produção e purificação de biogás a partir da codigestão anaeróbia

2024-03-15T16:53:58+00:00

As emissões globais de dióxido de carbono (CO2) têm aumentado de forma contínua e progressiva desde a revolução industrial. Nas últimas décadas, o cenário de emissões só se agravou, passando de 9,34 milhões de toneladas em 1960 para 36,44 milhões de toneladas em 2019. A concentração crescente de CO2 atmosférico é atribuída, principalmente, ao consumo e a queima dos combustíveis fósseis, os quais correspondem a mais de 80 % da demanda mundial de energia primária. Buscando contribuir com a mitigação das emissões de gases de efeito estufa, a produção de biogás no Brasil tem avançado nos últimos anos, e vem recebendo incentivos de setores públicos e privados. O uso de fontes não convencionais para a geração de energia como os resíduos orgânicos urbanos e as biomassas residuais provenientes de processos agroindustriais e/ou agrícolas despontam como alternativas interessantes. Nesse sentido, este trabalho tem como objetivo desenvolver o projeto de biorreatores em escala de bancada para geração e purificação de biogás. Para o desenvolvimento do projeto dos biorreatores foi utilizado o software Inventor da Autodesk®. Finalizado o projeto foi realizada a construção dos biorreatores, que serão utilizados em trabalhos futuros para a produção e purificação de biogás produzido a partir da codigestão anaeróbia de resíduos orgânicos urbanos e agroindustriais. O biogás produzido será purificado através da captura fotossintética do carbono por meio da utilização de microalgas.

Estudo da dosagem de concreto de alto desempenho (CAD) com utilização de sílica da casca do arroz e otimização do consumo de cimento Portland para aplicação em pilares

2024-03-15T15:01:36+00:00

O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo sobre a dosagem de concretos de alto desempenho utilizando sílica da casca de arroz. Foram avaliados dois tipos de aditivos superplastificantes: o aditivo A e o aditivo B. A sílica da casca de arroz utilizada foi caracterizada através de sua composição química por fluorescência de raios-X e determinação do índice de desempenho com cimento Portland. A consistência dos concretos foi verificada através do abatimento de tronco de cone. No estado endurecido, foram realizados ensaios de resistência à compressão, absorção de água, índice de vazios e massa específica. Com os resultados obtidos, foi desenvolvida uma análise estatística incluindo intervalo de confiança Bootstrap e análise de variância multivariada (MANOVA). Foram executados cálculos estruturais comparativos entre o concreto de alto desempenho com maior resistência e um concreto convencional de 30 MPa, comprovando a viabilidade do material produzido. Pode-se constatar ainda a redução do consumo de cimento Portland, quando comparadas as categorias de concreto estudados.

Ensaios experimentais com vigas de concreto armado com barras de GFRP

2024-02-15T18:40:39+00:00

As barras de polímero reforçado com fibras (FRP) são materiais compósitos formados pela união de fibras longas com uma matriz polimérica. Elas vêm sendo utilizadas, nas últimas décadas, como armadura para estruturas de concreto por apresentarem boas propriedades mecânicas, um baixo peso específico, características anticorrosivas e transparência eletromagnética. Contudo, esses materiais apresentam baixo módulo de elasticidade e comportamento elástico-linear até a ruptura. As recomendações internacionais e nacionais apresentam duas possibilidades de dimensionamento para estruturas de concreto armado com barras de polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP): falha por ruptura das barras ou falha por esmagamento do concreto. O primeiro caso ocorre como consequência do uso de uma baixa taxa de armadura, resultando em altas deformações e aberturas de fissuras em elementos fletidos, bem como colapso frágil. Diante disso, esse artigo tem como objetivo apresentar e analisar o comportamento a flexão de vigas armadas com barras de GFRP dimensionadas pelo critério de falha por tração na barra, fazendo uso da técnica de correlação digital de imagem (DIC) para análise do comportamento à fratura. O uso do DIC apresentou bons resultados, sendo consistentes com os observados experimentalmente. Resultados reforçam a recomendação pelo dimensionamento por esmagamento da região comprimida do concreto.

Análise Multicritério e Geoprocessamento no Planejamento do Sistema de Espaços Livres Urbano

2024-02-15T20:39:56+00:00

Este trabalho visa apresentar o planejamento do Sistema de Espaços Livres da cidade média de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil com enfoque nos espaços livres de lazer e recreação potenciais da cidade através da aplicação da metodologia de Análise Multicritério e do Processo de Hierarquia Analítica (AHP). A Análise Multicritério e o método AHP permitem a atribuição de valores ou pesos estatísticos às variáveis de pesquisa, tendo como objetivo reunir atributos distintos de avaliação em uma só análise, como áreas de preservação ambiental com áreas de patrimônio cultural, vazios urbanos ou ainda, importantes eixos de mobilidade para a cidade. No presente estudo, foram elencados sete critérios de pesquisa fundamentais para a delimitação de praças e parques futuros, tendo como base de dados em Sistema de Informação Geográfica (SIG), a leitura dos condicionantes biofísicos e construídos de Santa Maria, ou seja, as infraestruturas naturais, construídas, socioculturais e socioeconômicas. A partir dos mapeamentos, conclui-se que análises quali-quantitativas como o método multicritério é de fundamental relevância para o estudo das paisagens urbanas, principalmente para a elaboração e revisão de planos urbanísticos, os quais devem estar pautados na gestão sustentável do solo.

Instrumento de avaliação da percepção de seguridade de pedestres no espaço urbano baseado no método AHP

2024-02-15T16:14:00+00:00

Para tornar a caminhada mais atrativa no espaço urbano, é importante se atentar à percepção de seguridade, a qual pode ser experimentada independentemente da taxa real de criminalidade, estando associada a características do ambiente construído, bem como a particularidades do pedestre, como o gênero, por exemplo. Assim, o objetivo desta pesquisa é definir um instrumento de avaliação da percepção de seguridade de pedestres no espaço urbano, utilizando aspectos e medidas de planejamento previamente selecionados. Como métodos, têm-se: (i) a estruturação do instrumento, adaptando o método AHP; e (ii) divulgação e aplicação em formulário eletrônico. Como resultados, obtêm-se: (i) hierarquia de priorização de aspectos: circulação de pessoas (0,32), fiscalização (0,26), atratividade do espaço urbano (0,22) e manutenção viária (0,21); (ii) aspectos com diferentes pesos entre os gêneros feminino e masculino; e (iii) relato de 53,33% dos homens e 76,19% das mulheres como inseguros ao caminhar. A contribuição deste artigo está em subsidiar o planejamento sobre o que deve ser priorizado no espaço urbano visando cidades perceptivelmente mais seguras para pedestres, principalmente para as mulheres.

EDITORIAL

2024-02-15T23:37:57+00:00

Participação em programa de mobilidade internacional

2023-07-26T17:55:19+00:00

Reconhecendo a importância da internacionalização no desenvolvimento do ensino e pesquisa no Brasil, o objetivo deste relato é descrever a experiência de mobilidade acadêmica internacional de estudante de doutorado do Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana, da Universidade Federal de São Carlos (São Carlos, SP, Brasil), na Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas, da Universidad Nacional del Litoral (Santa Fe, SF, Argentina), no âmbito do Programa ESCALA de Estudantes de Pós-graduação da AUGM, entre março de 2023 e maio de 2023. A atividade principal da mobilidade tratou de um projeto de pesquisa envolvendo a temática da tese em andamento da estudante - erosões lineares em áreas urbanas - a partir da aplicação de metodologia estudada pelos investigadores do grupo de pesquisa da universidade de destino – modelagem de fluxo e transporte de sedimentos. Essa vivência possibilitou o desenvolvimento pessoal, cultural e acadêmico da estudante, consolidando o intercâmbio entre os pesquisadores envolvidos no projeto e enriquecendo a rede de cooperação internacional da pós-graduação em Engenharia Urbana.

Estratégia para Arborização utilizando Tecnologia de Ciclo de Luz Controlado e LEDs Full Spectrum

2024-02-15T19:50:19+00:00

O projeto proposto visa aprimorar o crescimento de plantas que, devido à sua localização em áreas de baixa irradiação solar, têm seu desenvolvimento prejudicado. Isso é feito a partir de um sistema de gerenciamento de ciclo de luz, que emprega o microcontrolador Arduino e barras de diodos emissores de luz de espectro completo, com o propósito de potencializar o crescimento de plantas em ambientes internos, destinados à futura implementação no meio urbano. A metodologia abrange a programação do microcontrolador para simular um ciclo de luz solar, visando fornecer o espectro ideal de luz para o desenvolvimento das plantas. Além disso, a eficácia da barra de LEDs Full Spectrum em emular a radiação solar foi avaliada por meio de testes práticos de crescimento de plantas. Os resultados demonstram que o sistema controlado promove um crescimento otimizado e saudável nas plantas, ressaltando a eficácia da tecnologia de LEDs Full Spectrum no cultivo indoor. Essa abordagem representa um avanço significativo para a infraestrutura verde urbana e sistemas de cultivo controlado, oferecendo uma solução sustentável para a promoção do crescimento de plantas em ambientes internos.

Arborização no semiárido: Estudo de espaços públicos de lazer na cidade de Pau dos Ferros/RN

2024-02-15T18:48:31+00:00

As crises climáticas, alertadas há décadas, têm encontrado resistência nas gestões das cidades em sua luta pela
mitigação de danos ambientais. Devido ao crescimento desenfreado, diversas são as cidades brasileiras que
têm sua fauna e flora destruídas em nome do avanço econômico, esquecendo-se da necessidade de espaços
ambientalmente equilibrados. O cenário torna-se preocupante quando cidades localizadas em condições
climáticas extremas não consideram em seu planejamento e projetos urbanos o uso da infraestrutura verde
como forma de reduzir danos ambientais e climáticos. O presente artigo visou analisar um espaço público
destinado ao lazer em uma cidade localizada no clima semiárido, bioma caatinga sob a ótica da infraestrutura
verde urbana – arborização de praças –, e adequação bioclimática. Foram utilizados materiais e métodos
referentes à pesquisa observacional e transversal analítica, buscando entender a causa e o efeito de projetos
desta tipologia no clima supracitado tendo em vista sua responsabilidade ambiental em uma região quente e
seca. Os resultados mostram a discrepância entre o discurso ambientalista atual e o que é entregue à
população para usufruto, além de divergências com as funções sociais urbanas estabelecidas pelo Estatuto das
Cidades e os ODS da Agenda 2030.

Geodiversidade funcional e os recursos hídricos superficiais e subterrâneos de Meridiano – SP

2023-11-27T17:58:46+00:00

Com a crescente demanda por abastecimento de água e saneamento, é crucial adotar planos de gerenciamento para conservar a qualidade e quantidade dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo mapear e quantificar a geodiversidade funcional do município de Meridiano, identificando fragilidades ambientais, como processos erosivos, nascentes secas e cursos d'água degradados, e potencialidades, como áreas propícias à recarga de aquíferos, a fim de subsidiar a gestão local dos recursos hídricos. Foram utilizadas diversas fontes de informações, complementadas por visitas de campo e integradas por meio do software QGis. O índice de geodiversidade (IG) foi calculado a partir da sobreposição de uma grade de 500 m x 500 m nos mapas temáticos (densidade de drenagem, geologia, pedologia e geomorfologia), contabilizando os elementos em cada célula. O IG variou de 3 a 11, sendo as áreas de alta classificação e os hotspots mais concentrados na Bacia Hidrográfica do Rio São José dos Dourados, devido à maior diversidade de rochas, solos, relevos e cursos d'água principais. Por sua vez, a Bacia Hidrográfica Turvo/Grande, com menor densidade de drenagem, apresentou maior capacidade de infiltração, favorecendo a recarga de aquíferos e a disponibilidade dos recursos hídricos subterrâneos. As formações geológicas locais são predominantemente compostas por arenitos altamente permeáveis e porosos, contribuindo para a formação de solos com textura arenosa, também permeáveis, que auxiliam na manutenção dos aquíferos, bem como na sobrevivência dos rios e córregos durante períodos de estiagem. A sobreposição do mapa de uso e ocupação do solo com o mapa de geodiversidade revelou que áreas de cultivo de citrus e cana-de-açúcar estão próximas de muitas nascentes, indicando que práticas agrícolas não sustentáveis podem contaminar e reduzir a disponibilidade dessas águas superficiais, devido ao manejo inadequado do solo e ao uso de produtos químicos, representando um risco também para as águas subterrâneas. A metodologia adotada nesta pesquisa foi eficiente para identificar as fragilidades e potencialidades da geodiversidade funcional em relação aos recursos hídricos, e o mapeamento integrado das informações revelou-se crucial para uma análise abrangente. Os resultados deste estudo têm potencial contribuição para a temática da geodiversidade, especialmente no contexto da geodiversidade funcional, que é menos explorada em pesquisas. A classificação dos IGs oferece subsídios para a implementação de medidas de manejo ecossistêmico, sobretudo para os recursos hídricos.