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Estudi de la crioconcentració amb un equip NormN IM5

  • Graupera Marti, Jordi
An essay of block freeze concentration has been realised with diverse salt and sugar (glucose, fructose and sucrose) solutions. This study has analysed the concentration of solutes retained in the ice, once the samples obtained from the defrost have been split. It has been observed that great part of the soluble solids retained in the initial solution can be recovered by means of the first fraction from defrost. In this way, fraction of thaw will be able to be treated depending on the contained concentration, allowing to realize the process of freeze concentration again or name it as a finished product . Freeze concentration is a technique based on the separation of soluble solid of a solution through freezing the water which contains that solution, defrosting it afterwards. Such technique prevents from loosing the quality of the solution (it keeps initial properties) due to not any thermal process is applied. There are several freeze concentration types, which they are: suspension crystallization, layer crystallization and block. A good deal of studies have demonstrated freeze concentration as an interesting technique and effective for treating waste water originating from food industries., En aquest estudi s'ha realitzat un assaig de crioconcentració en bloc amb diverses solucions de sal i sucres (glucosa, fructosa i sacarosa). En aquest assaig s'ha analitzat la concentració de sòlids retinguts en el gel, un cop s'ha fraccionat les mostres obtingudes del desgel. S'ha observat que es poden recuperar gran part dels sòlids solubles retinguts en la solució inicial, a partir de les primeres fraccions del desgel. D'aquesta manera, cada fracció de desgel podrà ser tractada segons la concentració que conté, podent tornar a realitzar al mateix procés de crioconcentració, o anomenar-lo com a producte acabat . La crioconcentració és una tècnica basada en la separació de sòlids solubles d'una solució, mitjançant la congelació de l'aigua que conté aquesta solució i posteriorment descongelant-la. Aquesta tècnica evita la pèrdua de qualitat (manté les propietats inicial) donat que no s'aplica cap tractament tèrmic. Existeixen varis tipus de de crioconcentració, i aquests són: en suspensió, pel·lícula i en bloc. Mitjançant diversos estudis, es mostra que la crioconcentració és una tècnica interessant i efectiva en el tractament d'aigües residuals procedents d'indústries alimentàries., En este estudio se ha realizado un ensayo de crioconcentración en bloque con distintas soluciones de sal y azúcares (glucosa, fructosa y sacarosa). En este ensayo se ha analizado la concentración de sólidos retenidos en el hielo, una vez se haya fraccionado las muestras obtenidas del deshielo. Se ha observado que se pueden recuperar gran parte de los sólidos solubles retenidos en la solución inicial, a partir de las primeras fracciones del deshielo. De esta forma, cada fracción de deshielo puede ser tratada según la concentración que contiene, pudiendo volver a realizar el mismo proceso de crioconcentración, o nombrarlo como producto terminado. La crioconcentración es una técnica basada en la separación de sólidos solubles de una solución, mediante la congelación del agua que contiene esta solución, y posteriormente descongelándola. esta técnica evita la pérdida de calidad (mantiene las propiedades iniciales), ya que no se aplica ningún tratamiento térmico. Existen varios tipos de crioconcentración, y éstos son: en suspensión, película y en bloque. Mediante varios estudios, se muestra que la crioconcentración es una técnica interesante y efectiva en el tratamiento de aguas residuales procedentes de industrias alimentarias.
Proyecto:


Evaluación del riesgo sísmico mediante métodos avanzados y técnicas GIS. Aplicación a la ciudad de Barcelona.

  • Lantada, Nieves
Este trabajo es una contribución al desarrollo y aplicación de métodos avanzados de análisis de riesgo sísmico en grandes ciudades y se ha estructurado en dos partes: la primera establece el marco teórico de los estudios de riesgo sísmico, detallando los modelos y desarrollos avanzados para la evaluación del daño físico sobre edificios residenciales y de su impacto sobre la población, así como otros aspectos con él relacionados; la segunda describe la aplicación a Barcelona. <br/>Se usan dos métodos que se aplican a dos escenarios. El primer método, al que nos referimos como Método del Índice de vulnerabilidad (MIV), considera cinco estados de daño no nulo, define la acción en términos de intensidad macrosísmica y el edificio mediante un índice de vulnerabilidad; el grado de daño esperado se efectúa mediante funciones semiempíricas que dependen de la intensidad y del índice de vulnerabilidad. El segundo método, al que nos referimos como Método del Espectro de Capacidad (MEC) considera cuatro estados de daño no nulo, define la acción sísmica en términos de espectros de respuesta, y el edificio por medio de su espectro de capacidad. El grado de daño esperado se obtiene mediante el desarrollo de curvas de fragilidad y matrices de probabilidad de daño. Para la aplicación de ambos métodos a Barcelona se usa un escenario determinista y uno probabilista. <br/>Otra de las aportaciones relevantes de esta investigación es la creación de una herramienta, potente y versátil, diseñada sobre un Sistema de Información Geográfica (SIG) o Geographic Information System (GIS). Esta aplicación permite la integración, explotación y gestión de los datos. Este tipo de programas es imprescindible para cartografiar escenarios georreferenciados y va más allá de la aplicación concreta, pues su actualización es rápida y es de fácil adaptación para estudios de otros riesgos en la misma ciudad o en otras ciudades.<br/>Los resultados obtenidos son consistentes con la evolución histórica de la ciudad y con su condición actual, así como con las características de los suelos, poniendo de manifiesto la robustez de los métodos empleados. En general se observa una estructura radial del daño esperado con un mayor daño en Ciutat Vella y menor daño en los distritos periféricos. Destaca también el daño esperado en los pequeños núcleos de los pueblos antiguos de los actuales distritos. El MIV representa mejor las peculiaridades de los edificios individuales. El MEC suaviza estas características clasificando los edificios en 6 clases. El escenario más favorable es el determinista cuando se analiza mediante el MEC con daños esperados entre nulo, leve y moderado; el grado de daño medio de la ciudad es leve. Los más desfavorables son el determinista y probabilista cuando se analizan con el MIV; en ambos casos el estado de daño medio global es moderado. El distrito de l'Eixample destaca por ser el de mayor riesgo debido a la vulnerabilidad de sus edificios, a la alta densidad de edificios y población y al valor expuesto. Se confirma que, en ciudades como Barcelona, situadas en regiones de peligro sísmico entre bajo y moderado, la escasa o nula conciencia del peligro sísmico y la ausencia de precauciones de protección sísmica conduce a una elevada vulnerabilidad de sus edificios y, consecuentemente, a un elevado riesgo. En efecto, para escenarios relativamente moderados, con intensidades entre VI y VII, se esperan daños considerables. Los daños a la población son relevantes y su evaluación es muy sensible a los modelos de víctimas. En este sentido es preciso considerar los valores numéricos concretos como pronósticos del orden de magnitud de las cantidades evaluadas, y, en cualquier caso, se deben interpretar, desde una óptica probabilista, como valores medios para escenarios sísmicos creíbles.<br/>Los resultados de este estudio son de una enorme utilidad para la prevención y minoración del riesgo sísmico y para la planificación y gestión de emergencias.
Proyecto:


Contributions to earth observation using gnss-r opportunity signals

  • Rodríguez Álvarez, Nereida
During years a number of satellites have been developed to remotely sense Earth geophysical parameters for weather forecasting and other climate studies. In recent years the use of reflected Global Navigation Satellite System Signals (GNSS-R) has shown its potential to retrieve geophysical parameters over the ocean, mainly altimetry and sea state, and over land, mainly soil moisture. It is known that sea roughness has an impact on L-band radiometric measurements, and therefore on the retrieved sea surface salinity (SSS). GNSS-R is an interesting tool to help improving the sea state effect correction to reduce the final SSS retrieval error. To demonstrate this idea the Passive Advanced Unit (PAU) project was proposed to the European Scienc Foundation (ESF) under the EURYI 2004 call. The main objective was the study of the direct relationship between the radiometric brightness temperatures and some GNSS-R observables to perform the state correction without using emission/scattering models. Once this goal was successfully addressed, the PAU objectives were broaden including the development of new GNSS-R instruments and techniques, and the study of retrieving geophysical parameters from different surfaces. The present Ph.D. dissertation describes one of the research lines of the the PAU project, undertaken between February 2007 and December 2011, within the Passive Remote Sensing Group of the Remote Sensing Lab, at the Department of Signal Theory and Communications of the Universitat Politènica de Catalunya. The present Ph.D. dissertation focuses on GNSS-R techniques applied to the observation of different types of scattering surfaces (land surfaces: bare soils, vegetation-covered soils, snow-covered soils; inland-water surfaces and ocean surfaces) and the retrieval of different geophysical parameters. Two main GNSS-R techniques have been studied and applied to real data obtained during seven field experiments, the Delay-Doppler Map (DDM) processing technique and the Interference-Pattern Technique (IPT), selecting the one most appropriate to the observed surface. Furthermore, in the context of this Ph.D dissertation a new type of GNSS-R instrument has been developed, being the main tool for the application of the IPT and the retrieval of several geophysical parameters over land and inland-water surfaces. After an introduction on GNSS-R and the PAU-project, the methodology, the instruments and the techniques used to retrieve soil moisture, vegetation height and topography in agricultural areas, snow thickness, water level in reservoirs, and wind speed in ocean surfaces, are described. These retrievals show the potential that these opportunity signals have for monitoring a broad kind of effects. After that, some studies related to space-borne GNSS-R techniques are summarized. Finally a summary of the work performed in this Ph. D. dissertation, the main conclusions and the future work lines are presented. The presented results contribute to promote the use of the GNSS opportunity signals for monitoring geophysical parameters to increase the understanding of the Earth¿s water cycle, and position these techniques as suitable tools that enhance water resources management.
Proyecto:


Daylight performance assessment of an innovative energy efficient building envelope

  • Casquero Modrego, Núria
Buildings are considered to be one of the primary contributors to the socioeconomic development of a country. However, they use a large portion of energy and available natural resources. With the industrialization leading to an increase in urban population, the number of urban buildings which has major effects on energy consumption, has significantly increased. Even with the implementation of energy efficient policies, energy consumption in buildings has regularly grown over the last decades affecting the building's operating cost. For this reason, the construction industry seeks to create a model of sustainable development in buildings which has low environmental impact and high economic and social gains. Currently, most of the world population is gathered in buildings mainly placed in urban areas. Unfortunately, a big part of these buildings are badly constructed without or with unsuitable insulation on the building envelope, and without any heating system. After some decades in use, these buildings suffer from an unacceptable interior living environment due to the unappropriated building envelope solution. This practice causes energy losses through the façades and roofs while producing low interior comfort inside the building, as well as health problems to the occupants. Therefore, nowadays the building industry is concerned with designing new construction solutions with novel components and geometries which are able to face the current energy inefficiency in buildings. The TCP is a novel energy efficient building envelope construction solution which is capable of channeling the sunlight through the opaque part of the walls. Its versatility is based on its capacity for concentrating and scattering daylight into the building's interior while achieving energy savings, i.e. reducing dependence on artificial lighting and also improving the occupant's interior comfort. The complexity of this novel construction solution comes from the physical behavior and geometry of its components, i.e. the Compound Parabolic Concentrator (CPC) and the Optical Fiber (OF). Currently, there is no software in the market that can simulate the daylight transmission of the CPCs and the OFs. In addition, there are no daylight metrics able to properly assess the daylight performance of the TCP. In this sense, this research considered this TCP innovative to give answers to the aforementioned problems. In fact, the building case study shows how is possible to energy retrofit existing façades and roofs while improving the interior living environment and also reducing the energy consumption of the heating and/or cooling systems. This confirm the need to urge the construction industry to design and develop novel energy efficient construction solutions, e.g. Translucent Concrete Panel (TCP). The TCP has the capability of daylight permeability in an anidolic way through the opaque parts of the exterior façades and roofs. Due to the nature of traditional building materials blocking the passage of natural light, there is a constant requirement of artificial lighting into the building, even during daytime. On the other side, some of the most commonly used daylight metrics are not precise enough in order to assess the daylight performance of the prototype. For this reason, the research has designed new daylight tests adapted to the TCP daylight features in order to evaluate its daylight performance. In fact, this is the first required step for future research lines that will be based on computer simulations that to rapidly assess influential parameters of the novel building envelope in several building sub-systems and systems., Els edificis estan considerats els primers contribuïdors del desenvolupament socioeconòmic d’un país. No obstant, utilitzen una gran quantitat d’energia i recursos naturals disponibles. Amb la industrialització, que va donar lloc a un increment de la població urbana, aquest resulta un factor que ha fet augmentar el nombre d’edificis urbans i ha creat un major efecte en el consum energètic. Tot i la implementació de polítiques d’eficiència energètica, el consum energètic ha augmentat durant les ultimes dècades afectant a la despesa operacional de l’edifici. Per aquesta raó, la indústria de la construcció cerca crear models de desenvolupament sostenible en edificis i que tinguin un baix impacte mediambiental i un alt impacte econòmic i guanys socials. Això requereix l’adopció d’un sistema integrat que cobreixi un nombre de característiques tals com reducció energètica, millora de l’ús de materials, la qual cosa inclou l’aigua, reutilització i reciclatge de materials, i emissions de control. Més que mai, a dia d’avui hi ha una creixent preocupació per l’esgotament dels recursos naturals. Per tant, desenvolupament i implementació de noves tecnologies d’energia renovable s’han tornat importants i necessàries per la societat. Des de que la terra rep constantment radiació solar, la qual resulta una font d’energia gratuïta neta i abundant, la utilització de la energia solar en edificis esta agafant força. A dia d’avui, amb les noves tecnologies, la llum solar pot ser emprada per una varietat d’usos, tals com generadora d’electricitat, llum interior natural, escalfadora d’aigua, entre altres. Actualment els nous edificis acostumen a integrar sistemes solars dintre de la part exterior de la envolvent, els quals poden col·lectar grans quantitat d’energia solar. A més a més, els humans hem evolucionat sota la influència de la llum del sol i el cicle llum-foscor mitjançant el desenvolupament d’una varietat d’avantatges psicològics, la qual cosa afecta al caràcter i salut de la gent, així com menor absència del lloc de treball i més alta productivitat. Després de la introducció de la llum elèctrica, la gent va començar a passar més temps dins de l’interior dels edificis. Conseqüentment, el confort tèrmic es va tornar un factor significatiu pels humans amb vistes a desenvolupar una activitat dintre de l’edifici. Així que, una millora en la eficiència energètica dels edificis contribueix al confort interior i la salut dels ocupants. Per aquest motiu, façanes i cobertes multifuncionals estan darrerament guanyant l’atenció del mercat de la construcció a causa de la seva versatilitat en l’estalvi d’energia i la millora en el confort interior de l’edifici. La present recerca pretén cobrir les qüestions comentades amb anterioritat referents a la millora de l’eficiència energètica dels edificis i obtenir, d’aquesta manera, una reducció en consum energètic amb tecnologies innovadores que utilitzen fonts d’energia solar per crear un ambient interior confortable. Per aquest objectiu, la present Tesis s’ha dividit en dos línies de treball. La primera línia de recerca descriu i il·lustra els problemes constructius més habituals durant el cicle de vida de les façanes i cobertes dels edificis construïts amb una solució constructiva de baix rendiment energètic. Per tant, s’ha estudiat un cas real on s’ha rehabilitat energèticament la envolvent exterior d’un edifici plurifamiliar d’habitatge social. Aquesta feina te la intenció entendre la complexitat i els requeriments de la envolvent exterior de l’edifici en termes d’eficiència energètica, juntament amb el confort interior dels ocupants. A través del cas real estudiat, s’ha observat millores significatives en l’estalvi energètic després de la rehabilitació energètica de les façanes i cobertes que dóna lloc a un augment del confort tèrmic interior. El resultat demostra la necessitat que hi ha d’empènyer a la indústria de la construcció de dissenyar i desenvolupar noves envolvents exteriors energèticament eficients tant per noves construccions com per edificis rehabilitats. Una de les solucions novells és el cas del Panell de Formigó Translúcid (Translucent Concrete Panel – TCP). El TCP presenta una nova alternativa passiva el qual redueix el consum energètic tot optimitzant l’entrada de llum solar natural a dintre de l’edifici a través de la tradicional part opaca de les parets exterior de façana i coberta. Això permet la permeabilitat de la llum natural a través de les parets tot millorant el confort tèrmic i lumínic interior. Basada en els resultats obtinguts en la primera línia de recerca, la segona línia només estudia i analitza el comportament de la llum del TCP. Durant les darreres dècades, ciència i indústria han creat diferents sistemes lumínics actius i passius els quals intenten proveir solucions per reduir i alleugerir la ineficiència energètica dels edificis. El TCP es veu com una nova tecnologia constructiva, energèticament eficient, dissenyada per envolvents exteriors, i que té la propietat de resoldre la càrrega energètica de la part opaca de les parets i permetre l’entrada de llum natural. No obstant això, actualment el comportament de la llum dels TCPs no es pot simular per ordinador degut a que no hi ha cap software en el mercat que pugui simular i analitzar les propietats de transmissió de llum dels dos components principals del TCP i que són: Concentrador Solar (Compound Parabolic Concentrator – CPC) i la Fibra Òptica (Optical Fiber – OF). Per tant, nous estudis experimentals han hagut de ser dissenyats amb procediments teòrics. Els tests van tenir lloc a l’exterior sota condicions reals de cel i d’aquesta manera en un futur poder crear i validar programes els quals permetran una fàcil adopció del TCP per part de la indústria. No obstant això, tots els tests van ser dividits en dos categories. El primer buscava demostrar i confirmar que el TCP, amb un disseny apropiat dels seus components i orientació, pot distribuir la llum natural dintre del edifici durant les hores solars. Diferents panells de TCP amb diferents diàmetres i rati de les OF, van ser assajats a l’exterior junt amb panells amb CPCs de diferents geometries. Com els primers resultats van ser òptims, això va ajudar poder moure la recerca a un segon nivell el qual estava principalment centrat en la millora de la quantitat de llum solar capturada amb els CPCs i la quantitat de llum distribuïda amb les OFs dintre de l’edifici. Amb aquest objectiu, la present recerca va proposar modificar els extrems de les OFs amb diferent geometries, i així analitzar-les independentment i alinear-les amb CPCs de diferent geometries. Aquest ha sigut un punt important per l’estudi, degut a que els extrems modificats de la OF són capaços de millorar l’entrada de llum natural a l’interior de l’edifici Per una altra banda, hi ha un gran nombre de diferents sistemes mètrics utilitzats per professionals per avaluar les propietats de la llum dintre d’un espai. Per aquest motiu, tots els tests van ser dissenyat seguint els objectius de la recerca. No obstant això, la present Tesis va decidir dissenyar i construir un Petit Portable Banc de Proves (Small Portable Test Bed – SPTB) per ser utilitzat a l’exterior i el qual té un sistema integrat de control de sensors sense cables i que activament respon als canvis exteriors climàtics durant els tests. El SPTB es una mena de cub el qual vol simular la envolvent exterior de l’edifici amb quatre façanes i coberta. Aquest disseny específic pot permetre analitzar a la vegada les façanes sota les quatre orientacions, juntament amb la coberta. Així que el SPTB va ser concebut com una eina per fer assajos sota condicions reals exteriors. A més a més, gràcies a la versatilitat de la seva estructura, les dimensions del SPTB poden ser canviades en cas necessari. Per la present recerca, el primer objectiu d’aquest banc de proves portable era fer una avaluació justa del comportament de la llum del TCP basat en tests de llum dinàmics. I en segon lloc, el SPTB buscava desenvolupar una eina física per ser utilitzada més enllà de les necessitats de la present recerca, així com en altres projectes i assajos. Pel novell TCP cas d’estudi, el SPTB va ser ubicat a l’exterior i una varietat de petites mostres a escala real de TCPs van ser assajades per analitzar el comportament de la llum sota condicions de cel reals, així com una recopilació de dades les quals eren enviades wireless i emmagatzemades a una base de dades centrals ubicada a internet. Els resultats finals obtinguts en la present Tesis confirmen que utilitzant la tecnologia comentada en aquesta recerca, es demostra que les mesures preses en eficiència energètica, pot millorar el confort interior i la salut dels ocupants. Aquest és el cas de la rehabilitació energètica de la façana utilitzada com a cas d’estudi tot obtenint aproximadament un 12% d’estalvi energètic. Per un altre costat, el TCP equipat amb CPCs, es capaç de dispersar (directa i difusa) llum solar, i d’aquesta manera millorar la distribució lumínica en el interior de l’edifici. La recerca ha millorar la llum capturada i dispersada per les OFs tot modificant la geometria dels extrems de la OF. Amb l’ús del SPTB, ha sigut possible avaluar el comportament de la llum del TCP tot utilitzant sistemes mètrics lumínics dinàmics. No obstant, més recerca experimentals junt amb noves simulacions per ordinador, s’haurien de fer en un futur a fi d’obtenir resultats més concloents en termes d’estalvi energètic i confort tèrmic interior, Los edificios son considerados los primeros contribuyentes al desarrollo socioeconómico de un país. No obstante, utilizan una gran cantidad de la energía y de recursos naturales disponibles. Con la industrialización tuvo lugar un importante incremento de la población urbana y este hecho provocó un aumento del número de edificios urbanos, los cuales provocaron un mayor incremento del consumo energético. A pesar de que se han implementado políticas de eficiencia energética, el consumo energético ha seguido aumentando durante las últimas décadas y ha afectado al gasto operacional del edificio. Por este motivo, la industria de la construcción busca crear modelos de desarrollo sostenible en edificios que tengan un bajo impacto medioambiental, y un alto impacto económico y beneficios sociales. Esto requiere la adopción de un sistema integrado que cubra un número de características, así como reducción energética, mejora del uso de los materiales, incluyendo el agua, reutilización y reciclaje de materiales, y emisiones de control. Más que nunca, a día de hoy, hay una creciente preocupación por el agotamiento de los recursos naturales. Por tanto, desarrollo e implementación de nuevas tecnologías de energía renovable resultan tan importantes y necesarias para la sociedad. Desde que la tierra recibe constantemente radiación solar, la cual es una fuente de energía gratuita, limpia y abundante, el uso de la energía solar en edificios está ganando fuerza. A día de hoy, con las nuevas tecnologías, la luz solar puede ser empleada para una amplia variedad de usos, así como generadora de electricidad, luz interior natural, calentadora de agua, entre otras utilidades. Actualmente, los nuevos edificios acostumbran a integrar sistemas solares dentro de la parte exterior de la envolvente del edificio, los cuales pueden captar gran cantidad de energía solar. Además, los humanos hemos evolucionado bajo la influencia de la luz solar y el ciclo luz-oscuridad. Este hecho ha permitido el desarrollo de una variedad de ventajas psicológicas que afectan al carácter y a la salud de las personas, así como a una menor ausencia del lugar de trabajo y una alta productividad. Tras la aparición de la luz eléctrica, la gente comenzó a pasar más tiempo dentro de los edificios. Consecuentemente, el confort térmico resultó un factor significativo para los humanos en vistas a poder desarrollar una actividad dentro del edificio. Así pues, vemos que una mejora en la eficiencia energética de los edificios contribuye al confort interior y a la salud de los ocupantes. Por este motivo, últimamente, fachadas y cubiertas multifuncionales están ganando la atención del mercado de la construcción debido a su versatilidad en el ahorro de energía y en la mejora del confort interior del edificio. La presente investigación cubre las cuestiones comentadas con anterioridad referentes a la mejora de la eficiencia energética de los edificios, y así obtener una reducción en el consumo energético mediante tecnologías innovadoras que utilizan fuentes de energía solar para crear un ambiente interior confortable. Por este motivo, la presente Tesis está dividida en dos líneas de trabajo. La primera línea de investigación describe e ilustra los problemas constructivos más habituales durante el ciclo de vida de las fachadas y cubiertas de los edificios construidos con una solución constructiva de bajo rendimiento energético. De tal manera, se ha estudiado un caso real en donde se ha rehabilitado energéticamente la envolvente exterior de un edificio plurifamiliar de vivienda social. Este trabajo tiene la intención de ser utilizado como una herramienta para entender la complejidad y los requisitos de la envolvente exterior del edificio en temas de eficiencia energética, junto al confort interior de los ocupantes. A través del caso real estudiado, se han observado mejoras significativas en el ahorro energético después de la rehabilitación energética de las fachadas y cubierta, dando lugar a un aumento del confort térmico interior. El resultado demuestra la necesidad de incitar a la industria de la construcción para que sea capaz de diseñar y desarrollar nuevas envolventes exteriores energéticamente eficientes, tanto en el caso de nuevas construcciones como en el de edificios rehabilitados. Una de las soluciones noveles es el caso del Panel de Hormigón Translucido (Translucent Concrete Panel – TCP). El TCP presenta una nueva alternativa pasiva capaz de reducir el consumo energético del edificio, con la optimización de la entrada de luz solar natural dentro del mismo, a través de la tradicional parte opaca de las paredes exteriores de fachada y cubierta, permitiendo así la permeabilidad de la luz solar a través de las paredes y mejorando el confort térmico y lumínico interior. Basada en los resultados obtenidos en la primera línea de investigación, la segunda línea solamente estudia y analiza el comportamiento de la luz del TCP. Durante las últimas décadas, ciencia e industria han creado diferentes sistemas lumínicos activos y pasivos los cuales intentan proveer soluciones para reducir y aligerar la ineficiencia energética de los edificios. El TCP está considerado como una nueva tecnología constructiva energéticamente eficiente diseñada para envolventes exteriores, y que tiene la propiedad de resolver la carga energética de la parte opaca de las paredes permitiendo así la entrada de luz natural. No obstante, actualmente el comportamiento de la luz de los TCPs no se puede simular por ordenador debido a que no hay ningún software en el mercado que pueda simular y analizar las propiedades de transmisión de luz de los dos componentes principales del TCP que son Concentrador Solar (Compound Parabolic Concentrator – CPC) y la Fibra Óptica (Optical Fiber – OF). Por tanto, los nuevos estudios experimentales han tenido que ser diseñados siguiendo procedimientos teóricos. Los test tuvieron lugar en el exterior bajo condiciones reales de cielo y de esta manera en un futuro poder crear y validar programas los cuales permiten una fácil adopción del TCP por parte de la industria. No obstante, todos los test se dividieron en dos categorías. El primero buscaba demostrar y confirmar que el TCP, con un diseño apropiado de sus componentes y orientación, puede distribuir la luz natural dentro del edificio durante las horas solares. Diferentes paneles de TCP, con diferentes diámetros y ratios de OFs, fueron ensayados en el exterior junto con paneles con CPCs de diferentes geometrías. Dado que los primeros resultados fueron óptimos, se pudo dirigir la investigación a un segundo nivel, principalmente centrado en la mejora de la cantidad de luz solar capturada con los CPCs y la cantidad de luz distribuida con las OFs dentro del edificio. Con este objetivo, la presente investigación propuso modificar geométricamente los extremos de las OFs con diferentes geometrías, y así analizarlas independientemente y alinearlas con CPCs de diferentes geometrías. Este ha sido un punto importante del estudio, debido a que los extremos modificados de las OFs son capaces de mejorar la entrada de luz natural en el interior del edificio. Por otro lado, existe una gran diferencia entre los diferentes sistemas métricos utilizados por los profesionales para evaluar las propiedades de la luz dentro de un espacio. Por este motivo, todos los ensayos fueron diseñados siguiendo los objetivos de la investigación. No obstante, la presente Tesis decidió diseñar y construir un Pequeño Portable Banco de Pruebas (Small Portable Test Bed – SPTB) para ser utilizado en el exterior, el cual tiene un sistema integrado de control de sensores sin cables y que activamente responden a los cambios exteriores climáticos durante los ensayos. El SPTB es una especie de cubo que pretende simular la envolvente exterior del edificio con cuatro fachadas y cubierta. Este diseño específico permite analizar a la vez las fachadas bajo las cuatro orientaciones junto con la cubierta. De hecho, el SPTB fue concebido como una herramienta versátil para realizar ensayos bajo condiciones reales exteriores. Además, gracias a la versatilidad de su estructura, las dimensiones del SPTB pueden ser cambiadas en caso necesario. Para la presente investigación, el primer objetivo de este banco de pruebas era realizar una evaluación justa del comportamiento de la luz del TCP basado en ensayos de luz dinámicos. Y en segundo lugar, el SPTB buscaba desarrollar una herramienta física para ser utilizada más allá de las necesidades de la presente investigación, así como en otros proyectos y ensayos. Para el novel TCP caso de estudio, el SPTB fue ubicado en el exterior y una variedad de pequeñas muestras a escala real de TCPs fueron ensayadas para analizar el comportamiento de la luz bajo condiciones reales del cielo, así como una recopilación de datos los cuales eran enviados Wireless i guardadas a una base de datos centrales ubicado en internet. Los resultados finales obtenidos en la presente Tesis confirman que, utilizando la tecnología comentada en ésta investigación, se demuestra que las medidas tomadas en eficiencia energética pueden mejorar el confort interior y la salud de los ocupantes. Éste es el caso de la rehabilitación energética de la fachada utilizada como casa de estudio donde se obtuvo aproximadamente un 12% de ahorro energético. Por otro lado, el TCP equipado con CPCs, es capaz de dispersar (directa y difusa) luz solar, i de esta manera mejorar la distribución lumínica del interior del edificio. La investigación ha mejorado la luz capturada y dispersada por las OFs gracias a la modificación de los extremos de la OF. Con el uso del SPTB, ha sido posible evaluar el comportamiento de la luz del TCP con la utilización de sistemas métricos lumínicos dinámicos. No obstante, más investigación experimental junto con nuevas simulaciones por ordenador, se tendrían que hacer en un futuro a fin de obtener resultados más concluyentes en términos de ahorro energético y confort térmico interior
Proyecto:


Diagnosis y rehabilitación de la masia de Masquefa

  • Pitarch Barrachina, Silvia
  • Palomino Ramírez, Rafael
Este trabajo se realiza como proyecto final de carrera de la Escuela Politécnica Superior de la Edificación, la cual pertenece a la Universidad Politécnica de Cataluña, para poder obtener el título de Arquitecto Técnico. La edificación objeto del proyecto esta ubicada en el término municipal de Masquefa y es propiedad del Ayuntamiento. Fue adquirida a finales del 2008 por estar afectada por el “Pla parcial urbanístic del sector industrial el Clot del Xarel·lo del terme municipal de Masquefa” en el que los terrenos han pasado de uso agrícola a uso industrial. El proyecto se adquirió a través de contacto por e-mail con el ayuntamiento solicitándoles un edificio para realizar el proyecto final de carrera. Su respuesta fue rápida ya que habían adquirido una masía situada en el “Pla del Xarel·lo” de la que no tenían información. Cuando se conoció el edificio y se fue a visitar para saber si podría servir como proyecto se vio que era un edificio con muchas posibilidades de hacer más que un simple levantamiento, ya que se podía indagar sobre su historia, realizar un análisis de lesiones y proponer una rehabilitación para que el ayuntamiento pudiera reutilizarlo.
Proyecto:


Refracció perifèrica: relació amb el desenvolupament de la miopia

  • Vila Vidal, Núria
L'objectiu genèric d'aquest treball és analitzar la refracció perifèrica d'una mostra de subjectes joves amb un autorefractòmetre a camp obert i un aberròmetre hartmann-Shack. A més de comparar els resultats entre els instruments es pretén estudiar la variació dels valors d'Error Refractiu Perifèric Relatiu (ERPR)en funció de l'excentricitat i analitzar la influència del defecte refractiu en l'ERPR., L'aparició i desenvolupament de la miopia segueix un model multifactorial on la influència genètica i l'entorn visual juguen un paper crític en la regulació del creixement ocular. Entre d'altres factors s'ha especulat que la imatge excèntrica borrosa deguda a la presència d'hipermetropia perifèrica relativa respecte a la fòvea, habitual en miops, actua com a estímul per al desenvolupament i la progressió de la miopia. En aquest treball s'han estudiat les variacions de la refracció perifèrica en una mostra de població jove, universitària amb un autorefractòmetre a camp obert i un aberròmetre Hartmann-Shack, amb l'objectiu de comparar els seus resultats, analitzar la variació dels valors d'Error Refractiu Perifèric Relatiu (ERPR) en funció de l'excentricitat i la influència del defecte refractiu en l'ERPR. Les mesures es van prendre axialment i a tres excentricitats (10º, 15º, 20º) nasals en 47 estudiants de la EUOOT (rang d'edat entre 20-25 anys). La comparació de resultats dels dos instruments mostra una alta correlació per a totes les excentricitats, excepte a 15º que semblen justificar-se per les dificultats durant el procediment de mesura amb l'aberròmetre. Els resultats obtinguts de l'ERPR indiquen una tendència cap a la hipermetropia relativa amb l'excentricitat que depèn del defecte refractiu de l'individu. Per a miopies baixes, la hipermetropia relativa augmenta amb l'error refractiu central, mentre que en miopies moderades aquest efecte no s'aprecia.
Proyecto:


Estudio de viabilidad de un mercado en Cunit

  • Sayavera Giménez, Alberto
  • Vicente Barbero, Alexandra
El trabajo que a continuación se expone tiene como objetivo desarrollar el estudio de las variables que determinan la viabilidad de la construcción y explotación de un mercado de producto fresco y ecológico, ubicado en la población de Cunit (Tarragona). La idea de este estudio surge de la carencia que presenta el municipio de Cunit, en cuanto a equipamientos se refiere, debido al inesperado aumento de la población que se produjo entre los años 1.990 y 2.000. Asimismo, el comercio de Cunit presenta una oferta muy escasa en cuanto a producto fresco se refiere, y la poca que encontramos, es considerada de mala calidad. Si analizamos la oferta de producto ecológico, vemos que la misma es completamente nula, pues es un tipo de producto todavía desconocido para la mayoría de la población. El objetivo de nuestro establecimiento comercial es mejorar la salud de las personas y del medioambiente, gracias a este tipo de productos. El objeto del proyecto es construir un mercado, con paradas dedicadas principalmente a producto fresco y ecológico, y que quede complementado por un supermercado dedicado a la venta de productos del hogar, lo que aportaría a la población comodidad al realizar las compras y calidad en los productos que compra; dos aspectos muy importantes según nos ha dado a conocer una muestra de la población. Para ello se ha estructurado el trabajo en diferentes puntos: - Estudio jurídico: se han consultado datos del catastro y se ha realizado inspección in situ del solar, obteniendo una conclusión favorable. - Estudio urbanístico: hemos analizado el POUM de Cunit, y se ha comparado la normativa urbanística del solar con el proyecto diseñado, obteniendo una conclusión favorable. - Estudio de mercado: se han estudiado aspectos como la historia de los mercados, el municipio de Cunit y su población, se hace un balance económico de la situación del pueblo, se analiza el POEC y se estudia la oferta y la demanda, obteniéndose resultados favorables para la construcción del tipo de establecimiento objeto de estudio. Para ello se han visitado mercados de municipios cercanos, hemos consultado sobre los mismos a sus respectivos Ayuntamientos y se ha conversado con los paradistas. Asimismo, se han realizado encuestas para conocer los hábitos de compra de la población y su opinión respecto a la construcción de un mercado. - Análisis DAFO: se realiza un análisis DAFO del mercado, estudiando las debilidades que este presenta, las amenazas, fortalezas y oportunidades, siendo muy superiores los puntos a favor, que en contra.- Plan estratégico: donde definimos el público objetivo, así como el posicionamiento de nuestro producto, y el modo de darnos a conocer. - Estudio económico: cálculos realizados tras el análisis de todos los parámetros anteriormente descritos, donde obtendremos unos gastos, unos ingresos y, en consecuencia, un beneficio, indicativo de que el presente estudio continúa siendo favorable. - Estudio financiero: haremos un estudio de los flujos de caja previstos y obtendremos los últimos indicativos de que el presente estudio resulta viable. Por todo ello, el estudio de viabilidad de un mercado en el municipio de Cunit resulta positivo, por lo que la inversión será rentable. Con ello se verifica que las inversiones en construcción no tienen porque haber finalizado junto con la crisis económica, sino que se deben plantear proyectos distintos a las promociones inmobiliarias, muy típicas hasta el inicio de la crisis económica, donde mucha gente ha ganado mucho dinero. Así pues, invirtiendo en otro tipo de proyectos se consigue que el dinero esté en movimiento, creando, en consecuencia, trabajo y aportando beneficios al promotor, aun cuando estos no sean tan elevados como con las promociones inmobiliarias que comentábamos.
Proyecto:


Història, aixecament i remodelació de la masia de Can Golinons

  • Jaén Bordas, Guiu
  • Martinez Zamorano, Xavier
El present projecte consta, com podem veure al títol del treball, en tres parts molt diferenciades. S’ha fet un aixecament acurat de tota la masia actual, i paral·lelament s’ha anat fent una extensa investigació de recerca per tal de conèixer una mica els orígens de la masia. Posteriorment a això, s’ha procedit a fer la remodelació de la masia per tal d’actualitzar-la al que serà una casa de vivendes rurals. Hem escollit canviar l’ús que se’n fa actualment, com a habitatge de pagès, per convertir-la en una casa rural degut a que no n’hi ha cap en aquest poble, Sant Pol de Mar, ni en els pobles propers. A més a més, creiem que funcionarà perquè el poble està ben situat turísticament ja que es troba a prop de Barcelona i és un poble coster. Per a dur a terme aquest projecte hem seguit els següents punts: 1. Introducció: petit escrit que vam fer abans de començar a fer aquest projecte. Explica com va néixer aquest projecte i on ens agradaria arribar. 2. Estudi històric: és la recerca de la història de la masia, ajudada amb fotografies i esquemes de les fases que s’han seguit al llarg de la història. 3. Estat actual de la masia: explicació de com es troba actualment la masia, un reportatge fotogràfic, les seves patologies... 4. Proposta d’intervenció: explicació de la proposta que nosaltres ens agradaria per fer a la masia, les nostres primeres intencions, com a hipòtesis dels objectius a assolir. 5. Memòria descriptiva: explicació del que hem pogut assolir, després d’estudiar les diferents opcions, els criteris de disseny que s’han seguit, la normativa que s’ha aplicat, etc 6. Memòria constructiva: gran explicació acurada de tots els passos que s’han de seguir per tal d’arribar a l’objectiu final. Aquest apartat és el que fa referència a la gran majoria de plànols. En aquest apartat també es parla de les noves instal·lacions que es duran a terme. 7. Conclusions i agraïments: En aquest apartat mostrem totes les conclusions que hem arribat després d’haver realitzat el projecte, tots els problemes i dificultats que hem tingut al llarg del treball. També fem referència a tota la gent que ens ha ajudat a fer possible aquest projecte i a totes les ajudes externes que hem anat rebent.
Proyecto:


Wireless Inverted Pendulum using IEEE 802.15.4 Protocol, Wireless Inverted Pendulum using IEEE 802.15.4 Control inalámbrico de un péndulo invertido utilizando IEEE 802.15.4 Control inalàmbric d'un péndul invertit utilizant IEEE 802.15.4.

  • Hernández Herranz, Aitor
Projecte final de carrera fet en col.laboració amb KTH Royal Institute of Technology, Català: Considerant els beneficis potencials de les xarxes sense fils de sensors (WSNs), s'estan convertint en una interessant tecnologia tant per processos com per al control industrial així com per xarxes intel·ligents. Aquestes aplicacions motiven altres companyies, comunitats industrials i a universitats a centrar la investigació en aquesta direcció. El IEEE 802.15.4 és un estàndard proposat per ser utilitzat en comunicacions de baix consum energètic on les WSNs formen part. Malgrat l'existència de moltes implementacions d'aquests estàndard per el nostre sistema operatiu, TinyOS, no estan completament validats o no existeix un anàlisi suficient del rendiment de l'estàndard en una implementació real. En aquest projecte, es compara dues implementacions a través de diferents experiments per comprovar la validesa de les implementacions. Però la implementació seleccionada no incorpora el mecanisme de Guaranteed Time Slots (GTSs), es per això, que en aquest projecte es proporcionen tots els mecanismes necessaris per transmetre durant el Contention-Free Period (CFP): assignació, expiració, reassignació i deassignació. D'aquesta manera proporcionem la implementació del IEEE 802.15.4 amb una completa avaluació del rendiment amb la qual el correcte funcionament queda validat. Degut a que no existien resultats pràctics sobre l'ús d'aquest protocol per aplicacions de control, presentem un pendol invertit per mostrar els beneficis del control sense fils de processos utilitzant el IEEE 802.15.4 en un llaç de control. Els resultats experimentals mostren les pèrdues de paquets i retards, factors determinants per garantir l'estabilitat del sistema. D'altra banda, també demostrem i analitzem els beneficis d'aquest protocol aplicat a una xarxa intel·ligent (Smart Grid)., Castellano: Considerando los potenciales beneficios de las redes inalámbricas de sensores (WSN), se están convirtiendo en una interesante tecnología para procesos, producción, y el control industrial así como para redes inteligentes. Estas aplicaciones motivan a otras compañías, comunidades industriales y a las universidades a centrar la investigación en esta dirección. El IEEE 802.15.4 es un estándar propuesto para ser utilizado en comunicaciones de bajo consumo donde las WSNs forman parte. A pesar de que existen muchas implementaciones de dicho estándar para el sistema operativo seleccionado, TinyOS, no están completamente validadas o completamente implementadas. Además, a pesar de la existencia de estudios que utilizan este protocolo, no hay un análisis suficiente del rendimiento de este estándar en una implementación real. En este proyecto, se comparan dos implementaciones a través de diferentes experimentos para comprobar la validez de dichas implementaciones. Debido al hecho de la implementación seleccionada no incluye el mecanismo Guaranteed Time Slots (GTSs), en este proyecto se proporcionan todos los mecanismo necesarios para transmitir durante el Contention-Free Period (CFP): asignación, expiación, re-asignación y de-asignación. De esta manera, proporcionamos la implementación del IEEE 802.15.4 con una completa evaluación del rendimiento con el cual su correcto comportamiento queda validado. Debido a que no existían resultados prácticos del uso de este protocolo para aplicaciones de control, presentamos un péndulo invertido para mostrar también los beneficios del control inalámbrico de procesos utilizando el IEEE 802.15.4 en un lazo de control. Los resultados experimentales muestran las perdidas de paquetes y retrasos, factores determinantes para garantizar la estabilidad del sistema. Además, demostramos y analizamos los beneficios de este protocolo aplicado a una red inteligente (Smart Grid)., English: Considering the potential benefits offered by Wireless Sensor Networks (WSNs), they have been becoming an interesting technology for process, manufacturing, and industrial control and Smart Grid applications. These applications motivate many companies, industrial communities and academy to focus and research in this direction. The IEEE 802.15.4 is the standard proposed to be use in low-power communication of which WSN is part. Even though there are many implementations of the standard for the selected operating system, TinyOS, they are not fully validated or fully implemented. Moreover, in spite of the existence of previous studies using the protocol, there is no sufficient analysis of the performance of this standard. In this thesis, a comparison between the two main implementations is done through the experiments to validate the feasibility of the implementations. Because of the fact that the selected implementation does not have the Guaranteed Time Slots (GTSs) mechanism developed, in this thesis are provided all the mechanisms necessary to transmit during the Contention-Free Period (CFP): allocation, expiration, reallocation and deallocation. Hence, a IEEE 802.15.4 implementation is provided with a comprehensive evaluation with which the behaviour is proven. The implementation is validated in terms of packet delivery rate and delay for different network configurations and different parameters. Owing to no practical results for the use of this protocol in control applications, a inverted pendulum process is introduced to show the benefits in wireless process control by using the IEEE 802.15.4 in a real-time control loop process. The extensive experimental results show that packets losses and delays are the essential factors to guarantee the stability of the system. Furthermore, we also demonstrate and analyse the benefits of using this protocol in a Home Smart Grid setup.
Proyecto:


Análisis del proceso de evacuación y abandono de un buque RO-PAX

  • Bataller Sabaté, Joan Arnau
  • Azón Lluch, Sergi
Proyecto:


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