insuflável para abrigo

8/17/2019 Insuflável para abrigo

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(11) Número de Publicação: PT 105300(51) Classificação Internacional:

E04H 9/00 (2006)

E04H 15/20 (2006)

(12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO

(22) Data de pedido: 2010.09.20

(30) Prioridade(s):

(43) Data de publicação do pedido: 2012.03.20

(73) Titular(es):

MARIA DE FÁTIMA CANTEIRO NETORUA EMBAIXADOR EDUARDO CONDÉ, Nº 39, 3ºESQUERDO5370-439 MIRANDELA PT

(72) Inventor(es):

MARIA DE FÁTIMA CANTEIRO NETO PT

(74) Mandatário:

(54) Epígrafe: ABRIGO AUTO-SUSTENTÁVEL INSUFLÁVEL DE EMERGÊNCIA

(57) Resumo: A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM ABRIGO DE EMERGÊNCI INSUFLÁVEL DE USO EMSITUAÇÕES DE CATÁSTROFES NATURAIS, ÁREAS DE CONFLITO OU SITUAÇÕES DE GUERRA; PRONTO AUSAR SEM NECESSIDADE DE MONTAGEM OU ACESSÓRIO (1) (2) (3), APRESENTA UMA AUTONOMIA DE 8DIAS APÓS A SUA ORGANIZAÇÃO IN LOCO.DESTA FORMA A PRESENTE INVENÇÃO É ÚTIL PARAPREENCHER FALHAS QUE EXISTEM HOJE NOS OBJECTOS UTILIZADOS E NO SEU PLANEAMENTO,OFERECENDO A SOLUÇÃO PARA AS NECESSIDADES DE HABITAR EM SITUAÇÃO DE EMERGÊNCIA

INDEPENDENTEMENTE DO LUGAR, DO CLIMA OU DA SITUAÇÃO DE CATÁSTROFE. È ÚTIL, PORPROPORCIONAR A QUALIDADE/PREÇO QUE NÃO EXISTE NOS ELEMENTOS UTILIZADOS PELAS EQUIPAS DEINTERVENÇÃO, NOMEADAMENTE EM TENDAS E OBJECTOS SIMILARES. SENDO FACILMENTETRANSPORTÁVEL E FLEXÍVEL, DÁ RESPOSTA ÀS NECESSIDADES BÁSICAS DE HIGIENE, CONFORTO ESOCIABILIDADE E VIABILIZA ECONOMICAMENTE ESTA INTERVENÇÃO SUSTENTÁVEL ALINDANDO-SE AOCONCEITO DE PRODUTO LIGEIRO COMERCIALIZÁVEL, DE BAIXO CUSTO, FLEXÍVEL, RECICLÁVEL E PRÉ-FABRICADO.


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R E S U M O

“Abrigo auto-sustentável insuflável de Emergência”

A presente invenção diz respeito a um abrigo de emergência

insuflável de uso em situações de catástrofes naturais,

áreas de conflito ou situações de guerra; pronto a usar sem

necessidade de montagem ou acessório (1) (2) (3), apresenta

uma autonomia de 8 dias após a sua organização in loco.

Desta forma a presente invenção é útil para preencher

falhas que existem hoje nos objectos utilizados e no seu

planeamento, oferecendo a solução para as necessidades de

habitar em situação de emergência independentemente do

lugar, do clima ou da situação de catástrofe.

È útil, por proporcionar a qualidade/preço que não existe

nos elementos utilizados pelas equipas de intervenção,

nomeadamente em tendas e objectos similares.

Sendo facilmente transportável e flexível, dá resposta às

necessidades básicas de higiene, conforto e sociabilidade e

viabiliza economicamente esta intervenção sustentável

alindando-se ao conceito de produto ligeiro

comercializável, de baixo custo, flexível, reciclável e

pré-fabricado.


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D E S C R I Ç Ã O

“Abrigo auto-sustentável e insuflável de Emergência”

Domínio técnico da invenção

A presente invenção diz respeito a um abrigo auto-

sustentável insuflável de emergência de três Unidades

básicas com diferentes funções, que quando organizadas

entre si dão resposta às várias necessidades de emergência.

Desta forma, a presente invenção tem aplicação na área da

protecção civil e ajuda internacional, através da criação

de abrigos de emergência que facilitam o tempo de resposta

destas entidades e permitem o uso imediato, pretendendo

substituir as limitadas tendas de campanha, entre outros

similares, aplicadas ainda hoje às situações de emergência

por todo o mundo.

Antecedentes da invenção

A origem do abrigo temporário remete-nos para as tendas e

os toldos tradicionais, usados ainda hoje por todo o mundo

em situações de emergência.

Não é necessária uma pesquisa profunda para perceber que as

tentativas feitas nesta área não respondem às verdadeiras

necessidades de um abrigo de emergência, pelo menos não no

tempo e com a eficiência que necessitam. Muitas vezes há

tentativas de utilizar materiais autóctones para abrigos de

emergência, para além de ser menos rápido, incentiva a uma

apropriação do abrigo como permanente.

O processo de reconstrução é muitas vezes adiado ou nunca

concretizado porque para pessoas que nunca tiveram uma casa

que lhe oferecesse condições mínimas, qualquer abrigo semostra adequado para viver permanentemente.


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Como foi fácil de perceber após uma pesquisa, ainda nenhum

abrigo capaz de competir com as tradicionais tendas tinha

sido inventado. Esta invenção nasce da necessidade de criarum abrigo inovador que cobrisse as necessidades básicas das

situações de emergência.

A nível económico a situação de resposta actual da

protecção civil encontra-se em crise pelos altos gastos em

alimentação, energia, aluguer de equipamentos, e falta de

condições próprias das tendas e dos abrigos que adquirem a

preços superiores aos da presente invenção. Para além de

vantagens económicas, de planeamento e de segurança, há

também a grande questão ecológica do objecto pelo seu

carácter renovável e reutilizável, mas também pela

dignificação do abrigo enquanto abrigo e não habitação

permanente. Esta solução, para além de resolver questões

técnicas, resolve ainda as grandes questões culturais e

geográficas que condicionam as equipas de Emergência.

Nasce assim a presente invenção, como resposta a esta

necessidade de criar verdadeiros abrigos de emergência que

sejam autosustentáveis, inovadores e adequados às

necessidades de hoje.

Estado da técnica

Numa pesquisa cuidada ao estado da técnica foram

encontrados diversos documentos relacionados com abrigos de

emergência. É de salientar, que a maioria destes documentos

refere apenas objectos desmontáveis, frágeis ou elementos

pontuais para situações específicas sem capacidade de

responder a catástrofes de grande escala, nem tão pouco

adaptar-se a um lugar incerto, desprovidos de qualquer

conotação com abrigo auto-sustentável e insuflável deemergência. Existem ainda outros documentos encontrados


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sobre abrigos de emergência para animais, investigação que

está fora do âmbito desta invenção.

O documento US 5615640(A) descreve um abrigo de emergência

para animais domésticos, mais especificamente métodos e

aparelhos para um abrigo de emergência que funciona como

uma habitação temporária para animais domésticos durante

desastres naturais como enchentes e outras emergências,

pelo contrário, a presente invenção apresenta um abrigo de

emergência para pessoas em caso de desastres naturais e

outras situações de emergência. O que permite dar resposta

a outro problema – resolver os abrigos temporários para os

refugiados em caso de catástrofe ou outra situação de

emergência.

O documento US 6981347(B1) descreve uma caixa abrigo para

uso individual, de material rígido, e limitado na sua

organização e planeamento a grande escala. É uma caixa

pensada para o problema dos sem-abrigo e algumas situações

de catástrofes. Recorre a sistemas electrónicos para fechar

as mesmas e guardar os pertences, não oferece um bom

comportamento térmico, nem tão pouco é flexível ao ponto de

se adaptar às necessidades de diferentes climas. Não se

apresenta como um objecto autónomo capaz de responder às

necessidades básicas desde o primeiro momento em que o

objecto é montado. Pelo contrário, a presente invenção

apresenta uma solução universal que se adapta ao lugar, ao

clima e á cultura numa situação de emergência – catástrofes

naturais ou outras – através de módulos insuflados

flexíveis, de uso familiar, o que permite um planeamento a

grande escala através da organização flexível das

diferentes Unidades apresentadas para as diferentes

necessidades básicas individuais e sociais. Adapta-se aqualquer tipo de terreno, pela sua forma e o seu transporte


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é possível mesmo em sítios onde chegar é uma barreira.

Oferece a dignidade e conforto necessário para cada

refugiado e a sua família. Não funciona como uma réplicaadaptada de casa, mas como abrigo temporário que pretende

ser, com todas as necessidades básicas necessárias. È auto-

suficiente nas necessidades energéticas básicas, e está

adaptado para ser autónomo durante 8 dias.

O documento US 2010122499(A1) descreve um abrigo com

material rígido baseado em painéis desmontáveis, para

pessoas que ficaram sem abrigo após uma catástrofe, guerra,

para animais ou simplesmente um abrigo para expedições, de

comportamento e montagem similar ás das tradicionais

tendas, pelo contrário, a presente invenção apresenta

Unidades auto-sustentáveis e insufláveis que integram em si

todos os elementos necessários para dar resposta a uma

situação de emergência; reúne em si a possibilidade de

planeamento a grande escala, racionalizando e maximizando a

utilização do espaço segundo funções e grupos sociais. O

que permite rapidez de resposta e autonomia desde o

primeiro dia de implantação, não necessita de montagem, nem

de elementos adicionais ou acessórios para o seu perfeito

funcionamento.

O documento GB 2465330(A) descreve um abrigo desmontável

portátil, oco, com dois pisos que se empilham, um kit de

emergência incluindo mobiliário desmontável, de formas

rígidas e com obstáculos de altura, pelo contrário, a

presente invenção apresenta um abrigo facilmente

transportável, sem necessidade de montagem, que se empilha

e reutiliza, insuflado – o que significa que toda a sua

área é útil - e não necessita de nenhum acessório, o quepermite uma resposta e utilização imediata, acrescenta


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qualidade, autonomia e um novo conceito no objecto – abrigo

– de emergência.

O documento JP 2010043518(A) descreve uma tenda de

emergência que pode ser usada como abrigo, pelo contrário,

a presente invenção apresenta-se como uma solução face às

tendas que se encontram em crise pelos altos gastos em

alimentação, energia, arrendamento de equipamentos, e falta

de condições próprias das tendas e dos abrigos que são

adquiridos a preços superiores aos das Unidades criadas.

Para além de vantagens económicas, de planeamento e de

segurança, há também a grande questão ecológica do objecto

pelo seu carácter renovável e reutilizável, mas também pela


permanente.

O documento DE 102008035937(A1) descreve uma casa para

situações de emergência que dispõe de unidades de material

rígido longitudinais e transversais que montadas criam

paredes e tectos, apesar de ser de material rígido, não

oferece mais que as simples tendas, pelo contrário, a

presente invenção apresenta-se como abrigo temporário –

flexível, económico, reutilizável e autónomo - e não casa

temporária que pode limitar a reconstrução, e o verdadeiro

sentido dos campos de refugiados que é serem plataformas de

transição como apelo à reconstrução.

Breve Descrição das Figuras

A figura 1 apresenta uma representação esquemática de um

corte da Unidade Dormitório – organização do espaço

interior, integração do mobiliário na forma, sem

necessidade de nenhum elemento adicional. Representação dapossível curva de deformação Unidade insuflável.


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A figura 2 apresenta uma representação esquemática de um

corte da Unidade Dormitório– organização do espaço

interior, integração do mobiliário na forma, sem

necessidade de nenhum elemento adicional. Representação da

possível curva de deformação Unidade insuflável.

A figura 3 apresenta a planta de piso da Unidade Dormitório

e Planta de Cobertura.

A figura 4 apresenta cortes transversais e longitudinais na

Unidade Dormitório, com a representação das medidas

antropométricas das câmaras de dormir.

A figura 5 apresenta os alçados da Unidade Dormitório com

referência à escala humana.

A figura 6 apresenta pormenores esquemáticos da Unidade

Dormitório – Pormenores dos materiais e dos sistemas

integrados na forma.

A figura 7 apresenta a planta de piso da Unidade de

Instalações Sanitárias e a planta de cobertura com

referência aos dois pontos de ventilação de duas câmaras de

sanitários.

A figura 8 apresenta cortes transversais e longitudinais na

Unidade de Instalações Sanitárias com referência à

utilização manual dos mecanismo de duches e sanitários.

A figura 9 apresenta os alçados da Unidade de Instalações

Sanitárias com a referência á escala humana.


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A figura 10 apresenta pormenores esquemáticos da Unidade de

Instalações Sanitárias – Pormenores dos materiais e dos

mecanismos integrados na forma - duches.


Instalações Sanitárias – Pormenores dos materiais e dos

mecanismos integrados na forma - sanitários.

A figura 12 apresenta a planta de piso da Unidade de

Serviços e Planta de Cobertura.

A figura 13 apresenta cortes transversais e longitudinais

na Unidade de Serviços, com a representação das medidas

antropométricas e esquema de ventilação.

A figura 14 apresenta os alçados da Unidade de Serviços com

referência á escala humana.


Serviços – Pormenores dos materiais e dos sistemas

integrados na forma.

A figura 16 apresenta as estratégias passivas/activas de

controlo térmico em climas quentes húmidos.


controlo térmico em climas frios.


controlo térmico em climas quentes secos.


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controlo térmico em climas temperados – Verão (36) e

Inverno (37).

A figura 20 apresenta esquematicamente a Flexibilidade –

formas de acoplagem e organização entre as várias Unidades

– para a criação de novos espaços e infra-estruturas

variadas.

A figura 21 apresenta o planeamento estratégico para o

clima quente seco.

A Figura 22 apresenta o planeamento estratégico para o

clima temperado.


clima quente húmido.


clima frio.

A figura 25 apresenta a estrutura interior em borracha da

Unidade Dormitório (51), a manta de borracha que reveste a

estrutura na parte interior e na parte exterior criando uma

caixa-de-ar, os anéis alternados laterais e o anel

longitudinal superior e inferior, após insuflamento (53).

A figura 26 apresenta um Corte nas extremidades da Unidade

Dormitório para representar a estrutura em borracha de 2cm

de espessura no interior dos anéis insuflados, e a Unidade

com revestimento e sem revestimento após utilização.


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A figura 27 apresenta Esquema do ciclo interno das unidades

abrigo de emergência para tornar o campo auto-suficiente –

biodigestor– ciclo: Unidade de Instalações sanitárias -

águas negras - tanque biodigestor - gás – gerador conversor

de gás em electricidade – Unidades de Serviços –

Equipamentos.

A figura 28 apresenta o meio de transporte aéreo e o método

de insuflamento por queda.

Descrição da invenção

A presente invenção diz respeito a 3 Unidades de diferentes

funções básicas: dormir, comer/socializar e manter a

higiene diária mínima.

A Unidade Dormitório dá resposta à necessidade básica de

habitabilidade e protecção. Tem capacidade para 8 pessoas,

como número capaz de conter uma família, ou um núcleo de

pessoas controlado. A razão que levou a este número, foi a

desadequação das tendas multifamiliares que retiram a

privacidade, aumentam o contágio de doenças, e incentivam à

promiscuidade entre outros problemas sociais.

É uma unidade insuflável (fig.2), com zonas alternadas de

cheio (5) /vazio (6), revestida no seu interior por uma

fibra sintética impermeável, que se coloca e retira a cada

utilização (7). Tem 8 câmaras distribuídas em altura, com

as dimensões apropriadas e ergonómicas para cada pessoa

dormir (1), ou sentar-se nas câmaras inferiores (2) –

pensadas para as pessoas de mobilidade condicionada ou

idosos - e quatro pequenas câmaras na zona inferior da

unidade que serve para guardar bens e pertences (3). Entre

as câmaras de dormir existe um espaço de circulação (4). Aentrada da unidade é uma folha dupla com câmara-de-ar de


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fibra sintética impermeável, mas translúcida com abertura

em fecho (8), para permitir a entrada de luz mas manter a

privacidade. A mesma abertura é utilizada na parte superiordo objecto na abertura circular (7) de iluminação natural e

ventilação (9). A base da Unidade é reforçada com dupla

manta de borracha (14) para proteger o objecto insuflável

do impacto da queda e do contacto directo com o solo. Não

necessita de acessórios, todos os elementos estão

desenhados na forma que é um todo (fig.4), e que, sendo

insuflado, toda a área da Unidade é útil.

Todas as Unidades têm como principal objectivo a sua

autonomia no sentido energético e funcional mantendo o

conforto através da iluminação natural (7) e artificial

(11) e das estratégias passivas – ventilação (11) (10),

termo-regulação. Para climas extremos tem a ajuda de

sistemas activos de ventilação e aquecimento (12). Na parte

superior do objecto há uma manta (1x2m) de painel

fotovoltaico (8) que alimenta os sistemas das estratégias

activas, assim como a iluminação led interior (11).

A partir do momento em que esta é insuflada mecanicamente

ou através de uma explosão controlada pelo sistema adaptado

do air-bag – Lei dos gases ideias - todas as Unidades estão

prontas a ser habitadas (64) (65).

A Unidade de Instalações Sanitárias (fig.7) dá resposta às

necessidades básicas de higiene. É a única das três

Unidades apresentadas que devido ao seu uso e às forças

acrescidas a que vai estar sujeita, requer reforços

estruturais. Contém 4 pontos de sanitários (17) e dois

pontos de duches (18). Cada Unidade de Instalações

Sanitárias dá resposta a 64 pessoas, ou seja 8 Unidades

Dormitório. Esta Unidade foi pensada para ser auto-suficiente durante 8 dias, tempo previsto segundo o uso


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deste equipamento, para organizar e estabelecer o

acampamento. Tem 3 depósitos – águas brancas (20)

(superior), aguas cinza (21) (intermédio) e águas negras

(22) (inferior) (fig.10). Estas câmaras de água sujeitam a

Unidade a maiores pressões consequentemente a sua estrutura

é reforçada tendo uma base sólida em borracha (19) com dois

depósitos de águas negras (22) e mais de 80% de zonas

insufladas (5).

A dimensão do depósito superior de águas brancas (20) foi

calculada segundo os valores da Organização Mundial de

Saúde, tendo em conta a relação da quantidade mínima

necessária de litros/pessoa/dia. Para gerir a utilização da

água de forma a rentabilizar o seu uso, esta é reutilizada

num sentido descendente da organização das câmaras de água,

partindo da ordem de necessidade de águas brancas (câmara

superior) para dois pontos da Unidade – banhos (18) e

lavatório (17) - passando para as águas cinzas (20) (câmara

intermédia) das descargas, e por sua vez para as águas

negras (22) (câmara inferior) onde termina o ciclo de

aproveitamento da água juntamente com os resíduos sólidos.

A localização das câmaras em sentido descendente é com o

objectivo de movimentar as águas sem necessidade a qualquer

força mecânica utilizando apenas a força gravítica e

acrescentando pontos de força manual – controlador de

chuveiro (25), descarga do autoclismo (26) e manivela (24)

para retirar a água dos duches para o depósito das águas

cinzentas (21) utilizadas depois para as descargas. Por

fim, esta organização facilita a extracção dos resíduos da

câmara inferior (22) a cada 8 dias.

Estas Unidades permitem tornar um campo auto-sufuciente a

nível energético a curto/ médio prazo, se necessário. Uma

das possibilidades apresentadas é através das águas negrasretiradas de cada unidade (22) de instalações sanitárias a


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cada 8 dias, que podem ser armazenadas em câmaras

biodigestoras (60) para produzirem Gás (61), que através de

geradores que transformam gás em electricidade (63)alimentam as infra-estruturas e lugares sociais do campo –

escolas, hospitais, igrejas entre outras (62).

A Unidade de Serviços (fig.12) dá resposta às necessidades

comunitárias - desde infra-estruturas a lugares sociais - e

funciona como uma plataforma de transição. É a única que

não é uma forma fechada, o que lhe permite conectar-se às

Unidades de Dormir (40), às Unidades de Instalações

Sanitárias (38), e entre elas (39), criando espaços que

podem ter diferentes funções, desde o simples refeitório a

complexos hospitais de campanha – espaços esses possíveis

porque a Unidade de Serviços tem uma base que é uma manta

de borracha sólida para facilitar a circulação de pessoas,

macas, mercadorias entre outros (31). Duas das suas faces

são abertas com uma parede de fecho em tela dupla

impermeável facilmente removida (27), e numa das faces de

maior comprimento tem 3 aberturas com o mesmo sistema de

portas (28) para receber a Unidade de Instalações

Sanitárias, e do lado oposto apenas uma para receber uma

Unidade Dormitório (31) possibilitando a criação de vários

espaços com diferentes dimensões, proporcionais às

necessidades do acampamento (fig14). Como é uma Unidade de

ligação/serviços comuns, tem mais iluminação através das

aberturas laterais (27) (28) (31) e zenitais (29) que

permitem para além de iluminar naturalmente, ventilar (32)

através da abertura fácil de fechos. A Unidade de Serviços

tem iluminação similar á Unidade de Dormir. Como primeiro

recurso tem luz, ventilação e estratégias de controlo

térmico naturais e passivas, como auxílio possui umpainel/manta fotovoltaico (30) para melhorar às condições


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básicas de uso – iluminação led e ventilador (quente/frio)

(33).

Os materiais que tornaram possível esta invenção foram

inspirados nas estruturas pneumáticas. A manta de borracha

utilizada na indústria pneumática é um material de

características específicas e proporciona um produto

ligeiro, económico, flexível, reciclável e pré-fabricado

(fig. 25). As Unidades são todas elas não rígidas, o que

lhe dá estabilidade é a borracha sobre pressão do

insuflamento (52). Apenas existe uma estrutura interior das

zonas insufladas que lhe atribui mais estabilidades entre

as zonas alternadas de cheio (53) / vazio (54). Essa

estrutura é constituída por elementos em borracha de 2cm de

espessura (51) que desenham a forma interior e exterior de

cada unidade. Essa estrutura é depois revestida pela manta

de borracha de 1 cm de espessura (57) que é toda ela

vulcanizada para depois ser insuflada. Todas as unidades

menos a unidade das Instalações sanitárias, são revestidas

por uma fibra têxtil impermeável facilmente lavável e

removível com bandas termo-coladas (58).

Todo o objecto insuflado é tratado como uma peça única

através da técnica de colar a quente – vulcanizando os

materiais - aumentando assim a sua resistência.

Todas as Unidades são feitas de Manta de borracha de

costura com banda termo-colada (59) - cola de suporte de

neoprene - que faz a ligação de diferentes materiais

inclusive fibras têxteis (58).

A tela de borracha proposta tem características de

resistência ao ozono, intempéries, ácidos diluídos e

salmouras, baixa absorção de água e resiste a amplitudes

térmicas de -40°C a 140°C. Esta borracha é um material


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inerte e não contamina durante o seu processo de produção,

de instalação ou durante a sua vida útil (57).

As aberturas são revestidas

em Poliuretano (impermeável elavável) (28) (27) (8) (65) translúcido, com costura de

banda termo – colada e fecho éclair de alta resistência

(27).

Cada Unidade, por si só, apresenta um bom comportamento

térmico apenas através de estratégias passivas, como se

demonstra pela boa resistência térmica:

λ_(borracha sintética) = 0,4W/m^2℃

λ_poliester=0,4W/m^2℃

λ_(ar (Ra))= 0,16 m^2℃/W

Kp=1/Rt=1/1,1775≅0,849W/m^2℃

Rt=0.01/i_1+0.18/i_2+0.01/i_3+0.001/i_4

=0.01/0,4+0.18/0,16+0.01/0,4+0.001/0,4=1,1775m^2℃/W

K=0,58 W/m^2℃

K=1,13 W/m^2℃

Rt=0.05/0,4+0.005/0,4+0,15/0,16+0.004/0,4=1,028W/m^2℃

Q_1= h_i×S(θ_i-θ_si )×Δt[W.h]

Q_2= K_p×S(θ_si-θ_se )×Δt[W.h]

Rt=e_1/i_1 +e_2/i_2 +e_3/i_3

Uma parede dupla tradicional (tijolo de 15x11cm, caixa de

ar e isolamento térmico) tem uma resistência térmica de0,58w/m2*Cº, em comparação com o valor obtido 0,849w/m2*Cº,

as Unidades abrigo de emergência apresentam um bom

comportamento térmico - funcionam como uma estrutura

hermética.

Para melhorar o seu comportamento térmico, em climas

extremos, as unidades dormitório e serviços incorpora na

parte superior do objecto uma manta Painel fotovoltaico

maleável (8) (30), que para além de painel é também uma


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tela impermeabilizadora e altamente eficiente mesmo com luz

difusa.

As Unidades Dormitório e a Unidade de Serviços têm uma

produção média das estratégias activas através da manta

painel fotovoltaico, segundo dados fornecidos por empresas

que comercializam este produto, calculamos (por horas de

exposição solar): 160w/h por m2.

As Unidades Dormitório e a Unidade de Serviços têm 2m2 de

manta painel fotovoltaico (8) (30), o correspondente a

220W/h, ou seja, a 1760W/dia.

A bateria de 12V (62) tem a capacidade de armazenar 1000 W.

Tendo em conta que o ventilador (33) (11) (12) gasta em

média 45w/h e cada lâmpada Led 3W/h, observamos a autonomia

energética das Unidades.

As suas capacidades herméticas mantêm a temperatura

interior estável, mesmo em climas mais extremos (fig.19).

Calculando agora a autonomia da Produção Energética Passiva

das unidades dormitório e serviços - como base de toda a

estratégia termo-reguladora – tendo em conta que cada

pessoa por hora liberta 152 calorias, convertendo o calor

para a potência expressa em watts dada pelo sistema

internacional W=Jºs -1, obtemos:

- 80w por pessoa ou seja uma produção de 640 W/h.

Apresenta-se a flexibilidade e adequação do objecto ao

lugar e ao clima (37).

A Unidade de Instalações Sanitárias tem uma autonomia de 8

dias - tempo previsto para organização e estabilização de

um acampamento - após insuflada e enchido com água o

deposito das aguas brancas (23) manualmente ou com motor,

foi calculada segundo as normas internacionais daOrganização Mundial de Saúde e UNICEF – 20L/pessoa – dos


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quais, 2L para beber, 7,5L para o banho, 0,5L para a louça,

2,5L para lavar o rosto e os dentes, 7,5L para descargas.

Calculando obtêm-se:

20 L – 7,5 L (reutilizar a agua do banho para descargas) –

0,5 L para a louça = 12 L

12litros:

2 L para beber – Diário;

7,5 L para banho – Semanal;

2,5 L para lavar rosto – Diário;

Consumo total de água necessária para beber e lavar o rosto

partindo do consumo diário recomendado, considerando 8

dias:

(2+2,5) × 8pessoas×8cápsulas×8dias = 2304 L;

Consumo total de Agua necessária para tomar banho, partindo

do consumo semanal recomendado, considerando 8 dias:

7,5× 8 pessoas× 8 cápsulas = 480 L (21);

Total em 8 dias:

2304L + 480L = 2784L (20) (quantidade de agua a

colocar no depósito das instalações sanitárias que

abastece 8 cápsulas).

Para insuflar as Unidades utiliza-se uma explosão

controlada similar à do air-bag (55) que tem por base a lei

dos gases ideais. Para tal utiliza-se o meio de transporte

aéreo que com o impacto da queda (64) (65) a Unidade é

insuflada em segundos e pronta a usar. Sem obstáculos

transportam-se unidades de abrigo prontas a usar, para

lugares de emergência onde mais nenhum abrigo poderia

chegar.

Calculando a quantidade de Azoto para encher 10m3 a uma

pressão de 2bars = 2atm obtêm-se:


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P=2atm

V=〖10m〗^3

T=300K (20℃)

R=0,08atm×l/(mol×K)

Pv=nRt = (2×〖10〗^4)/0,082=8,13×〖10〗^2 mol

Transformando o número de moles de Azoto (N2) em Kg tem-se:

8,13×〖10〗^2 mol de N_2=22,764Kg de N_(2 ) (8,13×28g)

São portanto necessários 22,764Kg de Azoto para encher

10m3,por associação, utilizando a mesma expressão, são

necessários 18Kg de Azoto para insuflar 8m2– espaço

insuflado nas Unidades Dormitório.

Como opção ao insuflamento por explosão controlada, a

invenção prevê a possibilidade de ser insuflada com ar

comprimido, através de uma pequena abertura existente na

parte inferior de cada unidade.

As 3 Unidades de Abrigo de emergência têm a capacidade de

se adaptar a diferentes climas, tendo em conta todas as

suas especificidades. Para climas quentes secos apresenta

um planeamento compacto (43), criando um microclima – Unem-

se as Unidades, em grupos compactos, para reduzir as

superfícies expostas á radiação, aumentando a massa por

unidade de volume e com ele o aumento da inércia térmica

global (42). Aproximar as Unidades entre si gerando sombras

projectadas favorecendo as perdas de calor sem aumentar os

ganhos por radiação (41). O Sombreamento planeado pode

gerar microclimas e consequentemente correntes de ar que

melhoram a ventilação (44) e o conforto térmico diurno (34)

e nocturno (35); para os climas quentes húmidos apresenta

um planeamento disperso (47) – Organizam-se as Unidades

separadas entre si, para não criar barreiras à circulação

do ar, nem os fluxos de umas Unidades para outras, assim


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20

consegue-se uma maior ventilação para dissipar o calor e

reduzir a humidade com o movimento do ar (46); para o clima

frio apresenta um planeamento compacto (50) - Une asUnidades em grupos compactos, para reduzir as superfícies

expostas, aumentando a massa por unidade de volume e com

ele o aumento da inércia térmica global, aproximarem as

Unidades entre si gerando blocos compactos menos expostos

(48). A sua forma orgânica oferece ainda a mínima

resistência ao vento, auto protegendo-se dos ventos fortes

(49); no clima temperado há a necessidade dado a sua

complexidade de criar estratégias de planeamento sazonal -

Planear o campo tendo em conta a época do ano da catástrofe

– época quente (36), época fria (37), para potenciar as

estratégias passiva. Criar pequenos núcleos (45), dar maior

importância social aos lugares - climas relacionados com

países de hábitos de socialização e vivencia do espaço

exterior mais desenvolvidas.

Sumário da invenção

A presente invenção diz respeito a 3 cápsulas de diferentes

funções básicas: dormir, comer/socializar e manter a

higiene diária mínima.

É objectivo da presente invenção preencher a grande lacuna

que existe hoje na resposta às situações de emergência.

Não se apresenta como uma solução limitada a condicionantes

de lugar, economia ou cultura. Responde de forma eficaz e

única às situações de emergência porque não existe hoje

nenhum modelo de abrigo de emergência que possua as

características da presente invenção – pelos materiais

utilizados, os métodos de insuflamento, controlo térmico e

controlo económico e principalmente pela sua flexibilidadee autonomia.


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Estas unidades abrigo de emergência têm uma capacidade

Organizativa/Custo que nenhum abrigo consegue proporcionar

hoje - na mesma área de ocupação consegue dar abrigo a 10vezes mais pessoas que uma solução tradicional de tendas -

bem como racionaliza o número de voluntários necessários

para o controlo do campo. Apresenta-se com capacidade

comercial, capaz de se sustentar (no caso de países sem

recursos económicos) através do motor a custo Zero, que não

é mais que um modelo de publicidade de fluxos sociais –

troca de financiamento através da publicidade impressa nas

em cada Unidade de Abrigo. As soluções actuais encontram-se

em crise pelos altos gastos em alimentação, energia,

arrendamento de equipamentos, e falta de condições próprias

das tendas e dos abrigos que são adquiridos a preços

superiores aos das Unidades criadas.

Na tabela seguinte pode-se analisar a relação

custos/qualidade/ciclo de vida do projecto (dados obtidos

pelo preço médio em vigor no mercado 2009), e comparar com

a seguinte tabela que apresenta a relação

custos/qualidade/ciclo de vida do existente hoje em

situações de emergência – dados fornecidos pela Protecção

Civil italiana que actuou no Terramoto em Àquila, Itália

2009.


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24

Para além de vantagens económicas, de planeamento e de

segurança, há também a grande questão ecológica do objectopelo seu carácter renovável e reutilizável, mas também pela


permanente. Os campos de refugiados são apresentados neste

projecto como plataformas de transição que devem ser.

Esta solução, para além de resolver questões técnicas,

resolve ainda as grandes questões culturais e geográficas

que condicionam as equipas de Emergência.

Exemplos de aplicação

Os elementos constituintes do invento podem ser realizados,

preferencialmente, das seguintes formas:

- Para as várias Unidades desta invenção, que têm a mesma

base industrial, podem ser realizadas com manta de borracha

e borracha sólida com as seguintes características:

resistência ao ozono, intempéries, ácidos diluídos e

salmouras, baixa absorção de água e resistência a

amplitudes térmicas de -40°C a 140°C.

A borracha utilizada nesta invenção é um material inerte e

não contamina durante o seu processo de produção, de

instalação ou durante a sua vida útil.

- Para os elementos da estrutura interna (37) de todas as

Unidades, pode ser realizada com uma manta de borracha de

2cm de espessura, com as características apontadas

anteriormente.

- Para os elementos da base da Unidade de Instalações

Sanitárias (18), pode ser realizado em molde industrial,com duas câmaras vazias e quatro pontos sanitários de


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borracha desenhados na forma. Este bloco maciço incorpora

já uma estrutura de 2cm de espessura de borracha semelhante

á da Unidade de Dormir (37). Para a base da Unidade de

Serviços, pode ser realizada com borracha sólida de 6 cm

apenas com moldes laterais.

- Para a manta de borracha de 1cm (57) (52) e 2cm (37) de

espessura utilizada em todas as unidades pode ser realizada

com uma manta de borracha utilizada na indústria pneumática

de características específicas, referidas anteriormente; a

estrutura interior das zonas insufladas de borracha de 2cm

de espessura (37) com as mesmas características, que define

os anéis alternadas de cheio (53) / vazio (54).

- Para os elementos de revestimento interior da Unidade

Dormitório e de Serviços pode ser realizada com fibra

têxtil impermeável e lavável, e fechos resistentes

existentes no mercado têxtil (58).

- A Unidade de Instalações Sanitárias, a base é em

borracha sólida com duas câmaras vazias e quatro pontos

sanitários de borracha desenhados na forma, como se de um

molde se tratasse. Este bloco maciço incorpora já uma

estrutura de 2cm de espessura de borracha semelhante á da

Unidade de Dormir, apenas é necessário contornar a

estrutura e moldar a forma para ser insuflada.

- A Unidade de Serviços tem uma base sólida em borracha de

6cm de espessura revestida pela manta de 1cm e suportada

pela estrutura de borracha de 2cm.

- Todos os elementos das Unidades são tratados como umapeça única através da técnica de colar a quente, para


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26

poderem ser insufláveis, e vulcanizados para aumentar a sua

resistência. O interior da Unidade Dormitório, e na Unidade

de Serviços, é revestido por uma manta de fibra têxtil

impermeável lavável removível (58).

- Os elementos podem ser realizados com a seguinte fase de

montagem numa indústria ligada á pneumática e moldes:

1. Estrutura interna/base sólida ou insuflável;

2. Revestimento com manta de borracha interior de

características descritas acima;

3. Colocação dos elementos no interior das zonas aneladas

vazias (55) (12) (11), Azoto para o insuflamento por

queda - pode ser o utilizado pela indústria automóvel

no airbag e a manta painel fotovoltaico utilizada na

indústria das energias alternativas (30);

4. Revestimento exterior que envolve toda a estrutura

(56);

5. Revestimento do interior com a fibra têxtil

impermeável lavável;

6. Colocação a quente das aberturas em tecido semelhante

ao do revestimento interior mas translúcido e fechos

industriais resistentes utilizados na industria do

vestuário.

7.

Transporte e Utilização.

- Para o elemento – biodigestor – pode ser realizado in

loco criando dois tanques subterrâneos semelhante à técnica

utilizada em muitas cidades asiáticas. O gerador pode ser

um gerador industrial capaz de converter gás em

electricidade.


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27

- Para o seu transporte pode ser utilizado transporte via

aérea, marítima ou terrestre, e no caso de ser transportada

por via aérea é lançada no local por pára-quedas (64) e

insuflada pelo impacto da queda (65). Os pára-quedas podem

ainda ser reutilizados para fazer zonas de sombreamento

como uma das estratégias de planeamento descritas na

descrição da invenção (41).

- Para o motor custo zero, pode ser realizado através da

publicidade de grandes empresas, e pelas entrevistas dos

meios de comunicação social.

Como mostrado, este projecto é susceptível de aplicação

industrial através de um processo semelhante á produção de

elementos insufláveis aliados á pneumática. Todas as peças

desenhadas neste projecto foram pensadas para produção

industrial modular. A sua viabilização económica parte do

principio da produção em série, para responder às situações

de catástrofe, minimizando custos e maximizando o produto.

Os materiais referidos na descrição detalhada da invenção e

nos exemplos de aplicação, são os susceptíveis de aplicação

industrial relacionada com embarcações de pneumáticos e

semi-rígidos.

Desta forma, a presente invenção tem aplicação na área da

protecção civil e ajuda humanitária internacional.

Covilhã, 16 de Setembro de 2010


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R E I V I N D I C A Ç Õ E S

1. Abrigo auto-sustentável insuflável de Emergência,

caracterizado por responder eficazmente a situações de

catástrofes naturais, áreas de conflito e situações de

guerra, pronto a usar sem necessidade de montagem ou

acessórios (52), apresenta uma autonomia de 8 dias (20)

após a sua organização in loco (43) (45) (47) (50) que

após estabelecido, tem capacidade de gerar energia para

todas as infra-estruturas criadas no acampamento (60)

(61) (63) (62).

2. Abrigo auto-sustentável insuflável de Emergência, de

acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo método

de insuflamento, adaptado dos sistemas air-bag [lei dos

gases ideais (52) (53) (54) (1)], provocado pelo impactoda queda quando transportado via aérea (64).


acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado pela

capacidade de termo-regulação através de estratégias

passivas por um sistema de layers [anéis insufláveis

constituídos por um combinado de manta de borracha (56),caixa-de-ar (55), manta de borracha e fibras têxteis

impermeáveis (58) que funcionam como uma unidade

hermética] com o apoio de sistemas de ventilação natural

(9) (32) e pelo auxílio de estratégias activas (33) nas

unidades dormitório e serviços [manta painel

fotovoltaico (12) (30), que armazena a energia numa

bateria situada num anel central de um vazio (55) e que

alimenta a iluminação led interior e o ventilador

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29/56

quente/frio (12) (11) (33)], estas estratégias adaptadas

ao lugar (34) (35) (36) (37) e utilizadas em conjunto

com as estratégias de planeamento (43) (45) (47) (50),

completam este objecto, na diferença face ao

comportamento térmico dos abrigos usados hoje pelas

equipas de intervenção.


acordo com a reivindicação 1, 2 e 3 caracterizado por

ser economicamente viável face às soluções usadas hoje

pelas equipas de intervenção (conforme ilustração na

tabela apresentada na descrição), obtém-se um tempo de

montagem reduzido a 1 minuto e dispensando a utilização

de qualquer acessório, face aos 40 minutos de montagem

e à necessidade de vários voluntários e utilização de

acessórios como estrados, colchões, cadeiras e ar

condicionados, que acrescem significativamente o preçopor pessoa.


acordo com a reivindicação 1, 2, 3 e 4 caracterizado por

ser facilmente transportável e flexível, dando resposta

a necessidades básicas de higiene, conforto e

sociabilidade, viabilizando economicamente esta

intervenção sustentável ao aliar-se ao conceito de

produto ligeiro comercializável de baixo custo,

flexível, reciclável e pré-fabricado.


acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4 e 5 caracterizado

pela capacidade de minimizar o uso do espaço

[conseguindo dar abrigo a 10 vezes mais pessoas que uma

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30/56

solução tradicional de tendas comuns, na mesma área de

ocupação] bem como racionalizar o número de voluntários

necessários para o controlo do campo, não condicionando

o lugar de implantação (42) (44) (45) (46) (47) (48)

(49).


acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5 e 6

caracterizado por ser comercialmente viável pela

possibilidade apresentada num motor económico a custo

Zero [complemento económico desta invenção que aproveita

a possibilidade comercial da publicidade] possível

através de um diagrama de circulação de energia social,

baseado numa dinâmica sem custos para os afectados –

Catástrofe; Unidades de emergência; Publicidade impressa

em cada unidade; meios de comunicação social;

publicidade das entidades financiadoras impressas nasunidades de abrigo; ligação da entidade publicitada a

causas sociais.


acordo com a reivindicação 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 que se

caracteriza por ser um abrigo original devido às suas

características de transporte, montagem, utilização,autonomia, flexibilidade, economia e capacidade de

reutilização.

Covilhã, 16 de Setembro de 2010

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D E S E N H O S


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Figur

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Figura 16

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insuflável para abrigo

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