Análise de ciclo de vida de duas soluções de ETICS

Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil

A sustentabilidade e o ciclo de vida dos edifícios

A crescente preocupação que envolve as questões ambientais a nível mundial, cada vez mais agravadas pelo comportamento irresponsável do Homem, conduziu à criação de métodos de avaliação dos impactes ambientais provocados por produtos e sistemas. Sendo o sector da construção responsável por grande parte desses impactes, é evidente a necessidade de aplicação de medidas que visem mitigar ou, no mínimo, reduzir até valores aceitáveis, essas agressões ao meio ambiente. Nesse âmbito, é natural que tenha surgido a ideia de aplicar uma metodologia tão precisa e rigorosa como a LCA ao sector da construção. No entanto, nos dias de hoje, as preocupações alargaram-se às vertentes social e económica que, juntamente com a vertente ambiental, formam o triângulo de equilíbrio do desenvolvimento sustentável. É precisamente essa avaliação tripartida que esta Dissertação pretende abordar, tentando aprofundar conhecimentos e fornecer alternativas, através da análise crítica, que possam contribuir para a melhoria contínua desta metodologia.

Sustentabilidade na reablitação urbana

A indústria da construção é um setor com grande impacto na economia, no Produto Interno Bruto (PIB) e ainda em postos de trabalho diretos e indiretos. No entanto, é um dos setores com maior impacte ambiental. Com a crise económica e financeira que o país atravessa, este setor foi um dos mais afetados, contribuindo para o aumento do desemprego visto tratar-se do setor com maior taxa de empregabilidade. Concomitantemente, ocorre saturação do mercado com a construção nova e desertificação dos centros urbanos com a degradação das habitações. Assim, como impulsionador da economia, surge a aposta na reabilitação do parque edificado que, com a legislação em vigor e com os incentivos dados pela tutela tem tudo para impulsionar o setor. Sabendo que a indústria da construção é um dos setores com maiores impactes ambientais, faz todo o sentido reabilitar-se de uma forma mais sustentável. Aplicando os princípios da sustentabilidade a todo o ciclo de vida do edifício, conseguimos reduzir os recursos na fase de construção (resíduos de construção) e na fase de exploração (consumo de energia e de água). Podemos ainda reduzir os custos de energia para climatização ao termos em conta a orientação do edifício e a envolvente, os recursos naturais e aplicando tecnologias solares passivas. Assim, ao aplicarmos os princípios da construção sustentável na reabilitação urbana podemos diminuir os impactes ambientais, a produção de CO2, as emissões de gases com efeito de estufa, os resíduos de construção e a área impermeabilizada.

Seleção de ferramenta para avaliação do desempenho ambiental de produtos: estudo de caso na indústria automóvel

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Sustentabilidade na construção metálica

O desenvolvimento sustentável é um dos grandes desafios dos nossos tempos com inúmeras consequências em várias áreas da nossa sociedade. É uma questão abrangente e essencial para a sobrevivência do modo de vida tal como o conhecemos actualmente. A construção sustentável tem um papel muito importante no desenvolvimento, não só ao nível económico mas também social e cultural. Embora não contemple a energia incorporada, a avaliação do ciclo de vida (ACV), no sector da construção, é um dos métodos mais comuns para avaliar o nível de sustentabilidade. Este trabalho visa os metais como uma das mais promissoras e actuais respostas do sector da construção às crescentes preocupações em relação ao desenvolvimento sustentável. O ferro e derivados são normalmente a base das construções metálicas, residindo no seu potencial de reutilização e reciclagem um dos seus principais factores de sustentabilidade. As estruturas metálicas apresentam características especificas que se coadunam com os requisitos da construção sustentável e que tornam este tipo de construção extremamente versátil e interessante. Neste trabalho, é efectuada uma abordagem sobre a construção metálica ao longo de três partes. A primeira parte é constituída por uma introdução histórica ao ferro e seus derivados enunciando exemplos de construções até aos nossos dias, e pela classificação dos vários tipos de metais e ligas metálicas. Na segunda parte, é abordado o conceito de sustentável e o seu enquadramento no sector da construção, e é feita uma introdução à metodologia de avaliação de ciclo de vida. Na terceira parte, é abordado um exemplo prático de uma estrutura metálica em que são elaboradas e comparadas três soluções. Na origem da diversidade dos elementos comparativos estão o tipo de aço, a origem da energia utilizada no seu fabrico e o tipo de solução técnica adoptada. O objectivo deste trabalho é compreender as repercussões do conceito de sustentabilidade no sector da construção, e desenvolver um método simplificado de avaliação dos impactos ambientais e económicos de soluções metálicas.

Análise do ciclo de vida da produção do butanol

Este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar os impactes ambientais da produção do butanol considerando três processos produtivos: um que usa fontes fósseis e dois que usam fontes renováveis, nomeadamente palha de trigo e milho. Para o primeiro caso considerouse o processo oxo e os restantes usaram o processo de produção ABE (acetona, butanol e etanol). Na primeira etapa estudaram-se e descreveram-se os diferentes processos referidos. A análise do ciclo de vida foi depois aplicada efetuando as quatro fases nomeadamente definição do âmbito e objetivo, inventário, avaliação de impactes e interpretação dos resultados obtidos. O inventário foi efetuado tendo em conta a bibliografia existente sobre estes processos e com o auxílio da base de dados Ecoinvent Versão3 Database™. Na avaliação de impactes utilizou-se o método Impact 2002 + (Endpoint). Concluiu-se que a produção do butanol pelo processo ABE utilizando o milho é a que apresenta maior impacte ambiental e a que produção do butanol pelo processo ABE usando a palha de trigo é a que apresenta um menor impacte ambiental, quando o processo de alocação foi efetuado tendo em conta as massas de todos os produtos produzidos em cada processo. Foi efetuada uma análise de sensibilidade para a produção de butanol usando palha de trigo e milho relativa aos dados de menor qualidade. No processo da palha de trigo fez-se variar a quantidade de material enviado para a digestão anaeróbia e a quantidade de efluente produzida. No processo relativo ao milho apenas se fez variar a quantidade de efluente produzida. As variações tiveram um efeito pouco significativo (<1,3%) no impacte global. Por fim, efetuou-se o cálculo dos impactes considerando uma alocação económica que foi executada tendo em conta os preços de venda para o ano 2013 na Europa, para os produtos produzidos pelos diferentes processos. Considerando o valor económico verificou-se um aumento do peso relativo ao butanol, o que fez aumentar significativamente o impacte ambiental. Isto deve-se em grande parte ao baixo valor económico dos gases formados nos processos de fermentação. Se na alocação por massa for retirada a massa destes gases os resultados obtidos são similares nos dois tipos de alocação.

Assessing initial embodied energy in building structures using LCA methodology

The considerable amount of energy consumed on Earth is a major cause for not achieving sustainable development. Buildings are responsible for the highest worldwide energy consumption, nearly 40%. Strong efforts have been made in what concerns the reduction of buildings operational energy (heating, hot water, ventilation, electricity), since operational energy is so far the highest energy component in a building life cycle. However, as operational energy is being reduced the embodied energy increases. One of the building elements responsible for higher embodied energy consumption is the building structural system. Therefore, the present work is going to study part of embodied energy (initial embodied energy) in building structures using a life cycle assessment methodology, in order to contribute for a greater understanding of embodied energy in buildings structural systems. Initial embodied energy is estimated for a building structure by varying the span and the structural material type. The results are analysed and compared for different stages, and some conclusions are drawn. At the end of this work it was possible to conclude that the building span does not have considerable influence in embodied energy consumption of building structures. However, the structural material type has influence in the overall energetic performance. In fact, with this research it was possible that building structure that requires more initial embodied energy is the steel structure; then the glued laminated timber structure; and finally the concrete structure.

Developing sustainable value proposition: A case study from manufacturing industry

Increasing pressures to reduce costs, inprove productivity, and lower the environmental impact are forcing suppliers to present evidences of the monetary and societal value they create for the customers and society around. The extant academic literature on the practical activities related to topic is still sparse and this study addresses the gap by developing sustainable customer value proposition for Valmet’s recycled fibre line solution for the Chinese market. The research is based on literature review and single case study method. Theoretically the study is connected to the emerging literature of customer value and life cycle engineering, and to the research of sustainable development in the field of marketing. For exloiting empirical evidences, in-depth supplier interviews and customer survey were conducted. The results suggest that selling of recycled fibre line solution requires tangible and credible evidence of the value and utility which is delivered for the customer. In addition to the economic benefits also societal benefits should be included in the value proposition that are the focus of attention in China. Still, the role of discovered benefits may be contradictory until they are communicated to appropriate decision makers. Managerially the study contributes to the customer value management and quantification knowledge and practices in Valmet’s organization.

Evaluación de la gestión de residuos derivados del proceso de impresión en Datapoint de Colombia S.A.S, y propuesta de mejora

Este trabajo se centra en el análisis de las actividades desarrolladas en torno a los servicios de procesos de impresión que ofrece la organización DATAPOINT de Colombia SAS para identificar los puntos críticos en la gestión de los residuos de impresión y las decisiones tomadas por parte de los involucrados durante todo el proceso (proveedores, clientes y la empresa), con el fin de revisar medidas y estrategias que permitan fortalecer la gestión integral de residuos de impresión a partir de una revisión y comparación de las mejores prácticas planteadas por los actores del sector. También se efectuaron recomendaciones con acciones de mejora que se podrían desarrollar con el fin de mitigar el impacto ambiental generado por estos residuos. Con la finalidad de cumplir con lo planteado se realizó inicialmente un estudio sobre la organización, sus clientes y proveedores para entender de manera integral la cadena de valor en torno a los tóner y su gestión inversa, (explicar) al igual que el entorno normativo tanto de manera nacional como internacional. Posteriormente, se identificaron los puntos de mejora comparando lo planteado por el proveedor versus lo ejecutado por los involucrados en el proceso, labor se realizó en campo con los clientes para entender la situación actual, sus necesidades y en que basan la toma de decisiones relacionada con el manejo de los residuos de impresión. Finalmente se listaran una serie de acciones de mejora y recomendaciones las cuales pueden ser incorporadas a los procesos críticos de DATAPOINT.

Wall materials and techniques available for low cost housing in Khartoum from a sustainability point of view

Khartoum like many cities in least developing countries (LDCs) still witnesses huge influx of people. Accommodation of the new comers leads to encroachment on the cultivation land leads to sprawl expansion of Greater Khartoum. The city expanded in diameter from 16.8 km in 1955 to 802.5 km in 1998. Most of this horizontal expansion was residential. In 2008 Khartoum accommodated 29% of the urban population of Sudan. Today Khartoum is considered as one of 43 major cities in Africa that accommodates more than 1 million inhabitants. Most of new comers live in the outskirts of the city e.g. Dar El-Salam and Mayo neighbourhoods. The majority of those new comers built their houses especially the walls from mud, wood, straw and sacks. Selection of building materials usually depends on its price regardless of the environmental impact, quality, thermal performance and life of the material. Most of the time, this results in increasing the cost with variables of impacts over the environment during the life of the building. Therefore, consideration of the environmental impacts, social impacts and economic impacts is crucial in the selection of any building material. Decreasing such impacts could lead to more sustainable housing. Comparing the sustainability of the available wall building materials for low cost housing in Khartoum is carried out through the life cycle assessment (LCA) technique. The purpose of this paper is to compare the most available local building materials for walls for the urban poor of Khartoum from a sustainability point of view by going through the manufacturing of the materials, the use of these materials and then the disposal of the materials after their life comes to an end. Findings reveal that traditional red bricks couldn’t be considered as a sustainable wall building material that will draw the future of the low cost housing in Greater Khartoum. On the other hand, results of the comparison lead to draw attention to the wide range of the soil techniques and to its potentials to be a promising sustainable wall material for urban low cost housing in Khartoum.

Introducing "ecoputation": a universal systems design process

A universal systems design process is specified, tested in a case study and evaluated. It links English narratives to numbers using a categorical language framework with mathematical mappings taking the place of conjunctions and numbers. The framework is a ring of English narrative words between 1 (option) and 360 (capital); beyond 360 the ring cycles again to 1. English narratives are shown to correspond to the field of fractional numbers. The process can enable the development, presentation and communication of complex narrative policy information among communities of any scale, on a software implementation known as the "ecoputer". The information is more accessible and comprehensive than that in conventional decision support, because: (1) it is expressed in narrative language; and (2) the narratives are expressed as compounds of words within the framework. Hence option generation is made more effective than in conventional decision support processes including Multiple Criteria Decision Analysis, Life Cycle Assessment and Cost-Benefit Analysis.The case study is of a participatory workshop in UK bioenergy project objectives and criteria, at which attributes were elicited in environmental, economic and social systems. From the attributes, the framework was used to derive consequences at a range of levels of precision; these are compared with the project objectives and criteria as set out in the Case for Support. The design process is to be supported by a social information manipulation, storage and retrieval system for numeric and verbal narratives attached to the "ecoputer". The "ecoputer" will have an integrated verbal and numeric operating system. Novel design source code language will assist the development of narrative policy. The utility of the program, including in the transition to sustainable development and in applications at both community micro-scale and policy macro-scale, is discussed from public, stakeholder, corporate, Governmental and regulatory perspectives.

Avaliação de impactos e custos ambientais em processos industriais : uma abordagem metodológica

A preocupação com a qualidade ambiental aumentou significativamente nos últimos anos. Isso é evidenciado pela rígida legislação ambiental e pela mudança de comportamento da sociedade frente a esse assunto. Nesse contexto, as indústrias vêm sendo pressionadas a adequar seus processos produtivos às novas exigências. A fim de auxiliá-las nessa tarefa, várias metodologias de avaliação ambiental foram desenvolvidas, entre elas a Avaliação do Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment – LCA). Ela se destaca por buscar soluções globais e efetivas para os problemas ambientais, através de uma análise sistêmica. No entanto, assim como outras metodologias, o LCA não apresenta uma avaliação econômica estruturada em conjunto com a ambiental. Esta dissertação tem a finalidade de contribuir para o preenchimento dessa lacuna, através do desenvolvimento de uma abordagem consistente e estruturada, capaz de avaliar simultaneamente impactos e custos ambientais em processos industriais. Para isso, foram utilizados como bases teóricas o LCA, o Modelo Econômico de Controle e Avaliação de Impactos Ambientais (MECAIA), a Metodologia para a Contabilidade do Gerenciamento Ambiental (Environmental Management Accounting – EMA), o Método de Custeio Baseado em Atividades (Activity Based Costing – ABC), a Avaliação de Riscos (Risk Assessment) e a Análise de Modos e Efeitos de Falhas (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA). A abordagem desenvolvida foi aplicada em uma indústria do setor metal-mecânico para avaliar os impactos e os custos ambientais de seu processo produtivo, evidenciando que aparentemente há uma relação direta entre esses dois fatores, ou seja, os resíduos que geram maior impacto sobre o meio ambiente também apresentam maior custo associado Por fim, constatou-se que a combinação das metodologias, dos métodos e dos modelos utilizados permitiu a elaboração de uma abordagem capaz de orientar a análise de um processo produtivo, a fim de identificar quais as etapas que geram maior impacto sobre o meio ambiente, além de apurar os gastos ambientais e classificá-los nas categorias de prevenção, correção e geração.