qual é a pegada ambiental de uma solução modular? · daniela sofia da silva urbano dissertação...

Qual é a pegada ambiental de uma solução modular?

Abordagens numa análise de caso

Daniela Sofia Da Silva Urbano

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia do Ambiente

Júri

Presidente: Professor Doutor António Jorge Gonçalves de Sousa

Orientador: Professor Doutor Manuel Guilherme Caras Altas Duarte Pinheiro

Vogal: Professor Doutor Vítor Faria e Sousa

Junho de 2015

iii

“What's the use of a fine house if you haven't got a tolerable planet to put it on?"

Henry David Thoreau, 1817-1862

v

AGRADECIMENTOS

É fundamental recordar e acima de tudo reconhecer as pessoas que nos ajudam a alcançar os objetivos traçados,

como tal, devo o meu agradecimento ao Professor Manuel Pinheiro, em particular, pela possibilidade facultada

de realização da presente dissertação, assim como pela sua total disponibilidade, apoio científico e

conhecimentos transmitidos durante a elaboração da mesma.

Agradeço igualmente a ajuda e confiança prestada por parte da MYMODHOUSE, empresa promotora do projeto

em estudo, em especial ao Patrício Fernandes, que disponibilizou parte do seu tempo para que esta dissertação

se realizasse de forma mais completa e fundamentada possível.

Devo salientar também os professores que, mesmo não estando diretamente relacionados com esta dissertação,

se mostraram sempre disponíveis, em especial, a Professora Carla Silva, pelo apoio, motivação e simpatia

demonstrados sempre que necessário.

Não posso deixar de salientar a motivação e paciência da minha família, que não só se colocaram à disposição

para me ajudar, como me forneceram todo o apoio necessário para a realização desta dissertação, estando

sempre presentes nas alturas mais complicadas. A vós, um muito obrigada por tudo o que alcancei e por tudo o

que sou hoje.

E porque a faculdade nos proporciona não só a possibilidade de conhecer companheiros de viagem, mas também

verdadeiras amizades, devo aos meus amigos do IST, o meu agradecimento, quer por me terem acompanhado

ao longo destes anos, quer por não me terem deixado desistir nos momentos mais complicados que este

percurso acarretou. Obrigada por me deixarem sempre com um sorriso na cara!

Por fim, e não menos importante, quero agradecer aos meus amigos de sempre, que também foram

fundamentais em todo este processo, apoiando-me incondicionalmente a cada etapa que fui alcançando,

contribuindo com palavras de apoio e encorajamento, face a todas as adversidades por que fui passando. Espero-

vos na próxima etapa!

A todos, os meus sinceros agradecimentos.

vii

RESUMO

O setor da construção é considerado um dos maiores exploradores mundiais de recursos, sendo responsável pela

utilização de 40% dos recursos materiais retirados da natureza, pelo consumo de 40% da energia primária e,

além disso, pela produção de 40% dos resíduos em cada país, na União Europeia. Em vez do foco na análise de

apenas um indicador, verifica-se a necessidade de analisar as contribuições e impactes do ciclo de vida dos

edifícios considerando uma abordagem que integre uma visão mais ampla da sustentabilidade. Neste sentido,

pretende-se abordar os modos de avaliação da pegada ambiental para um caso concreto de uma unidade

modular fabricada em Portugal, o projeto FRED204, comparando posteriormente estes resultados com outros

casos de estudo, relativos a outras tipologias de construção. Procurou-se uma abordagem diferente, que permita

uma análise mais abrangente, com recurso a indicadores distintos, integrando o estudo das pegadas com a

realização da ACV, utilizando o software SimaPro.

Após aplicada a metodologia desenvolvida, salienta-se o bom desempenho do projeto FRED204, sendo os seus

resultados ao nível da Pegada de Carbono mais baixos relativamente a qualquer outra tipologia de construção

apresentada.

A adoção de soluções mais sustentáveis, como é o caso das soluções modulares, abre assim caminho a um futuro

mais sustentável para o setor da construção, sem que seja necessário incrementar os custos associados ou

negligenciar a qualidade e conforto necessários ao bem-estar e saúde humana.

Palavras-chaves: Construção Sustentável, Construção Modular, Pegada Ambiental, Avaliação de Ciclo de Vida,

Impacte Ambiental, Indicadores Ambientais

viii

ABSTRACT

Construction sector is the major resource exploiter, being responsible for the usage of 40% of the natural material

resources, for about 40% of the total consumption of primary energy and, moreover, for the production of 40%

of the waste in each country, in the European Union. Therefore it is necessary to assess the impacts and

contributions of buildings life cycle, instead of focusing the environmental analysis in just one indicator, allowing

a wider vision for sustainability.

This study was intended to approach the environmental footprint, for a modular solution produced in Portugal,

project FRED204, comparing the results obtained with other case studies related to different construction

typologies. It was performed an analyses with a wider approach, that uses distinct indicators, integrating the

environmental footprint with LCA, implemented through SimaPro Software.

From the results obtained it is important to mention the good environmental performance of project FRED204,

with lower CF values among the other construction typologies considered.

The implementation of more sustainable solutions on the construction sector, as modular solutions, drives

through a compromise where environment, economy and human well-being are addressed and not

compromised.

Keywords: Sustainable Construction, Modular Construction, Environmental Footprint, Life Cycle Assessment,

Environmental impact, Ecological Indicators

ix

LISTA DE ACRÓNIMOS E ABREVIATURAS

AC Acidificação

ACV Avaliação de Ciclo de Vida

AG Aquecimento Global

AICV Avaliação de Impacte do Ciclo de Vida

AV Água Virtual

BEAT Building Environmental Assessment Tool

BEES Building for Environmental and Economic Sustainability

BSI British Standards Institution

CE Comissão Europeia

CEN Comité Europeu de Normalização

CASBEE Comprehensive Assessment System for Built Environment Efficiency

COV Compostos Orgânicos Voláteis

DALY Número de anos equivalentes de incapacitação (Disability Adjusted Life Years)

DAP Declaração Ambiental de Produto

DCOE Depleção da Camada de Ozono Estratosférico

ELCD European reference Life Cycle Database

ERA Esgotamento de recursos abióticos

EU Eutrofização

FOT Formação de ozono troposférico

GEE Gases com Efeito de Estufa

GFN Global Footprint Network

gha Hectares Globais

GWP Potencial de Aquecimento Global (Global Warming Potential)

iiSBE International Initiative for a Sustainable Built Environment

IS Instalação Sanitária

ISO Organização Internacional de Normalização (International Organization for Standardization)

http://www.sbi.dk/miljo-og-energi/miljovurdering/edb-verktoj-beat

x

IPCC Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (Intergovernmental Panel on Climate Change)

LEED Leadership in Energy and Environmental Design

LiderA Liderar pelo Ambiente para a construção sustentável

LSF Estruturas Ligeiras em Aço (Light Steel Framing)

MBI Modular Building Institute

ME Mochila Ecológica

MJ Megajoule

OCDE Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico

OMM Organização Meteorológica Mundial

OMS Organização Mundial da Saúde

OSB Oriented Strand Board

PAS Publicly Available Specification

PC Pegada de Carbono

PDF Fração das espécies que desaparece (Potentially Disapeared Fractions)

PE Pegada Ecológica

PH Pegada Hídrica

RCP Regras para a Categoria de Produto

SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry

tkm Tonelada-quilómetro (transporte de uma tonelada no percurso de um quilómetro)

UNECE Comissão Económica das Nações Unidas para a Europa (United Nations Economic Commission for Europe)

UNEP Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (United Nations Environment Programme)

USLCI U.S. Life Cycle Inventory Database

WSI Water Scarcity Indicator

WWF Fundo Mundial para a Natureza (World Wide Fund for Nature)

http://pt.wikipedia.org/wiki/Programa_das_Na%C3%A7%C3%B5es_Unidas_para_o_Meio_Ambiente

xi

ÍNDICE

Agradecimentos ....................................................................................................................................................... v

Resumo .................................................................................................................................................................. vii

Abstract ................................................................................................................................................................. viii

Lista de Acrónimos e Abreviaturas .......................................................................................................................... ix

Índice ....................................................................................................................................................................... xi

Índice de Figuras .................................................................................................................................................... xv

Índice de Tabelas.................................................................................................................................................. xvii

1. Introdução ...................................................................................................................................................... 1

1.1 Enquadramento ..................................................................................................................................... 1

1.2 Objetivos ................................................................................................................................................ 3

1.3 Metodologia .......................................................................................................................................... 3

1.4 Organização da Dissertação .................................................................................................................. 4

2. Perspetiva de Ciclo de Vida aplicada ao setor da Construção ........................................................................ 7

2.1 Enquadramento ..................................................................................................................................... 7

2.2 Objetivos e aplicação ............................................................................................................................. 8

2.3 Metodologia de ACV .............................................................................................................................. 9

2.3.1 Definição do objetivo e âmbito ....................................................................................................... 10

2.3.2 Inventário do ciclo de vida .............................................................................................................. 11

2.3.3 Avaliação de impactes do ciclo de vida ........................................................................................... 12

2.3.4 Interpretação dos resultados .......................................................................................................... 14

3. Pegada e Sustentabilidade ........................................................................................................................... 17

3.1 Pegada Ecológica ................................................................................................................................. 17

3.1.1 Enquadramento .............................................................................................................................. 17

3.1.2 Modo de cálculo .............................................................................................................................. 20

3.2 Pegada de Carbono.............................................................................................................................. 21

3.2.1 Enquadramento .............................................................................................................................. 21

xii

3.2.2 Modo de cálculo .............................................................................................................................. 22

3.3 Pegada Hídrica ..................................................................................................................................... 23

3.3.1 Enquadramento .............................................................................................................................. 23

3.3.2 Modo de cálculo .............................................................................................................................. 25

3.4 Comparação da Família de Pegadas .................................................................................................... 25

3.5 Outras abordagens .............................................................................................................................. 28

4. Instrumentos de Apoio à Avaliação .............................................................................................................. 29

4.1 Ferramentas de avaliação .................................................................................................................... 29

4.2 Métodos para Avaliação de Impactes do Ciclo de Vida no programa selecionado ............................. 38

4.2.1 Métodos single-category ................................................................................................................ 39

4.2.2 Métodos multi-category ................................................................................................................. 39

4.3 Bases de Dados .................................................................................................................................... 43

4.4 Declaração Ambiental de Produto....................................................................................................... 46

5. Caso de Estudo ............................................................................................................................................. 49

5.1 Construção Modular ............................................................................................................................ 49

5.2 Caracterização do projeto em estudo – FRED204 ............................................................................... 52

5.2.1 Descrição Geral ............................................................................................................................... 53

5.2.2 Estrutura do Edifício ........................................................................................................................ 54

5.2.3 Revestimentos Exteriores................................................................................................................ 55

5.2.4 Revestimentos Interiores ................................................................................................................ 55

5.2.5 Revestimento de Pavimentos Interiores ......................................................................................... 56

5.2.6 Isolamentos ..................................................................................................................................... 57

5.2.7 Portas e Janelas ............................................................................................................................... 57

5.2.8 Instalações Elétricas ........................................................................................................................ 57

5.2.9 Águas e Esgotos ............................................................................................................................... 58

5.2.10 Resíduos de Obra ........................................................................................................................ 58

6. Aplicação da Avaliação de Ciclo de Vida ao caso de estudo ........................................................................ 59

6.1 Objetivo e Âmbito ............................................................................................................................... 59

6.2 Inventário de Ciclo de Vida .................................................................................................................. 60

xiii

6.3 Avaliação de Impactes do Ciclo de Vida .............................................................................................. 67

6.3.1 Cenário 1 ......................................................................................................................................... 68

6.3.2 Cenário 2 ......................................................................................................................................... 78

7. Cálculo da Família de Pegadas associada ao caso de estudo ....................................................................... 81

7.1 Pegada Ecológica ................................................................................................................................. 81

7.1.1 Cenário 1 ......................................................................................................................................... 82

7.1.2 Cenário 2 ......................................................................................................................................... 84

7.2 Pegada de Carbono.............................................................................................................................. 86

7.2.1 Cenário 1 ......................................................................................................................................... 86

7.2.2 Cenário 2 ......................................................................................................................................... 87

7.3 Pegada Hídrica ..................................................................................................................................... 87

7.3.1 Cenário 1 ......................................................................................................................................... 87

7.3.2 Cenário 2 ......................................................................................................................................... 89

8. Discussão de Resultados e Limitações ......................................................................................................... 91

8.1 Discussão de Resultados ...................................................................................................................... 91

8.2 Limitações ............................................................................................................................................ 99

9. Conclusões e Recomendações ................................................................................................................... 101

9.1 Conclusões ......................................................................................................................................... 101

9.2 Desenvolvimentos Futuros ................................................................................................................ 103

Referências Bibliográficas ................................................................................................................................... 105

Anexos ................................................................................................................................................................. 112

Anexo I Outros Indicadores Ambientais ..................................................................................................... 112

Água Virtual ................................................................................................................................................ 112

Mochila Ecológica ....................................................................................................................................... 114

Anexo II Resultados Pegada Ecológica ........................................................................................................ 118

Simulação 1B .............................................................................................................................................. 118

Simulação 1C .............................................................................................................................................. 119

Anexo III Resultados Pegada Hídrica ........................................................................................................ 120

Simulação 1B .............................................................................................................................................. 120

xiv

Simulação 1C .............................................................................................................................................. 121

Anexo IV Pegada Carbono associada à Cortiça ........................................................................................ 122

xv

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Representação do ciclo de vida de um produto (Zabalza et al., 2012) ..................................................... 7

Figura 2 Metodologia da ACV. Adaptado de (Ferrão, 2009) ................................................................................. 10

Figura 3 Etapas do ciclo de vida de um edifício segundo a norma EN 15643-2 do CEN/TC 350. .......................... 11

Figura 4 Inventário do ciclo de vida aplicado a um processo unitário do sistema (Zabalza et al., 2012) ............. 12

Figura 5 Componentes da Pegada Ecológica. Adaptado de (WWF, 2012b) .......................................................... 19

Figura 6 Fluxos de água considerados num processo de produção Adaptado de (Flury et al., 2011) .................. 24

Figura 7 Representação geral do método de construção modular. (Lee et al., 2014) .......................................... 50

Figura 8 Comparação dos cronogramas relativos a cada um dos métodos construtivos. Adaptado de (MBI, 2010)

.............................................................................................................................................................................. 50

Figura 9 Representação geográfica do projeto FRED204. Adaptado de (Bing Maps, 2015) ................................. 53

Figura 10 Planta (à esquerda) e vista geral do projeto FRED204 (à direita) ......................................................... 54

Figura 11 Representação da base de suporte composta por estacas de madeira de pinho (à esquerda) e da

estrutura LSF utilizada como complemento (à direita) ......................................................................................... 55

Figura 12 Revestimento exterior realizado com Aglomerado de Cortiça Expandida ............................................ 55

Figura 13 Pormenor da aplicação do revestimento interior (à esquerda), acabamento final do interior do projeto

(à direita) ............................................................................................................................................................... 56

Figura 14 Pavimento cerâmico (à esquerda) e pavimento em madeira de carvalho laminada (à direita) ........... 56

Figura 15 Pormenor de Janela (à esquerda) e de porta exterior (à direita).......................................................... 57

Figura 16 Interior do projeto com pormenor de iluminação utilizada .................................................................. 57

Figura 17 Representação do Sistema de tratamento de águas residuais ............................................................. 58

Figura 18 Distribuição dos materiais que constituem o projeto FRED204, por tipo de material, em termos de peso

.............................................................................................................................................................................. 63

Figura 19 Contribuição relativa de cada componente do edifício para as categorias de impacte selecionadas .. 69

Figura 20 Contribuição da parede interior e da estrutura do edifício para a ERA, com um corte de 34% gerado no

SimaPro ................................................................................................................................................................. 70

Figura 21 Contribuição relativa de cada componente do edifício para as categorias de dano ............................ 71

Figura 22 Contribuição da parede interior e da parede exterior do edifício para a categoria de dano “qualidade

dos ecossistemas”, com um corte de 35% gerado no SimaPro ............................................................................ 72

xvi





Figura 27 Comparação dos impactes associados ao projeto FRED204 considerando uma situação sem transporte

e outra situação com transporte, para cada categoria de impacte ...................................................................... 79

Figura 28 Comparação dos impactes associados ao projeto FRED204 considerando uma situação sem transporte

e outra situação com transporte, para cada categoria de impacte ...................................................................... 80

Figura 29 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os parâmetros associados à PE .............. 82

Figura 30 Representação das componentes do edifício com maior expressão na PE associada ao consumo de

energia nuclear, com um corte de 19% gerado no SimaPro ................................................................................. 83

Figura 31 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os parâmetros associados à PE .............. 85

Figura 32 Contribuição relativa das componentes do edifício para a PH ............................................................. 88

Figura 33 Contribuição relativa das componentes do edifício para a PH ............................................................. 89

Figura 34 Contribuição relativa dos materiais utilizados no revestimento interior, com base nos seus valores de

PC .......................................................................................................................................................................... 93

Figura 35 Comparação da contribuição relativa associada às diversas categorias de impacte, considerando

distâncias reais de transporte e distâncias máximas de 100km ........................................................................... 95

Figura 36 Comparação dos impactes associados à variação da distância de transporte dos materiais ............... 96

Figura 37 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PE ................ 118

Figura 38 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PE ................ 119

Figura 39 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PH ................ 120

Figura 40 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes relativos à PH ................... 121

Figura 41 Dados relativos à PC associada às placas de cortiça, fornecidos pelo produtor (Corticeira Amorim) 122

xvii

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 Tipo de utilizadores de ACV. Adaptado de (Zabalza et al., 2009) ............................................................. 9

Tabela 2 Categorias de impactes para ACV em edifícios sugeridas pelo CEN/TC 350 (CEN, 2011) ...................... 13

Tabela 3 Definição das componentes da pegada ecológica. Adaptado de (WWF, 2012b; Ferrão, 2009) ............ 19

Tabela 4 Potencial de aquecimento global para alguns GEE mais comuns (APA, 2014)....................................... 22

Tabela 5 Comparação dos diferentes indicadores em estudo (Herva et al. 2011; Galli et al., 2012). .................. 26

Tabela 6 Comparação das diferentes ferramentas de avaliação .......................................................................... 31

Tabela 7 Comparação das diferentes bases de dados .......................................................................................... 44

Tabela 8 Apresentação geral das principais Bases de Dados Europeias com DAP relativas a materiais de

construção............................................................................................................................................................. 47

Tabela 9 Etapas do ciclo de vida, consoante a fronteira do sistema selecionada. Adaptado de (Silvestre, 2012) 60

Tabela 10 Lista de materiais utilizados no caso de estudo, respetivas quantidades e distância de transporte do

local de produção até ao local da implementação do edifício.............................................................................. 62

Tabela 11 Designação dos processos selecionados no SimaPro e respetivos pressupostos aplicados ................ 64

Tabela 12 Categorias de impacte do Método CML-IA baseline selecionadas para análise e respetivos indicadores

ambientais (Zabalza et al., 2012) .......................................................................................................................... 67

Tabela 13 Resultados da ACV (etapas A1-A3) relativa às componentes do edifício para as categorias de impacte

selecionadas .......................................................................................................................................................... 69

Tabela 14 Resultados da ACV (etapas A1-A3) relativa às componentes do edifício para as categorias de dano . 71


selecionadas .......................................................................................................................................................... 73



selecionadas .......................................................................................................................................................... 76


Tabela 19 Resultados da ACV relativa às componentes do edifício para as categorias de impacte selecionadas,

considerando a produção dos materiais (etapas A1-A3) e o seu transporte para o local da obra (etapa A4) ..... 79

Tabela 20 Resultados da ACV relativa às componentes do edifício para as categorias de dano, considerando a

produção dos materiais (etapas A1-A3) e o seu transporte para o local da obra (etapa A4) ............................... 80

xviii

Tabela 21 Resultados dos parâmetros associados à PE, por componente do edifício ......................................... 82

Tabela 22 Comparação dos resultados das diferentes simulações associadas à PE ............................................. 84

Tabela 23 Resultados dos parâmetros associados à PE, por componente do edifício ......................................... 84

Tabela 24 Comparação dos resultados relativos à PE, analisando simulações com e sem transporte ................ 85

Tabela 25 Resultados das diferentes simulações para a categoria AG, utilizados no estudo da PC ..................... 86

Tabela 26 Comparação dos resultados da PC considerando os valores das diferentes simulações ..................... 86

Tabela 27 Comparação dos resultados relativos à PC, analisando simulações com e sem transporte ................ 87

Tabela 28 Resultados da PH para as diferentes componentes do edifício ........................................................... 87

Tabela 29 Comparação dos resultados das diferentes simulações relativas à PH ................................................ 88

Tabela 30 Resultados da PH para as diferentes componentes do edifício ........................................................... 89

Tabela 31 Comparação dos resultados relativos à PH, analisando simulações com e sem transporte ................ 89

Tabela 32 Comparação dos impactes associados a cada material da componente parede interior .................... 92

Tabela 33 Comparação dos valores de PC dos cerâmicos considerados, associada a diferentes fontes de dados

.............................................................................................................................................................................. 94

Tabela 34 Comparação dos valores de PC associada à cortiça e poliuretano ....................................................... 94

Tabela 35 Resumo dos resultados finais obtidos para os diversos indicadores em estudo, por unidade funcional

e por m2 ................................................................................................................................................................. 97

Tabela 36 Comparação de valores de referência disponíveis na literatura, face aos resultados obtidos para o

projeto FRED204 ................................................................................................................................................... 98

Tabela 37 Definição das cinco categorias que constituem a mochila ecológica (Adaptado de Aoe & Michiyasu,

2005) ................................................................................................................................................................... 115

Tabela 38 Comparação dos indicadores Água Virtual e Mochila Ecológica. ....................................................... 116

Tabela 39 Resultados dos impactes associados à PE, por componente do edifício ............................................ 118

Tabela 40 Resultados dos impactes associados à PE, por componente do edifício ............................................ 119

Tabela 41 Resultados dos impactes associados à PH, por componente do edifício ........................................... 120

Tabela 42 Resultados dos impactes associados à PH, por componente do edifício ........................................... 121

1

1. INTRODUÇÃO

1.1 ENQUADRAMENTO

Desde sempre, o Homem tem praticado atividades e desenvolvido estilos de vida que expõem o meio ambiente

aos seus impactes. O constante crescimento populacional leva a que se intensifique o consumo de recursos e, se

por um lado se está perante uma sociedade em ascensão tecnológica, com padrões de conforto cada vez mais

exigentes, por outro, a quantidade disponível de recursos não acompanha esta tendência. Verifica-se assim um

incremento da procura de novas energias, novos recursos materiais e novas áreas para expansão demográfica,

que resulta em impactes quer no ambiente natural, quer no ambiente construído, influenciando a

sustentabilidade dos mesmos (Pinheiro, 2006). Deste modo, evidencia-se a necessidade de recorrer a

abordagens que avaliem a relação causa efeito destas pressões antropogénicas no ambiente, como é o caso da

pegada ambiental. A "pegada" é uma medida quantitativa que descreve a apropriação dos recursos naturais pelo

homem (A Y Hoekstra, 2008), retratando de que modo as atividades humanas podem impor diferentes cargas e

impactes sobre a sustentabilidade global.

O conhecimento da pegada ambiental possibilita assim uma análise quantificável relativamente à eficiência dos

processos de produção, aos limites de consumo de recursos, à distribuição internacional dos recursos naturais,

permitindo ainda suscitar discussões e desenvolver respostas de forma a lidar com a sustentabilidade do uso dos

recursos naturais em todo o planeta (Senbel et al., 2003).

Contudo, há muito que a capacidade bioprodutiva do planeta foi excedida, ou seja, a área produtiva da Terra

deixou de ser suficiente para proporcionar todos os recursos naturais necessários de forma a satisfazer as

necessidades anuais da humanidade. Segundo Jim Leape, Diretor Geral da World Wide Fund for Nature

Internacional (WWF), atualmente, vivemos como se tivéssemos um planeta extra à nossa disposição, sendo que

estamos a usar 50% mais recursos do que o planeta pode fornecer. Além disso, se o rumo atual não for alterado,

até 2030, dois planetas não serão suficientes para suportar as atividades humanas (WWF, 2012b).

De facto, de acordo com o Relatório do Planeta Vivo 2012, em 2008, a pegada ecológica individual de referência

era de 2.7 ha globais per capita, enquanto a biocapacidade correspondia apenas a 1.8 ha globais per capita. Por

sua vez, Portugal, com uma pegada ecológica de 4.5 ha globais, ocupava o 39º lugar (num total de 233) no ranking

dos países com maiores impactes ambientais relativos ao consumo de recursos naturais.

Se não forem tomadas medidas, é provável que as tendências atuais continuem, levando a que, nas próximas

décadas, cerca de dois terços da população mundial possa sofrer escassez de água (Vörösmarty et al., 2000).

Importa referir que o setor da construção é um dos maiores exploradores mundiais de recursos (Spence &

Mulligan, 1995), revelando-se a importância de considerar os seus impactes, que ocorrem ao longo de todo o

ciclo de vida dos edifícios (Zuo & Zhao, 2014). Na União Europeia, este setor é responsável pela utilização de 40%

dos recursos materiais retirados da natureza, por cerca de 40% do consumo de energia primária (Erlandsson &

2

Borg, 2003) e, além disso, pela produção de 40% dos resíduos em cada país (Solís-Guzmán et al., 2013) sendo

evidente a necessidade de adotar medidas que minimizem os gastos energéticos e os impactes no ambiente

associados ao setor (Desideri et al., 2013). Estes impactes ocorrem ao longo de todo o ciclo de vida do edifício,

sendo que, numa perspetiva de ciclo de vida, a fase com maiores impactes ambientais é a fase de

operação/utilização, nomeadamente, 80-90% dos impactes totais do ciclo de vida, enquanto a fase de construção

é responsável por 8-20% e a fase de demolição/fim de vida é responsável por menos de 2-5% (Ortiz et al., 2010).

Ainda que a contribuição da fase de construção, em termos de impactes, não seja muito elevada face ao ciclo de

vida do edifício, esta fase não pode ser ignorada, devido aos impactes negativos associados ao consumo

excessivo de materiais, consumo de água e gestão imprópria dos resíduos gerados (Ortiz et al., 2010).

Relativamente à energia, a energia incorporada nos materiais diz respeito a cerca de 10% da energia utilizada ao

longo da vida útil do edifício. Deste modo, refere-se a uma percentagem muito reduzida quando comparada com

a energia utilizada na fase de operação (energia operacional), pelo que é também importante promover a

eficiência energética da envolvente do edifício (Milne & Reardon, 2013), possibilitando a redução da energia

operacional, e, consequentemente, o consumo de energia associado ao setor da construção.

Por outro lado, há que considerar ainda que, em média, as pessoas passam cerca de 90% do seu tempo em

espaços interiores (Tirone, 2007), pelo que é necessário ter especial cuidado relativamente aos métodos de

construção e materiais utilizados na sua conceção.

Dada a sua importância ao nível dos impactes causados e o desenvolvimento acelerado que o tem caracterizado,

o setor da construção é um setor alvo no que diz respeito aos impactes a ele associados, procurando-se a redução

dos seus impactes negativos, compensação dos irreversíveis e valorização dos positivos.

Desta forma, é importante que se estimule a procura de novas práticas, métodos ou tecnologias, que se traduzam

em menores impactes ambientais, assegurem uma relação mais próxima com o meio ambiente, assim como

níveis de conforto e de qualidade de vida adequados, não negligenciando a proteção e defesa dos recursos

naturais, em tempo presente e futuro.

A procura de soluções construtivas modulares é assim um dos desafios na agenda, que importa incentivar e

promover. Estas são cada vez mais utilizadas, sendo evidentes as suas vantagens em termos funcionais e de

flexibilidade. Além disso, trata-se de um conceito emergente que surge como resposta quer às necessidades

ambientais, quer económicas.

Segundo Lucas & Amado (2013) é necessário evoluir para um novo paradigma que integre os princípios da

sustentabilidade. A perceção da pegada ambiental permite saber quais os impactes associados às soluções

construtivas em causa e ainda perceber quais as oportunidades de melhoria, sendo estes dois pontos fulcrais

para que se evolua no sentido de um desenvolvimento sustentável, onde o setor da construção tem um papel

fundamental. Tendo como base esta necessidade, a Comissão Europeia tem vindo a promover formas de

melhorar a produtividade dos recursos e de dissociar o crescimento económico tanto da utilização dos recursos

como dos impactes ambientais, adotando uma perspetiva de ciclo de vida. Assim, o projeto de Pegada Ambiental

dos Produtos e das Organizações foi iniciado com o objetivo de desenvolver uma metodologia europeia

3

harmonizada para estudos sobre a pegada ambiental que possam abranger um conjunto mais vasto de critérios

de desempenho ambiental relevantes, utilizando uma abordagem de ciclo de vida (EC, 2013).

Considerando que a normalização continua a ser um instrumento fundamental para medir e demonstrar o

desempenho ambiental dos produtos/processos (Desideri et al., 2013), esta dissertação pretende acompanhar

as necessidades futuras em termos de abordagem metodológica, ou seja, a adoção de uma metodologia geral

que permita medir e comunicar os potenciais impactes do ciclo de vida de um produto, integrando o cálculo das

pegadas com base na avaliação do ciclo de vida.

A procura da pegada ambiental de um solução modular é um dos aspetos a considerar, sendo o objeto de estudo

desta dissertação.

1.2 OBJETIVOS

O objetivo desta dissertação consiste em abordar os modos de avaliação da pegada ambiental para um caso

concreto de uma unidade modular fabricada em Portugal, comparando posteriormente estes resultados com

outros casos de estudo, relativos a outras tipologias de construção.

Para tal, procurou-se também avaliar as características de diferentes materiais de construção, analisando as suas

possibilidades de melhoria e providenciando algumas sugestões de alternativas relativamente à seleção de

materiais.

Além disso, pretende-se recorrer a uma variedade de indicadores de desempenho ambiental, de modo a

perceber-se qual a sua utilidade em termos de tomada de decisões.

Assim, é desejável identificar os pontos críticos associados ao desempenho ambiental da tipologia de construção

escolhida, sugerindo pontos de melhoria, para que se atinja o menor impacte possível e obtendo,

simultaneamente, maior reconhecimento a nível ambiental.

Justifica-se assim a realização deste estudo, de forma a auxiliar o processo de tomada de decisões ao nível da

empresa promotora do projeto, permitindo a seleção de materiais mais adequados, culminando com a

caracterização da solução modular em estudo, com vista à sistematização e posicionamento do seu desempenho

ambiental, de forma completa e fundamentada, com base na análise da sua pegada ambiental.

1.3 METODOLOGIA

Para atingir os objetivos propostos, a metodologia abrange, numa primeira fase, o estudo dos conceitos de

Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) e pegadas. Prosseguindo com a revisão do estado da arte no que respeita aos

diferentes instrumentos de apoio à avaliação de ciclo de vida e família de pegadas, para os quais se seleciona

4

metodologias de cálculo especificas que são abordadas no ciclo de vida (Capitulo 2), pegada ecológica, carbono

e hídrica (Capitulo 3), bem como métodos de avaliação do ciclo de vida.

Neste sentido, primeiramente, seleciona-se a ferramenta de avaliação a utilizar, designadamente, o software

SimaPro. De seguida, relativamente a este software, faz-se o levantamento dos vários métodos de avaliação de

impactes disponíveis, assim como das bases de dados existentes, de forma a perceber quais as que mais se

adequam aos objetivos propostos para esta dissertação. Adicionalmente, aborda-se as Declarações Ambientais

de Produto (DAP), a utilizar enquanto ferramenta de obtenção de dados relativos a materiais específicos, assim

como ferramenta de comparação de produtos e serviços, através do desempenho ambiental demonstrado.

Posteriormente, procede-se à seleção do caso de estudo e obtenção da informação para aplicação da

abordagem. No caso de estudo, após devida caraterização, efetua-se a recolha de dados, nomeadamente os

materiais utilizados na sua construção, aferindo-se a sua pegada ambiental, com recurso aos instrumentos de

avaliação selecionados. Neste caso, em detrimento da abordagem tradicional, em que os dados são tratados

numa folha de cálculo utilizando o Microsoft Excel ®, inserem-se os dados recolhidos no software SimaPro e, com

auxílio dos métodos de avaliação de impactes e bases de dados disponíveis, calcula-se os indicadores em estudo.

Após obtenção dos resultados, realiza-se uma avaliação crítica do desempenho ambiental da solução modular

em estudo, procurando-se o seu posicionamento face a outras tipologias de construção e analisando

oportunidades de melhoria.

Para finalizar, discute-se a abordagem considerada, evidenciando limitações e potencialidades, sugerindo ainda

algumas recomendações para trabalhos futuros.

1.4 ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO

A presente dissertação encontra-se dividida em 9 capítulos, referências bibliográficas e anexos, sendo que o seu

conteúdo está disposto da seguinte forma:

ͼ Capitulo 1: Introdução

Define-se o enquadramento geral do tema, apresentando-se o conceito de pegada ambiental, relacionando-o

com a necessidade de abordar uma nova perspetiva no que respeita ao setor da construção. Nesse sentido relata-

se o papel que o ambiente tem atualmente na sociedade, o estado do setor da construção, e a posição que a

sustentabilidade ocupa na definição de novas tipologias de construção. São ainda referidos os principais

objetivos para este trabalho, bem como a metodologia considerada no decorrer deste estudo.

ͼ Capitulo 2: Perspetiva de Ciclo de Vida aplicada ao setor da construção

Apresenta-se o conceito de ACV e descreve-se a sua metodologia, contemplando a descrição das etapas que a

compõem, nomeadamente, definição do objetivo e âmbito, inventário do ciclo de vida, avaliação de impactes do

ciclo de vida e interpretação de resultados.

5

ͼ Capitulo 3: Pegada e Sustentabilidade

Aborda-se os indicadores que compõem a família de pegadas, designadamente, Pegada Ecológica, Pegada de

Carbono e Pegada Hídrica. São apresentados conceitos e modo de cálculo para cada um dos indicadores

considerados.

ͼ Capitulo 4: Instrumentos de Apoio à Avaliação

Revisão do estado da arte no que respeita aos diferentes instrumentos de apoio à avaliação de ciclo de vida e

família de pegadas. Procede-se à seleção e posterior descrição das diferentes ferramentas de avaliação, métodos

para avaliação de impactes ambientais, bases de dados disponíveis e do conceito de declaração ambiental de

produto.

ͼ Capitulo 5: Caso de Estudo

Primeiramente, explora-se o conceito de construção modular e, de seguida, apresenta-se o caso de estudo,

expondo as suas principais características.

ͼ Capítulo 6: Aplicação da Avaliação de Ciclo de Vida ao caso de estudo

Apresentação e análise dos resultados obtidos relativamente à avaliação de ciclo de vida, considerando vários

cenários e simulações.

ͼ Capitulo 7: Cálculo da Família de Pegadas associada ao caso de estudo

À semelhança do capítulo anterior, apresentam-se os resultados obtidos, desta vez, relativamente aos

indicadores que constituem a família de pegadas.

ͼ Capitulo 8: Discussão dos resultados

Discussão dos resultados obtidos e dos cenários considerados, apresentando as melhorias possíveis a

implementar, o posicionamento ambiental associado à solução modular em estudo e as limitações encontradas.

ͼ Capitulo 9: Conclusões e Recomendações

Conclusões referentes a toda a Dissertação, desde o começo dos trabalhos até ao seu término, expõem-se

também algumas recomendações para trabalhos futuros.

ͼ Anexos

Especificação de outros indicadores ambientais que adicionalmente poderiam ser utilizados na análise do caso

de estudo, bem como alguns resultados relativos às pegadas ecológica e hídrica, relativamente às simulações

consideradas.

7

2. PERSPETIVA DE CICLO DE VIDA APLICADA AO SETOR DA CONSTRUÇÃO

2.1 ENQUADRAMENTO

A ACV destaca-se, atualmente, como ferramenta de excelência para a análise e escolha de alternativas,

sobretudo sob uma perspetiva ambiental (Proietti et al., 2013). Sendo que, ao longo das últimas décadas, a sua

utilização tem vindo a acentuar-se.

Uma das primeiras definições oficiais de ACV surgiu em 1991, por parte da SETAC (Society of Environmental

Toxicology and Chemistry), segundo a qual a ACV é vista como um processo objetivo para avaliar as implicações

ambientais associadas a um produto, processo ou atividade, identificando e quantificando o uso de materiais,

energia e as emissões para o ambiente, de forma a determinar o seu impacte, avaliar e implementar estratégias

de melhoria ambiental (Pinheiro, 2006).

Assim, ao contrário do que acontece com outras abordagens, centradas na melhoria do impacte ambiental, a

ACV foca-se no estudo dos aspetos ambientais e impactes potenciais ao longo de toda a vida útil dos produtos

e/ou serviços em estudo. Trata-se de uma abordagem do “berço ao túmulo”, ou seja, desde a extração das

matérias-primas e energia necessárias para a produção, à utilização e eliminação dos produtos, adotando uma

perspetiva global, sem limitações geográficas, funcionais ou temporais (Zabalza et al., 2012).

Considera-se então que o conceito fundamental da ACV assenta na perspetiva de ciclo de vida, representado na

Figura 1, surgindo com a consciência de que qualquer produto, processo ou atividade produz impactes no meio

ambiente, desde que são extraídas as matérias-primas indispensáveis à sua existência até que, após a sua vida

útil, são devolvidas à natureza ou reintegradas no ciclo produtivo (Ferrão, 2009).

Figura 1 Representação do ciclo de vida de um produto (Zabalza et al., 2012)

8

A ACV é usada para comparar materiais e produtos, de forma a perceber qual das alternativas em estudo tem

menor impacte (Kibert, 2003). De facto, também os edifícios podem ser caracterizados segundo esta abordagem,

que permite a comparação do impacte ambiental associado a diferentes edifícios (Sartori & Hestnes, 2007).

Contudo, a sua aplicação ao universo dos edifícios, devido ao grande volume de dados necessários, revela-se

muitas vezes uma tarefa complexa e de difícil aplicação à realidade (Pinheiro, 2006).

Neste caso, a ACV envolve uma análise detalhada de todos os materiais, energia e água consumidos e ainda dos

resíduos e emissões provenientes do ciclo de vida do edifício, desde a extração e processamento das matérias-

primas, ao processo de fabrico, passando pela construção e utilização até à demolição e gestão de resíduos,

incluindo os impactes relativos ao transporte entre todas as etapas consideradas. Assim, esta análise permite

identificar de forma clara os impactes ambientais associados às diferentes fases do ciclo de vida dos edifícios

(Pinheiro, 2006).

Tendo como base os pontos analisados aquando da ACV, e com vista a garantir os objetivos da construção

sustentável, importa desenvolver um conjunto de metodologias a aplicar nas diversas fases do ciclo de vida de

um edifício. Deste modo, as soluções construtivas adotadas devem privilegiar o uso de materiais com baixo

impacte ambiental ao longo do seu ciclo de vida e, ao mesmo tempo, contribuir para um bom desempenho

ambiental na sua fase de utilização.

2.2 OBJETIVOS E APLICAÇÃO

A aplicação da ACV pode ser encarada como um fator de promoção e de inovação de produto, contribuindo para

a sua consolidação nos mercados do futuro, em que as questões ambientais têm vindo a ocupar um lugar de

destaque. A ACV assume, assim, diferentes utilizações, tais como a comparação de produtos concorrentes,

otimização do desempenho ambiental de produtos através da identificação de possibilidades de melhoria nos

processos que constituem o seu ciclo de vida e, ainda, o apoio na tomada de decisões (Ferrão, 2009).

No que respeita ao setor da construção, a metodologia de ACV tem influência, sobretudo, no processo de tomada

de decisões por parte das empresas de construção, com vista ao planeamento de estratégias de ecoeficiência na

edificação, possibilitando (Zabalza et al., 2012):

ͼ Identificação de oportunidades para reduzir os impactes ambientais negativos associados ao setor da

construção, considerando todo o ciclo de vida dos edifícios;

ͼ Definição de prioridades com menores impactes ambientais relativamente ao design ou reabilitação de

edifícios;

ͼ Seleção adequada de fornecedores de materiais de construção e equipamentos energéticos;

ͼ Comparação de diferentes tipologias de design e de materiais/produtos;

ͼ Definição de estratégias e políticas de gestão de resíduos de construção e transporte de materiais;

ͼ Implementação de políticas de apoio à construção e reabilitação.

9

Considerando as suas possibilidades de aplicação, a ACV está associada a um vasto grupo de utilizadores, desde

consultores, engenheiros e arquitetos, até promotores imobiliários.

Na Tabela 1, apresentam-se alguns exemplos de utilizadores desta abordagem, assim com os principais objetivos

associados à sua utilização.

Tabela 1 Tipo de utilizadores de ACV. Adaptado de (Zabalza et al., 2009)

Tipo de utilizador Objetivo da ACV

Planeadores urbanísticos e assessores municipais

Definição de objetivos a nível municipal, regional e nacional.

Informação de políticas de construção/reabilitação.

Contratação e compras públicas considerando os impactes ambientais resultantes.

Definição de objetivos para as zonas a desenvolver.

Promotores imobiliários e clientes

Escolha da localização do edifício.

Dimensionamento do projeto.

Definição de objetivos ambientais para o edifício.

Fabricantes de materiais de construção

Avaliação do impacte dos produtos de construção.

Elaboração Declarações Ambientais de Produto e Rotulagem Ecológica.

Arquitetos, Consultores e Engenheiros Comparação de opções de design (geometria/orientação, opções técnicas,…).

2.3 METODOLOGIA DE ACV

As metodologias de ACV foram desenvolvidas e são utilizadas há alguns anos, contudo, só foram normalizadas

na segunda metade dos anos 90, pela International Organization for Standardization (ISO). Atualmente, esta

metodologia está normalizada nas normas ISO 14040:20061 e ISO 14044:20062.

A metodologia da ACV inclui, de acordo com a norma ISO 14040, quatro fases principais, que se inter-relacionam,

nomeadamente:

ͼ Definição do objetivo e âmbito da análise;

ͼ Inventário dos processos envolvidos;

ͼ Avaliação dos impactes ambientais;

ͼ Interpretação dos resultados.

1 Gestão Ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida: Princípios e Enquadramento 2 Gestão Ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida: Requisitos e Linhas de Orientação

10

Na Figura 2 pode observar-se a relação existente entre as principais fases de um estudo de ACV.

Facilmente se conclui que se trata de um processo iterativo e dinâmico, possibilitando o ajuste das hipóteses

definidas inicialmente ou o complemento/alteração dos dados utilizados em qualquer fase, à medida que os

resultados vão sendo obtidos (Aranda et al., 2006).

2.3.1 DEFINIÇÃO DO OBJETIVO E ÂMBITO

Num estudo de ACV o objetivo e âmbito devem ser definidos de forma clara, devendo ser consistentes com a

aplicação a que se destinam, para que os esforços necessários à conclusão da ACV sejam direcionados de forma

mais eficaz.

Assim, no que respeita ao objetivo, este deve indicar de forma clara qual a aplicação do estudo e as razões que

levaram ao seu desenvolvimento, assim como o público a que é dirigido (Zabalza et al., 2012).

Relativamente ao âmbito, importa, sobretudo, definir os seguintes parâmetros:

ͼ Função do sistema em estudo

Deve descrever-se o produto ou serviço em estudo e indicar-se qual a sua função, para que, caso se pretendam

comparar dois sistemas diferentes, essa comparação seja feita entre sistemas com a mesma função.

ͼ Unidade funcional

A noção de unidade funcional responde à necessidade de quantificação do produto ou serviço, para caracterizar

o seu desempenho ao executar a função que lhe está associada, constituindo uma referência, em relação à qual

se realizará o inventário, ou seja, relativamente à qual se determinarão os dados de entrada e saída (Ferrão,

2009).

De referir também que, no que diz respeito aos estudos comparativos entre dois serviços/produtos, os resultados

da ACV devem ser comparados com base na mesma unidade funcional, à semelhança do que acontece com a

função do sistema, que deverá ser a mesma, tal como referido.

Definição do Objetivo e Âmbito

Avaliação de Impacte

Inventário Interpretação

Figura 2 Metodologia da ACV. Adaptado de (Ferrão, 2009)

11

ͼ Fronteiras do sistema

As fronteiras do sistema delimitam os processos unitários que serão incluídos no estudo. Importa ter consciência

que apenas devem ser consideradas as entradas e saídas que influenciem significativamente as conclusões do

estudo. Desta forma, as fronteiras do sistema devem ser estabelecidas em concordância com os objetivos

definidos para o estudo, podendo posteriormente ser ajustadas de acordo com os resultados preliminares.

Sempre que sejam omitidas etapas do ciclo de vida, processos ou entradas/saídas, deve justificar-se claramente

a opção tomada, de forma a garantir a precisão e representatividade dos resultados obtidos (Zabalza et al., 2012).

No caso concreto dos edifícios, de acordo com as recomendações do CEN/TC 3503, os sistemas a analisar devem

incluir as fases representadas na Figura 3.

Segundo a ISO 14044:2006, a definição de objetivo e âmbito deve ser clara o suficiente, para que quando o

objetivo seja a realização de um estudo comparativo entre dois sistemas, esta comparação seja possível a partir

desta etapa da ACV, ainda antes da realização do inventário e interpretação de resultados.

2.3.2 INVENTÁRIO DO CICLO DE VIDA

Esta é a fase na qual se identificam e quantificam todos os fluxos de energia e de materiais que entram e saem

do sistema durante todo o seu ciclo de vida. O inventário constitui assim o núcleo da ACV, exigindo o maior

dispêndio de tempo associado a qualquer estudo deste tipo (Ferrão, 2009).

3 Comité Europeu de Normalização – Comissão Técnica 350: Sustentabilidade nos trabalhos da construção.

Fase de Utilização Fase de Fim de Vida

Fase de Produto

Processo de Construção

A1

– F

orn

ecim

ento

de

mat

éria

s-p

rim

as

A2

- T

ran

spo

rte

A3

- F

abri

co

A4

- T

ran

spo

rte

A5

- P

roce

sso

de

con

stru

ção

/in

stal

ação

B1

- U

tiliz

ação

B2

- M

anu

ten

ção

B3

- R

epar

ação

B4

- S

ub

stit

uiç

ão

B5

- R

eab

ilita

ção

B6 – Utilização Operacional de Energia

B7 – Utilização Operacional de Água C

1 -

Des

con

stru

ção

C2

- T

ran

spo

rte

C3

– T

rata

men

to d

e R

esíd

uo

s

C4

- D

epo

siçã

o

D

INFORMAÇÃO DO CICLO DE VIDA DO EDIFICIO

INFORMAÇÃO

ADICIONAL ALÉM

DO CICLO DE VIDA

DO EDIFÍCIO

Benefícios e cargas além da

fronteira do sistema

Potencial: - Reutilização - Recuperação - Reciclagem

A1-A3 A4-A5 B1-B7 C1-C4

Figura 3 Etapas do ciclo de vida de um edifício segundo a norma EN 15643-2 do CEN/TC 350.

12

Nesta fase, a partir dos objetivos e dos limites do sistema definidos para a análise, procede-se à recolha de dados,

de forma a calcular e apresentar os fluxos de energia e materiais que entram e saem do sistema. O ciclo de vida

pode então ser entendido e apresentado com uma “árvore de processos”, em que cada bloco representa um

processo, com os respetivos fluxos de entrada e saída definidos.

Para cada processo, as entradas quantificadas incluem o uso de energia e matérias-primas, enquanto as saídas

quantificadas podem incluir emissões para o ar, água e solo, subprodutos e outras descargas, tal como

representado na Figura 4.

2.3.3 AVALIAÇÃO DE IMPACTES DO CICLO DE VIDA

A avaliação global do impacte do ciclo de vida tem por objetivo avaliar os impactes ambientais relativos aos

fluxos associados ao sistema durante a análise de inventário. Assim, nesta fase, avaliam-se os resultados do

inventário de acordo com o método de avaliação de impactes escolhido e as respetivas categorias de impacte

selecionadas.

Desta forma, além das etapas do ciclo de vida a considerar no estudo, definidas no âmbito da ACV, também deve

ser definido o método de avaliação de impactes a utilizar, assim como as respetivas categorias de impacte

associadas. A seleção das categorias de impacte diz respeito ao primeiro passo da avaliação de impactes, pois

estas são responsáveis pela correspondência entre os potenciais impactes associados aos vários fluxos e os

efeitos destes nas áreas relevantes.

Embora existam vários métodos disponíveis que possibilitam o estudo de uma ACV de acordo com os objetivos

definidos, relativamente aos edifícios, o CEN/TC 350 recomenda a utilização das categorias de impacte indicadas

na Tabela 2.

Matérias-primas

Emissões para o ar

Emissões para a água

Energia

Emissões para o solo

Subprodutos e outras descargas

Aquisição de matérias-primas

Produção

Utilização e manutenção

Gestão de Resíduos

Figura 4 Inventário do ciclo de vida aplicado a um processo unitário do sistema (Zabalza et al., 2012)

13

Tabela 2 Categorias de impactes para ACV em edifícios sugeridas pelo CEN/TC 350 (CEN, 2011)

Categoria de Impacte

Aquecimento global

Depleção da camada de ozono estratosférico

Acidificação

Eutrofização

Formação de ozono troposférico

Esgotamento de recursos abióticos

Após a definição do método de avaliação de impactes e das categorias de impacte a analisar, em linhas gerais, o

cálculo dos impactes ambientais passa pelas seguintes etapas: classificação, caracterização, normalização e

ponderação, descritas seguidamente (Ferrão, 2009; Zabalza et al., 2012).

ͼ Classificação

Nesta etapa, especifica-se quais as categorias de impacte associadas a cada entrada ou saída do inventário, de

acordo com o tipo de alteração que podem provocar no ambiente. Assim, os dados obtidos na análise do

inventário são agrupados e atribuídos às respetivas categorias de impacte. O resultado final é um inventário

agrupado e simplificado onde apenas aparecem os fluxos energéticos e de materiais que afetam as categorias

selecionadas.

ͼ Caracterização

A caracterização diz respeito à avaliação dos diferentes fluxos energéticos e de materiais, de forma a calcular os

indicadores numéricos de cada categoria de impacte. As substâncias que contribuem para uma determinada

categoria de impacte são multiplicadas por um fator de caracterização que expressa a contribuição relativa da

substância em causa. O resultado da caracterização descreve o perfil ambiental do sistema, composto pelo

conjunto de indicadores ambientais das categorias de impacte consideradas. Ou seja, resulta num perfil

ambiental agrupado por categorias de impacte, avaliadas, cada uma delas, através de um indicador numérico.

ͼ Normalização

Nesta etapa procede-se à normalização dos valores obtidos na fase de caracterização, através da divisão dos

vários indicadores numéricos que compõem o perfil ambiental por um valor de referência, em cada categoria de

impacte ambiental (por exemplo, o valor médio anual correspondente ao impacte ambiental associado a um

cidadão europeu num determinado ano, para a categoria de impacte em análise).

Desta forma, é possível calcular a importância relativa dos indicadores de impacte ambiental do sistema

analisado, em relação às magnitudes reais ou previstas à escala nacional, continental ou global para esses

indicadores.

14

ͼ Ponderação

Nesta etapa, são atribuídos pesos às pontuações, normalizadas ou não, de modo a representar a importância

relativa de cada categoria de impacte. Tal acontece pois, apesar de a normalização facilitar a visualização dos

resultados, não permite que se faça uma avaliação global, uma vez que as diferentes categorias de impacte são

consideradas de igual importância.

Assim, a ponderação dos resultados das diferentes categorias de impacte permite a comparação direta entre si

e inclusive agrupá-las num único indicador global. Os resultados dos indicadores das diferentes categorias de

impacte são assim convertidos em unidades comuns utilizando fatores de ponderação numéricos baseados em

valorizações subjetivas ou juízos de valor (por exemplo, num pais afetado pelas alterações climáticas, esta

categoria de impacte terá uma grande importância).

Importa referir que, de acordo com as normas ISO, apenas as etapas de classificação e caracterização são

obrigatórias, enquanto as etapas de normalização e ponderação são opcionais.

2.3.4 INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS

Tal como o nome indica, esta etapa refere-se à análise e interpretação conjunta dos resultados das fases descritas

anteriormente, a fim de estabelecer as conclusões e recomendações finais sobre o sistema analisado, de acordo

com os objetivos do estudo.

De um modo geral, esta fase é composta por três elementos fundamentais (Zabalza et al., 2012):

ͼ Identificação das variáveis significativas

Análise dos resultados de forma a compreender quais os processos unitários que implicam um maior impacte e

quais podem ser ignorados, por terem impactes menos significativos.

ͼ Verificação dos resultados

De forma a comprovar a fiabilidade e confiança nos resultados do estudo, pode fazer-se uma análise de

integralidade, sensibilidade e de coerência. A análise de integralidade pretende assegurar que toda a informação

relevante e os dados necessários para a sua interpretação estão disponíveis e completos; segue-se a análise de

sensibilidade que avalia a fiabilidade dos resultados finais e conclusões, determinando se são afetados por

incertezas nos dados ou nos métodos de avaliação selecionados; e, por fim, a análise de coerência avalia se os

pressupostos, métodos e dados são coerentes com o âmbito do estudo.

ͼ Conclusões e recomendações

Para finalizar o estudo, devem ser tomadas as devidas conclusões e expostas as possíveis recomendações para

análise futura, que servirão de apoio na tomada de decisões.

15

Tendo como base as vantagens e as possibilidades de aplicação descritas anteriormente, torna-se evidente a

preocupação em avaliar as características dos produtos e materiais de construção, incrementando a aplicação

da ACV, assim como recorrendo ao estudo das respetivas pegadas. Esta necessidade surge como resposta às

crescentes preocupações relativamente ao impacte da construção sobre o ambiente, com vista à promoção da

utilização de materiais e produtos mais adequados do ponto de vista ambiental.

A título de exemplo, a ACV e a pegada ecológica fazem parte de um largo conjunto de indicadores apresentados

por Chambers et al. (2000), que operam na dimensão ambiental e medem a sustentabilidade ecológica, focando

a relação de dependência dos seres humanos com os recursos naturais e a capacidade que o ambiente natural

tem em atender às suas necessidades.

Neste sentido, além da ACV, de forma a completar e tornar mais interessante a interpretação dos resultados,

optou-se por complementar esta dissertação com o estudo da pegada ecológica, pegada de carbono e pegada

hídrica do projeto em análise.

17

3. PEGADA E SUSTENTABILIDADE

Um dos maiores desafios do desenvolvimento sustentável consiste na necessidade de alterar os atuais padrões

de consumo dos recursos naturais e de geração de resíduos, cujas taxas têm, na generalidade, vindo a crescer,

sendo essencial a sua quantificação e avaliação de impactes.

As múltiplas atividades humanas exigem materiais, quer para efeitos construtivos, quer em termos alimentares,

energia para transporte, água para abastecimento e espaço para o fornecimento de bens e serviços. Interessa

estudar os níveis de consumo que essas atividades exigem, procurando determinar qual a necessidade anual de

materiais, de energia e respetiva componente de renovabilidade, que quantitativos de água são necessários, que

pressão se produz sobre o território e, ainda, perceber se a Terra dispõe de capacidade de suporte para essas

atividades (Pinheiro, 2006).

De forma a compreender a dimensão e importância da pressão das atividades antropogénicas, uma das

possibilidades de análise assenta na sistematização da pegada, sendo exemplos da sua aplicação a avaliação

traduzida no espaço necessário para suportar ou absorver esse impacte (Pegada Ecológica), a emissão de gases

com efeito de estufa (Pegada de Carbono), assim como o consumo de água (Pegada Hídrica) associados a estas

atividades.

3.1 PEGADA ECOLÓGICA

3.1.1 ENQUADRAMENTO

Desenvolvida por W. Rees e Matis Wackernagel, em 1996, a pegada ecológica (PE), é uma das metodologias que

permite a caracterização das atividades e respetivos fluxos, de forma a precisar a necessidade de espaço para

alimentação, tecido, madeira, energia e infraestruturas. Traduz-se assim na área biologicamente produtiva

necessária para suportar as necessidades de recursos e absorver os resíduos gerados por um individuo, uma

comunidade, uma atividade ou um edifício, num ano (Pinheiro, 2006).

No caso dos edifícios, o estudo da sua PE é muito importante, pois o setor da construção é o maior consumidor

de recursos, tais como madeira, minerais, água e energia. Na União Europeia, a construção de edifícios é

responsável pelo consumo de 40% do total de materiais, 40% do consumo total de energia primária e gera 40%

do total de resíduos, sendo o principal responsável pela detioração do ambiente e pela crescente expansão dos

solos utilizados para áreas construídas (Baño Nieva & Vigil-Escalera del Pozo, 2005). Deste modo, perspetivando-

se uma melhoria do desempenho ambiental dos edifícios, é necessário proceder à sua avaliação através de

indicadores, de modo a quantificar o peso dos seus impactes, considerando todo o seu ciclo de vida, desde a

extração de matérias-primas até à sua demolição (Solís-Guzmán et al., 2013).

A PE é entendida como um método que pode gerar uma avaliação da sustentabilidade de forma objetiva,

agregada e não tendenciosa (Wackernagel & Rees, 1996), permitindo a comparação de diferentes padrões de

18

consumo. A principal vantagem da sua utilização é o facto de os resultados serem apresentados de forma atrativa

e intuitiva, e, além disso, a sua metodologia ser continuamente desenvolvida e melhorada (Čuček et al. 2012).

De referir também a sua vasta área de aplicação, que pode ser feita a escalas tão distintas quanto um simples

produto, um edifício, uma cidade, um país ou até mesmo o planeta como um todo (Ewing et al., 2010).

Quando se fala em PE, é importante ter presente o conceito de biocapacidade, sendo que este diz respeito à

oferta ecológica, que corresponde à área biologicamente produtiva disponível no planeta, isto é, a área

disponível para produzir recursos renováveis e absorver as emissões de CO2 (WWF, 2012b).

A biocapacidade tem em consideração a área disponível e a sua produtividade, considerando (WWF, 2012a):

ͼ Terras cultiváveis para a produção de alimentos, fibras e biocombustíveis;

ͼ Pastagens para produtos de origem animal, como carne, leite e lã;

ͼ Áreas de pesca costeiras e continentais;

ͼ Florestas, que tanto fornecem madeira como podem absorver CO2.

O foco na terra biologicamente produtiva e água para os seres humanos reflete a perspetiva antrópica associada

ao cálculo da PE (Wackernagel et al., 2005), fornecendo assim uma avaliação global das múltiplas pressões

antropogénicas (Galli et al., 2012), que normalmente são estudadas de forma independente (emissões de CO2,

consumo de recursos, alterações no uso do solo, entre outras).

A comparação da PE de uma área com a respetiva biocapacidade traduz o balanço da sustentabilidade dessa

área. Se a PE for superior à biocapacidade, estamos perante uma situação de défice ecológico, ou seja, o consumo

de recursos faz-se a uma taxa superior à qual os ecossistemas são capazes de os regenerar e é libertado mais CO2

do que os ecossistemas conseguem absorver. Assim, comparando as necessidades da humanidade e a

capacidade bioprodutiva e regenerativa do planeta pode avaliar-se a sustentabilidade dos estilos de vida.

Segundo Pinheiro (2006), desta forma, é possível concluir que o mínimo de sustentabilidade ocorrerá quando a

PE da humanidade for menor que a capacidade bioprodutiva do planeta.

A avaliação da PE faz-se pela soma das áreas necessárias ao fornecimento dos recursos renováveis, das áreas

ocupadas por infraestruturas e das áreas necessárias para absorção de emissões de CO2, representadas na Figura

5.

19

São assim consideradas seis áreas distintas, que representam seis serviços ecossistémicos-chave, cujas definições

são apresentadas na Tabela 3.

Tabela 3 Definição das componentes da pegada ecológica. Adaptado de (WWF, 2012b; Ferrão, 2009)

Componente Definição

Carbono Representa a extensão de áreas florestais necessária para absorver as emissões de CO2 provenientes da queima de combustíveis fósseis.

Áreas de Cultivo

Representa a extensão de áreas de cultivo necessárias para produzir alimentos e fibras para consumo humano e ração para animais.

Estas áreas correspondem ao solo mais produtivo, o qual pode gerar quantidades significativas de biomassa.

Pastagens Representa a extensão de áreas de pastagem utilizadas para alimentar os animais. Estas correspondem a áreas menos produtivas comparativamente às áreas de cultivo.

Floresta Representa a extensão de áreas florestais necessárias para o fornecimento de madeira.

Áreas de Pesca Calculada a partir da estimativa de produção primária necessária para sustentar o peixe e marisco capturados, com base em dados de captura relativos a espécies marinhas e de água doce.

Áreas Construídas Representa a extensão de áreas cobertas por infraestruturas, ou seja, espaços adaptados pelo homem, onde se desenvolveu uma significativa atividade de construção.

Floresta

Carbono

Áreas de Cultivo

Áreas de Pesca

Pastagens

Áreas construídas

Figura 5 Componentes da Pegada Ecológica. Adaptado de (WWF, 2012b)

20

Como são consumidos recursos de todo o planeta, a PE contabiliza as áreas referidas anteriormente

independentemente da sua localização. Deste modo, tanto a PE como a biocapacidade são, preferencialmente,

expressas em hectares globais (gha), sendo que um hectare global representa a capacidade produtiva de um

hectare de terra, considerando a produtividade média mundial. Assim, se as áreas consideradas forem altamente

produtivas, a biocapacidade do país pode incluir mais hectares globais do que a quantidade efetiva de hectares

terrestres. Um hectare global pode então definir-se como um hectare de produtividade média mundial para

terras e águas produtivas, no período de um ano (WWF, 2012a).

Contudo, importa salientar que, no caso de um produto, a sua PE é apresentada em hectares globais por unidade

de tempo, ao contrário do que acontece relativamente à PE de uma organização ou de uma população,

apresentadas somente em hectares globais. Tal acontece porque a PE de uma organização ou população diz

respeito a um fluxo contínuo de recursos naturais. Por sua vez, os produtos representam um fluxo de recursos

naturais ao longo de um determinado período de tempo (GFN, 2009).

3.1.2 MODO DE CÁLCULO

O cálculo da PE baseia-se em duas premissas: a primeira considera que é atualmente possível quantificar a

maioria dos recursos que consumimos e grande parte dos resíduos que geramos; a segunda assume que, para

muitos destes recursos, podem ser calculadas as áreas biologicamente produtivas necessárias para os produzir

(Ferrão, 2009).

Para calcular a PE importa ainda considerar alguns parâmetros, entre eles a produtividade, sendo que os dados

de produtividade correspondem ao rendimento de cada um dos materiais consumidos. As unidades mais comuns

são t ha-1 ano-1 que representa a quantidade que é possível extrair em massa, de uma determinada área, num

ano (no caso da PE de um produto). Por outro lado, o fator de equivalência representa a produtividade média

mundial de uma dada área bioprodutiva, relativamente à produtividade média mundial de todas as áreas

bioprodutivas. Por exemplo, as áreas de cultivo são mais produtivas comparativamente às pastagens, logo têm

um fator de equivalência maior que o das pastagens. Por fim, há ainda a considerar o fator de produtividade que

descreve até que ponto uma área bioprodutiva num determinado país é mais (ou menos) produtiva que a média

global da mesma área bioprodutiva. Cada país tem o seu grupo de fatores de produtividade para cada tipo de

área bioprodutiva e todos os anos são calculados novos fatores. Eles representam a razão entre a área que um

país utiliza para produzir os seus bens e a área que seria necessária para produzir os mesmos bens com as médias

de produtividade mundial (Wackernagel et al., 2005).

De forma a calcular a PE em hectares globais é então necessário considerar os fatores de equivalência e de

produtividade de acordo com o Relatório National Footprint Accounts4, sendo que a edição considerada não

pode ser mais do que dois anos anterior relativamente aos dados em análise. Além disso, também as áreas

bioprodutivas consideradas (correspondentes às áreas enunciadas na Tabela 3), tanto para a PE como para a

4 Na presente dissertação será utilizada a edição referente ao ano de 2012, National Footprint Accounts, 2012 Edition (GFN, 2013)

21

biocapacidade, deverão estar de acordo com o documento referido (GFN, 2009). Deste modo, o cálculo da PE de

um produto é efetuado utilizando a Equação 1.

𝑃𝐸𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 = ∑𝑄𝑖

𝑃𝑖

× 𝐹𝑒 × 𝐹𝑝

𝑖

Equação 1 Cálculo da Pegada Ecológica de um produto (Wackernagel et al., 2005)

Onde,

𝑃𝐸𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 – Pegada Ecológica de um produto, em gha.ano;

𝑄𝑖 – Quantidade de produto, em t;

𝑃𝑖 – Produtividade, em t ha-1 ano-1

𝐹𝐸 – Fator de Equivalência, em gha ha-1

𝐹𝑃 – Fator de Produtividade

3.2 PEGADA DE CARBONO

3.2.1 ENQUADRAMENTO

A popularidade do termo pegada de carbono (PC) tem crescido nos últimos anos, em resposta à crescente

sensibilização do público para as questões ambientais e alterações climáticas, tornando-se um dos indicadores

ambientais mais importantes (Galli et al., 2012).

Apesar da sua crescente popularidade, ainda não existe uma definição clara e única para o termo PC, mas este

pode entender-se como a quantidade de CO2 e outros gases com efeito de estufa (GEE) emitidos, direta ou

indiretamente, ao longo do ciclo de vida de um processo ou produto (UK POST, 2011). Deste modo, a PC pode

incluir atividades de indivíduos, populações, governos, empresas, organizações, processos, setores da indústria,

entre outros (Galli et al., 2012). Contudo, importa referir que, com a crescente tomada de consciência

relativamente aos elevados níveis de CO2 e às alterações climáticas, a atenção começa a centrar-se nos

comportamentos individuais como fonte de emissões globais de carbono (Padgett, Steinemann, Clarke, &

Vandenbergh, 2008).

Ao contrário do que acontece com a PE, a PC não é expressa em termos de área. A quantidade total de GEE é

medida em unidades de massa (kg, t, …), não sendo feita nenhuma conversão para unidades de área (ha, m2,

km2, …). Tal acontece porque esta conversão seria baseada em premissas que aumentariam as incertezas e erros

associados à estimativa da PC (Wiedmann & Minx, 2008).

Deste modo, quando apenas se tem em conta o CO2 associado a uma determinada atividade ou produto, a

unidade utilizada é o kg CO2. Por outro lado, se forem considerados outros GEE, a unidade será o kg CO2 eq, que

diz respeito à massa de CO2 equivalente (Galli et al., 2012). Assim, é possível que o potencial efeito nas alterações

climáticas associado a diferentes atividades seja contabilizado e comparado, considerando uma base comum

22

(Boguski, 2010). De acordo com a PAS 20505, a PC deve incluir emissões relativas aos diferentes GEE, como

dióxido de carbono (CO2), óxido nitroso (N2O), metano (CH4), além de uma grande variedade de hidrocarbonetos

halogenados incluindo CFCs, HCFCs e HFCs (BSI, 2011).

Devido à sua popularidade e relevância enquanto indicador ambiental, a PC poderá ser utilizada para sensibilizar

os consumidores para as emissões de GEE associadas ao seu estilo de vida e aumentar a consciencialização sobre

as emissões indiretas de governos e empresas (Galli et al., 2012). Adicionalmente, as empresas podem ainda

utilizar os resultados de estudos relativos à PC como um auxiliar na tomada de decisões, tornando-se cada vez

mais eficientes (Boguski, 2010).

Além disso, também no setor da construção, a PC tem um papel muito importante. Estudos realizados pela

Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE) sugerem que este setor é responsável

por cerca de 30% das emissões de GEE nos países da OCDE (UNEP, 2007a).

Assim, é importante que seja também aplicado o conceito de PC a este setor, fazendo uma análise que integre

todas as fases do ciclo de vida dos edifícios, desde a extração e processamento das matérias-primas, até às fases

de construção, operação e demolição dos edifícios.


Para proceder ao cálculo da PC podem ser utilizadas diferentes metodologias, com âmbitos de aplicação

variáveis. Um cálculo rigoroso da PC, que tenha em conta as emissões diretas e indiretas, exige conhecimentos

e recursos técnicos significativos.

Para calcular a PC, as emissões dos diferentes GEE são convertidas para CO2 equivalente (CO2 eq), usando o

Potencial de Aquecimento Global, em inglês Global Warming Potential (GWP), que representa as quantidades

de GEE que contribuem para o aquecimento global e as alterações climáticas (Čuček et al., 2012), considerando,

geralmente, um horizonte temporal de 100 anos (Plattner et al., 2009). A título de exemplo, na Tabela 4,

apresenta-se o GWP para alguns GEE mais comuns.

Tabela 4 Potencial de aquecimento global para alguns GEE mais comuns (APA, 2014)

GEE GWP Fonte

Dióxido de Carbono (CO2) 1 Uso de combustíveis fósseis

Metano (CH4) 21 Animais ruminantes e resíduos orgânicos

Óxido Nitroso (N2O) 310 Agricultura

5 A PAS 2050 é uma norma que estabelece uma metodologia consistente para a avaliação das emissões de GEE, ao longo do ciclo de vida de um bem ou serviço (pegada de carbono).

23

Seguidamente, com base na avaliação do seu ciclo de vida, a PC de um determinado produto ou serviço é

calculada segundo a Equação 2.

𝑃𝐶 = ∑(

𝑛

𝑖=1

𝑄𝑖 × 𝛿𝑖)

Equação 2 Cálculo da Pegada de Carbono (BSI, 2011)

Onde,

PC – Pegada de Carbono associada ao bem ou serviço em estudo, em kg CO2 eq;

Qi – Dados da atividade, em kg, L, kWh, tkm, …;

δi – Fator de emissão, em kg CO2 eq por unidade (kg, L, kWh, tkm, …).

Assim, para calcular a PC de um edifício, as emissões de GEE provenientes das atividades que integram todas as

fases consideradas do seu ciclo de vida são convertidas para CO2 equivalente e, posteriormente, somadas de

forma a obter a PC associada ao ciclo de vida do edifício em análise.

Na prática, pode ser difícil analisar o ciclo de vida completo, pois, algumas fases, como é o caso do fim de vida,

podem ser incertas. Ainda assim, a análise da PC considerando as diferentes fases do ciclo de vida fornece sempre

uma visão mais abrangente do que considerando apenas as emissões diretas de forma isolada (UK POST, 2011).

3.3 PEGADA HÍDRICA

3.3.1 ENQUADRAMENTO

A água é um recurso escasso e essencial para a qualidade de vida das populações bem como para o seu

desenvolvimento económico. As pressões sobre este recurso têm vindo a aumentar, tornando-se urgente a sua

preservação e promoção da eficiência na sua utilização. Deste modo, verifica-se a necessidade de um indicador

que permita avaliar o consumo de água. Em resposta a esta necessidade, em 2002, surgiu o conceito de pegada

hídrica (PH), introduzido pelo professor A. Y. Hoekstra (A Y Hoekstra, 2003).

O conceito de PH diz respeito à utilização da água, que considera tanto o seu uso de forma direta, como indireta,

representando o volume de água usado, consumido ou poluído, por unidade de tempo ou por unidade funcional

(Čuček et al., 2012). Sendo que a PH de um individuo, um processo, uma comunidade ou uma organização, é

expressa em termos de volume de água doce usado por unidade de tempo (por exemplo, m3/ano) e a PH de um

produto apresenta-se como volume de água doce usado por unidade de produto (por exemplo, m3/kg) (A Y

Hoekstra, 2008).

A PH pode ser classificada em azul, verde ou cinzenta. A PH azul refere-se ao volume de água subterrânea e de

superfície consumidos; a PH verde diz respeito ao consumo de água proveniente da precipitação que se encontra

armazenada no solo; e a PH cinzenta está associada aos impactes da poluição nos recursos hídricos, sendo

24

definida como o volume de água doce necessário para diluir a carga de poluentes com base em padrões de

qualidade existentes (Galli et al., 2012). Assim, a PH é mais do que o volume total de água usado, esta refere-se

especificamente aos fluxos de água em utilização, assim como onde e quando foi utilizada (A Y Hoekstra, 2008).

Na Figura 6 apresentam-se os fluxos de água considerados num processo de produção.

De referir que, normalmente, opta-se apenas por analisar a PH azul, pois os recursos a ela associados são mais

escassos e com maiores custos associados, comparativamente à PH verde e PH cinzenta (A Y Hoekstra et al.,

2011).

À semelhança dos conceitos apresentados anteriormente, também a PH pode ter várias aplicações, podendo ser

usada relativamente a um produto ou atividade em particular, um grupo de consumidores bem definido (por

exemplo, um individuo, uma cidade ou um país) ou um grupo de produtores (por exemplo, uma organização

pública, uma empresa ou setor económico) (Čuček et al., 2012).

A PH é similar ao conceito de água virtual (desenvolvido em anexo, Anexo I), contudo trata-se de um conceito

mais abrangente, uma vez que fornece uma dimensão espacial e temporal ao conceito de água virtual. Desta

forma, a PH permite analisar os impactes decorrentes do consumo de água, assim como a formulação de políticas

que permitam o seu controlo e melhoria (A Y Hoekstra, 2008).

Por outro lado, do ponto de vista do desenvolvimento urbano, o setor da construção é considerado um grande

consumidor de recursos hídricos (Bardhan, 2011), pelo que também é importante analisar e avaliar o consumo

de água e a eficiência da sua utilização, aplicando o conceito de PH ao universo dos edifícios.

Água, chuva

Água, lago

Água, rio

Água, uso em turbinas, origem natural

não especificada

Água, refrigeração, origem natural não

especificada

Água, salgada, oceano

Água, salgada, solo

Água, subterrânea

Água, ar

Água, incorporada

Águas residuais, para tratar

Água, rio/lago

Água, oceano

Água, solo

P

roce

sso

Un

itár

io

Entradas = Saídas

Figura 6 Fluxos de água considerados num processo de produção Adaptado de (Flury et al., 2011)

25


A PH de um produto é definida como o volume total de água doce usada direta ou indiretamente para produzir

esse mesmo produto. Desta forma, a PH de um produto estima-se com base em dados de utilização de água em

todas as etapas da sua cadeia de produção (A Y Hoekstra et al., 2011). Considerando que este procedimento é

similar para todos os tipos de produtos, a PH de um edifício calcula-se somando a PH de todos os produtos que

o compõem.

Segundo Hoekstra (2011), tendo como base um sistema de produção simples, em que se pressupõe que do

mesmo apenas resulta um produto, a PH desse produto é calculada considerando a Equação 3.

𝑃𝐻𝑝𝑟𝑜𝑑[𝑝] =∑ 𝑃𝐻𝑝𝑟𝑜𝑐[𝑠]𝑘

𝑠=1

𝑃[𝑝]

Equação 3 Cálculo da Pegada Hídrica de um produto (Hoekstra 2011)

Onde,

𝑃𝐻𝑝𝑟𝑜𝑑[𝑝] – Pegada Hídrica associada ao produto, em m3/kg;

𝑃𝐻𝑝𝑟𝑜𝑐[𝑠] – Pegada Hídrica associada a uma etapa do processo de produção, em m3/ano;

P – Quantidade produzida de produto, em kg/ano.

Assim, para calcular a PH de um edifício, considera-se cada produto (p) individualmente e contabiliza-se a PH de

cada etapa (s) da sua produção. Deste modo, a PH do produto final p é calculada considerando todas as PH dos

processos que compõem o seu sistema de produção. Por fim, a PH do edifício resulta da soma das PH de todos

os produtos considerados na sua construção.

3.4 COMPARAÇÃO DA FAMÍLIA DE PEGADAS

Desde o aparecimento do conceito de sustentabilidade têm sido desenvolvidos vários indicadores destinados à

avaliação do mesmo. Nesta dissertação destacam-se três desses indicadores: PE, PC, PH. Estes indicadores

compõem a Família de Pegadas, ou seja, um conjunto de indicadores que permite a análise da pressão humana

no planeta, considerando diferentes perspetivas (Galli et al., 2012).

Optou-se por realizar uma análise conjunta de vários indicadores com base na premissa de que nenhum indicador

por si só é capaz de avaliar os progressos da sustentabilidade, devendo ser utilizados e interpretados

conjuntamente, pois são complementares, fornecendo uma análise mais completa.

Além disso, sabe-se que um indicador é, por definição, uma simplificação de uma realidade muito mais complexa,

pelo que é importante agrupar vários indicadores, de forma a produzir uma análise em que estes interajam e se

complementem.

26

Desta forma, o conceito de Família de Pegadas destina-se, sobretudo, ao auxílio na formulação de políticas e na

tomada de decisões, permitindo uma compreensão da diversidade de pressões da atividade humana a que o

planeta está sujeito. Representando uma base quantificável e racional para dar início a discussões e desenvolver

respostas sobre os limites dos recursos naturais, consumo de água doce e emissões de GEE.

Na Tabela 5 apresentam-se algumas características dos indicadores que compõem a família de pegadas.

Tabela 5 Comparação dos diferentes indicadores em estudo (Herva et al. 2011; Galli et al., 2012).

Pegada Ecológica Pegada de Carbono Pegada Hídrica

Definição

Área biologicamente produtiva necessária para suportar as necessidades de recursos e absorver os resíduos gerados por um individuo, uma comunidade, uma atividade ou um edifício, num ano.

Quantidade de CO2 e outros gases com efeito de estufa (GEE) emitidos, direta ou indiretamente, ao longo do ciclo de vida de um processo ou produto.

Apropriação humana do volume de água doce necessária para o consumo humano.

Unidades

Hectares globais (gha) de terra bioprodutiva.

Normalmente os valores vêm expressos per capita.

No caso da PE de um produto, as unidades são gha/ano.

kg CO2 quando apenas se tem em conta o CO2.

kg CO2 eq quando estão incluídos outros GEE, além do CO2.

PH de um processo: volume de água por unidade de tempo (normalmente m3/ano);

PH de um produto: m3/kg;

PH de uma área geográfica: volume de água por unidade de tempo.

Utilidade

Avalia os limites do planeta e identifica os ecossistemas sob pressão induzida pela sociedade.

Analisa o progresso em direção ao desenvolvimento de critérios mínimos de sustentabilidade (procura ≤ oferta).

Informa sobre o impacte ambiental de diferentes estilos de vida para o público em geral.

Acompanha a pressão sobre a biodiversidade.

Demonstra a distribuição desigual do uso de recursos naturais e a necessidade de implementação de políticas internacionais que promovam um equilíbrio na utilização dos recursos entre os diferentes países.

Avalia as políticas internacionais relativas às alterações climáticas.

Proporciona uma melhor compreensão da responsabilidade dos países e facilita a cooperação internacional dos países desenvolvidos e em desenvolvimento.

Analisa a utilização de energias alternativas.

Permite uma avaliação clara sobre a contribuição humana para as mudanças climáticas.

Permite uma análise completa da utilização de água doce, referindo-se especificamente ao tipo de água em utilização, assim como onde e quando foi utilizada.

Além do consumo de água, permite ter noção em termos de poluição gerada e do volume de água necessário para a compensar.

Analisa os impactes decorrentes do consumo de água.

Possibilita a formulação de políticas que permitam o controlo e melhoria da utilização de água doce.

Disponibiliza às empresas uma forma de controlar a sua dependência em termos de recursos hídricos ao longo da sua cadeia de produção.

27

Tabela 5 (Cont.) Comparação dos diferentes indicadores em estudo (Herva et al., 2011; Galli et al., 2012).

Pegada Ecológica Pegada de Carbono Pegada Hídrica

Aspetos Positivos

Fornece uma avaliação global das múltiplas pressões antropogénicas.

Resultados apresentados de forma atrativa e intuitiva, e, além disso, a sua metodologia ser continuamente desenvolvida e melhorada.

Vasta área de aplicação, que pode ser feita a escalas tão distintas quanto um simples produto, um edifício, uma cidade, um país ou até mesmo o planeta como um todo.

Fornece uma orientação para estabelecer medidas de mitigação.

Comparável com a área disponível para produção de bens e absorção de emissões (biocapacidade).

Simples e intuitivo.

Atrativo para empresas.

O facto de ser apresentada em CO2eq permite que o potencial efeito nas alterações climáticas associado a diferentes atividades seja contabilizado e comparado.

Permite uma avaliação abrangente da contribuição das ações humanas nas emissões de GEE.

A base de dados para o cálculo da pegada de carbono é relativamente mais consistente do que das outras pegadas.

Representação espacial da distribuição da procura de água por país.

Mais abrangente e completa, quando comparada com outros indicadores, como a Água Virtual.

Ferramenta eficaz para sensibilização do público.

Avalia a utilização de água doce, constituído uma boa ferramenta para fins de planeamento estratégico.

Aspetos Negativos

Apesar de evidenciar pressões que possam levar à degradação do capital natural, não prevê impactes futuros.

São necessários modelos adicionais para avaliar o impacte das alterações climáticas a nível nacional e local.

Contempla apenas a apropriação humana de recursos hídricos.

Dificuldade em encontrar dados locais para o seu cálculo.

Atendendo às características e comparações apresentadas na Tabela 5, são visíveis as semelhanças entre os três

conceitos que compõem a Família de Pegadas, no entanto a sua origem e finalidade diferem. O conceito de PE

assenta na procura de um indicador que analise a proporção da biocapacidade do planeta que tem vindo a ser

apropriada, enquanto a PC surge como um conceito que permite quantificar a contribuição de várias atividades

para as alterações climáticas. Por outro lado, a PH foca-se na exploração da dimensão global da água enquanto

recurso natural.

28

3.5 OUTRAS ABORDAGENS

A gestão dos recursos do planeta tem-se tornado uma questão central no que respeita à tomada de decisões.

Deste modo, abordagens que contemplem uma análise integrando diferentes indicadores permitem que sejam

tomadas decisões com base numa avaliação global das múltiplas pressões exercidas sobre os recursos, facilitando

desta forma a tomada de decisão, assim como permitem evitar custos adicionais quer no que diz respeito a

medidas de mitigação, quer no uso excessivo de recursos (Galli et al., 2012).

O conceito de Família de Pegadas complementa as análises tradicionais da procura humana por recursos, unindo

as perspetivas dos consumidores e produtores. Tal acontece porque estes indicadores apresentam uma base

quantificável e racional que permite o desenrolar de questões e o desenvolvimento de respostas no que diz

respeito à eficiência dos processos de produção, aos limites do consumo de recursos e à distribuição

internacional dos recursos naturais no planeta (Senbel et al., 2003).

Os indicadores que compõem a Família de Pegadas são calculados considerando uma perspetiva de ciclo de vida

dos produtos em análise. Sendo interessante, além dos próprios indicadores, a realização da referida análise ACV

ao projeto em estudo, permitindo abordar de forma estratégica e integrada questões de design, produção,

utilização e gestão do ciclo de vida de produtos simples e complexos, como os edifícios, as suas infraestruturas

e serviços no contexto de áreas urbanas.

Assim, nesta dissertação, será feita uma análise com base no ciclo de vida do caso de estudo, realizando-se uma

ACV ao mesmo e também nos indicadores que compõem a Família de Pegadas, de forma a complementar a

mesma no que diz respeito a impactes resultantes do projeto. Contudo, importa referir que seria também

possível recorrer a outros indicadores, tais como Mochila Ecológica e Água Virtual (descritos com mais detalhe

em anexo, na secção Anexo I) de forma a abordar outras perspetivas de análise.

29

4. INSTRUMENTOS DE APOIO À AVALIAÇÃO

De forma a calcular a pegada ambiental e os impactes decorrentes de todo o ciclo de vida do projeto em estudo,

é possível recorrer a diversos instrumentos que possibilitam esta análise.

Nesta dissertação, a referida análise será realizada com recurso a instrumentos tão distintos quanto softwares

com métodos diferenciados de avaliação de impactes do ciclo de vida, bases de dados e, ainda, recorrendo a

declarações ambientais de produto, com dados relativos a produtos específicos.

Seguidamente, apresenta-se a descrição de alguns desses instrumentos de apoio à avaliação, sendo também

realizadas algumas comparações entre as várias opções disponíveis.

4.1 FERRAMENTAS DE AVALIAÇÃO

É possível encontrar uma grande variedade de ferramentas disponíveis para satisfazer as diferentes necessidades

do utilizador, dependendo da natureza da tecnologia ou estratégia de design a avaliar. Além disso, podem

encontrar-se ferramentas cujo âmbito de aplicação seja mais geral, sendo aplicadas a vários setores (como

SimaPro e Gabi) ou ferramentas aplicadas a setores específicos, como é o caso do Athena e do BEAT, que são

utilizados especificamente para o setor da construção.

As metodologias associadas a estas ferramentas de avaliação de edifícios são muito vastas, podendo incluir (Seo

et al., 2005):

ͼ Avaliação de impactes de ciclo de vida (utilização de recursos e emissões para o ambiente);

ͼ Avaliação comparativa de diferentes materiais e tecnologias;

ͼ Análise e simulação de consumos energéticos;

ͼ Avaliação de desempenho da iluminação;

ͼ Medição da qualidade do ar interior.

Relativamente ao setor da construção existem diferentes ferramentas que permitem analisar componentes dos

edifícios, edifícios completos e ainda sistemas de avaliação/classificação de edifícios.

Deste modo, é possível dividir estas ferramentas em três níveis (Cabeza et al., 2014):

Nível 1 – Ferramentas de comparação de produtos, tais como BEES, SimaPro e Gabi;

Nível 2 – Ferramentas de avaliação para edifícios completos, tais como Athena, Envest e Eco-Quantum;

30

Nível 3 - Sistemas de classificação, tais como LiderA, CASBEE e LEED6.

Estas ferramentas abrangem diferentes fases do ciclo de vida dos edifícios e têm em conta diferentes questões

ambientais, podendo o seu âmbito de aplicação ser global, nacional e, em alguns casos, local. São desenvolvidas

para diferentes fins, tais como, pesquisa, consultoria, apoio na tomada de decisões e manutenção. Consoante o

fim para que são utilizadas, os seus utilizadores são também distintos, podendo ser desde arquitetos,

consultores, proprietários, inquilinos, entre outros (Haapio & Viitaniemi, 2008).

Deste modo, consoante o fim a que se destina e o tipo de utilizador, é possível optar-se pela alternativa que mais

se adequa aos requisitos e necessidades associadas.

Seguidamente, na Tabela 6, apresenta-se a comparação entre algumas destas alternativas em termos de

ferramentas de avaliação. Sendo que, se apresentam tanto ferramentas específicas para o setor da construção,

como outras, com um âmbito de aplicação mais geral.

6 Os sistemas de classificação, não serão abordados neste capítulo, sendo que a análise irá focar-se apenas nas ferramentas de Nível 1 e 2.

31

Tabela 6 Comparação das diferentes ferramentas de avaliação

Designação Aplicação Localização Acesso Âmbito Pontos Fortes Pontos Fracos Referências

Calculadoras online

Pegada Ecológica

Pegada de Carbono

Mundial Gratuito

Individuais

Famílias

Empresas

Promoção da consciência pública sobre emissões de carbono e apropriação humana de recursos naturais.

Algumas destas calculadoras promovem ainda métodos para mitigação de emissões.

Falta de consistência na apresentação dos dados e informações insuficientes sobre as estimativas e os métodos utilizados.

(Čuček et al., 2012)

SPIonExcel Pegada

Ecológica Áustria Gratuito

Produtos

Processos

O principal objetivo deste software é a identificação de “hot-spots” ecológicos associados aos processos em estudo, permitindo ainda a otimização destes processos.


(Sandholzer & Narodoslawsky, 2007)

Bottomline3 (BL3)

Pegada Ecológica

Pegada de Carbono

Emissões atmosféricas

Recursos

Reino Unido, Austrália,

Japão (lançado

em)

Licença

(Valor não disponível)

Empresas

Organizações

Permite obter relatórios de sustentabilidade completos e confiáveis para empresas e organizações.

Permite o cálculo de uma ampla gama de indicadores ambientais, sociais e económicos.

Realiza uma análise completa de todos os impactes diretos e indiretos associados às organizações em estudo.


http://www.isa.org.usyd.edu.au/consulting/BL3.shtml

32

Tabela 6 (Cont.) Comparação das diferentes ferramentas de avaliação


Gabi

Pegada de Carbono

Pegada Ecológica

Recursos

Energia

Água


Alemanha

(utilização a nível

mundial)

Licença

(3200€/ano)

Produtos

Processos

Empresas

Organizações

Utilização de uma base de dados desenvolvida através de análises à indústria e literatura técnica.

Inclui também uma análise económica integrada.

Possui uma base de dados caracterizada pela sua coerência, relevância e qualidade, podendo ser utilizada pelas mais diversos tipos de utilizadores.

Impactes relativos à fase de utilização não são exaustivamente abordados.

(Herrmann & Moltesen, 2015)

(Bayer et al., 2010)

http://www.gabi-software.com/international/index/

SimaPro

Pegada de Carbono

Pegada Ecológica

Recursos

Energia

Água


Holanda


mundial)

Licença

(3000€/ano)

Produtos

Processos

Empresas

Organizações

Ferramenta profissional para recolher, analisar e monitorizar informação relativa ao desempenho ambiental de produtos ou serviços.

Utilização fácil e flexível, que permite analisar e comparar ciclos de vida complexos.

Análise de resultados transparente e interativa.

Por ser bastante utilizado, os seus resultados são facilmente comparáveis com outros estudos realizados.

(Herrmann & Moltesen, 2015)


http://www.pre-sustainability.com/simapro

33



Umberto

Pegada de Carbono

Recursos

Energia

Alemanha


mundial)

Licença

(1500€/ano)

Produtos

Processos

Empresas

Organizações

Apresentação de resultados clara e descritiva.

Possibilidade de construir um modelo gráfico do sistema em estudo, permitindo uma melhor compreensão de todo o ciclo de vida do mesmo.

(Schmidt et al., 2013)


http://www.umberto.de/en/

TEAM

Recursos

Energia


Água

Resíduos

França


mundial)

Gratuito

Produtos

Processos

Materiais de Construção

Edifícios

Permite avaliar o perfil de ciclo de vida, incluindo indicadores ambientais e económicos.

Usado em edifícios como ferramenta de informação e comparação de produtos.

Trata-se de uma ferramenta para comparação de produtos/materiais, embora possa ser usada para analisar o edifício como um todo, esta pode ser uma função que sobrecarregue as suas potencialidades.

(Haapio & Viitaniemi, 2008)


(iiSBE, 2004)

Athena

Pegada de Carbono

Energia

Resíduos


Água

Recursos

Canada


mundial)

Licença


Materiais de construção

Edifícios

Permite considerar os edifícios como um todo, reconhecendo que a mudança de apenas um material poderá ter implicações no desempenho do edifício a nível global.

Através da comparação de várias alternativas, ajuda a alcançar uma pegada ambiental mais favorável.

(Cabeza et al., 2014)


(Seo et al., 2005)

http://www.athenasmi.org/

34



BEES

Pegada de Carbono

Energia


Recursos

Resíduos

EUA


mundial)

Gratuito Materiais de construção

Poderosa técnica de seleção de materiais de construção ambientalmente favoráveis, com base no seu custo-benefício.

Utilização prática, flexível e transparente.

Além da análise ambiental, inclui uma análise económica integrada e também uma categoria relacionada com qualidade do ar interior.

Possui uma base de dados limitada.

Omite impactes associados à construção e demolição.


(Whitehead et al., 2014)


(Lippiat & Boyles, 2001)

(Seo et al., 2005)

http://www.nist.gov/el/economics/BEESSoftware.cfm

ENVEST

Energia

Recursos

Água


Resíduos

Reino Unido


mundial)

Licença


Edifícios

Facilidade de utilização, permitindo identificar rapidamente os aspetos que demonstram maior influência nos impactes ambientais do edifício.

Utilizado apenas para analisar edifícios de escritórios.


(Whitehead et al., 2014)


(Seo et al., 2005)

ECO-BAT

Energia

Recursos

Europa Licença

(450€/ano) Edifícios

Permite calcular impactes relacionados com os materiais e energia consumidos, ao longo de todo o ciclo de vida do edifício.


(Hildbrand & Citherlet, 2007)

http://ecobat.heig-vd.ch/

35



LISA

Recursos

Energia

Água


Austrália Gratuito


Edifícios

Fornece a designers e arquitetos uma ferramenta simples para avaliar aspetos ambientais no design de edifícios.

Permite a tomada de decisões com base na análise do ciclo de vida dos edifícios.

Inclui impactes associados à construção e operação dos edifícios.


(Seo et al., 2005)

http://www.lisa.au.com/

PAPOOSE

Recursos

Energia

Água


Resíduos

França n.d.


Edifícios

Os resultados mostram de forma intuitiva quais os componentes dos edifícios que têm maiores impactes ambientais.

O utilizador pode melhorar a performance do edifício em análise simplesmente alterando os componentes com mais impactes.


(iiSBE, 2004)

BEAT


Resíduos

Recursos

Energia

Água

Dinamarca


mundial)

Licença



Edifícios

Utilização simples e rápida.

Permite a comparação de alternativas, ainda na fase de projeto.

Além da análise dos impactes ambientais, permite também uma análise económica simples relativamente às soluções consideradas.

Ainda que a sua base de dados seja consideravelmente vasta, contém poucos dados relativamente a materiais para instalações elétricas, superfícies e canalização.


(Seo et al., 2005)

(Forsberg & Malmborg, 2004)

(Petersen, 2002)

36



Eco-Quantum

Energia

Água

Resíduos

Recursos


Holanda

Licença


Edifícios

Utilização simples e prática.

Vasta base de dados, composta pelos materiais/produtos mais utilizados no setor da construção.

Permite identificar rapidamente as consequências ambientais da escolha de determinados materiais e do consumo de água e energia, associados a um determinado design.

Determina a carga ambiental de um edifício, com base na avaliação de todo o seu ciclo de vida, desde a extração de matérias-primas à sua demolição ou reutilização.

Apenas se aplica a edifícios residenciais singulares.


(Ding, 2008)

(Seo et al., 2005)

(Forsberg & Malmborg, 2004)

(iiSBE, 2004)

http://ecoquantum.com.au/index.html

EQUER

Recursos

Energia

Água


Resíduos

França Licença

(850€/ano) Edifícios

Permite analisar os impactes associados à fase de utilização dos edifícios, possibilitando a comparação de edifícios em diferentes locais.

Avaliação de ciclo de vida e consumo de energia podem ser estudados em simultâneo, o que torna a comparação de diferentes alternativas mais simples.

Resultados apresentados em forma de “spider-web”, permitindo a análise e comparação entre diferentes cenários, utilizando um grande número de indicadores ambientais.


(Seo et al., 2005)

(iiSBE, 2004)

37

Cada um dos softwares referidos anteriormente apresenta características especificas e, devido à vasta gama de

ferramentas disponíveis, um ponto importante na escolha da ferramenta mais adequada será que a mesma

consiga corresponder ao nível de análise requerido, de forma a atingir os objetivos estabelecidos.

Importa referir que o cálculo da pegada ambiental não é, nem deverá ser, exclusivo para utilizadores experientes,

existindo diversas ferramentas que possibilitam o seu cálculo de forma intuitiva, permitindo, ainda assim, uma

análise bastante completa.

Dos softwares acima referidos, primeiramente, foi feita uma seleção em termos de localização, sendo dada

preferência aos que apresentassem um âmbito de aplicação a nível mundial ou europeu, tais como Gabi,

Simapro, BEES, Envest, entre outros. Seguidamente, consideraram-se os parâmetros de aplicação de cada um,

ou seja, selecionaram-se os que permitissem uma análise que fosse de encontro ao que se pretende neste

estudo. Neste caso, selecionaram-se os softwares que possibilitassem tanto a realização de uma completa ACV,

como o cálculo dos restantes indicadores relativos à família de pegadas.

Posteriormente, tendo em conta as características mais específicas associadas a cada um dos softwares

selecionados, selecionou-se progressivamente os que melhor se adequavam, por terem características mais

satisfatórias de acordo com o pretendido. Assim, por exemplo, os softwares BEES, Envest e BEAT foram excluídos

da seleção por terem bases de dados mais limitadas, ainda que fossem específicos para o setor da construção.

Optou-se então pela seleção de um software que permitisse uma abordagem completa em termos de ciclo de

vida, possibilitando o cálculo de todos os indicadores em estudo. Deste modo, por se tratar de uma ferramenta

de utilização intuitiva e bastante versátil no que respeita a métodos e possibilidades de análise, e, além disso,

permitir uma avaliação completa relativamente ao desempenho ambiental dos materiais que compõem o caso

de estudo, o SimaPro foi a ferramenta escolhida.

Apesar de não se tratar de um software de aplicação específica ao setor da construção, a escolha recaiu no

SimaPro pois, além da sua vasta base de dados, este permite a comparação e avaliação de cada produto/material

por si só. Sendo possível realizar a análise produto a produto, ou avaliar o edifício como um todo, consoante o

tipo de resultados pretendidos. Deste modo, em termos de interpretação e análise de resultados, estamos

perante uma ferramenta que possibilita resultados muito interessantes, sendo possível adotar diversas

perspetivas de análise.

À semelhança do que acontece com algumas das ferramentas apresentadas, o SimaPro permite a avaliação de

diferentes categorias de impacte, dependendo do método de agregação de impactes escolhido. Neste sentido,

seguidamente serão apresentados os métodos usados no cálculo da pegada ambiental, disponíveis na versão 8

do SimaPro.

38

4.2 MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DE IMPACTES DO CICLO DE VIDA NO PROGRAMA SELECIONADO

Tal como referido, o cálculo da pegada ambiental do projeto em estudo, será efetuado com recurso ao software

SimaPro. Este software é principalmente uma coleção de bases de dados, incluindo uma variedade de processos,

desde materiais de construção, transporte, energia e muitos outros. Além das bases de dados disponíveis, este

software também permite a utilização de diferentes métodos para avaliação de impactes associados ao ciclo de

vida. Esta variedade de métodos e bases de dados disponíveis permite obter resultados diferenciados, consoante

os processos de produção associados a cada região, assim como os pressupostos assumidos durante o processo

de recolha de dados (Rajagopalan, 2011).

Os métodos para avaliação de impactes do ciclo de vida (AICV) são definidos no SimaPro como uma série de

tabelas para as categorias de impacte, normalização e ponderação, sendo possível optar entre mais de dez

métodos para AICV diferentes, consoante o objetivo da análise.

Métodos para AICV diferentes conduzem também a resultados distintos (valores, categorias de impacte,

unidades), sendo que, dependendo do método, pode analisar-se apenas uma categoria de impacte (single-

category) ou conjuntos específicos de categorias de impacte (multi-category). Relativamente aos métodos que

permitem a análise de várias categorias de impacte, estes apresentam características individuais específicas,

podendo ser classificados de acordo com a sua abordagem em midpoint (associados a indicadores intermédios)

e endpoint (associados a indicadores finais), orientados para o problema e o dano, respetivamente (Monteiro &

Freire, 2012).

Métodos com indicadores finais sendo direcionados para o dano são, geralmente, considerados mais intuitivos,

apresentando uma maior relevância ao nível da tomada de decisão, no entanto, são também considerados mais

subjetivos. Por outro lado, os métodos com indicadores intermédios apresentam menor subjetividade, mas

também menor relevância no suporte à tomada de decisão (Bare et al., 2000). Por exemplo, quando se fala em

métodos midpoint, os indicadores intermédios que quantificam as categorias ambientais têm unidades

relativamente abstratas, o que pode dificultar a perceção dos valores aquando da tomada de decisões. No

entanto, trata-se de quantidades passíveis de quantificação direta com base nos valores das intervenções

ambientais, sendo por isso menos subjetivos (Ferrão, 2009). Por outro lado, num método endpoint, como o Eco-

indicator 99, quantificado com base em indicadores finais, em que os resultados são apresentados em termos

de consequências que determinada categoria de impacte pode ter, por exemplo, na qualidade de vida do ser

humano, é necessário um mecanismo mais complexo para o cálculo desse indicador. Esta quantificação, não

sendo direta, constitui um processo menos fiável quando comparado aos cálculos necessários para os

indicadores intermédios. Contudo, estes resultados aproximam-se mais de problemas que afetam diretamente

as pessoas, sendo, consequentemente, mais úteis nos processos de decisão, por serem considerados mais

intuitivos (Ferrão, 2009).

Importa referir que entre os vários tipos de métodos (orientados para o problema ou dano) as categorias de

impacte em análise podem diferir, e mesmo que sejam semelhantes, os pesos associados às contribuições de

cada categoria variam de método para método (Renou et al., 2008).

39

Deste modo, seguidamente, apresenta-se uma breve descrição dos métodos usados no estudo da pegada

ambiental do projeto em análise.

4.2.1 MÉTODOS SINGLE-CATEGORY

No cálculo dos indicadores mais específicos que dizem respeito à PE e PC, utilizaram-se os métodos single-

category, por permitirem analisar de forma objetiva os indicadores em causa.

ͼ Ecological Footprint

No contexto da ACV, a PE de um determinado produto define-se pela soma da ocupação direta do solo, com a

ocupação indireta relativa ao consumo de energia nuclear e emissões de CO2 originadas pelo consumo de energia

fóssil. Esta é expressa em m2a, o que corresponde à área de solo ocupado direta ou indiretamente durante o

período de um ano (PRé Consultants, 2014). Assim, a PE total associada a um determinado produto é dada pela

Equação 4.

𝑃𝐸 = 𝑃𝐸𝑑𝑖𝑟𝑒𝑡𝑎 + 𝑃𝐸𝐶𝑂2+ 𝑃𝐸𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑎𝑟

Equação 4 Cálculo da Pegada Ecológica (PRé Consultants, 2014)

Onde,

𝑃𝐸𝑑𝑖𝑟𝑒𝑡𝑎 – Representa a PE da ocupação direta do solo e compreende 5 categorias de ocupação do solo, as áreas

construídas, áreas de cultivo, floresta, pastagens e áreas de produção hidroelétrica;

𝑃𝐸𝐶𝑂2- Representa a PE da ocupação indireta do solo florestal pelas emissões de CO2 relativas ao consumo de

combustíveis fósseis;

𝑃𝐸𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑎𝑟- Representa a PE da ocupação indireta do solo pelo uso de combustíveis nucleares.

ͼ IPCC 2013 GWP 100a

IPCC é um método desenvolvido pelo Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas (Intergovernmental

Panel on Climate Change). Este método permite o cálculo da pegada de carbono (resultados apresentados em

kg CO2eq) com base no potencial de aquecimento global relativo aos diferentes GEE, considerando, neste caso,

um horizonte temporal de 100 anos (PRé Consultants, 2014).

4.2.2 MÉTODOS MULTI-CATEGORY

Tal como referido, com o objetivo de obter uma análise mais completa possível, optou-se por combinar a

realização de uma ACV com a análise dos indicadores já referidos (PE, PC e PH). Pelo que, de forma a proceder à

realização da ACV, irá recorrer-se aos métodos multi-category, que possibilitam o estudo de várias categorias de

impacte.

40

Primeiramente, fez-se um levantamento dos métodos para avaliação de impacte disponíveis na versão 8 do

SimaPro. Esta análise consistiu na verificação das categorias de impacte de cada um dos métodos disponíveis e

na definição de qual/quais se adequavam aos objetivos estabelecidos neste estudo.

Assim, após comparação das características de alguns métodos disponíveis no SimaPro, optou-se pela seleção

de um método que permitisse a análise das categorias de impacte recomendadas pela CEN/TC 350, apresentadas

na Tabela 2, da Secção 2.3.3 desta dissertação. Neste sentido, optou-se pela escolha do CML-IA, por se tratar de

um método muito usado em estudos de ACV, permitindo a análise das categorias de impacte mencionadas,

sendo também, futuramente, mais fácil comparar os seus resultados com os de outros projetos semelhantes.

Além disso, uma vez que o CML-IA é um método com indicadores intermédios, e, por isso, direcionado para o

problema, optou-se por recorrer também à utilização de um segundo método de análise, o Eco-indicator 99. A

escolha recaiu sobre este método por se tratar de um método com indicadores finais, apresentando desta forma

resultados associados aos danos causados pelo projeto em estudo, sendo mais intuitivos e com maior relevância

ao nível da tomada de decisão.

Desta forma, utilizando um método midpoint e outro endpoint, consegue-se uma análise mais completa e

diferenciada no que respeita aos impactes resultantes do ciclo de vida do projeto. Seguidamente, apresenta-se

uma breve descrição de ambos os métodos utilizados.

ͼ CML-IA

O método CML-IA, consiste num método midpoint, orientado para o problema, composto por um conjunto de

categorias de impacte para a ACV. Este método existe em duas versões, a versão “baseline”, composta por 10

categorias de impacte e uma versão mais extensa, designada “all impact categories”, que inclui outras categorias

de impacte distintas e alguns variações das existentes na versão “baseline”, estando disponíveis para outros

horizontes temporais (PRé Consultants, 2014).

Nesta dissertação, escolheu-se o método CML-IA baseline, por este conter as categorias de impacte necessárias

à análise pretendida.

As categorias de impacte disponíveis neste método são as seguintes (PRé Consultants, 2014)7:

1. Esgotamento de Recursos Abióticos

Esta categoria de impacte foca-se na proteção do bem-estar humano, saúde humana e qualidade dos

ecossistemas. O indicador relativo a esta categoria de impacte está relacionado com a extração de minerais e

combustíveis fósseis associada às entradas no sistema, sendo expresso em kg Sb eq (kg equivalentes de

antimónio). Trata-se de um indicador à escala global.

7 As categorias de impacte 4, 5, 6 e 7 não são consideradas neste estudo.

41

2. Aquecimento Global

As alterações climáticas podem resultar em efeitos adversos na saúde humana, nos ecossistemas e nos materiais,

estando relacionadas com a emissão de GEE para a atmosfera. Esta categoria de impacte possui um modelo de

caracterização desenvolvido com base no método IPCC referido anteriormente, pelo que os indicadores de

impacte são calculados com base no potencial de aquecimento global relativo aos diferentes GEE, considerando,

neste caso, um horizonte temporal de 100 (resultados apresentados em kg CO2 eq). Trata-se de um indicador à

escala global.

3. Depleção da Camada de Ozono Estratosférico

Devido à destruição da cama de ozono estratosférico, uma maior fração da radiação UV-B alcança a superfície

da terra, podendo ter efeitos prejudiciais sobre a saúde humana, animais, ecossistemas terrestres e aquáticos,

ciclos bioquímicos e nos materiais. O modelo de caracterização associado a esta categoria é desenvolvido pela

Organização Meteorológica Mundial (OMM) e define o potencial de depleção da camada de ozono associado a

diferentes gases (kg CFC-11 eq). O seu âmbito geográfico considera uma escala global, sendo o seu horizonte

temporal infinito.

4. Toxicidade Humana

Esta categoria diz respeito aos efeitos provocados por substâncias tóxicas no homem. Os seus fatores de

caraterização descrevem o destino, a exposição e os efeitos das substâncias tóxicas, num horizonte temporal

infinito. Para cada substância considerada, os resultados são expressos em 1.4-diclorobenzeno eq. O âmbito

geográfico é determinado pelo destino da substância, podendo variar entre local e global.

5. Ecotoxicidade da Água Doce

Esta categoria refere-se aos impactes nos ecossistemas de água doce, como resultado da emissão de substâncias

toxicas para o ar, água e solo. Os resultados são calculados e expressos da mesma forma que a toxicidade humana

(1.4-diclorobenzeno eq), aplicando-se a uma escala global, continente, regional ou local.

6. Ecotoxicidade Marinha

Ecotoxicidade marinha refere-se aos impactes provocados por substâncias tóxicas nos ecossistemas marinhos

(ver descrição de Ecotoxicidade da água doce).

7. Ecotoxicidade Terrestre

Ecotoxicidade terrestre refere-se aos impactes provocados por substâncias tóxicas nos ecossistemas terrestres

(ver descrição de Ecotoxicidade da água doce).

8. Formação de Ozono Troposférico

A formação de ozono troposférico diz respeito à formação de substâncias reativas (sobretudo ozono), que são

prejudiciais para a saúde humana e ecossistemas. O potencial de formação de ozono troposférico, também

conhecido como “summer smog”, é calculado através de um modelo da Comissão Económica das Nações Unidas

para a Europa (em inglês, United Nations Economic Commission for Europe, UNECE) e os resultados são

42

expressos em kg C2H4 eq. O horizonte temporal considerado são 5 dias e a escala geográfica vaira entre local e

continental.

9. Acidificação

As substâncias acidificantes podem causar uma vasta gama de impactes sobre o solo, águas subterrâneas, águas

de superfície, organismos, ecossistemas e materiais (edifícios). O potencial de acidificação é expresso em kg SO2

eq, apresentando um horizonte temporal infinito e a escala geográfica varia entre local e continental.

10. Eutrofização

A eutrofização inclui todos os impactes associados a níveis excessivos de macro nutrientes no ambiente,

causados pela emissão de nutrientes para o ar, água e solo. O potencial de eutrofização é expresso em kg PO43-

eq, apresentando um horizonte temporal infinito e a escala geográfica varia entre local e continental.

ͼ Eco-indicator 99

Tal como referido, este trata-se de um método com uma abordagem orientada para o dano. Tipicamente, as

emissões relativas à ACV e à extração de recursos são expressas em dez ou mais categorias de impacte

(Alterações Climáticas, Radiação, Aquecimento Global, entre outras). Contudo, de forma a tornar a análise de

resultados mais intuitiva e relevante para a tomada de decisões, foram estabelecidas três categorias de dano,

que agrupam as diferentes categorias de impacte.

Desta forma, ao utilizar o método Eco-indicator 99, além das categorias de impacte associadas a este método,

será possível obter resultados traduzidos nas seguintes categorias de dano (PRé Consultants, 2014):

1. Saúde Humana, resultados expressos em número de anos de vida perdidos e o número de anos vividos

de forma inválida. Estes são então combinados e apresentados como DALY (número de anos

equivalentes de incapacitação, em inglês Disability Adjusted Life Years), um índice também usado pelo

Banco Mundial e a OMS (Organização Mundial da Saúde);

2. Qualidade dos Ecossistemas, resultados expressos em termos de percentagem de espécies ameaçadas

ou que desaparecem de uma determinada área, durante um dado período de tempo, sendo a unidade

de quantificação selecionada PDF.m2.ano (PDF – Fração das espécies que desaparece, em inglês

Potentially Disapeared Fractions);

3. Recursos Naturais, resultados expressos em termos de energia adicional, em MJ, necessária para a

extração futura de recursos minerais e combustíveis fósseis.

No caso específico da PH, foi necessário perceber qual o método mais adequado ao seu cálculo, pois não existe

um método de avaliação de impacte em particular que calcule diretamente este indicador.

Desta forma, procedeu-se à comparação entre o método single-category “Water Footprint – Hoekstra et al 2012

(Water Scarcity)” e o método multi-category “ReCiPe”, ambos disponíveis no SimaPro.

43

ͼ Water Footprint – Hoekstra et al 2012 (Water Scarcity)

Este método é baseado na publicação (Arjen Y Hoekstra, Mekonnen, Chapagain, Mathews, & Richter, 2012), na

qual Hoekstra utiliza um indicador de escassez de água, que permite perceber o desfasamento entre a

disponibilidade e a procura de água. Assim, este indicador de escassez de água (water scarcity indicator, WSI) é

baseado no rácio entre a água consumida (referida como a PH azul) e a sua disponibilidade (PRé Consultants,

2014), não se apresentado os resultados diretamente sob a forma de consumo de água associado à PH.

ͼ ReCiPe

Este método é o sucessor dos métodos CML-IA e Eco-indicator 99, integrando a abordagem orientada para o

problema do CML-IA e a abordagem orientada para o dano do Eco-indicator 99.

Assim, é possível apresentar os resultados em termos de indicadores intermédios, estando disponível um

conjunto de 18 categorias de impacte, ou sob a forma de indicadores finais, sendo possível apresentar três

categorias de dano distintas.

A utilização do ReCiPe enquanto método para o cálculo da PH prende-se com o facto deste apresentar nas suas

categorias de impacte o “Consumo de Água”, que tem em conta os fluxos de água compreendidos na PH azul.

Como referido, a PH azul diz respeito ao volume de água subterrânea e de superfície consumidos em função de

uma determinada atividade, pelo que irá utilizar-se o método ReCiPe para o seu cálculo, pois este incorpora na

sua análise os fluxos relativos ao consumo de água mencionado.

Optou-se pelo ReCiPe, em oposição ao método Water Scarcity proposto por Hoekstra, por este possibilitar a

apresentação dos resultados em forma de consumo de água (m3) e não sob a forma de indicador de escassez de

água, tal como acontece no método proposto por Hoekstra.

De forma a calcular a família de pegadas e realizar a ACV, após selecionados os métodos a utilizar, será também

possível recorrer a diversas bases de dados que contêm os dados necessários ao seu cálculo.

4.3 BASES DE DADOS

À semelhança do que acontece com as ferramentas de avaliação, existem também diferentes bases de dados,

com âmbitos de aplicação e origem distintas.

Na Tabela 7 são apresentadas algumas dessas bases de dados, assim como algumas das suas características.

44

Tabela 7 Comparação das diferentes bases de dados

Designação Localização Acesso Dados para materiais

de construção Observações Referências

National Footprint Accounts

Internacional Licença

(500€) n.d.

Base de dados bastante completa relativamente às necessidades de consumo da humanidade, face à disponibilidade na natureza.

Permite a comparação entre mais de 200 países, regiões e territórios.

(GFN, 2014)

http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN/page/footprint_data_and_results/

U.S. Life Cycle Inventory Database

Estados Unidos, Canada

Gratuito n.d

Contém os materiais, produtos e processos mais comuns nos Estados Unidos, tentando sempre manter a qualidade e transparência dos seus dados.

(U.S. Department of Energy, 2009)

http://www.nrel.gov/lci/

ELCD

(European reference Life

Cycle Database)

Europa Gratuito n.d.

Conjunto de dados cuidadosamente selecionados, de alta qualidade e em conformidade com as normas ISO 14040 e 14044.

(CE, 2010)

http://eplca.jrc.ec.europa.eu/ELCD3/

GaBi Alemanha ou

Europa

Licença


Aprox. 600 Maior base de dados disponível.

(Takano et al., 2014)

http://www.gabi-software.com/databases/gabi-databases/

Ecoinvent Suíça ou Europa Licença

(2500€) Aprox. 540

Base de dados mais conhecida e utilizada mundialmente.


http://www.ecoinvent.org/database/

45

Tabela 7 (Cont.) Comparação das diferentes bases de dados

Designação Localização Acesso Dados para materiais

de construção Observações Referências

IBO Áustria e países

vizinhos Gratuito 334


http://www.ibo.at/en/index.htm

CFP Japão Gratuito Aprox. 130 Poucos dados relativos a produtos de madeira e produtos de isolamento.


http://www.cms-cfp-japan.jp/english/system/database.html

Synergia Finlândia Gratuito 54 Base de dados pouco completa, sobretudo em termos de dados relativos a produtos de madeira.


46

Relativamente à seleção das bases de dados, importa considerar dois critérios relevantes, a sua autoridade e

localização. Primeiramente, deve ter-se em conta que estas deverão estar bem estabelecidas e ser atualizadas

regularmente. Depois, relativamente à sua localização, é importante que os dados sejam adequados à zona

geográfica em que se insere o projeto em estudo (Bin & Parker, 2012).

Uma vez que se optou pela escolha do SimaPro para o cálculo dos indicadores apresentados, também as bases

de dados utilizadas serão as que estão disponíveis neste software. Assim, no que diz respeito a bases de dados,

foram utilizadas sobretudo a Ecoinvent e, apenas para os materiais não disponíveis na Ecoinvent, foram usadas

também a ELCD e a US LCI database.

As bases de dados selecionadas são atualizadas regularmente, sendo possível optar por versões recentes e com

dados adequados ao momento do estudo. No que diz respeito à sua localização, foi dada preferência à Ecoinvent

e ELCD, pois ambas contêm dados representativos do contexto Europeu, sendo desta forma adequadas ao

projeto em estudo. Como referido, foi também utilizada a US LCI database, cuja localização não se insere na

Europa, contudo, em alguns materiais específicos, os dados disponíveis foram considerados mais adequados

comparativamente às restantes bases de dados.

Qualquer um dos instrumentos apresentados anteriormente deverá ser selecionado de acordo com as

caraterísticas e particularidades do projeto em estudo, sendo importante conhecer as opções disponíveis,

comparando-as entre si. Além das ferramentas de avaliação, dos métodos AICV e das bases de dados, existe

ainda outra fonte de dados importante, as Declarações Ambientais de Produto. Estas permitem obter informação

detalhada sobre os produtos/materiais em estudo, fornecendo uma ótima fonte de dados e de comparação entre

produtos, de forma a complementar a recolha de dados.

4.4 DECLARAÇÃO AMBIENTAL DE PRODUTO

As DAP, classificadas como declarações ambientais do tipo III, compilam um conjunto de informação quantificada

e fidedigna, validada por uma terceira parte independente, sendo uma excelente ferramenta voluntária de

comunicação relativa ao desempenho ambiental de um produto ao longo do seu ciclo de vida (DAPHabitat, 2015).

De forma a garantir que todas as DAP são desenvolvidas, verificadas e apresentadas de uma forma harmonizada,

a sua elaboração é feita com base em normas, como é o caso da norma EN 158048, que estabelece regras para

as categorias de produtos (RCP) para as declarações ambientais do tipo III de qualquer produto de construção

8 EPD standard EN 15804 - Comparable environmental information

47

(Dias, 2011), da ISO 140259 referente às declarações ambientais do tipo III e da ISO 2193010 que complementa a

anterior, com regras para DAP relativas a produtos de construção (Almeida et al., 2011; Silvestre, 2012).

Desta forma, uma DAP constitui uma ferramenta de comparação de produtos e serviços através do desempenho

ambiental demonstrado. De referir também que, tendo em conta as suas características, as DAP podem ser

utilizadas tanto por arquitetos, projetistas ou construtores, como ferramenta de demonstração comparativa e

fonte de informação para a avaliação da sustentabilidade de edifícios e outras obras de construção (Almeida et

al., 2011). Além disso, também os proprietários, cada vez mais conscientes da necessidade de transformar o

ambiente construído, tornando-o mais sustentável, têm assim a possibilidade de procurar materiais e soluções

de baixo impacte ambiental ao longo do seu ciclo de vida (DAPHabitat, 2015; Silvestre, 2012)

Assim, as DAP constituem um ótimo complemento aquando da fase da recolha de dados, de forma a obter-se o

maior número de dados acerca do produto/material em estudo.

NaTabela 8 apresentam-se as principais bases de dados europeias com DAP relativas a materiais de construção.

Tabela 8 Apresentação geral das principais Bases de Dados Europeias com DAP relativas a materiais de construção

Designação Localização DAP para materiais

de construção Mais informações

INIES Fiches de déclaration

environnementale et sanitaire (FDES) des

produits de construction

França 1584 www.inies.fr

MRPI Milieu relevante Product

informatie Holanda n.d. www.mrpi.nl

Environmental Profiles, BRE

Reino Unido n.d. www.bre.co.uk/page.jsp?id=53

www.greenbooklive.com

Declaración Ambiental de Produto (DAPc)

Espanha n.d. www.csostenible.net/index.php/es/sistema_dapc

IBU Umwelt-Deklarationen (EPD)

Alemanha n.d. http://bau-umwelt.de/hp1/Institut-Bauen-und-Umwelt-e-V.htm

Environmental Product Declarations

EPD Internacional 138 www.environdec.com

9 ISO 14025:2006 Environmental labels and declarations - Type III environmental declarations - Principles and

procedures

10 ISO 21930:2007 Sustainability in building construction - Environmental declaration of building products

49

5. CASO DE ESTUDO

5.1 CONSTRUÇÃO MODULAR

Incorporar a sustentabilidade no processo de construção é essencial para proteger os ecossistemas, melhorar a

qualidade do ar e da água, reduzir a produção de resíduos e conservar os recursos naturais (Musa et al., 2014).

Por conseguinte, é necessário que o processo de construção evolua, tornando-se mais sustentável, de forma a

acompanhar esta necessidade. Surge assim o conceito de construção modular, um conceito simples, flexível e

versátil.

No decorrer do século passado, a construção modular era vista como um processo de construção barato e de

baixa qualidade, contudo, devido aos avanços na tecnologia moderna, esta imagem foi sendo alterada (Velamati,

2012). Atualmente, a construção modular é sinónimo de um processo construtivo rápido, melhoria de qualidade

e redução da utilização de recursos e da geração de resíduos (Lawson & Ogden, 2008).

O conceito de construção modular destaca-se da construção tradicional por se tratar de um conceito flexível e

adaptável às necessidades futuras, sem que sejam necessárias intervenções profundas e demoradas. Além disso,

permite a definição de soluções muito diversificadas, de forma a responder a necessidades específicas, tais como

restrições urbanas e de topografia do terreno (Gervásio et al., 2010).

Construção modular é essencialmente um método de construção inovador assente no conceito de produção em

massa, em que módulos ou volumes individuais são produzidos fora do local onde vão ser instalados,

permanecendo separados, até serem transportados e instalados no local escolhido. Os módulos são assim

produzidos em ambientes fabris controlados, sendo depois transportados e instalados no local pretendido, onde

se processa à sua montagem, de forma a obter uma estrutura maior, conforme as características pretendidas

(Velamati, 2012). A representação geral deste método construtivo pode ser observada na Figura 7.

50

Figura 7 Representação geral do método de construção modular. (Lee et al., 2014)

A construção modular pressupõe que a maior parte do processo de fabrico dos módulos seja realizada fora do

local de construção, sendo assim um processo mais célere e eficiente, em oposição às atividades de construção

mais demoradas no local, associadas ao método tradicional. Por sua vez, o fabrico dos módulos ocorre em

simultâneo com os trabalhos de preparação do local, promovendo a rápida conclusão dos projetos (Musa et al.,

2014).

Existem claramente algumas diferenças entre os dois métodos construtivos, sendo bem evidentes quando se

analisam os respetivos cronogramas de construção. Na Figura 8 apresenta-se a comparação dos cronogramas de

construção tradicional e modular.

Figura 8 Comparação dos cronogramas relativos a cada um dos métodos construtivos. Adaptado de (MBI, 2010)

Cronograma - Construção Tradicional

Projeto Licença Preparação do Terreno Construção

Cronograma - Construção Modular

Projeto Licença Preparação do Terreno Instalação GANHO DE TEMPO

Produção dos módulos

51

Desta forma, os principais benefícios decorrentes da construção modular assentam num maior retorno

financeiro devido à economia de tempo proveniente de um cronograma de construção mais curto e a uma maior

agilidade no processo construtivo, permitindo uma maior eficiência na construção, aumentando a sua qualidade

e reduzindo os desperdícios materiais.

Além disso, estruturalmente são também consideradas estruturas mais fortes comparativamente à construção

tradicional, pois cada módulo é desenhado e planeado para suportar as cargas e as fundações de forma

independente e, ao mesmo tempo, resistir ao transporte para o local de instalação (Musa et al., 2014).

A acrescentar às vantagens enumeradas, importa referir outras caraterísticas associadas à construção modular

(MBI, 2010; Schoenborn, 2012; Rogan et al., 2000):

Otimização do processo de construção – Em alguns casos, o processo de construção ocorre 50% mais

rápido quando comparado à construção tradicional.

Eficiência na utilização de recursos – Menor utilização de recursos e menos geração de resíduos.

Redução de impactes ambientais – O fabrico dos módulos é realizado em ambientes controlados e

durante a fase de instalação os impactes no local são reduzidos ao mínimo.

Rigor e qualidade de construção - Tratando-se de um processo executado em ambiente fabril, permite

uma maior vigilância e controle do mesmo.

Redução de custos relativos à construção – A instalação e acabamento de interiores necessita de menos

trabalhadores comparativamente à fase de construção no local associado ao método tradicional.

Construção mais segura – A construção modular é considerada mais segura. Muitas vezes, na

construção tradicional, os trabalhadores estão sob condições que estão longe de serem ideais,

suportando temperaturas extremas, vento, chuva ou outras condições naturais, difíceis de controlar.

Economia de escala – Repetição do fabrico dos módulos leva a que se gere um potencial considerável

de economia de escala na sua produção, reduzindo custos e tornando o processo mais eficiente.

Flexibilidade – Quando as necessidades se alteram, os módulos podem ser separados e realocados

noutro local ou utilizados para um novo fim, reduzindo a necessidade de novos materiais e minimizando

a quantidade de energia necessária à criação do novo edifício.

Adaptabilidade – Facilmente se adicionam ou removem módulos a um edifício já existente.

Transporte – Dependendo da distância de transporte entre o local de fabrico e o local onde se irá

proceder à instalação dos módulos, o transporte pode ser um problema e poderá não compensar, quer

em termos de custos, quer em termos ambientais.

Menor flexibilidade criativa – Embora os módulos sejam bastante versáteis e seja possível conjugar

várias técnicas de construção modular, em termos criativos, a utilização de módulos poderá ser

considerada uma desvantagem.

Considerando os pontos anteriores, facilmente se conclui que, devido à rapidez de construção, também o retorno

em termos de investimento é mais rápido quando comparado ao processo construtivo tradicional. Desta forma,

52

a construção modular é uma solução aplicável a várias escalas, desde edifícios residenciais, residências de

estudantes, escolas, hotéis, hospitais ou edifícios com fins comerciais (Javanifard et al., 2013).

Por permitir uma resposta rápida em situações nas quais não se dispõe de tempo para planear e construir,

importa também considerar o papel da construção modular em situações de pós-catástrofe, nas quais é possível

instalar desde abrigos temporários a instalações de suporte (como enfermarias ou serviços administrativos) num

curto espaço de tempo.

Além da aplicação a várias escalas, a construção modular pode passar pela utilização de vários materiais,

podendo ser conjugadas várias soluções no mesmo módulo. Os módulos podem ter como base estruturas em

aço ou madeira, ou pode ainda recorrer-se à utilização de estruturas completas, como é o caso dos contentores

marítimos. Estes contentores podem ser modificados e utilizados para diversas aplicações, tratando-se de uma

solução económica, duradoura, portátil e de rápida construção e instalação (Giriunas et al., 2012).

Esta dissertação vai incidir no estudo do método de construção modular recorrendo a contentores marítimos

reutilizados e com recurso também a uma estrutura em aço, que servirá de complemento na base estrutural da

construção.

5.2 CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO EM ESTUDO – FRED204

O projeto FRED204, localizado na Azambuja, distrito de Lisboa (representado na Figura 9, pelo ponto A), foi

projetado em Novembro de 2013 e construído em Março de 2014. Projeto idealizado e desenvolvido por uma

empresa nacional, a MYMODHOUSE, surgiu da necessidade de desenvolver e executar projetos sustentáveis,

com elevados níveis de qualidade e pouca manutenção, recorrendo a técnicas e materiais inovadores e

emergentes. Trata-se de uma construção modular, realizada com recurso a contentores marítimos reutilizados,

organizados de forma criativa e arquitetonicamente bem estruturados. Em poucas palavras, define-se como um

projeto centrado na simplicidade arquitetónica, na funcionalidade, na versatilidade e pensado com base nas

conquistas para as gerações futuras.

53

5.2.1 DESCRIÇÃO GERAL

Construção sustentável onde de forma harmoniosa se combinam materiais, técnicas e equipamentos

sustentáveis. O principal objetivo deste projeto foca-se na criação de condições de conforto e habitabilidade

idênticas, ou até superiores, às habitações ditas tradicionais, mas de forma sustentável. Resulta assim uma

edificação destinada à habitação unifamiliar, tipologia T1, com cerca de 45 m2 de área útil. Relativamente ao

custo, esta apresenta um valor aproximado de 1090€/m2, sendo de referir que este valor inclui as fases de

conceção, projeto, licenciamento e construção associadas à habitação em estudo.

Destaca-se deste projeto a base estrutural em contentores marítimos reutilizados e o revestimento exterior em

“pele” de cortiça, funcionando também como isolante térmico e acústico.

No interior, três espaços definem a habitação. Esta é composta por um quarto de dormir, uma IS e um espaço

“open-space”, onde se insere a cozinha e uma zona de estar que corresponde também à zona de entrada

principal da casa.

A edificação, por opção e de forma a promover o caráter sustentável da construção, está sobrelevada do solo

cerca de 50cm o que faz com que a área impermeabilizada do solo seja próxima de zero.

Figura 9 Representação geográfica do projeto FRED204. Adaptado de (Bing Maps, 2015)

54

5.2.2 ESTRUTURA DO EDIFÍCIO

A base estrutural da edificação é criada pela reutilização de 3 contentores marítimos de 20”, reabilitados

conforme preconizado pela arquitetura. Nestes abriram-se vãos e corrigiram-se anomalias. A base de

assentamento destes módulos, tal como referido, é composta por uma malha de madeira colocada sobre estacas

de madeira de pinho tratada em autoclave, que, embora não seja uma solução muito ecológica, permite criar

condições para que esta estrutura se prolongue por um maior tempo de vida. Optou-se pela utilização desta

malha estrutural sobre estacas, pois permite o mesmo nível de conforto, melhor eficiência energética, ausência

de infiltrações por capilaridade e uma poupança financeira significativa.

Além disso, enquanto complemento no que diz respeito à base estrutural, é utilizado o sistema LSF11 (Light Steel

Framing), o que permite também contornar as limitações volumétricas dos contentores marítimos, quando

necessário. Este sistema, para além de ser uma solução estrutural sustentável, apresenta várias vantagens,

nomeadamente: 1) permite que o processo construtivo seja muito menos moroso, 2) possibilita a redução do

peso da estrutura de até 10 vezes quando comparado aos sistemas convencionais, 3) permite uma maior

eficiência térmica e acústica, 4) facilita os processos de manutenção e 5) resulta num preço mais competitivo.

11 Mais informações: http://www.futureng.pt/lsf

Figura 10 Planta (à esquerda) e vista geral do projeto FRED204 (à direita)

55

5.2.3 REVESTIMENTOS EXTERIORES

O revestimento exterior (paredes e cobertura) é, na sua totalidade, composto por Aglomerado de Cortiça

Expandida (MD Fachada12). Optou-se por esta solução, pois além de ser um material 100% natural, após 45 anos

de utilização, mantém 100% das suas características originais. De referir ainda que, esta opção, para além de

ecológica, permite solucionar o isolamento térmico e acústico pelo exterior. A sua fixação aos contentores foi

realizada com recurso a uma cola especial, isenta de compostos orgânicos voláteis.

Figura 12 Revestimento exterior realizado com Aglomerado de Cortiça Expandida

5.2.4 REVESTIMENTOS INTERIORES

Consoante a divisão, foram utilizadas soluções distintas nas paredes interiores. No quarto de dormir os

revestimentos das paredes interiores foram realizados utilizando madeira de pinho proveniente de florestas

sustentáveis, na IS utilizou-se cerâmico colado sobre placa de gesso laminado e na sala/cozinha optou-se por

placas de OSB13 (Oriented Strand Board). Todos os tetos foram revestidos com placas de gesso laminado. Ainda

12 Mais informações: http://www.amorimisolamentos.com/xms/files/FICHA_TECNICA/amorim_isolamentos_ft_revestimento_exterior_avista.pdf 13 Mais informações: http://futureng.wdfiles.com/local--files/osb/OSB-Kronoply-Paineis.pdf

Figura 11 Representação da base de suporte composta por estacas de madeira de pinho (à esquerda) e da estrutura LSF utilizada como complemento (à direita)

56

no que diz respeito ao revestimento interior, foi também utilizada tinta isenta de compostos orgânicos voláteis,

aplicada na pintura de tetos e paredes.

5.2.5 REVESTIMENTO DE PAVIMENTOS INTERIORES

À exceção da IS, os restantes pavimentos são em madeira de carvalho laminada, colocados diretamente sobre o

pavimento dos contentores. Na IS optou-se pela utilização de pavimento cerâmico, aplicado também

diretamente sobre o pavimento do contentor.

Figura 13 Pormenor da aplicação do revestimento interior (à esquerda), acabamento final do interior do projeto (à direita)

Figura 14 Pavimento cerâmico (à esquerda) e pavimento em madeira de carvalho laminada (à direita)

57

5.2.6 ISOLAMENTOS

O controlo de pontes térmicas em paredes e tetos, tal como referido anteriormente, é executado pelo próprio

revestimento exterior em cortiça, devido ao seu ótimo desempenho térmico e acústico. Por outro lado, o

controlo térmico no pavimento é promovido com a aplicação de espuma de poliuretano expandido à base de

soja no fundo dos contentores, realizado pelo exterior.

5.2.7 PORTAS E JANELAS

Relativamente a janelas e portas exteriores, os vãos são em caixilharia de alumínio anodizado com vidro duplo e

corte térmico. Por outro lado, as portas interiores são compostas por madeira de carvalho folheada.

5.2.8 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

O sistema elétrico é convencional, totalmente equipado com iluminação em LED de baixo consumo. Não foi

prevista qualquer tipo de célula fotovoltaica.

Figura 15 Pormenor de Janela (à esquerda) e de porta exterior (à direita)

Figura 16 Interior do projeto com pormenor de iluminação utilizada

58

5.2.9 ÁGUAS E ESGOTOS

A rede de águas e esgotos é composta por tubagem multicamada. As torneiras são equipadas com sistema

“aerador”, o que permite uma redução significativa dos consumos para a mesma utilização.

O aquecimento de águas sanitárias realiza-se com recurso a um termossifão equipado com painel solar.

Para o tratamento das águas residuais desenvolveu-se um sistema de decantação, com três reservatórios ligados

em série e equipados no final com um filtro de carvão ativo, permitindo que a qualidade da água à saída seja

própria para utilização em regadio de hortas e jardins.

Figura 17 Representação do Sistema de tratamento de águas residuais

Importa então acentuar que o fenómeno de "ecoconstruir" não se limita à "ecoedificação" por si só. Por esse

motivo a MYMODHOUSE optou por implementar os complementos considerados fundamentais para promover

todo o ciclo de sustentabilidade neste projeto. Exemplo disso é o tratamento de águas residuais geradas na

habitação, apresentado anteriormente.

5.2.10 RESÍDUOS DE OBRA

Embora neste estudo não sejam feitas considerações relativamente aos resíduos gerados, no final da construção

contabilizaram-se 80kg de resíduos a transportar para aterro e a reutilização em outros fins de 240kg de chapa

de aço dos contentores.

59

6. APLICAÇÃO DA AVALIAÇÃO DE CICLO DE VIDA AO CASO DE ESTUDO

A metodologia global de ACV, apresentada na Secção 2.3, será seguidamente aplicada de forma a proceder ao

estudo da ACV relativamente à solução modular referida anteriormente.

6.1 OBJETIVO E ÂMBITO

ͼ Objetivos

A aplicação da metodologia de ACV tem como objetivo, primeiramente, a análise dos impactes associados aos

materiais que constituem a solução modular em estudo e, posteriormente, a comparação dos resultados obtidos

com outras tipologias de construção.

Pretende-se também utilizar métodos de avaliação de impactes do ciclo de vida distintos e, desta forma,

perceber qual a sua utilidade em termos de tomada de decisões.

Por fim, com base nos resultados obtidos, por comparação com outros casos de estudo e utilizando os

instrumentos de apoio à ACV (por exemplo, as DAP), pretende-se apresentar algumas oportunidades de

melhoria, que possibilitem a diminuição dos impactes associados ao ciclo de vida do projeto em análise.

Justifica-se assim a realização deste estudo, de forma a auxiliar o processo de tomada de decisões, quer ao nível

da empresa promotora do projeto, permitindo a seleção de materiais mais adequados, assim como

relativamente ao cliente final, que poderá optar por uma solução modular, tendo conhecimento dos seus

impactes e do seu desempenho face a outro tipo de soluções.

ͼ Unidade Funcional

A unidade funcional considerada neste estudo são 45m2 de área útil de um edifício residencial, tipologia T1, com

45 anos de vida útil.

A área considerada na unidade funcional diz respeito à área total da solução modular em estudo. Neste caso,

optou-se pela utilização de toda a área útil do edifício enquanto unidade funcional, pela simplicidade do

tratamento inicial dos dados.

Sendo que, posteriormente, se procede à sua generalização, considerando-se os resultados por m2, de forma a

possibilitar a comparação com outros casos de estudo. Ou seja, considera-se os resultados relativos a 1m2 da

solução modular em estudo, comparativamente a outros estudos similares, com uma unidade funcional de 1m2.

60

ͼ Fronteira do Sistema

A definição da fronteira do sistema estabelece quais os processos unitários a incluir na presente análise. Assim,

tal como indicado na Tabela 9, foi considerada apenas a “Fase de produto (A1-A3)”, composta por três subfases

(Figura 3): extração de matérias-primas, transporte e fabrico dos produtos.

Tabela 9 Etapas do ciclo de vida, consoante a fronteira do sistema selecionada. Adaptado de (Silvestre, 2012)

Fronteira do Sistema Etapas do ciclo de vida

Be

rço

ao

be

rço

Be

rço

ao

Tú

mu

lo

Be

rço

ao

Po

rtão

Fase de produto (A1-A3)

Po

rtão

ao

Tú

mu

lo

Processo de construção (A4-A5)

Fase de utilização (B1-B7)

Fase de fim de vida (C1-C4)

Benefícios e cargas além das fronteiras do Sistema (D)

Deste modo, irá proceder-se a uma ACV baseada na abordagem “do berço ao portão”, em inglês, “cradle to

gate”.

Adicionalmente, optou-se também por considerar o transporte dos materiais (A4) até ao local de construção,

para perceber qual a influência deste parâmetro nos impactes finais associados ao projeto em estudo.

Relativamente às fases de utilização e de fim de vida, as mesmas não são consideradas no estudo, pois, de acordo

com os objetivos propostos, a análise incide nos materiais que constituem a solução modular em estudo e na

comparação dos impactes associados a esses mesmos materiais com os materiais que prevalecem noutras

tipologias de construção.

6.2 INVENTÁRIO DE CICLO DE VIDA

A análise do inventário de ciclo de vida é considerada a base de uma ACV, pois os impactes resultantes do ciclo

de vida de um edifício são o reflexo dos dados relativos aos fluxos de materiais, energia e resíduos, contemplados

na análise de inventário. Na presente ACV foram considerados os fluxos de materiais associados ao projeto

FRED204, de forma a caracterizar os seus impactes.

61

Neste sentido, é nesta etapa que se apresentam os dados recolhidos e os pressupostos assumidos durante a sua

recolha e posterior tratamento.

ͼ Recolha de dados

Sete componentes do edifício foram consideradas, nomeadamente estrutura, parede exterior, parede interior,

pavimento, janelas/portas exteriores, portas interiores e outros materiais. A cada componente estão associados

os diversos materiais que a constituem, sendo os seus processos unitários analisados nesta ACV.

Primeiramente, os dados relativos ao tipo de materiais e respetivas quantidades foram recolhidos junto da

empresa promotora do projeto, a MYMODHOUSE. Seguidamente, no que diz respeito aos processos unitários

que compõem as etapas do ciclo de vida de cada um dos materiais considerados, estes foram calculados com

base em dados genéricos utilizando as bases de dados disponíveis no SimaPro, referidas na Secção 4.3.

Importa ainda referir que não foram considerados todos os materiais que constituem a solução modular em

estudo, tendo sido selecionados apenas os materiais cuja quantidade ou características justificassem a sua

inclusão na análise.

Neste sentido, na Tabela 10, apresentam-se os dados recolhidos relativamente ao tipo e quantidade dos

materiais utilizados na solução modular em estudo, assim como a distância de transporte entre o local de

produção e o local da implementação do edifício associada a cada um deles.

Em termos de transporte, as distâncias entre o local de produção e o local de implementação do edifício variam

de material para material. Sendo de salientar a madeira de pinho utilizada no revestimento das paredes

interiores e a madeira de carvalho laminada utilizada no pavimento interior, cuja origem é a Finlândia, situando-

se consideravelmente longe do local para o qual são transportados, distando 4100km do mesmo. Por outro lado,

tem-se o aço constituinte da estrutura LSF, a madeira de carvalho folheada (portas interiores) e a cortiça,

respetivamente, com 70, 70 e 75km de distância relativamente ao local de construção.

Importa também referir que, à exceção da madeira de pinho e da madeira de carvalho laminada, provenientes

da Finlândia e com transporte através de barco, todos os outros materiais são transportados por via terrestre,

utilizando um camião.

Seguidamente, fez-se uma análise aos materiais utilizados, com base nas quantidades de cada um, de modo a

perceber quais os tipos de materiais predominantes na solução modular considerada.

62

Tabela 10 Lista de materiais utilizados no caso de estudo, respetivas quantidades e distância de transporte do local de produção até ao local da implementação do edifício

Material Quantidade (kg) Transporte (km) Local Origem Es

tru

tura

Aço Corten 6000 280 Porto Leixões

LSF - Aço 450 70 Sintra

Estacas de madeira de pinho 1219 90 Leiria

Par

ed

e

Exte

rio

r Aglomerado de cortiça expandida

1512 75 Torres Novas

Cola sem COV 48 2000 Itália (Milão)

Par

ed

e In

teri

or

Cerâmico 418 210 Aveiro

Placas de OSB 339 2170 Holanda

Madeira de pinho 715 4100 Finlândia

Placas de gesso laminado 440 2170 Holanda

Tinta sem COV 42 85 Setúbal

Pav

ime

nto

Madeira de carvalho laminada

235 4100 Finlândia

Cerâmico 66 210 Aveiro

Jan

ela

s/P

ort

as

ext

eri

ore

s Alumínio anodizado natural 25 270 Porto

Vidro duplo 315 100 Marinha Grande

Po

rtas

Inte

rio

res

Madeira de carvalho folheada

38 70 Sintra

Ou

tro

s M

ate

riai

s

Cimento cola 50 85 Setúbal

Argamassa 75 85 Setúbal

Tela asfáltica 8 2800 Alemanha (Berlim)

Espuma de poliuretano expandido

122 2000 Itália (Milão)

63

Figura 18 Distribuição dos materiais que constituem o projeto FRED204, por tipo de material, em termos de peso

A Figura 18 mostra a distribuição dos materiais que constituem o projeto, por tipo de material, em termos de

peso. Tal como seria de esperar, o material predominante é o aço (53%), pois é o principal constituinte da

estrutura do projeto. Seguidamente, tem-se a madeira, com 18%, representando também uma grande

quantidade, explicada pelo facto de se ter optado pela sua utilização na malha de madeira que serve com base

à estrutura do edifício. Além disso, reflete também a utilização da madeira nos pavimentos e paredes interiores,

em algumas das divisões. Por fim, importa salientar a utilização da cortiça enquanto isolante exterior, cuja

quantidade (12%) sobressai também perante os restantes materiais utilizados.

ͼ Pressupostos

Tal como referido anteriormente, a recolha de dados fez-se com alguns pressupostos associados.

Os pressupostos considerados aquando da recolha e inventário dos dados recolhidos podem influenciar

significativamente os resultados finais da ACV. Assim, apresentam-se seguidamente alguns pressupostos mais

gerais tomados nesta fase inicial e os pressupostos para cada material, apresentados na Tabela 11.

- Apenas se consideraram os impactes relativos à fase de produto, tendo-se optado por não incluir as fases de

instalação e utilização, por não se considerarem relevantes relativamente aos objetivos desta dissertação e

também pela maior dificuldade na obtenção de dados.

- Pelo facto de se terem usado sobretudo base de dados com dados genéricos, nem sempre foi possível selecionar

exatamente o material que se pretendia, tendo-se recorrido a opções semelhantes que representassem de forma

o mais fiel possível os materiais em questão.

Aço53%Madeira

18%

Cortiça 12%

Cerâmicos4%

OSB3%

Gesso4%

Vidro3% Produtos de Base Cimentícia

1%Poliuretano

1%

Outros1%

Quantidade (%)

64

Tabela 11 Designação dos processos selecionados no SimaPro e respetivos pressupostos aplicados

Componente do edifício

Elemento Material Designação Base de dados Pressupostos Es

tru

tura

Contentores Aço Corten Steel, low-alloyed {RER}| steel production, electric, low-alloyed | Alloc Def, U

Ecoinvent

Selecionou-se um aço de baixa liga, por não existir aço corten. Além disso, não se considerou o contentor em si, mas sim a quantidade de aço que o constitui.

Este processo considera a produção de aço secundário, ou seja, proveniente de materiais já usados. Contudo, na realidade, sendo reutilizado, o contentor já está fabricado, pelo que considerar este processo de produção do aço incrementa os impactes associados ao estudo.

Sistema LSF Aço Steel, low-alloyed {RER}| steel production, converter, low-alloyed | Alloc Def, U

Ecoinvent Utilizou-se processo existente na base de dados.

Base Suporte Estacas de madeira de

pinho

Pine wood, timber, production mix, at saw mill, 40% water content DE S

ELCD Utilizou-se processo existente na base de dados.

Par

ed

e E

xte

rio

r Paredes e Cobertura

Aglomerado de cortiça expandida

Cork slab {RER}| production | Alloc Def, U

Ecoinvent

Relativamente à cortiça, selecionou-se o processo relativo à produção das placas para isolamento, sendo que o mesmo foi editado, tendo sido retiradas todas as entradas consideradas no processo original correspondentes a químicos adicionados, pois o processo real é 100% natural, não contemplando quaisquer aditivos, além da própria cortiça enquanto matéria-prima.

Fixação dos revestimentos

Cola sem COV Dummy_Glue, at plant/US USLCI Selecionou-se um projeto fictício, sem dados. Não se tendo obtido dados concretos para o mesmo, não se considera a cola e não se tem em conta o facto de ser cola isenta de COV.

65

Tabela 11 (Cont.) Designação dos processos selecionados no SimaPro e respetivos pressupostos aplicados


Elemento Material Designação Base de dados Pressupostos P

are

de

Inte

rio

r

IS, Sala e Cozinha Cerâmico Ceramic tile {RoW}| production | Alloc Def, U


Sala e Cozinha Placas de OSB Oriented strand board {RER}| production | Alloc Def, U


Quarto Madeira de

pinho

Pine wood, timber, production mix, at saw mill, 40% water content DE S

ELCD Utilizou-se processo existente na base de dados.

Tetos Placas de

gesso laminado

Gypsum plasterboard {RoW}| production | Alloc Def, U


Tintas Tinta sem

COV

Alkyd paint, white, without water, in 60% solution state {RER}| alkyd paint production, white, water-based, product in 60% solution state | Alloc Def, U

Ecoinvent

Tratando-se de uma tinta isenta de COV e com características muito especificas relativamente à qualidade do ar interior e de baixo impacte face às tintas convencionais, selecionou-se o processo que melhor a representasse. Neste sentido, foi escolhida uma tinta à base de soja, que embora não seja exatamente a tinta utilizada no projeto, é representativa dos seus baixos impactes.

Pav

ime

nto

Restantes divisões Madeira de

carvalho laminada

Plywood, for indoor use {RER}| production | Alloc Def, U

Ecoinvent

Não se definiu especificamente madeira de carvalho, considerou-se plywood, pois não existia nenhum Laminate flooring (também chamado floating wood tile) nas bases de dados consultadas.

IS Ceramico Ceramic tile {RoW}| production | Alloc Def, U


66

Tabela 11 (Cont.) Designação dos processos selecionados no SimaPro e respetivos pressupostos aplicados


Elemento Material Designação Base de dados Pressupostos Ja

ne

las/

Po

rtas

ext

eri

ore

s Caixilharia Alumínio

anodizado natural

Window frame, aluminium, U=1.6 W/m2K {RER}| production | Alloc Def, U


Vidro Vidro duplo Glazing, double, U<1.1 W/m2K {RER}| production | Alloc Def, U


Po

rtas

Inte

rio

res

Porta de Madeira Madeira de

carvalho folheada

Door, inner, wood {RER}| production | Alloc Def, U

Ecoinvent

Teve-se em conta um modelo de porta geral, de forma a incorporar também as partes de aço. Deste modo, considerou-se a proporção em termos de peso correspondente às duas portas utilizadas no projeto.

Ou

tro

s M

ate

riai

s

Produtos de base cimentícia

Cimento cola Adhesive mortar {RoW}| production | Alloc Def, U


Argamassa Cement mortar {RoW}| production | Alloc Def, U


Impermeabilizante Tela asfáltica Mastic asphalt {RoW}| production | Alloc Def, U

Ecoinvent Tela para impermeabilização de coberturas e paredes. No entanto, não se considerou exatamente a tela, mas sim o material que a constitui.

Isolamento Espuma de poliuretano expandido

Polyurethane, rigid foam {RER}| production | Alloc Def, U

Ecoinvent Não foi tido em conta o facto de ser feito à base de soja.

67

6.3 AVALIAÇÃO DE IMPACTES DO CICLO DE VIDA

Nesta secção, os resultados da ACV são apresentados e discutidos, de acordo com os objetivos estabelecidos.

Para tal, após a etapa do inventário, os dados recolhidos são inseridos no SimaPro e avaliados de acordo com os

métodos de avaliação de impactes escolhidos e as respetivas categorias de impacte selecionadas.

A cada categoria de impacte corresponde um indicador ambiental específico (Tabela 12). Este indicador de

impacte é calculado através da atribuição das entradas e saídas do inventário a cada categoria de impacte

(classificação), sendo de seguida multiplicados por um fator de caracterização que expressa a sua contribuição

(caracterização). Tal como indicado anteriormente, consoante o método utilizado e a análise pretendida, é

também possível proceder à normalização e ponderação destes indicadores. Nesta dissertação, optou-se apenas

pela classificação e caracterização, de forma a obter os resultados pretendidos.

Inicialmente, fez-se uma ACV com recurso a indicadores intermédios, sendo as categorias de impacte e

respetivos indicadores determinados através do método de avaliação CML-IA baseline, descrito na Secção 4.2.2.

Tal como referido, este método permite a análise de várias categorias de impacte, sendo que nesta dissertação

serão consideradas apenas as categorias sugeridas pela norma EN 15643-2 do CEN/TC 350 (Tabela 2).

Tabela 12 Categorias de impacte do Método CML-IA baseline selecionadas para análise e respetivos indicadores ambientais (Zabalza et al., 2012)

Categoria de Impacte Indicador ambiental

Esgotamento de recursos abióticos (ERA)

Potencial de esgotamento de recursos abióticos (kg Sb eq)

Aquecimento global (AG) Potencial de aquecimento global (kg CO2 eq)

Depleção da camada de ozono estratosférico (DCOE)

Potencial de depleção da camada de ozono estratosférico (kg CFC-11 eq)

Formação de ozono troposférico (FOT)

Potencial de formação de ozono troposférico (kg C2H4 eq)

Acidificação (AC) Potencial de acidificação (kg SO2 eq)

Eutrofização (EU) Potencial de eutrofização (kg PO43-

eq)

De forma a completar a análise, tal como referido, recorreu-se também a um outro método de avaliação de

impactes, neste caso o Eco-indicator 99, que possibilita a realização de uma análise considerando indicadores

finais. Pode assim avaliar-se os impactes da solução modular em estudo de acordo com os danos registados ao

nível da saúde humana (DALY), qualidade dos ecossistemas (PDF.m2.ano) e recursos (MJ).

68

Seguidamente são apresentados os resultados obtidos através do SimaPro, os quais serão analisados e

permitirão a caracterização da solução modular em estudo, quer ao nível de indicadores intermédios (CML-IA

baseline), quer também ao nível de indicadores finais (Eco-indicator 99).

De referir que todos os resultados presentes nesta secção são apresentados de acordo com a unidade funcional

considerada, ou seja, toda a área útil da solução modular em estudo (45m2). Relativamente às matérias-primas

e transporte associados à produção dos materiais são utilizados dados genéricos provenientes das bases de

dados disponíveis no SimaPro. Os processos de transporte são contabilizados em termos de tkm, que traduz a

relação entre a quantidade de material transportada e a distância de transporte. No que respeita à energia

elétrica associada aos processos, considerou-se no SimaPro a opção “electricity, medium voltage”, disponível

para Portugal e expressa em kWh.

6.3.1 CENÁRIO 1

Primeiramente, optou-se por considerar o Cenário 1, um cenário base que compreende as etapas A1-A3 do ciclo

de vida, no qual serão feitas algumas simulações relativamente à utilização dos contentores marítimos

reutilizados.

6.3.1.1 Simulação 1A

Nesta simulação procurou-se representar a realidade relativamente ao projeto FRED204 e também o que se

pensa ser o cenário mais comum, quando se está perante um projeto com reutilização de contentores marítimos.

Assim, consideram-se todos os materiais apresentados na Tabela 10, à exceção dos contentores marítimos, pois,

sendo estes reutilizados, optou-se por uma análise em que os impactes relativos ao processo de produção do

aço que os constitui, não são contabilizados. Tal acontece porque, na realidade, os contentores usados são

adquiridos com o propósito de servirem de estrutura ao edifico, sem que seja feita qualquer intervenção no

processo de produção dos mesmos, à exceção de pequenos retoques aquando da sua aplicação no local da obra.

ͼ CML-IA baseline

Recorrendo ao método CML-IA baseline, realizou-se uma análise do “berço ao portão” (Etapas A1-A3) associada

a indicadores intermédios, com os respetivos resultados provenientes da caracterização apresentados na Tabela

13. Apresenta-se assim os impactes associados aos materiais utilizados, tendo os mesmos sido agrupados

consoante o local de aplicação/tipo de material, nas diversas componentes do sistema, nomeadamente

estrutura, parede interior, parede exterior, pavimento, janelas/portas exteriores, portas interiores e outros

materiais.

Por outro lado, a Figura 19 mostra a contribuição relativa (em percentagem) de cada componente do edifício

para a mesma análise e, consequentemente, para as mesmas categorias de impacte selecionadas.

69

Tabela 13 Resultados da ACV (etapas A1-A3) relativa às componentes do edifício para as categorias de impacte selecionadas

Categoria de impacte

Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna

Estrutura Janelas/Portas

externas

Portas internas

ERA (kg Sb eq)

4.27E-02 1.08E-03 3.22E-03 5.70E-04 1.92E-02 1.46E-02 2.83E-03 1.25E-03

AG (kg CO2 eq)

4057.20 596.26 252.94 296.66 716.59 1256.03 865.23 73.48

DCOE (kgCFC-11 eq)

1.82E-04 7.85E-06 8.16E-06 1.39E-05 5.02E-05 4.46E-05 5.25E-05 4.37E-06

FOT (kg C2H4 eq)

3.18 0.29 0.40 1.04 0.43 0.67 0.32 0.03

AC (kg SO2 eq)

26.85 2.77 1.53 3.85 5.38 5.81 7.04 0.47

EU (kg PO4

3- eq) 8.27 0.55 0.32 1.33 1.46 3.06 1.43 0.12

Figura 19 Contribuição relativa de cada componente do edifício para as categorias de impacte selecionadas

Considerando os resultados acima, é possível analisar qual a componente do edifício com maior influência nos

impactes associados ao projeto, considerando a simulação em análise. A partir da Figura 19, verifica-se que,

quando não se considera os impactes relativos aos contentores marítimos, os materiais que constituem as

paredes interiores e a estrutura são os que apresentam maior influência nos impactes registados na maioria das

categorias de impacte. Por outro lado, também os impactes associados às janelas/portas exteriores têm alguma

expressividade, estando estes impactes associados ao processo de produção do vidro.

A analisar 1 p 'T1'; Método: CML-IA baseline V3.01 / EU25+3, 2000 / Caracterização

Other Materials Floor External Wall

Internal Wall Structure Windows/External Doors

Internal Doors

Abiotic

depletion

Global warm

ing (GWP10

Ozone layer

depletion

Photochemic

al oxidation

Acidification Eutrophicati

on

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

70

Figura 20 Contribuição da parede interior e da estrutura do edifício para a ERA, com um corte de 34% gerado no SimaPro

Na Figura 20 estão representados apenas os fluxos associados às componentes do edifício com uma maior

contribuição para a categoria de impacte em análise, tendo esta rede sido gerada no SimaPro, considerando um

corte de 34%. Assim, é possível perceber que os materiais que geram mais impactes nas componentes referidas

como tendo um maior contributo nos impactes globais associados ao edifício, são os cerâmicos, no caso do

revestimento das paredes interiores, e a estrutura LSF, no caso da estrutura do edifício.

A rede apresentada diz respeito à categoria ERA, contudo, o comportamento de ambos os materiais (cerâmicos

e LSF) mantém-se para as restantes categorias, à exceção da FOT, onde a cortiça usada no revestimento da

parede exterior é a principal responsável pelos impactes causados. Relativamente à cortiça, embora seja um

material com um processo de produção bastante sustentável, devido à grande quantidade deste material face

aos restantes materiais (Tabela 10), os seus impactes destacam-se também em algumas categorias. Neste caso,

são utilizados 1512kg de cortiça, correspondentes a 12% do total em peso dos materiais utilizados, sendo que

este valor altera para 25% se não for considerado o peso do aço que constitui o contentor marítimo, tal como

acontece na simulação em análise.

Zinc concentrate {GLO}| zinc-lead mine operation |

Alloc Def, U

49.8%

Zinc {GLO}| market for | Alloc

Def, U

48.9%

Zinc {GLO}| primary

production from concentrate |

48.8%

Zinc concentrate {GLO}| market for

| Alloc Def, U

49.8%

Internal Wall

44.8%

Internal Wall - Ceramic

39.9%

Structure

34.2%

T1

100%

LSF

34.2%

Ceramic tile {RoW}|

production | Alloc Def, U - Daniela

46.2%

Steel, low-alloyed {RER}| steel production, converter,

34.2%

71

ͼ Eco-indicator 99

Após uma primeira análise com recurso a indicadores intermédios, procurou-se também analisar o mesmo

cenário utilizando o Eco-indicator 99, obtendo-se resultados que se pretendem mais intuitivos, através de

indicadores finais correspondentes às categorias de dano consideradas.

Assim, considerando também as etapas A1-A3 do ciclo de vida, mais uma vez sem contabilizar os impactes

associados aos contentores marítimos, obteve-se os resultados apresentados na Tabela 14. Além disso, na Figura

21, pode analisar-se também as contribuições relativas das componentes do edifício para as categorias de dano

consideradas.

Tabela 14 Resultados da ACV (etapas A1-A3) relativa às componentes do edifício para as categorias de dano


Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

Saúde Humana (DALY)

1.32E-02 6.24E-04 7.45E-04 2.67E-03 3.90E-03 3.69E-03 1.50E-03 1.09E-04

Qualidade dos ecossistemas

(PDF*m2a) -837.77 20.13 118.30 948.35 -2255.89 326.93 48.23 -43.83

Recursos naturais

(MJ surplus) 5886.42 1427.04 277.72 372.75 1044.54 1599.76 1071.97 92.64

Figura 21 Contribuição relativa de cada componente do edifício para as categorias de dano

No que respeita às categorias de dano mencionadas, verifica-se novamente um domínio por parte das três

componentes referidas na análise realizada com o método CML-IA baseline, nomeadamente, as paredes

A analisar 1 p 'T1'; Método: Eco-indicator 99 (H) V2.09 / Europe EI 99 H/A / Avaliação de danos



Internal Doors

Human Health Ecosystem Quality Resources

%

100

80

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

-100

72

interiores, as paredes exteriores e a estrutura. Contudo, verifica-se que as paredes interiores assumem um

contributo negativo para a categoria de dano relativa à qualidade dos ecossistemas, ou seja, tem impactes

positivos, que dizem respeito aos impactes evitados ao utilizar os materiais em questão. Neste sentido, pode

afirmar-se que, nesta categoria, os impactes negativos associados a algumas componentes do edifício são

compensados pelos impactes positivos de outras, obtendo-se um impacte global associado à categoria de dano

Qualidade dos ecossistemas de -837.77 PDF*m2a. Este resultado expressa a fração de espécies que se evitou que

desaparecessem numa dada área, no período de um ano.

Na Figura 22, mostra-se com mais clareza os processos associados aos materiais incluídos nesta componente do

edifício, assim como na parede exterior, relativamente à categoria de dano “qualidade dos ecossistemas”.

Figura 22 Contribuição da parede interior e da parede exterior do edifício para a categoria de dano “qualidade dos ecossistemas”, com um corte de 35% gerado no SimaPro

Cork, raw {RER}| cork forestry | Alloc Def, U

-112%

Soybean oil, crude {GLO}| market for

| Alloc Def, U

334%

Soybean {RoW}| production | Alloc

Def, U

261%

Soybean oil, crude {RoW}| soybean meal and crude oil production | Alloc

211%

Hardwood, CO2-removal and land use {GLO}| market for | Alloc

-119%

Soybean {GLO}| market for | Alloc

Def, U

334%

External Wall

-113%

External Wall - Cork

-113%

Internal Wall

269%

Internal Wall - Paint

303%

T1

100%

Cork slab {RER}| production | Alloc Def, U - Daniela

-113%

Alkyd paint, white, without water, in

60% solution state {RER}| alkyd paint

303%

Cork, raw {GLO}| market for | Alloc Def, U - Daniela

-113%

73

Pode observar-se desde já que o impacte ambiental negativo que resulta da componente relativa à parede

exterior está, mais uma vez, relacionado com a cortiça utilizada no seu revestimento. Por outro lado, a tinta

utilizada nas paredes interiores é responsável pelos impactes positivos, ou seja, os impactes que se evitam,

traduzidos pelas linhas a verde. Tal acontece porque, na prática, a utilização da tinta produzida à base de soja,

compensa os impactes associados à sua produção, pois o seu processo de produção considera enquanto fluxo

de entrada, o CO2, compensando desta forma os possíveis fluxos de saída prejudiciais ao ambiente e que causem

impactes negativos.

6.3.1.2 Simulação 1B

Além da primeira simulação, na qual não foram considerados os impactes associados aos contentores marítimos,

por estes serem provenientes de outra atividade e serem reutilizados enquanto estrutura para o edifício,

considerou-se igualmente importante realizar uma simulação que traduzisse os impactes associados ao processo

de produção do aço que os constitui, a partir de materiais já usados. Ou seja, considerando a situação em que

apesar de os contentores serem reutilizados, estejam em mau estado e seja necessário considerar o seu processo

de produção.

Deste modo, à semelhança da simulação anterior, serão utilizados todos os materiais referidos (Tabela 10),

incluindo desta vez a quantidade de aço associada aos contentores marítimos.

ͼ CML-IA baseline

Na Tabela 15 e na Figura 23 apresentam-se os resultados desta simulação, provenientes do processo de

caracterização associado aos indicadores intermédios do método CML-IA baseline.



Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

ERA (kg Sb eq)

6.61E-02 1.08E-03 3.22E-03 5.70E-04 1.92E-02 3.79E-02 2.83E-03 1.25E-03

AG (kg CO2 eq)

5767.19 596.26 252.94 296.66 716.59 2966.03 865.23 73.48

DCOE (kgCFC-11 eq)

3.18E-04 7.85E-06 8.16E-06 1.39E-05 5.02E-05 1.81E-04 5.25E-05 4.37E-06

FOT (kg C2H4 eq)

4.07 0.29 0.40 1.04 0.43 1.56 0.32 0.03

AC (kg SO2 eq)

37.22 2.77 1.53 3.85 5.38 16.18 7.04 0.47

EU (kg PO4

3- eq) 11.98 0.55 0.32 1.33 1.46 6.77 1.43 0.12

74


Tal como seria de esperar, os impactes associados à estrutura, como é evidente pela Figura 23, dominam agora

todas as categorias de impacte, tendo sofrido um grande aumento comparativamente à simulação anterior. Por

exemplo, no que respeita à categoria de impacte AG, o valor correspondente aos impactes da estrutura passou

de 1256.03 a 2966.03 kg CO2 eq, tendo aumentado cerca de 136%. Embora se tenha considerado um aço cujo

processo de produção incorpora apenas ferro proveniente de sucatas, verifica-se que os seus impactes são

bastante significativos, quando comparados com os impactes associados aos restantes materiais. Além da

estrutura, destaca-se uma vez mais a parede interior, mantendo os seus impactes associados aos cerâmicos

utilizados no revestimento interior.

ͼ Eco-indicator 99

À semelhança da simulação anterior, apresentam-se também os resultados com recurso a indicadores finais,

expressos nas categorias de dano presentes na Tabela 16 e na Figura 24.


Categoria de danos

Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


1.92E-02 6.24E-04 7.45E-04 2.67E-03 3.90E-03 9.69E-03 1.50E-03 1.09E-04


(PDF*m2a) 41.63 20.13 118.30 948.35 -2255.89 1206.33 48.23 -43.83

Recursos naturais

(MJ surplus) 8773.83 1427.04 277.72 372.75 1044.54 4487.17 1071.97 92.64




Internal Doors

Abiotic

depletion

Global warm

ing (GWP10

Ozone layer

depletion

Photochemic

al oxidation


on

%100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

75


Neste caso, é de salientar a expressividade dos danos associados à estrutura, em qualquer uma das categorias

de dano, sendo a componente do edifício que apresenta mais impactes. Por outro lado, no que diz respeito às

restantes componentes, o seu comportamento mantém-se relativamente à simulação anterior. Contudo, já não

se verifica um balanço negativo em termos globais para a categoria Qualidade dos Ecossistemas, pois, face aos

impactes negativos associados à estrutura, os impactes positivos verificados para a parede interna já não são

suficientes para compensar.

6.3.1.3 Simulação 1C

Por fim, simulou-se uma situação na qual se considera a produção do aço que constitui o contentor, mas

considerando apenas os impactes associados à degradação do contentor marítimo. Ou seja, tendo em conta a

desvalorização monetária associada à compra de contentores reutilizados, face ao valor dos contentores novos,

estipulou-se que, na presente simulação, os impactes a considerar serão proporcionais a essa desvalorização.

Assim, considerou-se que o valor médio para um contentor novo seria de 3500€, enquanto o valor de um

contentor reutilizado seria, aproximadamente, 600€. Deste modo, a desvalorização é cerca de 83%,

considerando-se nesta simulação apenas 17% dos impactes associados à produção de aço para o contentor em

causa, o que corresponde à necessidade de produção de 1020 kg de aço, a partir de ferro proveniente de sucatas.




Internal Doors


%100

80

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

76

ͼ CML-IA baseline

De forma a analisar os impactes relativos a cada categoria de impacte, na Tabela 17 e na Figura 25, apresentam-

se os resultados associados a cada componente do edifício, resultantes do processo de caraterização do CML-IA

baseline.



Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

ERA (kg Sb eq)

4.67E-02 1.08E-03 3.22E-03 5.70E-04 1.92E-02 1.86E-02 2.83E-03 1.25E-03

AG (kg CO2 eq)

4347.90 596.26 252.94 296.66 716.59 1546.73 865.23 73.48

DCOE (kgCFC-11 eq)

2.05E-04 7.85E-06 8.16E-06 1.39E-05 5.02E-05 6.77E-05 5.25E-05 4.37E-06

FOT (kg C2H4 eq)

3.33 0.29 0.40 1.04 0.43 0.82 0.32 0.03

AC (kg SO2 eq)

28.61 2.77 1.53 3.85 5.38 7.57 7.04 0.47

EU (kg PO4

3- eq) 8.90 0.55 0.32 1.33 1.46 3.69 1.43 0.12


Como seria de esperar, comparativamente à simulação 1B, os impactes associados à estrutura e,

consequentemente, ao aço utilizado nos contentores marítimos, diminuíram significativamente, registando

valores de 1546.73 em vez de 2966.03 kg CO2 eq, apresentados na simulação anterior. Comparativamente ao

valor registado pela estrutura na categoria de impacte AG na simulação 1A, registou-se um aumento de 23%




Internal Doors

Abiotic

depletion

Global warm

ing (GWP10

Ozone layer

depletion

Photochemic

al oxidation


on

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

77

nesta simulação. Importa ainda referir que a sua grande contribuição em termos de impactes se mantém para

todas as categorias, à semelhança do que acontece com as paredes internas, tal como referido anteriormente.

ͼ Eco-indicator 99

Para finalizar as simulações relativas ao cenário 1, na Tabela 18 e na Figura 26, apresentam-se os resultados

associados às componentes do edifício, para cada categoria de dano.


Categoria de danos

Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


1.43E-02 6.24E-04 7.45E-04 2.67E-03 3.90E-03 4.71E-03 1.50E-03 1.09E-04


(PDF*m2a) -688.28 20.13 118.30 948.35 -2255.89 476.43 48.23 -43.83

Recursos naturais

(MJ surplus) 6377.28 1427.04 277.72 372.75 1044.54 2090.62 1071.97 92.64


Em analogia com os resultados obtidos pelo CML-IA baseline, também os impactes do contentor marítimo

calculados com o Eco-indicator 99, associados a cada categoria de dano, diminuíram significativamente, em

relação à simulação anterior.




Internal Doors


%

100

80

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

-100

78

Deste modo, as contribuições relativas associadas a cada componente do edifício apresentam um

comportamento semelhante ao registado na simulação 1A, observando-se apenas um incremento dos impactes

associados à estrutura, devido a ter-se considerado 17% dos impactes relativos ao processo de produção do aço

que constitui os contentores marítimos.

6.3.2 CENÁRIO 2

Adicionalmente, optou-se por considerar também um cenário que, além das etapas A1-A3 do ciclo de vida,

englobe o transporte do local de produção para o local da obra (etapa A4), de forma a perceber quais os impactes

associados a este mesmo transporte.

Tal como referido no cenário 1, das simulações apresentadas anteriormente, a simulação que melhor caracteriza

o projeto FRED204 é a simulação 1A. Desta forma, no que respeita a materiais, o cenário 2 considera todos os

materiais indicados na Tabela 10, à exceção dos contentores marítimos. Apesar de não ser considerado o

processo de produção dos contentores marítimos é considerado o seu transporte para o local de obra.

6.3.2.1 Simulação 2A

Nesta simulação, procurou-se perceber quais os impactes associados ao transporte dos diferentes materiais do

seu local de produção, até ao local da obra.

Assim, após obtidos os dados relativos à distância de transporte para todos os materiais, adicionou-se no SimaPro

os respetivos processos de transporte, assumindo o transporte por camião, tendo sido consideradas as

características médias para a frota europeia. Para a madeira de pinho e a madeira de carvalho laminada,

provenientes da Finlândia, foi considerado o transporte através de barco, tendo-se selecionado o processo que

apresentava as características mais adequadas.

ͼ CML-IA baseline

Também nesta simulação, foram utilizados os resultados provenientes da caracterização do método CML-IA

baseline, de forma a perceber qual a influência, em termos de impactes, da inclusão do transporte dos materiais

na análise. Assim, na Tabela 19, estão descriminados os resultados dos impactes associados a cada componente

do edifício, para as categorias de impacte selecionadas. Por outro lado, na Figura 27, apresenta-se a comparação

dos dois cenários analisados, com e sem transporte.

De modo a poder comparar-se a diferença de considerar ou não a fase de transporte dos materiais do local de

produção para o local da obra (etapa A4), optou-se por representar no mesmo gráfico os impactes associados à

simulação 1A (sem transporte) e simulação 2A (com transporte), em simultâneo.

79

Tabela 19 Resultados da ACV relativa às componentes do edifício para as categorias de impacte selecionadas, considerando a produção dos materiais (etapas A1-A3) e o seu transporte para o local da obra (etapa A4)


Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

ERA (kg Sb eq)

4.46E-02 1.24E-03 3.23E-03 6.60E-04 1.99E-02 1.54E-02 2.85E-03 1.25E-03

AG (kg CO2 eq)

4807.70 658.13 266.40 331.42 1047.00 1559.05 871.72 73.98

DCOE (kgCFC-11 eq)

2.34E-04 1.22E-05 9.02E-06 1.63E-05 7.31E-05 6.58E-05 5.30E-05 4.40E-06

FOT (kg C2H4 eq)

3.33 0.30 0.41 1.04 0.50 0.72 0.32 0.03

AC (kg SO2 eq)

31.22 3.07 1.77 4.02 7.52 7.29 7.08 0.47

EU (kg PO4

3- eq) 9.20 0.63 0.35 1.37 1.88 3.42 1.43 0.12

Figura 27 Comparação dos impactes associados ao projeto FRED204 considerando uma situação sem transporte e outra situação com transporte, para cada categoria de impacte

Pela Tabela 26 verifica-se então que, ao incluir os processos de transporte associados aos materiais em estudo,

os impactes aumentam para todas as categorias consideradas. Neste caso, os processos associados ao transporte

são responsáveis por um aumento de 5 a 15% dos impactes registados em quase todas as categorias

selecionadas, verificando-se um maior incremento de impactes associados ao transporte nas categorias de

impacte DCOE e AG, nas quais se regista um aumento superior a 15%.

A comparar 1 p 'T1 - Com transporte' com 1 p 'T1 - Sem transporte'; Método: CML-IA baseline V3.01 / EU25+3, 2000 / Caracterização

T1 - Com transporte T1 - Sem transporte

Abiotic depletionGlobal w arming (GWP100a) Ozone layer

depletion (ODP

Photochemical oxidation Acidif ication Eutrophication

%

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

80

ͼ Eco-indicator 99

Por fim, com base nos indicadores finais associados ao método Eco-indicator 99, apresentam-se os resultados da

simulação considerada. Na Tabela 20 apresentam-se os resultados da inclusão dos processos de transporte para

cada componente do edifício e na Figura 28, compara-se esta simulação com a simulação 1A, na qual não se

considera o transporte.

Tabela 20 Resultados da ACV relativa às componentes do edifício para as categorias de dano, considerando a produção dos materiais (etapas A1-A3) e o seu transporte para o local da obra (etapa A4)

Categoria de danos

Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


1.43E-02 7.07E-04 7.76E-04 2.72E-03 4.38E-03 4.09E-03 1.50E-03 1.10E-04


(PDF*m2a) -751.89 27.20 119.87 952.32 -2218.04 361.56 48.97 -43.77

Recursos naturais

(MJ surplus) 7405.79 1553.33 302.08 443.70 1709.51 2218.31 1085.21 93.66

Figura 28 Comparação dos impactes associados ao projeto FRED204 considerando uma situação sem transporte e outra situação com transporte, para cada categoria de impacte

Com base na Figura 28, verifica-se que, tal como seria de esperar, os processos de transporte têm alguma

expressividade no que diz respeito aos impactes relacionados com cada categoria de dano, sendo o seu

contributo mais acentuado na categoria que representa os danos nos recursos naturais.

A comparar 1 p 'T1 - Com transporte' com 1 p 'T1 - Sem transporte'; Método: Eco-indicator 99 (H) V2.09 / Europe EI 99 H/A / Avaliação de danos

T1 - Com transporte T1 - Sem transporte


%

100

80

60

40

20

0

-20

-40

-60

-80

-100

81

7. CÁLCULO DA FAMÍLIA DE PEGADAS ASSOCIADA AO CASO DE ESTUDO

Além da ACV, analisaram-se também os resultados relativos aos indicadores da família de pegadas, associados

ao projeto FRED204. Tradicionalmente, o cálculo dos indicadores que compõem a família de pegadas faz-se

recorrendo a folhas de cálculo do Microsoft Excel®, utilizando os dados recolhidos e fatores associados a cada

tipo de indicador. Contudo, neste estudo, procurou-se utilizar uma abordagem diferente, que permita uma

análise mais abrangente, com recurso a indicadores distintos, integrando também o estudo das pegadas na

realização da ACV. Para tal, explorou-se os métodos de avaliação de impactes disponíveis no SimaPro e procedeu-

se ao cálculo da PE, PC e PH.

De forma a realizar uma análise coerente, além de se terem considerado os mesmo cenários e simulações,

também o âmbito de aplicação, a unidade funcional, as fronteiras do sistema, os dados e os pressupostos, são

concordantes com a ACV realizada, apresentada na Secção 6 desta dissertação.

À semelhança do procedimento adotado na ACV, definiram-se dois cenários, o Cenário 1 que considera os

impactes desde a extração das matérias-primas até os produtos finais estarem prontos para deixarem o local de

produção, e o Cenário 2 que, além dos impactes contemplados no Cenário 1, engloba também o transporte do

local de produção até ao local da obra.

Seguidamente apresentam-se os resultados obtidos para cada simulação, sendo que, para cada indicador, são

apresentados os resultados discriminados relativamente às Simulações 1A e 2A, por se considerar que estas

representam a situação real associada ao caso de estudo. Por outro lado, para cada uma das restantes

simulações, apenas se apresentam os totais associados às mesmas. Deste modo, é possível analisar cada

indicador, fazendo uma avaliação global através da comparação das diferentes simulações consideradas.

7.1 PEGADA ECOLÓGICA

Primeiramente, foram calculados os resultados relativos à PE associada ao projeto, sendo que, relativamente ao

método de cálculo da PE utilizado na presente dissertação, devem ser feitas algumas considerações.

A PE é atualmente definida como a soma da ocupação direta do solo com a ocupação indireta de solo florestal

relativa às emissões de CO2 originadas pelo consumo de energia fóssil. Desta forma, apenas os parâmetros

𝑃𝐸𝑑𝑖𝑟𝑒𝑡𝑎 e 𝑃𝐸𝐶𝑂2 são considerados atualmente no cálculo da PE de um determinado produto, não se

considerando o parâmetro 𝑃𝐸𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑎𝑟.

Também ao nível das unidades em relação às quais é apresentada a PE existem alterações, sendo atualmente

considerada como unidade adequada hectares globais x ano, em vez de m2 x ano como apresentado nesta

dissertação.

82

No entanto, esta nova definição e metodologia de cálculo da PE não foram aplicadas no desenvolvimento das

presentes simulações, uma vez que o cálculo da PE foi efetuado com recurso ao software SimaPro, que se baseia

ainda na metodologia descrita na Secção 4.2.1. Desta forma, nas simulações apresentadas, considera-se o

parâmetro referente à energia nuclear e os resultados obtidos são expressos em m2a, que corresponde à área

de solo ocupado direta ou indiretamente, durante o período de um ano.

7.1.1 CENÁRIO 1

Seguidamente, apresentam-se em detalhe os resultados obtidos para a PE (Tabela 21 e Figura 29), divididos por

componente do edifício, relativos à simulação 1A.

Tal como referido, no contexto da ACV, a PE de um determinado produto é definida pela soma da ocupação

direta do solo, com a ocupação indireta relativa ao consumo de energia nuclear e emissões de CO2 originadas

pelo consumo de energia fóssil.

Tabela 21 Resultados dos parâmetros associados à PE, por componente do edifício

Componente Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

Dióxido de Carbono (m2a)

9654.73 1310.42 605.30 589.77 1733.71 3082.57 2153.25 179.71

Nuclear (m2a) 691.44 256.30 17.81 48.99 138.17 93.81 119.27 17.09

Ocupação do Solo (m2a)

16512.61 17.96 1297.01 11387.02 3334.25 76.21 64.95 335.20

PE total (m2a) 26858.77 1584.68 1920.12 12025.79 5206.13 3252.58 2337.47 532.00

Figura 29 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os parâmetros associados à PE

A analisar 1 p 'T1'; Método: Ecological footprint V1.01 / Ecological footprint / Caracterização



Internal Doors

Carbon dioxide Nuclear Land occupation

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

83

Pela análise da Tabela 21 e da Figura 29, verifica-se que, em cada parâmetro da PE, há sempre uma componente

do edifício que se destaca em termos de contribuição relativa. Considerando a unidade funcional de 45m2,

correspondente à totalidade da área do projeto em estudo, a componente que apresenta maior PE relativamente

ao consumo de combustíveis fosseis é a estrutura. Este resultado já seria expectável com base nos resultados

obtidos na ACV, estando relacionados com a produção do aço que constitui a estrutura LSF. Por outro lado, a

componente que apresenta maior PE relativamente ao consumo de energia nuclear é a componente outros

materiais, neste caso, associado ao material isolante, o poliuretano. Por fim, ao nível da ocupação do solo, a

componente que apresenta maior PE é a parede exterior, sendo este resultado justificado pela elevada

quantidade de cortiça utilizada, assim como pelos fluxos de entrada associados ao processo genérico selecionado

no SimaPro para representar todo o processo de produção das placas de cortiça, que considera ser necessária

uma grande área florestal para se produzir a quantidade de cortiça necessária.

Figura 30 Representação das componentes do edifício com maior expressão na PE associada ao consumo de energia nuclear, com um corte de 19% gerado no SimaPro

Na Figura 30 apresenta-se em mais detalhe os processos que mais contribuem para a PE relativamente ao

consumo de energia nuclear, destacando-se tal como referido, o poliuretano utilizado no isolamento dos

contentores. Nesta rede é também visível a significativa contribuição da parede interna e das janelas/portas

externas, relativamente à PE associada ao consumo de energia nuclear.

Nuclear fuel

element, for

pressure water

reactor, UO2 4.2%

28.7%

Heat, district or

industrial, other

than natural gas

{CH}| treatment

0.168%

Uranium, in

yellowcake

{GLO}| market

for | Alloc Def, U

58.1%

Waste glass

{CH}| treatment

of, municipal

incineration | Alloc

0.147%

Uranium, enriched

3.8%, per

separative work

unit {GLO}|

24.8%

Uranium, in

yellowcake

{RoW}| production

| Alloc Def, U

40.5%

Uranium, enriched

4.2%, per

separative work

unit {GLO}|

28.7%

Uranium

hexafluoride

{RoW}| production

| Alloc Def, U

46.7%

Uranium ore, as U

{GLO}| market for

| Alloc Def, U

58.1%

Waste glass

{GLO}| market

for | Alloc Def, U

0.149%

Methylene diphenyl

diisocyanate

{GLO}| market for

| Alloc Def, U

19.8%

Uranium, enriched

4.2%, in fuel

element for light

water reactor

28.7%

Uranium, enriched

3.8%, in fuel

element for light

water reactor

15.7%

Uranium ore, as U

{RoW}| uranium

mine operation,

underground |

21.3%

Uranium, enriched

3.8%, in fuel

element for light

water reactor

24.8%

Uranium

hexafluoride

{GLO}| market

for | Alloc Def, U

58.1%

Nuclear fuel

element, for

pressure water

reactor, UO2 4.2%

28.4%

Heat, district or

industrial, other

than natural gas

{Europe without

3.67%

Uranium ore, as U

{RNA}| uranium

mine operation,

underground |

22.5%

Heat, district or

industrial, other

than natural gas

{DE}| treatment

0.789%

Heat, district or

industrial, other

than natural gas

{CH}| market for

0.169%

Uranium, enriched

4.2%, in fuel

element for light

water reactor

28.7%

Insulation -

Polyurethane

34.3%

Internal Wall

20%

Other Materials

37.1%

T1

100%

Windows - Glass

9.59%

Windows/External

Doors

17.2%

Polyurethane, rigid

foam {RER}|

production | Alloc

Def, U - Daniela

34.3%

Glazing, double,

U<1.1 W/m2K

{RER}| production

| Alloc Def, U -

9.59%

84

Por fim, na Tabela 22, apresentam-se os resultados totais relativos às várias simulações consideradas, de modo

a ser possível a sua comparação. Os resultados das simulações 1B e 1C podem ser consultados com maior detalhe

em anexo, na Secção Anexo II.

Tabela 22 Comparação dos resultados das diferentes simulações associadas à PE

Simulação 1A Simulação 1B Simulação 1C

Dióxido de Carbono (m2a) 9654.73 13853.30 10368.49

Nuclear (m2a) 691.44 1004.08 744.59

Ocupação do Solo (m2a) 16512.61 16735.15 16550.44

PE total (m2a) 26858.77 31592.53 27663.51

Relativamente à comparação das diferentes simulações realizadas, facilmente se conclui que a simulação 1A é a

que apresenta o valor mais baixo de PE. Este resultado seria expectável, na medida em que, nesta simulação não

se considera a áreas de ocupação direta e indireta que estariam associadas à produção do aço que constitui os

contentores marítimos. Esta consideração é muito importante, uma vez que ao considerar os contentores

marítimos na simulação 1B, o valor da PE total aumenta cerca de 18%.

Por outro lado, no que respeita à simulação 1C, ao considerar 17% do peso do aço que constitui os contentores

marítimos reutilizados, o aumento da PE total é muito menos pronunciado, sendo de apenas 3%.

De referir também que estes aumentos se fazem sentir, sobretudo, na PE associada ao consumo de combustíveis

fósseis e energia nuclear, tal acontece porque os processos de produção associados ao aço que constitui os

contentores têm principalmente impactes ao nível destes dois parâmetros da PE.

7.1.2 CENÁRIO 2

Após a análise das simulações com os impactes associados à produção dos materiais, seguidamente apresentam-

se os resultados detalhados para a simulação 2A, onde são também contabilizados os impactes associados ao

transporte do local de produção para o local da obra.

Tabela 23 Resultados dos parâmetros associados à PE, por componente do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


11559.81 1467.41 639.63 677.98 2572.63 3851.48 2169.70 180.98

Nuclear (m2a) 755.04 261.36 19.44 51.84 166.83 118.63 119.80 17.13


16632.56 28.40 1297.63 11392.89 3384.98 127.32 66.05 335.29

PE total (m2a) 28947.40 1757.17 1956.70 12122.70 6124.44 4097.43 2355.56 533.39

85

Figura 31 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os parâmetros associados à PE

Pela Tabela 23 e Figura 31, verifica-se que ao introduzir o transporte na presente simulação, comparativamente

à simulação 1A, não se registam alterações significativas em termos de contribuição relativa de cada componente

do edifício nos parâmetros associados à PE.

Tabela 24 Comparação dos resultados relativos à PE, analisando simulações com e sem transporte

Componente Cenário 1

Simulação 1A Cenário 2

Simulação 2A

Dióxido de Carbono (m2a) 9654.73 11559.81

Nuclear (m2a) 691.44 755.04

Ocupação do Solo (m2a) 16512.61 16632.56

PE total (m2a) 26858.77 28947.40

Por outro lado, pela Tabela 24, é possível analisar que, relativamente ao consumo de combustíveis fósseis e de

energia nuclear, se regista um aumento de 20 e 9%, respetivamente, associado ao transporte dos materiais. Pelo

que se pode concluir que os processos de transporte têm sobretudo influência relativamente à libertação de CO2,

resultando na necessidade de uma maior área florestal para compensar a PE da ocupação indireta de solo

florestal pelas emissões de CO2 relativas ao consumo de combustíveis fósseis, associadas ao transporte dos

materiais.

Em termos globais, ao incluir a etapa relativa ao transporte do local de produção para o local da obra, verifica-

se um aumento de 8% relativamente à PE, para a unidade funcional considerada.

A analisar 1 p 'T1 - Com transporte'; Método: Ecological footprint V1.01 / Ecological footprint / Caracterização



Internal Doors


%100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

86

7.2 PEGADA DE CARBONO

Relativamente à PC, os valores considerados são provenientes da análise de ACV, correspondentes à categoria

de impacte Aquecimento Global, do método CML-IA baseline, pois a mesma é calculada com recurso ao método

IPCC GWP 100a (ver Secção 4.2.2), que seria o método escolhido para o cálculo da PC. Por este motivo, não se

justifica repetir a análise, apresentando-se na Tabela 25 os resultados provenientes das simulações consideradas.

7.2.1 CENÁRIO 1

A partir dos resultados obtidos em relação à PC comprova-se mais uma vez a importância de considerar as

simulações em que se faz variar os impactes associados à utilização dos contentores marítimos. Tal consideração

justifica-se pela contribuição dos impactes associados à estrutura, que representam 31, 51 e 36% do total dos

impactes relativos à PC, nas simulações 1A, 1B e 1C, respetivamente (Tabela 25).

Tabela 25 Resultados das diferentes simulações para a categoria AG, utilizados no estudo da PC

Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

Simulação 1A 596.26 252.94 296.66 716.59 1256.03 865.23 73.48

Simulação 1B 596.26 252.94 296.66 716.59 2966.03 865.23 73.48

Simulação 1C 596.26 252.94 296.66 716.59 1546.73 865.23 73.48

Na Tabela 26 apresenta-se a comparação dos resultados totais da PC para cada simulação considerada.

Tabela 26 Comparação dos resultados da PC considerando os valores das diferentes simulações

Indicador Simulação 1A Simulação 1B Simulação 1C

PC (kg CO2 eq) 4057.20 5767.19 4347.90

A partir da análise da tabela anterior é possível, uma vez mais, perceber o quanto o processo de produção do

aço associado aos contentores marítimos influencia a PC associada ao caso de estudo, ou seja, a quantidade de

CO2 e outros GEE emitidos, direta ou indiretamente, ao longo das etapas do ciclo de vida do edifício consideradas.

Ao assumir a necessidade de produção de novos contentores (simulação 1B), a PC sofre um aumento de quase

43%. Enquanto, na simulação 1C, o valor é um mais acentuando, registando-se um aumento de 7%.

87

7.2.2 CENÁRIO 2

À semelhança das restantes análises, considerou-se também um cenário em que foi incluída a etapa relativa ao

transporte dos materiais desde o seu local de produção até ao local da obra, sendo a comparação das simulações

com e sem transporte apresentada na Tabela 27.

Tabela 27 Comparação dos resultados relativos à PC, analisando simulações com e sem transporte

Indicador Simulação 1A Simulação 2A

PC (kg CO2 eq) 4057.20 4807.70

Relativamente à inclusão do transporte na simulação 2A, regista-se um aumento de quase 19% no que respeita

à PC, o que indica que o transporte tem um efeito significativo no que respeita a emissões de CO2 e outros GEE.

7.3 PEGADA HÍDRICA

Por fim, o último indicador calculado no âmbito desta dissertação foi a PH, tendo os resultados sido obtidos

através da categoria consumo de água (m3) associada ao método ReCiPe, disponível no SimaPro. De referir que

esta categoria tem em consideração os diferentes fluxos de água considerados no cálculo da PH, nomeadamente,

água proveniente de lagos, rios, uso em turbinas e refrigeração e água subterrânea (Figura 6).

Foram então considerados os 2 cenários presentes nas análises anteriores, nomeadamente, com e sem

transporte, sendo que no Cenário 1 (sem transporte) foram também consideradas 3 simulações, onde se fez

variar os dados relativos ao processo de produção do aço associado aos contentores marítimos.

7.3.1 CENÁRIO 1

À semelhança dos indicadores calculados anteriormente, apresenta-se em seguida os resultados para a

simulação 1A, com mais detalhe (Tabela 28 e Figura 32) e, seguidamente, um resumo dos resultados obtidos

para as restantes simulações.

Tabela 28 Resultados da PH para as diferentes componentes do edifício

Indicador Total Outros

Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

PH (m3) 14465.88 268.20 208.51 561.65 1211.80 8118.23 3949.95 147.54

88

Figura 32 Contribuição relativa das componentes do edifício para a PH

Pela observação dos resultados apresentados, verifica-se que os principais contribuidores para a PH do caso de

estudo são a estrutura e as janelas/portas exteriores. À semelhança dos restantes indicadores, relativamente a

estas duas componentes, a sua grande contribuição está associada à produção do aço para a estrutura LSF e à

produção do vidro, respetivamente.

De referir que, mesmo sem considerar a produção do aço para os contentores marítimos nesta simulação, a

estrutura do edifício destaca-se bastante perante as restantes componentes, representado mais de 56% da PH

associada ao edifício.

Tabela 29 Comparação dos resultados das diferentes simulações relativas à PH

Indicador Simulação 1A Simulação 1B Simulação 1C

PH (m3) 14465.88 19025.84 15241.08

Relativamente à comparação dos resultados das várias simulações, deve salientar-se o aumento de

aproximadamente 32% verificado na simulação 1B, comparativamente à simulação 1A. Por outro lado, na

simulação 1C verificou-se um aumento de 5% da água consumida durante as fases de extração das matérias-

primas e produção dos materiais, para a unidade funcional considerada (totalidade da área útil da solução

modular, 45m2), relativamente à simulação 1A.

A analisar 1 p 'T1'; Método: ReCiPe Midpoint (H) V1.10 / Europe Recipe H / Caracterização



Internal Doors

Water depletion

%100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

89

7.3.2 CENÁRIO 2

Para terminar a análise de resultados, procedeu-se à simulação 2A que considera a água consumida nas fases

referidas anteriormente, adicionando o transporte dos materiais até ao local da obra. Deste modo, na Tabela 30

e Figura 33 apresentam-se, em detalhe, os resultados para esta simulação.

Tabela 30 Resultados da PH para as diferentes componentes do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

PH (m3) 14925.04 304.20 221.92 581.87 1420.98 8294.52 3953.72 147.83

Figura 33 Contribuição relativa das componentes do edifício para a PH

Ainda que os valores associados a cada componente do edifício tenham aumentado, em termos de contribuição

relativa de cada componente, não se registam alterações significativas. Deste modo, mesmo incluindo o

transporte, a estrutura e as janelas/portas exteriores continuam a ter o maior contributo no que respeita ao

consumo de água associado ao caso de estudo.

Tabela 31 Comparação dos resultados relativos à PH, analisando simulações com e sem transporte

Indicador Simulação 1A Simulação 2A

PH (m3) 14465.88 14925.04

A analisar 1 p 'T1 - Com transporte'; Método: ReCiPe Midpoint (H) V1.10 / Europe Recipe H / Caracterização



Internal Doors

Water depletion

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

90

Pela Tabela 31, é possível perceber, em termos globais, quais os efeitos do transporte na PH associada ao caso

de estudo. Assim, incluindo o transporte na análise de resultados, regista-se apenas um aumento de 3% no

consumo de água (m3) associado às etapas do ciclo de vida em estudo, para a unidade funcional considerada.

Após apresentação e interpretação dos resultados obtidos através das várias simulações realizadas no SimaPro,

seguidamente, irá proceder-se à discussão destes resultados.

91

8. DISCUSSÃO DE RESULTADOS E LIMITAÇÕES

8.1 DISCUSSÃO DE RESULTADOS

A abordagem utilizada permitiu integrar a ACV (e, consequentemente, o SimaPro) com o cálculo das pegadas

ecológica, carbono e hídrica, e testar a sua determinação no caso de uma solução modular de um projeto real

(denominado FRED204).

Nos capítulos 6 e 7 foram apresentados os resultados obtidos para a ACV e cálculo da família de pegadas,

respetivamente. A partir dos resultados obtidos, e da metodologia escolhida para o seu cálculo, é possível fazer

algumas considerações.

Pretendia-se o cálculo da pegada ambiental associada ao projeto FRED204, de forma a caracterizar o

desempenho ambiental do mesmo. Para tal, optou-se por realizar uma ACV aplicada à solução modular em

estudo, complementando-se esta avaliação com o cálculo dos indicadores que constituem a família de pegadas.

Assim, os resultados obtidos podem ser interpretados conjuntamente, fornecendo uma caraterização do

desempenho ambiental do projeto mais completa e fundamentada. Além disso, como se percebe pela análise

dos resultados obtidos para cada indicador, estes não devem ser analisados por si só, mas sim como um todo.

Sendo que existem características que prevalecem em cada indicador e que interessa considerar na análise

conjunta da pegada ambiental.

No que respeita à ACV, optou-se pela utilização de dois métodos distintos. O primeiro, CML-IA baseline, baseado

em indicadores intermédios, permitiu uma análise menos subjetiva, fornecendo dados concretos relativos às

categorias de impacte em estudo. Por outro lado, o Eco-indicator 99, com base em indicadores finais, tem um

papel muito importante na comunicação dos resultados obtidos, por estes estarem relacionados com a

caracterização de problemas comuns, tais como danos na saúde humana ou qualidade dos ecossistemas.

Assim, embora os resultados obtidos nas várias simulações tenham sido concordantes entre os dois métodos, a

utilização de métodos distintos permitiu, por um lado, a caracterização do projeto com recurso a resultados

concretos e objetivos e, por outro, o acesso a uma interessante ferramenta de comunicação com as diversas

partes interessadas.

Importa também referir a relevância da utilização de várias simulações, que permitiram conhecer melhor os

impactes associados ao caso de estudo e como estes se comportam quando se fazem variar alguns parâmetros,

nomeadamente, os materiais utilizados, os pressupostos considerados ou até a fronteira do sistema.

Foram considerados dois cenários distintos, o cenário 1, considerando as etapas de extração das matérias-primas

e produção dos materiais (etapas A1-A3 do ciclo de vida) e o cenário 2, ao qual se inclui a etapa do transporte

do local de produção dos materiais para o local de obra (etapa A4).

92

Considerando as simulações realizadas, foi possível concluir que, ao fazer-se variar os pressupostos relativos ao

processo de produção do aço que constitui os contentores marítimos, há indicadores que são mais afetados,

refletindo aumentos mais pronunciados. Relativamente à ACV, quando se analisa os resultados do CML-IA

baseline, referentes ao cenário 1, todas as categorias são afetadas, contudo, as categorias de impacte mais

afetadas pela variação da quantidade de aço considerada em cada simulação são a depleção da camada de ozono

estratosférico (DCOE) e a acidificação (AC). No que respeita aos resultados obtidos pelo Eco-indicator 99, a

categoria de dano que mostra maiores variações é a qualidade dos ecossistemas, pois, quando se introduz o

processo de produção do aço, deixa de apresentar “resultados negativos”. Ou seja, os impactes positivos

associados a alguns dos materiais deixam de ser suficientes para compensar os impactes negativos associados à

estrutura do edifício.

Por outro lado, relativamente à família de pegadas, o indicador que regista um aumento mais pronunciado ao

considerar alterações na produção do aço utilizado nos contentores é a pegada de carbono (PC), verificando-se

um aumento de 43% para a simulação 1B. Este aumento é seguido pelo registado relativamente à pegada hídrica

(PH), que apresenta um aumento de 32%. Desta forma, conclui-se que o processo produtivo associado ao aço

dos contentores marítimos tem sobretudo impactes relativos a emissões de CO2 e outros GEE, assim como no

consumo de água.

Quando se considera mais pormenorizadamente cada simulação e cada indicador em estudo, há também

componentes do edificio que se destacam. Com vista a caracterizar os impactes associados a cada componente

do edifício, importa também referir, para cada indicador, quais as componentes/materiais que apresentam

maiores contributos, influenciando o desempenho global da solução modular em estudo. Na generalidade, a

estrutura é a componente à qual estão associados mais impactes, tal como referido, devido ao processo de

produção do aço, tanto para os contentores, como para a estrutura LSF. Relativamente à estrutura LSF, importa

referir que é uma opção bastante aceitável em termos de impactes, quando comparadas as suas características

relativamente a outras possibilidades, como seria o betão, por exemplo. Por outro lado, os impactes associados

aos contentores marítimos, considerando o projeto em estudo, acabam por não ser relevantes, uma vez que os

contentores são reutilizados e não deverão ser considerados os impactes resultantes do seu processo de

produção no desempenho global da solução modular em estudo.

Além da estrutura, ainda no âmbito da ACV, registou-se outra componente à qual se associam impactes

consideráveis, nomeadamente, a parede interior, que se refere aos materiais utilizados no revestimento das

paredes interiores da solução modular em estudo. Desta forma, importa analisar detalhadamente esta

componente, apresentando-se, na Tabela 32, os resultados expressos em kg CO2 eq/m2 para cada material que

a constitui.

Tabela 32 Comparação dos impactes associados a cada material da componente parede interior

Indicador Madeira de Pinho Cerâmicos Placas OSB Placas de Gesso

PC (kg CO2 eq/m2) 0.38 12.13 5.32 1.59

93

Figura 34 Contribuição relativa dos materiais utilizados no revestimento interior, com base nos seus valores de PC

A partir dos dados anteriores, conclui-se que os cerâmicos utilizados no revestimento interior das paredes da

cozinha e da IS, são os que apresentam um valor mais elevado, pelo que a substituição deste material por outro

com uma menor PC, ou seja, menos emissões de CO2 e outros GEE, deverá ser considerado enquanto

oportunidade de melhoria.

Uma vez que os cerâmicos utilizados são “comuns”, incorporando na sua constituição diversas matérias-primas,

tais como argila, feldspato, quartzo e granito, poderá considerar-se a utilização de cerâmicos produzidos a partir

de materiais reciclados. Neste sentido, embora não se tenha encontrado nenhuma DAP associada a este tipo de

cerâmicos, sugere-se a utilização de cerâmicos que apresentem uma elevada % de incorporação de material

reciclado, como é o caso dos Ecotiles14 da empresa Revigrés, que integram 100% de materiais reciclados. Apesar

de não se apresentarem dados concretos relativamente ao seu desempenho ambiental, estes terão menos

impactes associados ao seu ciclo de vida, contribuindo assim para tornar ainda mais sustentável a solução

modular em estudo.

Ainda relativamente aos cerâmicos, considerando os resultados para 1m2 de cerâmico, ao longo das etapas A1-

A3 do ciclo de vida, é possível comparar os resultados obtidos (baseados nos dados disponíveis na base de dados

Ecoinvent) com dados provenientes de DAPs disponíveis para consulta nas bases de dados referidas na Secção

4.4.

14 Mais informações técnicas sobre o produto em http://www.revigres.com/index.php?id=1993

A comparar 1 p 'Madeira de Pinho', 1 p 'Cerâmicos', 1 p 'Placas OSB' e 1 p 'Placas de Gesso'; Método: IPCC 2013 GWP 100a V1.00 / Caracterização

Madeira de Pinho Cerâmicos Placas OSB Placas de Gesso

IPCC GWP 100a

%100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

94

Tabela 33 Comparação dos valores de PC dos cerâmicos considerados, associada a diferentes fontes de dados

Indicador Ecoinvent DAP – “Ceramic Wall Tiles”15 DAP – “Porcelain Ceramic Slab”16

PC (kg CO2 eq/m2) 12.13 9.73 6.33

Na Tabela 33 apresentam-se dados relativos às emissões de CO2 e outros GEE, associadas aos cerâmicos

analisados nesta dissertação, tendo-se obtido um valor de 12.13 kg CO2 eq/m2, ao efetuar a análise usando a

base de dados Ecoinvent. Este valor, face aos 9.73 kg CO2 eq/m2, apresentados na DAP alemã, mostra que ao

utilizar diferentes instrumentos para recolha de dados se poderá obter resultados distintos. Ainda na mesma

tabela, apresenta-se uma segunda DAP, com um tipo de cerâmico diferente, o “Porcelain Ceramic Slab”, que

poderá ser também considerado enquanto possibilidade de melhoria, possibilitando uma redução de quase 50%

das emissões, por m2 de cerâmico utilizado.

Sob outra perspetiva, ainda considerando o cenário 1, no que respeita à família de pegadas, além da estrutura,

há também algumas componentes que devem ser destacadas, designadamente as janelas/portas exteriores (na

PH) e os outros materiais (na PE). Relativamente à PH, tal como referido na interpretação de dados, o destaque

associado à componente janelas/portas exteriores deve-se à produção do vidro. Por outro lado, pelos resultados

obtidos relativamente à PE, observa-se que neste indicador em específico o poliuretano se destaca relativamente

à PE associada ao consumo de energia nuclear. Devendo por isso ser considerada a sua substituição por outro

material com propriedades isolantes semelhantes. Neste caso, considerando as suas propriedades enquanto

isolante térmico e acústico, além dos reduzidos impactes associados, sugere-se a sua substituição por placas de

cortiça. Deste modo, em vez de se isolar o fundo do contentor, pelo exterior, com espuma de poliuretano

expandido, sugere-se a utilização de placas de aglomerado de cortiça expandida em todo o isolamento exterior

da solução modular em estudo. Além da sua contribuição representativa na PE relativamente ao consumo de

combustíveis fosseis e de energia nuclear, o poliuretano também apresenta um valor de PC muito superior,

comparativamente à cortiça (Tabela 34).

Tabela 34 Comparação dos valores de PC associada à cortiça e poliuretano

Indicador Cortiça Poliuretano

PC (kg CO2 eq/m2) 1.8 11.7

Com a substituição do poliuretano pela cortiça, obtém-se uma redução de 9.9 kg CO2 eq/m2, alcançando-se um

decréscimo de 8% na PC total associada à solução modular em estudo.

15 DAP disponível em: http://construction-environment.com/download/CY6523e6cX1385b2f8dfeXY3c0/EPD_KSK_2012111_E.pdf 16 DAP disponível em: http://construction-environment.com/download/C24ecb187X1398b7fd130X513f/EPD_KSK_2012511_E.pdf

95

Ainda relativamente à PE, deve salientar-se os impactes associados à ocupação do solo registados para a

componente parede exterior, associados à utilização da cortiça. Estes resultados podem justificar-se pelos fluxos

de entrada e pressupostos definidos nos dados utilizados provenientes de processos genéricos da base de dados

Ecoinvent, nos quais se considera que para produzir 1m3 de cortiça são necessários 4240m2a no que respeita à

ocupação do solo.

Após a análise das devidas simulações e considerações a tomar relativamente ao cenário 1, considera-se o

cenário 2, no qual foi tido em conta o processo de transporte dos materiais até ao local de obra.

Neste cenário, inclui-se a etapa A4, relativa ao transporte, de modo a perceber quais os impactes relativos a cada

componente do edifício, para cada categoria de impacte analisada. De referir que apesar de não se considerarem

os impactes associados à sua produção, no Cenário 2, é incluído o transporte dos contentores marítimos. No que

respeita à ACV, conclui-se que as categorias mais afetadas pelos impactes associados ao transporte são a

depleção da camada de ozono estratosférico (DCOE) e a aquecimento global (AG), associados às emissões de

CO2 e outros GEE, provenientes do transporte dos materiais. Por outro lado, no que respeita às categorias de

dano calculadas através do Eco-indicator 99, o transporte apresenta, sobretudo, influência nos recursos naturais,

derivado do aumento da energia adicional necessária para suportar o consumo de combustíveis fósseis.

Como seria de esperar, em relação à família de pegadas, as principais diferenças verificam-se na PC, sendo que

esta regista um aumento de 19% face à simulação sem transporte.

Considerando as alterações registadas nos diversos indicadores em estudo, fez-se uma análise de sensibilidade

de modo a perceber que influência teria se os materiais fossem todos adquiridos através de produtores locais,

considerando um transporte de camião, com uma distância máxima para o local de obra de 100km. Para tal,

recorreu-se ao método CML-IA baseline, de modo a obter a comparação dos impactes associados à variação da

distância de transporte, para as diversas categorias de impacte em estudo.

Figura 35 Comparação da contribuição relativa associada às diversas categorias de impacte, considerando distâncias reais de transporte e distâncias máximas de 100km

A comparar 1 p 'T1 - 100km' com 1 p 'T1 - Real distance'; Método: CML-IA baseline V3.01 / EU25+3, 2000 / Caracterização

T1 - 100km T1 - Real distance

Abiotic depletionGlobal w arming (GWP100a) Ozone layer

depletion (ODP

Photochemical oxidation Acidif ication Eutrophication

%

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

96

A Figura 35 mostra que as considerações relativamente às distâncias de transporte são importantes, sendo que,

quando se opta por adquirir os materiais a produtores situados a uma distância máxima de 100km do local da

obra, os impactes relativos às diversas categorias apresentam decréscimos na ordem dos 3 a 10%, atingindo mais

de 15% na categoria DCOE.

Uma vez que a PC foi o indicador da família de pegadas mais afetado pelo transporte, procedeu-se também à

comparação de 3 situações distintas para este indicador, nomeadamente, simulação sem transporte, com

transporte e com transporte considerando distâncias máximas de 100km, apresentadas na Figura 36.

Figura 36 Comparação dos impactes associados à variação da distância de transporte dos materiais

Pelos dados obtidos no SimaPro, através do método IPCC GWP 100a, para as diferentes simulações, é possível

concluir que ao adquirir os materiais em produtores locais, os impactes associados ao transporte são quase

impercetíveis quando comparados com os impactes globais de todo o edifício. Quando se considera uma

distância máxima de 100km, a PC associada à solução modular em estudo apenas aumenta cerca de 4% face à

simulação sem transporte. Por outro lado, considerando-se as distâncias reais, verifica-se um aumento de 19%,

já referido anteriormente.

Por último, após todas as simulações realizadas e analisadas, relativamente aos processos genéricos utilizados

através da base de dados do SimaPro, há que referir a sua influência sobre os resultados obtidos, no que respeita

a alguns materiais. Deve salientar-se assim a cortiça, na qual, embora tenham sido alterados os processos iniciais,

não se conseguiu que os resultados obtidos representassem fielmente a realidade.

As placas de cortiça, provenientes da Corticeira Amorim, um produtor nacional, são um material muito

sustentável e cujo processo de produção não utiliza quaisquer aditivos químicos e com uma necessidade de

consumo de energia muito baixa (por serem utilizados os próprios resíduos do processo de produção da cortiça

enquanto biomassa nos processos de aquecimento necessários à produção das placas de cortiça), tendo sido

realizada a alteração do processo existente no SimaPro nesse sentido. Contudo, tratando-se de uma grande

A comparar 1 p 'T1 - 100km', 1 p 'T1 - Distância Real' e 1 p 'T1 - Sem transporte'; Método: CML-IA baseline V3.01 / EU25+3, 2000 / Caracterização

T1 - 100km T1 - Distância Real T1 - Sem transporte

Global w arming (GWP100a)

%

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

97

extensão de área florestal necessária para a produção da cortiça em causa seria de esperar que relativamente à

emissão de CO2 e outros GEE os seus resultados fossem negativos, ou seja, que o carbono absorvido pelas árvores

compensasse o carbono e outros gases libertados no processo de extração da cortiça e de produção das placas

de cortiça, e tal não se verifica.

No Anexo IV, podem observar-se os dados obtidos por parte do produtor da cortiça relativamente à PC, utilizados

para comparar com os resultados obtidos neste caso de estudo. Desta forma, considerando uma densidade de

150kg/m3, pode traduzir-se os resultados apresentados em anexo numa PC de -4 kg CO2 eq/kg de cortiça.

Relativamente ao presente caso de estudo, obteve-se um valor de 0.20 kg CO2 eq/kg de cortiça, o que comparado

com o valor de referência fornecido por parte do produtor é considerado elevado. Ainda assim, embora fossem

esperados resultados mais baixos em termos de PC, deve referir-se que o valor obtido é consideravelmente mais

baixo face a valores encontrados na literatura (Zabalza et al., 2011), onde o valor obtido foi de 0.81 kg CO2 eq/kg

de cortiça.

De forma a finalizar a avaliação do desempenho ambiental da solução modular em estudo, procedeu-se à

agregação de todos os resultados obtidos, para que se possa obter uma caracterização global com base em todos

os indicadores calculados (Tabela 35).

Tabela 35 Resumo dos resultados finais obtidos para os diversos indicadores em estudo, por unidade funcional e por m2

Indicador resultados por unidade

funcional, 45m2 resultados

por m2

AC

V

CML-IA baseline

ERA (kg Sb eq) 4.27E-02 9.49E-04

AG (kg CO2 eq) 4057.20 90.16

DCOE (kg CFC-11 eq) 1.82E-04 4.04E-06

FOT (kg C2H4 eq) 3.18 0.07

AC (kg SO2 eq) 26.85 0.60

EU (kg PO43- eq) 8.27 0.18

Eco-indicator

99

Saúde Humana (DALY) 1.32E-02 2.93E-04

Qualidade dos ecossistemas (PDF*m2a)

-837.77 -18.62

Recursos naturais (MJ surplus) 5886.42 130.81

Fam

ilia

de

pe

gad

as

PE PE (m2a) 26858.77 596.86

PC PC (kg CO2 eq) 4057.20 90.16

PH PH (m3) 14465.88 321.46

98

Tal como mencionado anteriormente, apesar de terem sido realizadas várias simulações, considerou-se que a

simulação que representaria a realidade de forma mais aproximada seria a simulação 1A. Deste modo, na tabela

anterior, resumem-se os resultados obtidos nos diversos indicadores em estudo, relativamente a esta simulação,

apresentando-se os mesmos relativamente à unidade funcional considerada (45m2), e por m2 de área útil, de

forma a possibilitar a sua posterior comparação com outros estudos.

Assim, considerando os resultados obtidos relativamente à pegada ambiental do projeto FRED204, que refletem

o seu desempenho ambiental nas várias vertentes analisadas, procurou-se a sua comparação com outros casos

de estudo, de modo a enquadrar o seu desempenho de acordo com valores de referência.

Importa referir que cada caso de estudo pode diferir no que respeita ao clima, país, tipologia de construção,

unidade funcional, pressupostos e recolha de dados, sejam eles medidos ou calculados. Por esta razão, e de

forma a poder fazer-se uma comparação o mais apropriada possível, os dados foram convertidos por unidade de

área (m2), em vez da unidade funcional utilizada.

Na Tabela 36 apresentam-se alguns casos de estudo, assim como os respetivos resultados de PC considerando

as etapas A1-A3 do ciclo de vida.

Tabela 36 Comparação de valores de referência disponíveis na literatura, face aos resultados obtidos para o projeto

FRED204

Analisando os resultados apresentados na tabela anterior, provenientes da pesquisa bibliográfica realizada, é

possível comparar a solução modular em estudo, relativamente a valores de referência para outras tipologias de

construção.

Neste sentido, salienta-se o bom desempenho associado ao projeto FRED204, sendo os seus resultados ao nível

de emissões de CO2 e outros GEE mais baixos relativamente a qualquer outra tipologia apresentada. Aliás, à

exceção da construção prefabricada norueguesa, registam-se variações de mais de 50% quando se comparam as

soluções apresentadas com o caso de estudo.

Relativamente às soluções apresentadas, estas divergem em termos de localização e, sobretudo, em termos de

tipologia de construção. Neste caso, a diversidade de tipologias de construção foi o fator ao qual foi dado maior

destaque, por permitir uma análise mais abrangente. É interessante perceber que as soluções que apresentam

Tipo de Construção kg CO2 eq/m2 Localização Fonte

Modular – FRED204 90 Portugal -

Tradicional 180 Noruega (Dahlstrøm et al., 2012)

Madeira 218 Suécia (Dodoo & Gustavsson, 2013)

Prefabricado 112 Noruega (Sørnes, 2010)

Tradicional 196 Espanha (Ortiz et al., 2009)

99

menores valores de PC são a solução modular em estudo nesta dissertação e a construção prefabricada, o que

transparece qual o caminho a seguir para um futuro sustentável. Neste sentido, importa pensar mais além e

considerar novas soluções construtivas, apostando na melhoria contínua em termos de materiais e soluções a

apresentar, mas também, e não menos importante, em termos de conforto.

Para finalizar, importa referir que embora se tenham calculado vários indicadores que permitem uma

caracterização completa da solução modular em estudo, apenas se fizeram comparações relativamente à PC por

não se terem encontrado na literatura casos de estudo passíveis de comparação relativamente a outros

indicadores, nos quais fosse considerado o mesmo âmbito deste estudo, nomeadamente as etapas do ciclo de

vida A1-A3.

8.2 LIMITAÇÕES

As limitações ou incertezas nesta análise, estão, de alguma forma, ligadas aos pressupostos definidos. Ou seja, a

falta de dados concretos associados a cada material e ao seu processo de produção, leva a que seja necessário

recorrer a processos com dados genéricos disponíveis nas várias fontes de informação. A necessidade de

estabelecer pressupostos relativamente à abordagem a efetuar é evidenciada por este motivo, sendo que, por

vezes, os pressupostos definidos poderão influenciar ou dificultar a caracterização do desempenho ambiental da

solução modular em estudo.

Embora esteja de acordo com os objetivos propostos para esta dissertação, deverá também referir-se a fronteira

do sistema enquanto uma limitação, pois, tal como o próprio conceito indica, a análise está limitada à fronteira

definida, limitando as possíveis comparações com outros casos de estudo e a caraterização global do

desempenho ambiental do projeto.

A avaliação de impactes não é uma avaliação completa de todas as questões ambientais relacionadas com o

projeto em estudo, estando limitada ao nível de detalhe definido, assim como à metodologia usada e às

categorias de impacte disponíveis em cada método de avaliação de impactes. Desta forma, por vezes, é

necessário utilizar mais do que um método de forma a conseguir uma análise mais completa. Contudo, esta

limitação acabou por ser tomada como uma mais-valia, procedendo-se à utilização de vários métodos de

avaliação, possibilitando a caracterização do projeto com recurso a âmbitos de aplicação e abordagens distintas.

Por fim, importa salientar a ausência de valores de referência passíveis de comparação relativamente aos

indicadores em estudo. Em termos de posicionamento do desempenho ambiental e comparação de resultados

obtidos, apenas foi possível a sua comparação relativamente à categoria respeitante ao AG, a qual foi tomada

como representativa da PC da solução modular em estudo. Ainda neste sentido, deve salientar-se o grande

enfoque apresentado na maior parte dos estudos relativamente ao desempenho energético dos edifícios, o que

faz descorar a abordagem de outros aspetos.

101

9. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

9.1 CONCLUSÕES

Esta dissertação identifica como relevante a necessidade de quantificar os impactes nos materiais de construção,

sendo várias as abordagens possíveis. Destaca-se a pegada como forma de medir e comunicar os impactes

resultantes dos mesmos, tratando-se de uma metodologia que tem vindo a ser utilizada e que é objeto desta

dissertação.

Aborda-se os modos de avaliação da pegada ambiental para uma solução modular em concreto, nomeadamente,

o projeto FRED204, perspetivando-se a caraterização e posicionamento do seu desempenho ambiental, face a

outras soluções construtivas.

A abordagem permitiu determinar a pegada ambiental associada ao referido projeto, usando o SimaPro como

ferramenta de avaliação, em detrimento da metodologia tradicional, na qual as pegadas são calculadas utilizando

folhas de cálculo em Excel. Pelos resultados obtidos, comprova-se que esta poderá ser uma alternativa a

considerar, permitindo uma abordagem integrada, com recurso ao cálculo de diferentes indicadores.

Este é um aspeto que importa referir pois, sendo um indicador uma simplificação de uma realidade muito mais

complexa, a abordagem definida deve assentar no cálculo de diferentes indicadores, permitindo assim que sejam

tomadas decisões com base numa avaliação global das múltiplas pressões exercidas sobre os recursos.

Neste sentido, evidencia-se a importância da utilização de métodos distintos na análise dos fluxos de materiais

considerados, permitindo uma verificação quantitativa relativamente ao desempenho ambiental da solução

(indicadores intermédios) e também uma comunicação clara dos resultados obtidos (indicadores finais). Por

outro lado, também as pegadas consideradas apresentam um potencial que deve ser aproveitado e explorado,

acima de tudo, como ferramentas de comunicação já que são conceitos que o público em geral aparenta

compreender e aceitar.

Ainda que a definição de vários pressupostos devido à utilização de dados genéricos disponíveis nas bases de

dados limite a aferição da pegada ambiental e, consequentemente, a caracterização do desempenho ambiental,

a abordagem aplicada, face à utilização de um conjunto variado de indicadores, permite contornar esta situação,

apresentando uma análise completa e fundamentada.

A grande particularidade deste projeto assenta na utilização de contentores reutilizados, como base para a sua

estrutura, tendo sido imprescindível proceder à realização de várias simulações de modo a caracterizar o

comportamento desta estrutura, face a várias considerações definidas. Os resultados para o caso de estudo

evidenciam que esta é a componente mais importante, por serem utilizados contentores marítimos reutilizados,

o que lhe confere um contributo bastante significativo na vertente sustentável associada ao projeto. A

comprovar o bom desempenho ambiental desta opção está a redução de 43 e 32% associada à PC e PH,

102

respetivamente, face à simulação que considera a necessidade de produção do aço associado à utilização dos

contentores marítimos.

Além disso, há que salientar a utilização de outros materiais que demostraram um desempenho ambiental muito

favorável, nomeadamente a utilização de vários tipos de madeira, nos revestimentos interiores de paredes e

pavimentos, assim como a utilização de cortiça no revestimento exterior dos contentores marítimos. Esta última,

além das caraterísticas funcionais em termos de isolante acústico e térmico que lhe estão associadas, confere ao

projeto um elo de ligação com o ambiente e a sustentabilidade que se ambiciona atingir, devido aos seus

reduzidos impactes no ambiente, de apenas 0.20 kg CO2 eq/kg de cortiça.

A abordagem utilizada permitiu ainda a definição de pontos de melhoria relativamente a alguns aspetos

materiais do edifício, assim, sempre que possível, salienta-se a substituição dos materiais utilizados atualmente

por materiais que incorporem na sua constituição uma grande percentagem de materiais reciclados. Além disso,

sugere-se a utilização das placas de cortiça enquanto isolante externo, em substituição da espuma de poliuretano

considerada atualmente, pelos motivos já referidos. De referir que esta alteração irá permitir uma redução de

8% na PC global associada à solução modular em estudo.

No que respeita ao transporte dos materiais do local de produção para o local da obra, uma vez que esta etapa

não estava incluída na fronteira definida inicialmente para o sistema, foram realizadas algumas simulações e

também uma análise de sensibilidade à variação da distância de transporte. Conclui-se assim que, caso as

distâncias de transporte sejam muito elevadas, deve ter-se em atenção este parâmetro, dada a sua influência

nos impactes globais. Tal acontece porque, ao incluir o transporte na análise, verificam-se aumentos entre 5 a

15% na generalidade dos indicadores em estudo, chegando mesmo a atingir-se um aumento de 19% na PC.

Por outro lado, quando se consideram distâncias máximas de 100km para o transporte dos materiais, os impactes

globais relativos à PC apenas aumentam cerca de 4%. Sugere-se assim a aquisição dos materiais a produtores

locais, fazendo com que este parâmetro perca expressividade na representação global dos impactes associados

ao projeto.

Em síntese, considerando os resultados obtidos e os pontos de melhoria apresentados, de forma a reduzir ainda

mais os impactes associados ao projeto FRED204, sugere-se a substituição dos cerâmicos utilizados por

cerâmicos com uma elevada % de materiais reciclados na sua constituição ou outro tipo de cerâmicos que

apresente impactes mais reduzidos; a substituição do poliuretano por cortiça no revestimento do fundo dos

contentores pelo exterior; além disso, deverá manter-se a utilização de contentores marítimos reutilizados e a

aquisição dos materiais deverá ser efetuada a produtores locais.

De um modo geral, as categorias de impacte e indicadores com maior sensibilidade relativamente às simulações

efetuadas foram a depleção da camada de ozono estratosférico, a acidificação, o aquecimento global e

relativamente às pegadas, a pegada de carbono e pegada hídrica. A expressividade destas categorias de impacte

e indicadores justifica-se, sobretudo, pelas emissões de CO2 e outros GEE e o consumo de água associados aos

processos de produção dos materiais que constituem a solução modular.

103

Após definida e implementada a abordagem, foi possível, tal como pretendido proceder à caraterização do

desempenho ambiental do projeto FRED204. Calculados e apresentados os resultados para cada indicador

considerado na pegada ambiental, procedeu-se à comparação e posterior posicionamento do desempenho

ambiental da solução modular considerada, face a outras tipologias de construção.

Neste sentido, obteve-se um desempenho ambiental muito favorável relativamente às restantes tipologias de

construção apresentadas, sendo, em alguns dos casos, os impactes associados aos restantes casos de estudo

duas vezes superiores aos valores registados para o projeto FRED204.

Embora não tenha sido possível a comparação do desempenho ambiental da solução modular em estudo

relativamente a outros indicadores, a abordagem adotada permitiu atingir os objetivos propostos, tendo sido

possível a caraterização do projeto com base na sua pegada ambiental.

Deste modo, comprova-se não só a possibilidade de calcular os indicadores em estudo recorrendo à abordagem

proposta, como também a sua aplicabilidade a outros casos de estudo, mesmo que sejam utilizadas tipologias

de construção diferentes.

A adoção de soluções mais sustentáveis, como é o caso das soluções modulares, abre assim caminho a um futuro

mais sustentável para o setor da construção, sem que seja necessário incrementar os custos associados ou

negligenciar a qualidade e conforto necessários ao bem-estar e saúde humana.

Em resposta à questão formulada no título desta dissertação, mais do que apenas obter os resultados, importa

apostar na sua comunicação e divulgação, conduzindo à mudança de mentalidades e justificando a opção por

soluções mais sustentáveis e tanto ou mais confortáveis relativamente às soluções tradicionais.

9.2 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS

Em termos de recomendações futuras relativas à abordagem desenvolvida, seria interessante proceder ao

mesmo tipo de análise, mas considerando todo o ciclo de vida do edifício, de forma a poder comparar a

importância de cada fase nos impactes associados ao ciclo de vida. Esta abordagem permitiria também a

comparação dos resultados obtidos com outras tipologias de edifícios, verificando deste modo se a importância

relativa de cada etapa do ciclo de vida se mantém para todas as opções construtivas.

Além disso, aconselha-se o levantamento de dados junto dos produtores de cada material, para que se consiga

uma análise mais ajustada ao caso de estudo, sem ser necessário recorrer a dados genéricos, que podem também

influenciar os resultados obtidos.

Refere-se ainda a importância de considerar o âmbito geográfico associado às soluções a comparar, de forma a

perceber qual a sua influência no desempenho ambiental das mesmas, analisando as diferentes necessidades

associadas a cada uma dessas soluções (tipo de materiais, as necessidades de isolamento, entre outros).

104

Com base na mesma metodologia estabelecida nesta dissertação, sugere-se a exploração e interpretação dos

resultados obtidos nas etapas da avaliação de impactes consideradas opcionais, designadas por normalização e

ponderação, tirando o máximo partido dos resultados obtidos.

Por fim, utilizando os resultados desta dissertação, em que se procedeu ao cálculo da pegada ambiental

selecionando uma das ferramentas disponíveis para o efeito, nomeadamente, o SimaPro, seria interessante

calcular a pegada através da abordagem tradicional, ou seja, recorrendo a folhas de cálculo em Excel, de modo

a comparar os resultados obtidos nas duas abordagens.

105

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Allan, J. A. (1993). Fortunately there are substitutes for water otherwise our hydro-political futures would be impossible. ODA, Priorities for Water Resources Allocation and Management, 13–26.

Almeida, M., Dias, B., Dias, A. C., & Arroja, L. M. (2011). A Declaração ambiental de produto para materiais de construção (pp. 1–21). Guimarães.

Aoe, T., & Michiyasu, T. (2005). “‘ Ecological Rucksack ’” of High-Definition TVs. Materials Transactions, No. 12, 46.

APA (Agência Portuguesa do Ambiente). (2014). Portuguese National Inventory Report on Greenhouse Gases, 1990-2012. Amadora.

Aranda, A., Zabalza, I., Martínez, A., Valero, A., & Scarpellini, S. (2006). El análisis de ciclo de vida como herramienta de gestión empresarial. Madrid.

Baño Nieva, A., & Vigil-Escalera del Pozo, A. (2005). Guía de construcción sostenible. Espanha.

Bardhan. (2011). Assessment of water resource consumption in building construction in india. In Ecosystems and Sustainable Development VIII (pp. 93–101).

Bare, J. C., Hofstetter, P., Pennington, D. W., & De Haes, H. A. U. (2000). Midpoints versus endpoints: The sacrifices and benefits. The International Journal of Life Cycle Assessment, 5(6), 319–326.

Bayer, C., Gamble, M., Gentry, R., & Joshi, S. (2010). AIA Guide to Building Life Cycle Assessment in Practice. Washington, DC.

Bin, G., & Parker, P. (2012). Measuring buildings for sustainability: Comparing the initial and retrofit ecological footprint of a century home - The REEP House. Applied Energy, 93, 24–32.

Bing Maps. (2015). Azambuja, Portugal. Retrieved April 8, 2015, from https://www.bing.com/maps/

Boguski, T. K. (2010). Life cycle carbon footprint of the National Geographic magazine. The International Journal of Life Cycle Assessment, 15, 635–643.

Bondanza, J. (2011). How to Design and Build a Green Office Building. Ocala, Flórida.

BSI (British Standards Institution). (2011). The Guide to PAS 2050:2011 - How to carbon footprint your products, identify hotspots and reduce emissions in your supply chain. Londres.

Burger, E., Giljum, S., Manstein, C., & Hinterberger, F. (2009). Comprehensive Ecological Indicators for Products: Three case studies applying Ecological Rucksack (MIPS) and Ecological Footprint. Ljubljana.

Cabeza, L. F., Rincón, L., Vilariño, V., Pérez, G., & Castell, A. (2014). Life cycle assessment (LCA) and life cycle energy analysis (LCEA) of buildings and the building sector: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 29, 394–416. Retrieved from http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1364032113005777

CE (Comissão Europeia). (2014). ELCD Database. Retrieved January 9, 2015, from http://eplca.jrc.ec.europa.eu/?page_id=126

106

CEN (Comité Europeu de Normalização). (2011). Sustentabilidade das obras de construção - Avaliação da sustentabilidade dos edifícios - Parte 2: Enquadramento para a avaliação do desempenho ambiental, EN 15643 - 1. Bruxelas.

Chambers, N., Simmons, C., & Wackernagel, M. (2000). Sharing nature’s interest: ecological footprints as an indicator of sustainability. Earthscan.

Crawford, R., & Pullen, S. (2011). Life cycle water analysis of a residential building and its occupants. Building Research & Information, 39, 589–602.

Crawford, R., & Treloar, G. (2005). An assessment of the energy and water embodied in commercial building construction. In Australian Life Cycle Assessment Conference. Sydney.

Čuček, L., Klemeš, J. J., & Kravanja, Z. (2012). A Review of Footprint analysis tools for monitoring impacts on sustainability. Journal of Cleaner Production, 34, 9–20.

Dabrowski, J. (2014). Virtual Water. Understanding the Food Energy Water Nexus.

Dahlstrøm, O., Sørnes, K., Eriksen, S. T., & Hertwich, E. G. (2012). Life cycle assessment of a single-family residence built to either conventional- or passive house standard. Energy and Buildings, 54, 470–479. doi:10.1016/j.enbuild.2012.07.029

Daozhong, C., Qingli, Z., Jie, W., & Xiaozhi, Z. (2011). Comparative Analysis of Ecological Rucksack Between Open-pit and Underground Coal Mine. Energy Procedia, 5, 1116–1120. doi:10.1016/j.egypro.2011.03.196

DAPHabitat (Sistema Nacional de Registo de DAP). (2015). DAPHabitat - Sistema de Registo Nacional de Declarações Ambientais de Produto para o Habitat. Retrieved January 19, 2015, from http://www.daphabitat.pt/index.html

Desideri, U., Arcioni, L., Leonardi, D., Cesaretti, L., Perugini, P., Agabitini, E., & Evangelisti, N. (2013). Design of a multipurpose “zero energy consumption” building according to european directive 2010/31/EU: Architectural and technical plants solutions. Energy, 58, 157–167. doi:10.1016/j.energy.2013.02.063

Dias, A. B. (2011). Como as declarações ambientais reflectem o desempenho ambiental do produto - Sistema de Registo DAP Habitat. In Congresso LiderA.

Ding, G. K. C. (2008). Sustainable construction--the role of environmental assessment tools. Journal of Environmental Management, 86, 451–64.

Dodoo, A., & Gustavsson, L. (2013). Life cycle primary energy use and carbon footprint of wood-frame conventional and passive houses with biomass-based energy supply. Applied Energy, 112, 834–842. doi:10.1016/j.apenergy.2013.04.008

EC (European Commission). (2013). Commission Recommendation of 9 April 2013 on the use of common methods to measure and communicate the life cycle environmental performance of products and organisations. (2013/179/EU), Official Journal of the European Union.

Erlandsson, M., & Borg, M. (2003). Generic LCA-methodology applicable for buildings, constructions and operation services - today practice and development needs. Building and Environment, 38(7), 919–938. doi:10.1016/S0360-1323(03)00031-3

Ewing, B., Moore, D., Goldfinger, S., Oursler, A., Reed, A., & Wackernagel, M. (2010). Ecological Footprint Atlas 2010. Oakland.

Ferrão, P. (2009). Ecologia Industrial - Principios e Ferramentas (1a Edição.). Lisboa: IST Press.

107

Flury, K., Jungbluth, N., & Frischknecht, R. (2011). Water Footprint: Methods, State of the Art, Outlook. In Presentation and Discussion for cewas. Willisau.

Forsberg, A., & Malmborg, F. (2004). Tools for environmental assessment of the built environment. Building and Environment, 39, 223–228.

Galli, A., Wiedmann, T., Ercin, E., Knoblauch, D., Ewing, B., & Giljum, S. (2012). Integrating Ecological, Carbon and Water footprint into a “Footprint Family” of indicators: Definition and role in tracking human pressure on the planet. Ecological Indicators, 16, 100–112.

Gervásio, H., Simões da Silva, L., Murtinho, V., Santos, P., & Mateus, D. (2010). Affordable Houses: a sustainable concept for a light weight steel dwelling. In Portugal SB10 - Sustainable Building: Affordable to All, Low Cost Sustainable Solutions.

GFN (Global Footprint Network). (2009). Ecological Footprint Standards 2009. Oakland.

GFN (Global Footprint Network). (2013). The National Footprint Accounts, 2012 edition. Oakland.

GFN (Global Footprint Network). (2014). National Footprint Accounts: Data and Results. Retrieved from http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN/page/footprint_data_and_results/

Giriunas, K., Sezen, H., & Dupaix, R. B. (2012). Evaluation, modeling, and analysis of shipping container building structures. Engineering Structures, 43, 48–57.

Haapio, A., & Viitaniemi, P. (2008). A critical review of building environmental assessment tools. Environmental Impact Assessment Review, 28, 469–482.

Herrmann, I. T., & Moltesen, A. (2015). Does it matter which Life Cycle Assessment (LCA) tool you choose? – a comparative assessment of SimaPro and GaBi. Journal of Cleaner Production, 86, 163–169.

Herva, M., Franco, A., Carrasco, E. F., & Roca, E. (2011). Review of corporate environmental indicators. Journal of Cleaner Production, 19, 1687–1699.

Hildbrand, C., & Citherlet, S. (2007). Environmental Assessment with ECO-BAT of a Building Equipment. Suiça.

Hoekstra, A. Y. (2003). Virtual water trade: Proceedings of the international expert meeting on virtual water trade. Value of Water Research Report Series, No. 12.

Hoekstra, A. Y. (2008). Water neutral: Reducing and Offsetting the impacts of water footprints. Value of Water Research Report Series No. 28.

Hoekstra, A. Y., Chapagain, A. K., Aldaya, M. M., & Mekonnen, M. M. (2011). The Water Footprint Assessment Manual - Setting the Global Standard. Febrero 2011. Retrieved from http://www.waterfootprint.org/?page=files/WaterFootprintAssessmentManual

Hoekstra, A. Y., Chapagain, A. K., Aldaya, M. M., & Mekonnen, M. M. (2011). The Water Footprint Assessment Manual - Setting the Global Standard.

Hoekstra, A. Y., Mekonnen, M. M., Chapagain, A. K., Mathews, R. E., & Richter, B. D. (2012). Global Monthly Water Scarcity : Blue Water Footprints versus Blue Water Availability (Vol. 7).

Iannaccone, G., Imperadori, M., & Masera, G. (2014). Smart-ECO Buildings Towards 2020/2030 - Innovative Technologies for Resource Efficient Buildings. Milão.

108

iiSBE (International Initiative for a Sustainable Built Environment). (2004). DIRECTORY OF TOOLS - A Survey of LCA Tools, Assessment Frameworks, Rating Systems, Technical Guidelines, Catalogues, Checklists and Certificates. Canada.

Javanifard, N., Markert, D., Strobel, K., & Yap, J. (2013). Modular Prefabricated Residential Construction - Constrainst and Opportunities.

Kibert, C. (2003). Sustainable Construction at the Start of the 21 st Century.

Lawson, R. M., & Ogden, R. G. (2008). “Hybrid” light steel panel and modular systems. Thin-Walled Structures, 46, 720–730.

Lee, W. H., Kim, K. W., & Lim, S. H. (2014). Improvement of floor impact sound on modular housing for sustainable building. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 29, 263–275.

Lippiat, B., & Boyles, A. (2001). Building for environmental and economic sustainability (BEES): software for selecting cost-effective green building products. CIB World Building Congress, 151.

Lucas, V., & Amado, M. (2013). Construção Sustentável – Sistema de Avaliação e Certificação. Lisboa.

MBI (Modular Building Institute). (2010). Improving Construction Efficiency & Productivity with Modular Construction.

Meng, J., Chen, G. Q., Shao, L., Li, J. S., Tang, H. S., Hayat, T., … Alsaadi, F. (2014). Virtual water accounting for building: case study for E-town, Beijing. Journal of Cleaner Production, 68, 7–15.

Milne, G., & Reardon, C. (2013). Materials: Embodied energy. YourHome. Retrieved from http://www.scopus.com/scopus/inward/record.url?eid=2-s2.0-33646243818&partnerID=40&rel=R8.0.0

Monteiro, H., & Freire, F. (2012). Life-cycle assessment of a house with alternative exterior walls: Comparison of three impact assessment methods. Energy and Buildings, 47, 572–583.

Musa, M. F., Mohammad, M. F., Mahbub, R., & Yusof, M. R. (2014). Enhancing the Quality of Life by Adopting Sustainable Modular Industrialised Building System (IBS) in the Malaysian Construction Industry. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 153, 79–89.

Ortiz, O., Bonnet, C., Bruno, J. C., & Castells, F. (2009). Sustainability based on LCM of residential dwellings: A case study in Catalonia, Spain. Building and Environment, 44(3), 584–594. doi:10.1016/j.buildenv.2008.05.004

Ortiz, O., Pasqualino, J. C., Díez, G., & Castells, F. (2010). The environmental impact of the construction phase: An application to composite walls from a life cycle perspective. Resources, Conservation and Recycling, 54(11), 832–840. doi:10.1016/j.resconrec.2010.01.002

Padgett, J. P., Steinemann, A. C., Clarke, J. H., & Vandenbergh, M. P. (2008). A comparison of carbon calculators. Environmental Impact Assessment Review, 28, 106–115.

Petersen, E. H. (2002). BEAT 2002 – An LCA based assessment tool for the building industry. Dinamarca.

Pinheiro, M. (2006). Ambiente e Construção Sustentável. Amadora.

Plattner, G., Stocker, T., Midgley, P., & Tignor, M. (2009). IPCC Expert Meeting on the Science of Alternative Metrics Edited by IPCC Expert Meeting on the Science of Alternative Metrics. Oslo, Norway.

109

PRé Consultants. (2014). Simapro Database Manual - Methods Library.

Proietti, S., Sdringola, P., Desideri, U., Zepparelli, F., Masciarelli, F., & Castellani, F. (2013). Life Cycle Assessment of a passive house in a seismic temperate zone. Energy and Buildings, 64, 463–472. doi:10.1016/j.enbuild.2013.05.013

Rajagopalan, N. (2011). Residential Life Cycle Assessment Modeling for Green Buildings and Building Products. Pittsburgh.

Renou, S., Thomas, J. S., Aoustin, E., & Pons, M. N. (2008). Influence of impact assessment methods in wastewater treatment LCA. Journal of Cleaner Production, 16(10), 1098–1105.

Rhomberg, H., & Bonomo, J. (2011). The Natural Change in Urban Architecture. Bregrenz, Áustria.

Rogan, A. L., Lawson, R. M., & Bates-Brkljac, N. (2000). Better Value in Steel - Value and Benefits Assessment of Modular Construction. In Modular Matters Conference.

Sandholzer, D., & Narodoslawsky, M. (2007). SPIonExcel — Fast and easy calculation of the Sustainable Process Index via computer. Resources Conservation & Recycling, 50, 130–142.

Sartori, I., & Hestnes, A. G. (2007). Energy use in the life cycle of conventional and low-energy buildings: A review article. Energy and Buildings, 39, 249–257.

Schmidt, A., Hache, B., Herold, F., & Gotze, U. (2013). Material Flow Cost Accounting with Umberto.

Schmidt-Bleek, F., & Weizsaecker, E. (2001). The development and promotion of the Ecological Rucksacks and Material Input per Unit Service (MIPS) concepts, as measures of ecological stress of products and services. The Takeda Award 2001.

Schoenborn, J. M. (2012). A Case Study Approach to Identifying the Constraints and Barriers to Design Innovation for Modular Construction. Virginia Polytechnic Institute and State University.

Senbel, M., McDaniels, T., & Dowlatabadi, H. (2003). The ecological footprint: a non-monetary metric of human consumption applied to North America. Global Environmental Change, 13, 83–100.

Seo, S., Tucker, S., Ambrose, M., Mitchell, P., & Wang, C.-H. (2005). Technical Evaluation of Environmental Assessment Rating Tools. Austrália.

Silvestre, J. D. (2012). Life cycle assessment “from cradle to cradle” of building assemblies - application to external walls. Instituto Superior Técnico.

Solís-Guzmán, J., Marrero, M., & Ramírez-de-Arellano, A. (2013). Methodology for determining the ecological footprint of the construction of residential buildings in Andalusia (Spain). Ecological Indicators, 25, 239–249.

Sørnes, K. (2010). Life-cycle assessment of a single family residence conforming to the new standard TEK 07. Norwegian University of Science and Technology.

Spellerberg, I. (2005). Monitoring Ecological Change. Cambridge.

Spence, R., & Mulligan, H. (1995). Sustainable development and the construction industry. UK.

Takano, A., Winter, S., Hughes, M., & Linkosalmi, L. (2014). Comparison of life cycle assessment databases: A case study on building assessment. Building and Environment, 79, 20–30.

110

Tirone, L. (2007). Construção sustentável - Soluções eficientes hoje, a nossa riqueza de amanhã.

Turton, A. (2000). Precipitation, People, Pipelines and Power in Southern Africa: Towards a “Virtual Water”-based Political Ecology Discourse. In Political Ecology: Science, Myth and Power.

U.S. Department of Energy. (2009). U.S. Life Cycle Inventory Database Roadmap.

UK POST (Parliamentary Office of Science and Technology). (2011). Carbon Footprint of Electricity Generation, Number 383, 1–4.

UNEP (United Nations Environment Programme). (2007a). Buildings and climate change - Status, Challenges and Opportunities.

UNEP (United Nations Environment Programme). (2007b). Global Environmental Outlook 4. Nairobi.

UNEP (United Nations Environment Programme). (2009). Sustainable Buildings and Construction Initiative.

Velamati, S. (2012). Feasibility, benefits and challenges of modular construction in high rise development in the United States: a developer’s perspective. Massachusetts Institute of Technology.

Vörösmarty, C., Green, P., Salisbury, J., & Lammers, R. (2000). Global water resources: vulnerability from climate change and population growth. Science, 289, 284–288.

Wackernagel, M., Monfreda, C., Moran, D., Wermer, P., Goldfinger, S., Deumling, D., & Murray, M. (2005). National Footprint and Biocapacity Accounts 2005 : The underlying calculation method (Vol. 21). Oakland.

Wackernagel, M., & Rees, W. (1996). Our ecological footprint: reducing human impact on the Earth. Canada: New Society Plublishers.

Whitehead, B., Andrews, D., Shah, A., & Maidment, G. (2014). Assessing the environmental impact of data centres part 2: Building environmental assessment methods and life cycle assessment. Building and Environment, 44, 1–11. doi:10.1016/j.buildenv.2014.08.015

Wiedmann, T., & Minx, J. (2008). A Definition of “ Carbon Footprint .” Ecological Economics Research Trends, 1–11.

WWF (World Wide Fund for Nature). (2012a). A Pegada Ecológica de Campo Grande e a família de pegadas. Brasília.

WWF (World Wide Fund for Nature). (2012b). Living Planet Report 2012 - Biodiversity, biocapacity and better choices. Suiça.

Zabalza Bribián, I., Valero Capilla, A., & Aranda Usón, A. (2011). Life cycle assessment of building materials: Comparative analysis of energy and environmental impacts and evaluation of the eco-efficiency improvement potential. Building and Environment, 46(5), 1133–1140. doi:10.1016/j.buildenv.2010.12.002

Zabalza, I., Aranda, A., & Scarpellini, S. (2009). Life cycle assessment in buildings: State-of-the-art and simplified LCA methodology as a complement for building certification. Building and Environment, 44(12), 2510–2520.

Zabalza, I., Aranda, A., & Scarpellini, S. (2012). Manual explicativo da Avaliação de Ciclo de Vida aplicada ao setor da construção.

111

Zhao, N., & Samson, E. L. (2012). Estimation of virtual water contained in international trade products using nighttime imagery. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 18, 243–250.

Zuo, J., & Zhao, Z. (2014). Green building research–current status and future agenda: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 271–281.

112

ANEXOS

Anexo I OUTROS INDICADORES AMBIENTAIS

ÁGUA VIRTUAL

O conceito de água virtual (AV) foi introduzido por Tony Allan no início dos anos noventa (Allan, 1993), contudo,

foi necessário quase uma década para obter o seu reconhecimento mundial (A Y Hoekstra, 2003).

O teor de AV de um produto (bem ou serviço) diz respeito ao volume (em m3) de água utilizado na sua produção,

somado ao longo de toda a cadeia de produção. O adjetivo “virtual” refere-se ao facto de a maior parte da água

utilizada no processo de produção não estar contida no produto. De facto, geralmente, quando comparado ao

teor de AV, o teor de água contido nos produtos é insignificante (A Y Hoekstra, 2008).

Note-se que o volume de água necessário para produzir um determinado produto pode variar, dependendo das

condições de produção, incluindo o local e o período de produção, assim como a eficiência no uso da água. Por

exemplo, produzir um kg de cereais num país com o clima mais seco requer, pelo menos, duas a três vezes mais

água do que produzir a mesma quantidade de cereais num país com o clima húmido (A Y Hoekstra, 2003).

Além do volume de água necessário para a sua produção, é importante monitorizar e avaliar os fluxos de AV

relacionados com o comércio internacional de produtos, de modo a entender o equilibro global dos recursos

hídricos mundiais (Zhao & Samson, 2012). Este é um conceito de extrema importância, tanto a nível global, como

regional, particularmente em regiões com escassez de água (A Y Hoekstra, 2003).

Quando há transferência de produtos ou serviços a partir de um lugar para outro, a transferência física direta de

água é muito reduzida (além do teor de água do produto, o que é insignificante em termos de volume). No

entanto, existe uma significativa transferência de água virtual. Por exemplo, tipicamente, são necessárias mil

toneladas de água para produzir uma tonelada de trigo, o que representa o valor de AV para o trigo. Assim, é

mais fácil, e tem menos impactes para o ambiente, importar uma tonelada de trigo, do que canalizar mil

toneladas de água (Turton, 2000).

Deste modo, o conceito de AV está associado a dois tipos de uso. O primeiro diz respeito ao “comércio” de AV,

utilizado como um instrumento para alcançar uma maior eficiência no uso da água. A segunda utilização prática

do conceito de AV está relacionada com o facto de o teor de AV de um produto estar associado ao impacte

ambiental do seu consumo. Conhecendo o teor de AV de um produto é possível ter consciência do volume de

água necessário para o produzir, proporcionando uma ideia de quais os produtos com maior impacte no consumo

de água, possibilitando ainda que se identifiquem pontos de melhoria, de forma a tornar mais eficiente o uso da

água (A Y Hoekstra, 2003).

Por outro lado, no que diz respeito ao setor da construção, tal como referido, este é considerado um grande

consumidor de recursos hídricos (Bardhan, 2011), pelo que integrar o conceito de AV poderá também ser uma

mais-valia.

113

O estudo da AV relativo ao consumo total de água num edifício não inclui apenas o uso local de água nas fases

de construção e operação. A quantidade de água necessária para o processamento e fabrico dos materiais e

equipamentos de construção, assim como a que está associada à mão de obra, são também contabilizadas,

dizendo respeito ao consumo indireto de água (Meng et al., 2014). É importante considerar também estes

consumos porque estudos revelaram que, quer o consumo indireto, quer o consumo direto de água associados

a um edifício, são significativos (Crawford & Treloar, 2005; Crawford & Pullen, 2011). Assim, quando se fala em

edifícios, o uso da AV como indicador do consumo de água, pressupõe a contabilização de usos diretos e

indiretos, o que permite uma gestão global do consumo de água associada a um edifício (Meng et al., 2014).

Desta forma, o conceito de AV fornece uma série de abordagens que permitem garantir que o uso da água é

feito de forma eficiente e mais adequada ao interesse público, sendo ainda totalmente compatível com os

princípios da gestão integrada dos recursos hídricos (Dabrowski, 2014).

Modo de cálculo:

Avaliar o teor de AV de um produto não é uma tarefa fácil, pois há muitos fatores que influenciam a quantidade

de água utilizada na sua produção. Assim, aquando do cálculo da AV, os seguintes pontos deverão ser

considerados e apresentados com os resultados (A Y Hoekstra, 2003):

o Local e período de produção (ex. qual o ano, qual a estação);

o Ponto de medição (No caso de uma produção agrícola que esteja sujeita a rega, ter em atenção se a

medição é realizada no ponto de captação de água ou no terreno);

o Método de produção e eficiência no uso da água (Neste caso, uma questão relevante é se a água

desperdiçada é incluída na estimativa);

o Método de cálculo dos consumos de água nos produtos intermediários, contabilizados no teor de AV

do produto final.

O valor de AV associado a um determinado produto é expresso em unidades de volume (m3), que resultam da

multiplicação da quantidade desse produto (kg) pelo coeficiente de AV associado ao mesmo, que corresponde

ao volume de água por kg de produto (m3/kg) (A Y Hoekstra, 2003).

Assim, por exemplo, no caso de um edifício, o seu valor de AV corresponde à soma dos valores de AV relativos

aos usos diretos e indiretos de água que ocorrem ao longo das diversas fases do seu ciclo de vida, podendo ser

calculado pela Equação 5 (Crawford & Pullen, 2011).

114

𝐴𝑉 = ∑(𝑄𝑖 × 𝜃𝑖)

𝑛

𝑖=1

Equação 5 Cálculo da Água Virtual

Onde,

AV – Água Virtual associada ao bem ou serviço em estudo, em m3;

Qi – Quantidade de produto, em kg;

θi – Coeficiente de Água Virtual, em m3 kg-1.

MOCHILA ECOLÓGICA

Atualmente, os problemas ambientais mais urgentes surgem associados à intensificação da produção e consumo

mundiais, que exigem grandes fluxos de materiais (UNEP, 2007). O fornecimento de bens e serviços está sempre

relacionado com a utilização de recursos naturais, incluindo matérias-primas (renováveis e não renováveis),

energia, água e solo (Burger et al., 2009). Schmidt-Bleek associou esta utilização de recursos naturais como a

principal causa de danos ambientais (Schmidt-Bleek & Weizsaecker, 2001), tendo desenvolvido, em 1993, o

conceito de Mochila Ecológica (ME) (Spellerberg, 2005).

ME diz respeito à quantidade total (em kg) de recursos naturais deslocados do seu local original para produzir

um determinado produto ou serviço, tratando-se de uma medida dos impactes ambientais causados por uma

atividade humana em particular (Bondanza, 2011). Portanto, todos os produtos ou serviços “carregam uma

mochila” com todos os materiais deslocados ou processados ao longo do seu ciclo de vida (Spellerberg, 2005).

A ME de um produto pode ser calculada em cinco categorias diferentes (definidas na Tabela 37): materiais

abióticos, materiais bióticos, solo transferido, água e ar (Daozhong et al., 2011).

Quando se fala em ME, faz-se assim referência ao fluxo total de materiais associados a um produto durante o

seu ciclo de vida, além do produto em si, incluindo ainda o fluxo de materiais para a produção de energia. Este

fluxo de materiais não inclui apenas os materiais que são processados ou quimicamente alterados, mas também

quaisquer movimentos de materiais ou transferências de recursos de um local para outro, incluindo areias,

minerais ou água para produção de energia (Aoe & Michiyasu, 2005). Por exemplo, para produzir 1 kg de aço são

necessários, em média, 8 kg de minerais e combustíveis fósseis (Rhomberg & Bonomo, 2011).

Como tal, a ME permite identificar de que forma é feita a utilização e o consumo dos recursos, incluindo os fluxos

de materiais “escondidos”, que, à partida, não estariam associados a um determinado produto ou serviço (Aoe

& Michiyasu, 2005). Desta forma, a ME de um determinado produto pode ser utilizada para comparar o seu

impacte ambiental com o de outros produtos (Bondanza, 2011). Além disso, o uso de recursos naturais pode ser

reduzido através da utilização de matérias-primas e fontes de energia com uma ME mais baixa (Iannaccone et

al., 2014).

115

Tabela 37 Definição das cinco categorias que constituem a mochila ecológica (Adaptado de Aoe & Michiyasu, 2005)

Categoria Definição

Materiais Abióticos

- Matérias-primas minerais (areia, cascalho, granito, …)

- Combustíveis fósseis (carvão, petróleo, …)

- Extração de solo (escavações de terra ou sedimentos)

Materiais Bióticos - Biomassa proveniente de plantas cultivadas

- Biomassa proveniente de áreas não cultivadas

Água

- Água de Superfície

- Água subterrânea

- Águas subterrâneas profundas

(Separado em água para processamento e água para refrigeração.)

Ar

- Combustão

- Transformação química

- Transformação física

Solo transferido - Movimento mecânico de terras

- Erosão

Assim, a ME é uma ferramenta útil e abrangente para a avaliação do desempenho ambiental de produtos e

serviços, sendo bastante eficiente na identificação de pontos de melhoria no que diz respeito à eficiência na

utilização de recursos. Por outro lado, o facto de os resultados serem apresentados de forma quantitativa e

intuitiva, faz da ME um indicador confiável de desempenho de sustentabilidade de um produto para os

consumidores (Burger et al., 2009).

Mais uma vez, o setor construção tem um grande impacte no que diz respeito ao consumo de recursos naturais,

sendo responsável pelo consumo de 40% dos recursos mundiais (UNEP, 2009), pelo que se tem procurado dar

uma maior enfase à melhoria da eficiência do consumo de recursos neste setor. Assim, progressivamente, tem

sido atribuída maior importância à análise dos componentes dos edifícios, utilizando indicadores com a ME,

numa perspetiva de otimização em função da sua intensidade de recursos (Rhomberg & Bonomo, 2011).

Modo de cálculo:

A ME de um bem ou serviço pode ser facilmente calculada, pois todos os materiais utilizados na sua produção

têm um fator associado (ecological rucksack factor). Tal como referido, é necessário incluir todas as substâncias

envolvidas, considerando o uso direto e indireto de materiais. Assim, a ME de um determinado produto pode

calcular-se utilizando a Equação 6, sendo apenas necessário multiplicar o peso de cada material que o constitui

116

pelo respetivo fator e, por fim, somar todos os valores resultantes, obtendo-se a ME do produto em questão

(Schmidt-Bleek & Weizsaecker, 2001).

𝑀𝐸 = ∑(𝑄𝑖 × 𝛽𝑖)

𝑛

𝑖=1

Equação 6 Cálculo da Mochila Ecológica

Onde,

ME – Mochila Ecológica associada ao bem ou serviço em estudo, em kg;

Qi – Quantidade de material, em Kg;

βi – Fator de Mochila Ecológica

O fator de ME diz respeito à quantidade, em kg, de materiais transferidos para obter 1 kg de um determinado

recurso. Por exemplo, o fator correspondente ao aço é 21, o que significa que 1kg de aço “carrega” uma ME de

21kg. Os fatores associados aos materiais essenciais para as atividades económicas têm sido gradualmente

estudados e definidos (Schmidt-Bleek & Weizsaecker, 2001), possibilitando que o cálculo da ME seja cada vez

mais abrangente e completo.

Tabela 38 Comparação dos indicadores Água Virtual e Mochila Ecológica.

Água Virtual Mochila Ecológica

Definição

Volume de água utilizado para produzir um produto (bem ou serviço), somado ao longo de toda a cadeia de produção.

Quantidade total de recursos naturais processados ou deslocados do seu local original para produzir um determinado produto ou serviço, ao longo do seu ciclo de vida.

Unidades Unidades de volume, m3. Unidades de massa, kg.

Utilidade

Permite entender o equilíbrio global dos recursos hídricos mundiais, fornecendo uma nova abordagem de gestão dos mesmos.

Identifica pontos de melhoria, de forma a tornar mais eficiente o uso da água.

Ajuda as nações a compreenderem melhor a sua dependência dos recursos hídricos externos (fluxos de AV).

Disponibiliza às empresas uma forma de aumentar a sua eficiência no uso da água, ao longo dos processos de produção.

Mede os impactes associados a um produto através do seu teor de AV.

Avalia a eficiência de políticas de uso de recursos naturais.

Avalia o fluxo total de materiais associados a um produto ao longo do seu ciclo de vida.

Identifica de que forma é feita a utilização e o consumo dos recursos, incluindo os fluxos de materiais “escondidos”.

Identifica pontos de melhoria no que diz respeito à eficiência na utilização de recursos.

Permite a comparação do impacte ambiental de diferentes produtos.

Possibilita a redução do uso de recursos naturais através da utilização de matérias-primas e fontes de energia com uma ME mais baixa.

117

Tabela 38 (Cont.) Comparação dos indicadores Água Virtual e Mochila Ecológica.

Água Virtual Mochila Ecológica

Aspetos Positivos

Representação espacial da distribuição da procura de água por país.

Visualiza a ligação entre consumo e apropriação da água doce.

Avalia a eficiência na utilização de recursos.

Permite a comparação entre diferentes produtos.

Aspetos Negativos

Contempla apenas a apropriação humana dos recursos hídricos, não considerando a procura de ecossistemas como um todo.

Falta de informação relativamente ao seu cálculo.

Área de aplicação mais restrita, comparada aos restantes indicadores.

118

Anexo II RESULTADOS PEGADA ECOLÓGICA

Tal como referido na Secção 7.1, de seguida, apresentam-se os resultados associados às simulações 1B e 1C,

relativamente à PE associada ao projeto em estudo.

SIMULAÇÃO 1B

Tabela 39 Resultados dos impactes associados à PE, por componente do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


13853.30 1310.42 605.30 589.77 1733.71 7281.14 2153.25 179.71

Nuclear (m2a) 1004.08 256.30 17.81 48.99 138.17 406.44 119.27 17.09


16735.15 17.96 1297.01 11387.02 3334.25 298.75 64.95 335.20

PE total (m2a) 31592.53 1584.68 1920.12 12025.79 5206.13 7986.33 2337.47 532.00

Figura 37 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PE

A analisar 1 p 'T1'; Método: Ecological footprint V1.01 / Ecological footprint / Caracterização



Internal Doors


%

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

119

SIMULAÇÃO 1C

Tabela 40 Resultados dos impactes associados à PE, por componente do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas


10368.49 1310.42 605.30 589.77 1733.71 3796.32 2153.25 179.71

Nuclear (m2a) 744.59 256.30 17.81 48.99 138.17 146.95 119.27 17.09


16550.44 17.96 1297.01 11387.02 3334.25 114.04 64.95 335.20

PE total (m2a) 27663.51 1584.68 1920.12 12025.79 5206.13 4057.32 2337.47 532.00

Figura 38 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PE A analisar 1 p 'T1'; Método: Ecological footprint V1.01 / Ecological footprint / Caracterização



Internal Doors


%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

120

Anexo III RESULTADOS PEGADA HÍDRICA

À semelhança da PE, de seguida, apresentam-se também os resultados associados às simulações 1B e 1C,

relativamente à PH associada ao projeto em estudo.

SIMULAÇÃO 1B

Tabela 41 Resultados dos impactes associados à PH, por componente do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

PH (m3) 19025.84 268.20 208.51 561.65 1211.80 12678.19 3949.95 147.54

Figura 39 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes associados à PH




Internal Doors

Water depletion

%

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

121

SIMULAÇÃO 1C

Tabela 42 Resultados dos impactes associados à PH, por componente do edifício


Materiais Pavimento

Parede externa

Parede interna


externas

Portas internas

PH (m3) 15241.08 268.20 208.51 561.65 1211.80 8893.42 3949.95 147.54

Figura 40 Contribuição relativa de cada componente do edifício para os impactes relativos à PH




Internal Doors

Water depletion

%

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

122

Anexo IV PEGADA CARBONO ASSOCIADA À CORTIÇA

Figura 41 Dados relativos à PC associada às placas de cortiça, fornecidos pelo produtor (Corticeira Amorim)

qual é a pegada ambiental de uma solução modular? · daniela sofia da silva urbano dissertação...

Documents