Avaliação do ciclo de vida do reforço sísmico de estruturas pré-fabricadas de betão armado com recurso ao BIM

Abstract

À importância socioeconómica do setor da construção, contrapõe com o seu elevado impacte ambiental devido ao consumo intensivo de recursos naturais e energéticos ao longo de toda a vida útil dos empreendimentos. Assim, este setor de atividade tem vindo a ser objeto de ações que promovam uma construção de baixo carbono, dado o seu potencial para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, que incidem, entre outras, na construção e reabilitação com materiais e técnicas mais sustentáveis. Com o desenvolvimento da metodologia Building Information Modelling (BIM), surge a possibilidade de se desenvolverem as diversas especialidades dum projeto de forma integrada e colaborativa desde a sua fase inicial, facilitando também a integração da avaliação de ciclo de vida (ACV). Esta dissertação tem como objetivo avaliar e comparar os impactes ambientais de elementos pré-fabricados de betão duma construção nova e de soluções de reforço sísmico desses elementos num edifício existente, bem como dos respetivos custos, através de metodologias de ACV e de avaliação dos custos do ciclo de vida (CCV). Para se efetuar a ACV, numa abordagem cradle-to-grave, utilizou-se a metodologia BIM-ACV, com recurso a software específico. Para tal foi desenvolvido o modelo BIM de um edifício industrial com estrutura pré-fabricada em betão armado relativamente ao qual se efetuou a ACV. Foi considerado o modelo de um edifício semelhante com 30 anos de existência, em que no cálculo estrutural não foi considerado a segurança às ações sísmicas. Analisou-se a respetiva solução de reforço sísmico e efetuou-se a correspondente ACV. Para cada caso foi calculado o CCV. A análise dos dois edifícios permitiu concluir que uma análise ACV baseada na metodologia BIM leva a que a equipa de projeto efetue facilmente diferentes simulações de soluções construtivas mais sustentáveis e que possa, de forma automática, extrair os dados necessários para as diversas análises que pretendam efetuar. Permitiu também destacar a importância da reabilitação no setor da construção, dado que os impactes ambientais e os custos associados, são mais reduzidos quando comparados com a construção dum edifício novo

The socioeconomic importance of the construction sector contrasts with its high environmental impact due to the intensive consumption of natural and energy resources throughout the useful life of the buildings. Thus, this sector of activity has been the object of actions that promote a low-carbon construction, given its potential to reduce emissions of greenhouse gases, which affect, among others, the construction and rehabilitation with materials and techniques more sustainable. With the development of the Building Information Modeling methodology, it is possible to develop the various project specialties in an integrated and collaborative way since its initial phase, also facilitating the integration of life cycle assessment (LCA). This thesis aims to evaluate and compare the environmental impacts of prefabricated concrete elements of a new construction and solutions of seismic reinforcement of these elements in an existing building, as well as, their costs, through LCA methodology and Life cycle cost evaluate (LCC). In order to perform the LCA, in a cradle-to-grave approach, the BIM-LCA methodology was used, using a specific software. For this purpose, the BIM model of an industrial building with prefabricated concrete structure was developed for which the LCA was achieved. It was considered the model of a similar building with 30 years of existence, in whose structural calculation was not considered safety to seismic actions. The respective seismic reinforcement solution was analyzed and the corresponding LCA was accomplished. For each case the LCC was calculated. The analysis of the two buildings allowed to conclude that an LCA based on the BIM methodology leads the project team to easily perform different simulations of more sustainable constructive solutions and that can automatically extract the necessary data for the various analyzes that they wish to achieve . It also highlighted the importance of rehabilitation in the construction sector, since the environmental impacts and the associated costs are reduced when compared to the construction of a new building