universidade federal de mato grosso faculdade de arquitetura, engenharia e tecnologia programa ...

122 Pages·2016·3.4 MB·Portuguese

by  Larissa Mendes Medeiros

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE EDIFICAÇÕES E
AMBIENTAL

LARISSA MENDES MEDEIROS

IMPACTOS AMBIENTAIS DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS: UM EXERCÍCIO DE
ANÁLISE DE CICLO DE VIDA

CUIABÁ
2016
LARISSA MENDES MEDEIROS

IMPACTOS AMBIENTAIS DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS: UM EXERCÍCIO DE
ANÁLISE DE CICLO DE VIDA

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação
em Engenharia de Edificações e Ambiental, da
Universidade Federal de Mato Grosso, como requisito
para obtenção do título de Mestre.

Área de Concentração:
Construção Civil

Orientadora:
Profª. Drª. Luciane Cleonice Durante

CUIABÁ
2016

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental
Campus I da UFMT, Cuiabá, Mato Grosso

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

IMPACTOS AMBIENTAIS DE SISTEMAS CONSTRUTIVOS: UM EXERCÍCIO DE
ANÁLISE DE CICLO DE VIDA

Larissa Mendes Medeiros

Dissertação aprovada em 12 de Julho de 2016.
DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho aos meus pais, que sempre me
incentivaram e apoiaram de maneira incondicional.
Especialmente a minha mãe, uma educadora que ensinou
que a maior herança é o conhecimento que construímos.
AGRADECIMENTO

Primeiramente agradeço a Deus pela vida e por caminhar todo esse tempo ao meu lado, me
conduzindo sempre para o melhor caminho.
Aos professores do Programa de Pós-graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental
(PPGEEA) da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), por dividirem comigo parte de
seus conhecimentos.
Ao Instituto Federal de Mato Grosso, pela oportunidade de disponibilização de tempo e por
disponibilizar informações necessárias à realização deste estudo.
Meu agradecimento especial a Professora Dr.ª Luciane Cleonice Durante, por me aceitar
como orientanda e acreditar que poderíamos realizar este trabalho, pelas contribuições sempre
tão generosas e por estar ao meu lado durante todo o desenvolvimento.
Aos professores Dra. Raquel Naves Blumenschein, Drª. Sandra Maria de Lima e Dr. Ivan
Júlio Apolônio Callejas, por terem aceitado prontamente participar da avaliação deste trabalho
e pelas contribuições que enriqueceram esta pesquisa.
Aos colegas do Laboratório de Tecnologia e Conforto Ambiental (LATECA) da UFMT,
alunos e professores, pelas companhias e cafés.
A Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC) na pessoa do Henrique Leonardo Maranduba
pela colaboração neste trabalho e disponibilização do uso da versão Analyst do software
SimaPro.
As colegas da turma do mestrado, pela companhia, parceria, incentivo, choros e risadas que
foram fundamentais para que eu chegasse até aqui.
A minha família, por todo carinho e compreensão em entender minha ausência para me
dedicar ao estudo e por não me deixar, um só minuto, duvidar de que eu conseguiria alcançar
meu objetivo.
Ao meu companheiro, namorado e esposo que dividiu comigo toda essa caminhada e por me
mostrar que o caminho não precisa ser tão sofrido.
“Cada dia que amanhece assemelha-se a uma página em branco, na qual gravamos os
nossos pensamentos, ações e atitudes. Na essência, cada dia é a preparação de nosso próprio
amanhã.”
(Francisco C. Xavier)
RESUMO

A quantificação dos impactos ambientais gerados na construção de um edifício tem se
mostrado uma tarefa complexa, isso se deve a grande quantidade de materiais e processos
envolvidos na sua cadeia produtiva e também a ausência de dados de inventário para a
realidade brasileira. Diante deste cenário a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida
(ACV) tem se mostrado uma ferramenta capaz de mensurar os potenciais impactos gerados na
construção de um edifício, porém ainda se trata de uma metodologia pouco utilizada pela
indústria da construção civil. Neste estudo, os princípios normativos da ACV foram aplicados
aos principais sistemas construtivos de um edifício, buscando identificar a contribuição de
cada sistema nas categorias de impacto ambiental analisadas, considerando uma abordagem
de berço ao portão (cradle-to-gate). A edificação objeto do estudo foi construída com
materiais convencionais e largamente utilizados no estado de Mato Grosso, tais como
estrutura em concreto armado e vedação em tijolos cerâmicos e os sistemas construtivos
considerados foram Fundação, Superestrutura, Vedação, Cobertura, Esquadrias e
Revestimentos, para a unidade funcional de 1,0 m² de área construída. O inventário foi
elaborado a partir da base de dados Ecoinvent 2.0, adotando-se o ReCiPe midpoint H, Word
como método de Avaliação do Impacto do Ciclo de Vida (AICV). A modelagem do sistema
foi realizada com o auxílio do software SimaPro 8.0. As categorias de impacto selecionadas
foram Mudanças Climáticas, Depleção do Ozônio, Toxicidade Humana, Formação de
Material Particulado, Depleção de Água, Depleção de Metais e Depleção Fóssil. Os resultados
demonstraram que o sistema de Superestrutura foi o que mais contribuiu nas categorias de
Mudanças Climáticas, Formação de Material Particulado, Depleção da Água e Depleção
Fóssil; o sistema de Cobertura apresentou maior contribuição nas categorias de Toxicidade
Humana e Depleção de Metais e o sistema de Vedação apresentou maior contribuição na
categoria de Depleção do Ozônio. Esta dissertação contribuiu para demonstrar que apesar das
dificuldades verificadas é possível utilizar-se da ACV na indústria da construção civil e
extrair dos resultados os processos que merecem maior investigação e solução para minimizar
os impactos ambientais, e também para divulgar a aplicação dessa metodologia no estado de
Mato Grosso, como alternativa de mensuração dos potenciais impactos em um edifício.
Palavras-Chave: Indústria da construção civil; Avaliação do Ciclo de Vida; Categorias de
Impactos Ambientais.
ABSTRACT

The quantification of environmental impacts in the construction of a building has proven to be
a complex task, this is due to the large amount of materials and processes involved in the
production chain and also the lack of inventory data for the Brazilian reality. In this scenario
the Life Cycle Assessment methodology (LCA) has been shown to be a tool to measure the
potential impacts on the construction of a building, but it is still a little methodology used by
the construction industry. In this study, the normative principles of ACV were applied to the
main construction of a building systems in order to identify the contribution of each system in
the environmental impact categories analyzed, considering a cradle approach the gate (cradle-
to-gate). The object of the study building was built with conventional materials and widely
used in the state of Mato Grosso, such as reinforced concrete structure and sealing ceramic
bricks and building systems considered were Foundation, superstructure, Fence, Covering,
Frames and jackets for the functional unit of 1.0 m² of built area. The inventory was drawn
from the Ecoinvent 2.0 database, adopting the recipe midpoint H, Word as Assessment
method Life Cycle Impact Assessment (LCIA). The system modeling was performed with the
help of the software SimaPro 8.0. Impact categories selected were Climate Change, Depletion
of the ozone, Human Toxicity, Particulate Matter Training, Water Depletion, Depletion and
Depletion Metals Fossil. The results showed that the superstructure system was the largest
contributor in the categories of Climate Change, Particulate Matter Formation, Depletion and
Depletion Water Fossil; the cover system showed greater contribution in the categories of
Human toxicity and depletion of metals and sealing system showed greater contribution to the
depletion of the ozone category. This work helped to demonstrate that despite the difficulties
encountered is possible to use the LCA in the construction industry and extract the results
processes that deserve further research and solution to minimize environmental impacts, and
also to promote the application of this methodology in the state Mato Grosso, as the
measurement of alternative potential impacts on a building.
Keywords: Construction industry; Life Cycle Assessment; Categories of Environmental
Impacts.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Documentos que fundamentaram o conceito de construções sustentáveis ............. 25
Figura 2 – Linha do tempo dos acontecimentos históricos sobre desenvolvimento sustentável
.................................................................................................................................................. 26
Figura 3 – Fluxos linear e cíclico no ciclo de vida da edificação interações com o meio
ambiente. .................................................................................................................................. 27
Figura 4 – Escalas espaciais de impacto na indústria da construção ........................................ 28
Figura 5 – Matriz energética nacional ...................................................................................... 29
Figura 6 – Ciclo de Vida do Produto ........................................................................................ 33
Figura 7 – Fases de uma ACV. ................................................................................................. 43
Figura 8 – Processos do sistema de primeiro e segundo plano, fronteira do sistema (linha
pontilhada), separação da tecnosfera e da ecosfera. ................................................................. 47
Figura 9 – Classificação dos fluxos do inventário nas categorias de impacto midpoints e
endpoints. .................................................................................................................................. 54
Figura 10 - Fluxograma das etapas metodológicas .................................................................. 58
Figura 11 – Localização da cidade de Primavera do Leste - MT ............................................. 59
Figura 12 – Perspectiva externa do edifício analisado ............................................................. 59
Figura 13 – Planta baixa do Pavimento Térreo e Corte AA ..................................................... 60
Figura 14 - Planta baixa do Pavimento Superior e Cortes BB e CC. ....................................... 61
Figura 15 – Execução dos sistemas construtivos durante a obra .............................................. 62
Figura 16 – Detalhes da abordagem interativa da ACV, com foco na coleta de dados e
modelagem do inventário. ........................................................................................................ 64
Figura 17 – Modelo em nível macro – recorte da fase de construção ...................................... 65
Figura 18 – Fronteira do Sistema ............................................................................................. 70
Figura 19 – Tela principal do SimaPro, na modelagem do projeto ACV de edifício. ............. 79
Figura 20 – Mapa de distâncias consideradas na análise de sensibilidade ............................... 80
Figura 21 -– Comparação de Cenários em relação ao destino final dos resíduos do edifício .. 85
Figura 22 - Análise de Contribuição dos Sistemas no Impacto Total ...................................... 86
Figura 23 - Contribuição dos Processos no Sistema de Superestrutura ................................... 87
Figura 24- Contribuição dos Processos no Sistema de Vedação .............................................. 87
Figura 25 - Contribuição dos Processos no Sistema de Vedação ............................................. 89
Figura 26 - Contribuição dos Processos no Sistema de Superestrutura ................................... 89