Analysis of the environmental performance of reinforced concrete structures: Use of Life Cycle Assessment (LCA) in decision-sizing process

O concreto armado, sistema estrutural mais utilizado no mundo, consome grandes quantidades de matérias-primas, em sua maioria compostas por materiais não renováveis, além de enormes quantidades de água e depende de grande quantidade de energia para o seu beneficiamento, além de emissões de gases e produção de resíduos perigosos. As decisões de projeto, enter elas a localização das obras, a definição do produto a ser construído, o partido arquitetônico e a especificação de materiais e componentes, afetam diretamente o consumo de recursos naturais e de energia, tal consumo é afetado também pela otimização ou não da execução e pelo efeito global no seu entorno, sem falar nos impactos estéticos e urbanísticos mais amplos. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o uso da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) no auxílio da tomada de decisões em projetos estruturais de concreto armado, visando a melhoria do desempenho ambiental parte-se da hipótese de que é possível obter a melhoria por meio da análise, durante a fase de projeto, da utilização de diferentes classes de resistência do concreto, por meio de alterações (reduções) nas dimensões dos elementos estruturais bem como do consumo dos materiais componentes da estrutura. Discute-se primeiramente o conceito de desempenho ambiental, seguido do impacto ambiental da construção civil e seus materiais. Posteriormente foi apresentada a metodologia da ACV e sua aplicação na construção civil com uma revisão bibliográfica. O desenvolvimento experimental efetuado foi o projeto estrutural de edifício com 6 classes de resistência característica à compressão do concreto do grupo I de resistência, à partir da classe C25 até a C50. Os resultados apresentaram que s classes C40, C45 e C50 obtiveram os C25 até a C50. OS resultados apresentaram que as classes C40, C45 e C50 obtiveram os melhores resultados em quase todos os quesitos avaliados. Especificamente a C40 se apresentou como a melhor opção para a unidade funcional avaliada com o melhor desempenho. O desenvolvimento experimental demonstrou a viabilidade do uso da ACV neste tipo de avaliação porém verifica-se a carência de maiores informações para execução de inventários e metodologia dirigida à realidade brasileira. Por fim , foram fornecidas orientações a todos os agentes intervenientes no projeto estrutural e execução da obra com a finalidade de ser alcançado o melhor desempenho ambiental das estruturas de concreto armado.The reinforced concrete, most widely used structural system in the world, which consumes large amounts of raw materials, mostly composed of non-renewable materials, and huge amounts of water, depends on lot of energy for its processing, and gas emissions and hazardous waste generation. design decisions, such as location of works, the product definition to be built, the architectural party and specification of materials and components directly affect the consumption of natural resources and energy, as well as the optimization or not the execution and overall effect on its surroundings, not to mention the broader aesthetic and urbanistic impact. The objective of this research was to evaluate the use of the methodology of Life Cycle Assessment (LCA) to aid decision-making in structural design of reinforced concrete in order to improve the environmental performance starting from the hypothesis that can- yield improvement by analyzing, during the design stage, the use of different grades of concrete strength through changes (decreases) the dimensions of structural elements as well as the consumption of the component materials of the structure. At work was first discussed the concept of environmental performance, followed by the environmental impact of construction and its materials. The methodology of LCA and its application in construction with a literature review was presented later. The experimental development was made the building structural design with 6 classes of resistance characteristic of the group I concrete compressive strength, the class from the C25 to C50. The results showed that the C40 classes, C45 and C50 have the best results almost all the variables evaluated and specifically the C40 presented as the best option for the functional unit evaluated with the best performance. Experimental development demonstrated the feasibility of using ACV in this type of evaluation but still in need of more information for the execution of inventories and methodology will run Brazilian reality. Finally they were provided guidance to all actors involved in the structural design and execution of the work in order to be achieved the best environmental performance of reinforced concrete structures