The circular economy in the construction sector : existing trends, challenges, and tools towards buildings as material banks

Orientador: Prof. Ph.D. Sérgio Fernando TavaresCoorientador: Prof. Ph.D. Luís BragançaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Defesa : Curitiba, 28/03/2022Inclui referênciasResumo: O ambiente construído exerce pressão sobre os recursos naturais e seu papel na transição para uma economia circular é fundamental. A economia circular (EC) propõe modelos de negócios circulares que substituem o conceito de fim de vida por redução, reutilização, reciclagem e recuperação de recursos nos processos de produção/distribuição e consumo, visando alcançar o desenvolvimento sustentável, criar qualidade ambiental, prosperidade econômica e equidade social. Apesar de estar ganhando cada vez mais destaque no meio acadêmico, corporativo e governamental, sua implantação no setor construtivo é limitada e a literatura carece de referências que esclareça os conceitos relacionados a EC e direcione a implantação de ferramentas e modelos de negócios circulares ao longo do ciclo de vida das edificações e aos stakeholders da cadeia de valor da construção civil. Este estudo buscou criar um referencial teórico baseado em conceitos e ferramentas baseadas na economia circular para entender as tendências e desafios relacionados a implementação de práticas circulares para que as edificações se tornem banco de materiais. Por meio de uma pesquisa de caráter qualitativo-exploratória, baseada em revisões de literatura e análise estruturada de dados, esse estudo buscou analisar (1) o estado da arte atual da EC no ambiente construído; (2) os desafios e as oportunidades de se implementar o passaporte de materiais nas edificações; (3) diferentes modelos de negócios circulares que podem ser implantados ao longo do ciclo de vida das edificações visando aumentar o valor residual dos materiais de construção; (4) as principais políticas públicas brasileiras que suportam os princípios circulares; (5) as metodologias de ecodesign que corroboram com o princípio de desconstrução das edificações; (6) as principais barreiras e oportunidades de implementar a EC na construção civil; e (7) as principais diretrizes de desconstrução das edificações que devem ser adotadas na fase de projeto. Esta tese é organizada por meio de um documento introdutório e artigos científicos que buscaram responder essas demandas de pesquisa e, coletivamente, fornecem um mecanismo amplo e coeso de conhecimento que fornecem direcionamento de ações voltadas a tornar as edificações como bancos temporários de materiais. Dos resultados, conclui-se que a EC ainda é incipiente no setor e voltada a mitigação e reutilização dos resíduos da construção civil. A demora do setor às mudanças, a falta de conhecimento e esclarecimento sobre as metodologias de ecodesign, modelos de negócios e os princípios da EC são barreiras críticas. Uma revisão sistêmica do modelo de produção e consumo das edificações requer arranjos entre oferta, demanda, política e governos voltadas à um mercado baseado no uso eficiente dos recursos. Além disso, é preciso elucidar os ganhos econômicos, sociais e ambientais que as práticas circulares irão proporcionar aos stakeholders da cadeia de valor da construção civil. Percebe-se que a esperada mudança de paradigma na forma como os edifícios são projetados e construídos será possível a partir de parcerias público-privadas que promovam a integração dos atores e o fechamento de ciclos dos materiais, fortalecendo a fiscalização e implementação de edifícios reversíveis, o mapeamento e compartilhamento de informações, aliadas às necessárias medidas de incentivo fiscais. Este estudo visou explicitar lacunas e descortinar novas possibilidades de pesquisa no âmbito científico e contribuir para o desempenho estratégico de tomadores de decisão para que introduzam princípios circulares nos modelos de negócios e nas cadeias de valor da construção civil, tornando as edificações e o ambiente construído mais sustentáveis.Abstract: The built environment puts pressure on natural resources and its role in the transition to a circular economy is critical. The circular economy (CE) proposes circular business models (CBMs) that replace the end-of-life concept with reduction, reuse, recycling, and recovery of resources in production/distribution and consumption processes, aiming to achieve sustainable development, create environmental quality, economic prosperity, and social equity. Although it is gaining prominence in the academic, corporate, and governmental environments, its implementation in the construction sector is limited and the literature lacks references that elucidate the concepts related to CE and direct the implementation of tools and CBMs throughout the life cycle of buildings and stakeholders in the construction value chain. This study sought to create a theoretical framework based on concepts and tools based on the circular economy to understand trends and challenges related to the implementation of circular practices so that buildings become a bank of materials. Through qualitative-exploratory research, based on literature reviews and structured data analysis, this study sought to analyze (1) the current state of the art of CE in the built environment; (2) the challenges and opportunities of implementing the materials passport in buildings; (3) different circular business models that can be implemented throughout the life cycle of buildings to increase the residual value of building materials; (4) the main Brazilian public policies that support the circular principles; (5) ecodesign methodologies that support the principle of deconstruction of buildings; (6) the main barriers and opportunities to implement CE in the construction sector; and (7) the main guidelines for the deconstruction of buildings that must be adopted in the design phase. This thesis is organized through an introductory document and scientific papers that seek to answer these research demands and, collectively, provide a broad and cohesive framework of knowledge that provides direction for actions aimed at turning buildings into temporary banks of materials. From the results, it is concluded that CE is still incipient in the sector and focused on the mitigation and reuse of construction and demolition waste. The industry's delay in changing, the lack of knowledge and clarification on ecodesign methodologies, CBMs, and CE principles are critical barriers. A systemic review of the model of production and consumption of buildings requires arrangements between supply, demand, policy, and governments aimed at a market based on the efficient use of resources. In addition, it is necessary to elucidate the economic, social, and environmental gains that circular practices will provide to stakeholders in the construction value chains. The expected paradigm shift in the way buildings are designed and built will be possible from public-private partnerships that promote the integration of actors and the closing of material cycles, strengthening the supervision and implementation of reversible buildings, mapping, and information sharing, combined with the necessary tax incentive measures. This study aimed to clarify gaps and uncover new research possibilities in the scientific field and contribute to the strategic performance of decision-makers to introduce circular principles in business models and construction value chains, making buildings and the built environment more sustainable