O gerenciamento de trade-offs para integração de sustentabilidade e de resiliência na transição para economias urbanas de baixo carbono

Os crescentes efeitos das mudanças climáticas, desencadeados, principalmente, pelas atividades humanas, representam desafios relevantes para a gestão do ambiente urbano, demandando alterações profundas em seu planejamento. Nesse sentido, as infraestruturas urbanas estratégicas, como aquelas associadas ao fornecimento de água e de energia elétrica, podem, por um lado, ser responsáveis por intensos efeitos de mudanças climáticas, e, por outro, desempenhar papel fundamental como agentes de adaptação e mitigação às alterações do clima. Por isso, a gestão dessa infraestrutura, com foco sobre a ação climática, pode se constituir em um importante desafio para gestores e formuladores de políticas públicas. Esse desafio se torna ainda mais relevante quando considerados os altos níveis de complexidade do ambiente urbano, abrangendo a necessidade da consideração de múltiplos fatores, os quais podem se apresentar como complementares ou até mesmo conflitantes. Assim sendo, este estudo tem como objetivo desenvolver uma abordagem metodológica para o adequado gerenciamento de trade-offs de sustentabilidade e de resiliência urbana, como apoio ao planejamento à transição para economias de baixo carbono. Para tanto, são empregadas três etapas metodológicas, aprofundando o conhecimento acerca do gerenciamento de trade-offs sustentáveis e resilientes para o processo decisório. A etapa inicial da pesquisa é baseada em abordagens mistas, para exploração do tema, a partir da análise do gerenciamento de trade-offs de sustentabilidade em projetos complexos. Essa análise é conduzida com o auxílio de métodos multicritério, considerando a participação de especialistas. Na etapa intermediária, os trade-offs de sustentabilidade são investigados de forma mais aprofundada, com a aplicação de técnicas de avaliação do ciclo de vida em sistemas elétricos urbanos, os quais se constituem em elementos relevantes para o processo de transição energética. Por sua vez, a etapa avançada integra trade-offs de sustentabilidade e de resiliência, a partir de métodos quantitativos de avaliação do ciclo de vida e de capacidade de geração das fontes energéticas. Os resultados da pesquisa demonstram a complexidade do processo decisório para o planejamento de economias de baixo carbono, tendo em vista a diversidade de fatores a serem equilibrados no gerenciamento de trade-offs. No entanto, esses resultados destacam o potencial de complementaridade de tais fatores, evidenciando que as escolhas realizadas pelos gestores devem ser capazes de considerar características locais, tanto para minimização de efeitos climáticos negativos quanto para adaptação da infraestrutura das cidades frente aos riscos climáticos. Assim, os principais achados conduzem ao entendimento de que os conceitos de sustentabilidade e de resiliência não podem ser abordados de forma segregada, para o efetivo planejamento de transições para baixo carbono. Isso porque estratégias de resiliência que potencializem impactos ambientais e econômicos atuam retroalimentando os efeitos de mudanças climáticas, ampliando, assim, o problema principal a ser gerenciado. Nesse sentido, o estudo destaca a importância das escolhas das organizações, em soluções de fornecimento de energia elétrica, como agentes motores da transição energética, baseada no fomento a energias renováveis. A partir do alinhamento dessas escolhas ao planejamento das políticas públicas energéticas, é possível tornar mais efetivos os planos de transição para baixo carbono, obtendo, assim, importantes avanços na ação climática dos diferentes territórios.The growing climate change effects, triggered mainly by human activities, represent relevant challenges for urban environment management, demanding profound changes in its planning. In this sense, critical urban infrastructures, such as those associated with the supply of water and electricity, can, on the one hand, be responsible for intense climate change effects and, on the other hand, play a fundamental role as agents of adaptation and mitigation to climate change. Therefore, the management of this infrastructure, focusing on climate action, can be a relevant challenge for managers and policymakers. This challenge becomes even more relevant when considering the high complexity levels of the urban environment, including the need to consider multiple factors, which can be complementary or even conflicting. Hence, this study aims to develop a methodological approach for the adequate management of sustainability and urban resilience trade-offs to support planning the transition to low-carbon economies. To this end, three methodological steps are used, deepening the knowledge about the management of sustainable and resilient trade-offs for the decision-making process. The initial stage is based on mixed approaches to explore the thematic, analyzing sustainability trade-offs in complex projects. This analysis is conducted from multicriteria methods, considering the experts’ involvement. In the intermediate stage, sustainability trade-offs are investigated more deeply, applying life cycle assessment techniques in urban electrical systems, which constitute relevant elements for the energy transition process. In turn, the advanced stage integrates sustainability and resilience trade-offs based on quantitative methods of Life Cycle Assessment and generation capacity of the energy sources. The research results demonstrate the complexity of the decision-making process for planning low-carbon economies, given the diversity of factors to be balanced in managing trade-offs. However, these results highlight the potential for complementarity of such factors, evidencing that the choices made by managers must be able to consider local characteristics, both to minimize negative climatic effects and to adapt cities’ infrastructure to climate risks. Accordingly, the main findings lead to the understanding that the concepts of sustainability and resilience cannot be approached in a segregated way for the effective planning of low-carbon transitions. That is because resilience strategies that potentiate environmental and economic impacts act by feeding back the effects of climate change, expanding the main problem to be managed. In this sense, the study highlights the importance of the organizations’ choices, in electricity solutions, as driving agents of the energy transition, based on the promotion of renewable energies. From the alignment of these choices to the planning of energy policies, it is possible to make the low-carbon transition plans more effective, obtaining relevant advances in climate action in different territories

Minimização de resíduos de construção civil em projetos de infraestrutura urbana : mecanismos de apoio à tomada de decisão projetual

A indústria da construção civil é considerada como uma das grandes causadoras de impactos negativos ao meio ambiente, desde a extração de matéria prima, até o fim de vida de seus empreendimentos. Dentre os principais impactos ambientais ocasionados pelo setor, destacase a geração de resíduos de construção civil (RCC), a qual é intensificada em função do desenvolvimento de grandes centros urbanos e a consequente necessidade de implantação de empreendimentos de infraestrutura. Nesse contexto, uma das estratégias mais eficientes para redução de RCC está associada à realização de escolhas adequadas na fase de projeto, com enfoque de prevenção na fonte geradora. No entanto, é complexa a inclusão de fatores de sustentabilidade, tais como os de minimização de RCC, em projetos da construção civil. Logo, torna-se relevante a adoção de métodos e ferramentas de suporte ao processo decisório. Contudo, os métodos existentes são direcionados, em sua maioria, a projetos de edificações, havendo uma importante lacuna associada a projetos de infraestrutura urbana. Assim sendo, esta pesquisa objetiva a proposição de mecanismos de apoio à tomada de decisão, para a minimização de RCC, em projetos de infraestrutura urbana, com dois diferentes enfoques: controle e avaliação; e estrutura de orientação. Para a composição dos mecanismos de controle e avaliação, foram identificadas boas práticas para redução da geração de RCC na fase de projeto, a partir de pesquisa bibliográfica, análise documental de projetos, e pesquisa quali-quantitativa junto a especialistas. Essas boas práticas deram origem a demandas ambientais a serem atendidas pelos projetos de infraestrutura urbana, motivando a elaboração de um método estruturado para gerenciamento de requisitos ambientais e de trade-offs, como apoio à tomada de decisão projetual. O método teve como base a ferramenta Quality Function Deployment (QFD), no qual foi desdobrada a Matriz da Qualidade, a partir da opinião de especialistas atuantes em diferentes etapas do desenvolvimento de projetos de infraestrutura urbana. Como principais contribuições da pesquisa, focada na minimização de RCC, podem ser consideradas: (i) a obtenção de um checklist, como instrumento de controle e avaliação da qualidade dos projetos a serem desenvolvidos; (ii) a identificação de requisitos e de indicadores ambientais prioritários associados a esses projetos; e (iii) a elaboração de uma sistemática para gerenciamento de trade-offs existentes em projetos de infraestrutura urbana menos impactantes ambientalmente.The construction industry is considered as one of the great causes of negative impacts to the environment, from the extraction of raw material, until the end-of-life of its projects. Among the main environmental impacts caused by the sector, can be highlighted the generation of construction waste (CW), which is intensified due to the development of large urban centers and the consequent need to implement infrastructure projects. In that context, one of the most efficient strategies to reduce CW is associated with making adequate choices in the design phase, with a focus on prevention at the source. However, it is complex to include sustainability factors, such as CW minimization, in construction designs. Therefore, it is relevant to adopt methods and tools to support the decision-making process. However, the existing methods are mostly directed to building designs, with an important gap associated with urban infrastructure designs. Thus, this research aims at proposing mechanisms to support decision making for the CW minimization in urban infrastructure projects, with two different approaches: control and evaluation; and guidance structure. For the composition of the control and the evaluation mechanisms, best practices were identified to reduce the CW generation in the design phase, based on literature review, documentary analysis of projects, and qualitative and quantitative surveys with specialists. Those best practices have given rise to environmental demands to be met by urban infrastructure projects, motivating the elaboration of a structured method for managing environmental requirements and trade-offs, as a support for the decision making design. The method was based on the Quality Function Deployment (QFD) tool, in which the quality matrix deployment, based on the opinion of specialists working in different stages of the development of urban designs. The main contributions of the research, focused on the CW minimization, can be considered: (i) obtaining a checklist, as an instrument to control and evaluate the quality of the designs to be developed; (ii) identification of requirements and of priority environmental indicators associated with those projects; and (iii) the development of a systematic for managing tradeoffs in urban infrastructure projects that are less environmentally impacting

The Energy Consumption Control as Support to The Environmental and Economic Sustainability of Public Universities

Energy consumption at Universities follows specific standards related to the development of its education, research, and extension activities. For these activities’ continuity, the supply of energy must have a high level of reliability, without, however, compromising the economic sustainability of the institutions. That is because energy expenditures, in some cases, can be relevant for Universities, especially to public institutions in developing countries, which routinely deal with budget restrictions. On the other hand, energy efficiency and rational energy consumption, have a direct impact on these organizations' environmental sustainability indicators, such as their carbon footprint. In this sense, considering that the Universidade Federal do Rio Grande do Sul faces economic challenges, which often make investments in innovative technologies impossible, we compare strategies to optimize its energy consumption. These strategies should achieve better levels of emission reduction and economic costs related to this resource. Therefore, the objective of this study is to analyze how Public Universities, in developing countries, can optimize their energy consumption, even under budget restrictions. To this end, the results from three strategies adopted by the University, since 2016, to reduce the energy consumption are discussed: (i) increased individual monitoring of consumption points; (ii) optimization and detailed analysis of energy consumption data; and (iii) extensive implementation of reduced summer hours. With the adoption of these practices, it was observed an annual reduction in energy consumption of 6% and 20%, reaching 33.70% on average during the summer period. Thus, it was possible to guide the energy policies of the University, which can change consumption patterns, leading to a reduction in greenhouse gas emissions and a better economic equilibriu

Edificações em light steel frame isoladas externamente com EIFS : avaliação de desempenho térmico pela NBR 15.575/2013

A indústria da construção civil, no Brasil, ainda encontra-se baseada fortemente em técnicas artesanais, com elevados índices de desperdício de materiais e sem grande preocupação com os impactos causados ao meio ambiente. No entanto, técnicas mais sustentáveis e industrializadas, com ênfase na racionalização dos processos, têm ganhado destaque, como o Light Steel Frame (LSF). Sistema já consolidado em países desenvolvidos, o LSF pode trazer inúmeras vantagens construtivas, como obra limpa, seca, organizada e com baixa geração de resíduos. Por trabalhar integrado a outros subsistemas, para o adequado funcionamento da construção como um todo, o Steel Frame pode representar uma alternativa interessante no que diz respeito a aspectos considerados, até então, secundários na maioria das construções convencionais, como o conforto térmico. Assim, com a publicação do novo texto da NBR 15.575/2013, deve ser grande a procura por alternativas que possibilitem a obtenção de desempenho térmico adequado nas edificações habitacionais. Nesse contexto, o presente trabalho trata da verificação de adequação de desempenho térmico que edificações em LSF podem alcançar com o uso do sistema de isolamento externo EIFS, comumente empregado em países que já utilizam esse método construtivo. O trabalho desenvolveu-se a partir de pesquisa bibliográfica, abordando desde os componentes do LSF, até os métodos de avaliação de desempenho térmico empregados. A avaliação de desempenho térmico foi feita através dos procedimentos simplificado e de medição, indicados pela NBR 15.575/2013, tomando-se como referência uma edificação em LSF do tipo sobrado, pertencente a um condomínio residencial. A edificação estudada foi utilizada como referência tanto para os cálculos das propriedades das vedações verticais externas (procedimento 1) quanto para as medições de temperatura in loco, realizadas para avaliação através do procedimento 2. Sob forma de resultados comparativos, a pesquisa demonstrou em que situações o sistema estudado pode atender à Norma de Desempenho e sob quais requisitos. Quanto às propriedades dos materiais, a edificação estudada não atendeu ao requisito referente a uma das propriedades avaliadas, porém, no que diz respeito à avaliação global de desempenho, através de medições in loco, o sistema atendeu ao indicado pela Norma em nível satisfatório. Além das avaliações realizadas, são também apresentadas algumas dificuldades encontradas para aplicação do texto da Norma de Desempenho, bem como apontamentos de, consideradas, imprecisões nas avaliações de desempenho térmico abordadas pela NBR 15.575/2013

Edificações em light steel frame isoladas externamente com EIFS : avaliação de desempenho térmico pela NBR 15.575/2013

A indústria da construção civil, no Brasil, ainda encontra-se baseada fortemente em técnicas artesanais, com elevados índices de desperdício de materiais e sem grande preocupação com os impactos causados ao meio ambiente. No entanto, técnicas mais sustentáveis e industrializadas, com ênfase na racionalização dos processos, têm ganhado destaque, como o Light Steel Frame (LSF). Sistema já consolidado em países desenvolvidos, o LSF pode trazer inúmeras vantagens construtivas, como obra limpa, seca, organizada e com baixa geração de resíduos. Por trabalhar integrado a outros subsistemas, para o adequado funcionamento da construção como um todo, o Steel Frame pode representar uma alternativa interessante no que diz respeito a aspectos considerados, até então, secundários na maioria das construções convencionais, como o conforto térmico. Assim, com a publicação do novo texto da NBR 15.575/2013, deve ser grande a procura por alternativas que possibilitem a obtenção de desempenho térmico adequado nas edificações habitacionais. Nesse contexto, o presente trabalho trata da verificação de adequação de desempenho térmico que edificações em LSF podem alcançar com o uso do sistema de isolamento externo EIFS, comumente empregado em países que já utilizam esse método construtivo. O trabalho desenvolveu-se a partir de pesquisa bibliográfica, abordando desde os componentes do LSF, até os métodos de avaliação de desempenho térmico empregados. A avaliação de desempenho térmico foi feita através dos procedimentos simplificado e de medição, indicados pela NBR 15.575/2013, tomando-se como referência uma edificação em LSF do tipo sobrado, pertencente a um condomínio residencial. A edificação estudada foi utilizada como referência tanto para os cálculos das propriedades das vedações verticais externas (procedimento 1) quanto para as medições de temperatura in loco, realizadas para avaliação através do procedimento 2. Sob forma de resultados comparativos, a pesquisa demonstrou em que situações o sistema estudado pode atender à Norma de Desempenho e sob quais requisitos. Quanto às propriedades dos materiais, a edificação estudada não atendeu ao requisito referente a uma das propriedades avaliadas, porém, no que diz respeito à avaliação global de desempenho, através de medições in loco, o sistema atendeu ao indicado pela Norma em nível satisfatório. Além das avaliações realizadas, são também apresentadas algumas dificuldades encontradas para aplicação do texto da Norma de Desempenho, bem como apontamentos de, consideradas, imprecisões nas avaliações de desempenho térmico abordadas pela NBR 15.575/2013

Managing trade-offs in complex scenarios : a decision-making tool for sustainability projects

The inclusion of sustainability factors in projects is considered a challenge for technicians, managers anddecision makers. Sustainability projects deal with a large number of criteria from different areas, makingthe decision-making process more complex and uncertain. Multicriteria methods can guide projectchoices to reach their objectives; however, they are not able to manage the overlap and conflicting as-pects of these objectives, called trade-offs. Trade-offs are considered to be an integral part of any sus-tainability project, since they address conflicting objectives, taking into account environmental, socialand economic aspects. In some studies, trade-offs have been approached from the view of their for-mation process, or from how they can be identified in projects. However, there is a gap in the literaturerelated to structured procedures to support decision-makers after the identification of trade-offs.Therefore, this paper proposes a tool to support trade-off management in the decision-making processin complex sustainability-focused projects. The Trade-Off Decision-Making tool assists the projectplanning stage, unfolding into two sequential phases: guidelines to be considered for the management oftrade-offs; and trade-offs management operationalization. The guidelines were developed based onliterature best practices, while the trade-offs management originated from the operationalization offivecomparative analyses carried out between conflicting objectives, using a structured worksheet. Theproposed tool contributes to the proper handling of conflicting objectives in sustainability projects notonly in managerial but also operational areas. Our guidance structure for handling trade-offs providesgreater robustness, objectivity and traceability to the choices made during the planning of sustainability projects