BIM AND LCA INTEGRATION FOR DECARBONIZATION ANALYSIS: SIMPLIFIED METHOD APPLIED TO A SOCIAL HOUSING DEVELOPMENT: ARTIGO 3 -  INTEGRAÇÃO DE BIM E ACV PARA ANÁLISES DE DESCARBONIZAÇÃO: MÉTODO SIMPLIFICADO APLICADO A UM EMPREENDIMENTO DE HIS

Guilherme Fauth da Silva; Bruno Luis Damineli

doi:10.29183/2447-3073.MIX2026.v12.n1.%p

Autores/as

Guilherme Fauth da Silva USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Bruno Luis Damineli USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

DOI:

https://doi.org/10.29183/2447-3073.MIX2026.v12.n1.%25p

Palabras clave:

BIM, Decarbonization, LCA, Method, Social Housing

Resumen

La aplicación práctica de metodologías de Evaluación del Ciclo de
Vida (ACV) integradas al Building Information Modeling (BIM) exige un dominio
técnico avanzado de softwares y tecnologías, lo que limita su alcance para
profesionales con menor experiencia. En este contexto, la investigación tuvo
como objetivo crear y aplicar un método simplificado para análisis de descarbonización,
contribuyendo a la accesibilidad de la ACV en el entorno BIM. Para ello,
el estudio se concentra en un único software, adaptando las funcionalidades nativas
de Autodesk Revit® para cuantificar el CO2 Incorporado (CI) sin necesidad de interoperabilidad con otras plataformas. La aplicación del método se realizó
mediante un estudio de caso en un emprendimiento de Vivienda de Interés Social
(VIS) ubicado en un pequeño municipio del interior de Rio Grande do Sul. Los
cálculos de CO2 se llevaron a cabo mediante la manipulación de parámetros en la
herramienta de “cuadro de cantidades” (BoQ). Como resultado, la metodología
propuesta permitió prever una descarbonización de hasta un 62,27% al comparar
diferentes sistemas constructivos de cerramiento. De este modo, la investigación
contribuye a la consolidación de una herramienta auxiliar, accesible y replicable
en proyectos de edificación, haciendo de la sostenibilidad un elemento operativo
y medible.

Biografía del autor/a

Guilherme Fauth da Silva, USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Possui graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS, 2019). Mestre em Arquitetura e Urbanismo pelo Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (IAU-USP, 2025), na área de concentração Arquitetura, Urbanismo e Tecnologia e na linha de pesquisa Projeto, Inovação e Sustentabilidade. Pós-graduando em Gestão para a Sustentabilidade pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Atua como Professor Substituto no Instituto Federal Farroupilha (IFFAR) campus Panambi, ministrando disciplinas no curso Técnico em Edificações Integrado ao Ensino Médio. Desenvolve pesquisas na área de Ciência de Dados Ambientais aplicadas ao ambiente construído, com ênfase em emissões de CO2; e geração de resíduos, utilizando metodologias e ferramentas como BIM, Avaliação de Ciclo de Vida (ACV), GIS e Machine Learning.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/5371719507112573

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2072-6522
Bruno Luis Damineli, USP - UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Professor Doutor no Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (IAU-USP). Coordenador do Laboratório de Construção Civil (LCC-IAU-USP). Pós-Doutorado pela Escola Politécnica da USP (2017). Doutorado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP (2013) com sanduíche no Royal Institute of Technology - KTH, Suécia, área de sustentabilidade de materiais de construção civil, foco na diminuição do consumo de cimento em misturas de concreto sem diminuição do desempenho. A tese ganhou o "Prêmio Tese Destaque USP 2015" - área Engenharias (melhor tese defendida entre 2013-2014 dentre os programas de pós-graduação de Engenharias da USP). Durante a tese, obteve 1º lugar em concurso internacional de dosagem de concreto eficiente com baixo consumo de cimento (Starkast Betong - Estocolmo, Suécia, 2012) e recebeu menção honrosa no Holcim Forum (Mumbai, India, 2013). Mestrado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP (2007), área de sustentabilidade de materiais de construção civil, foco em caracterização e utilização de resíduos da construção civil. Graduação em Arquitetura e Urbanismo pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP) (2002). Ministra aulas na área de tecnologia (materiais de construção civil e sua influência no desempenho de sistemas construtivos) e projeto (análise de desempenho dos sistemas construtivos). Atua principalmente nos seguintes temas de pesquisa: análise da influência de características e propriedades de materiais de construção no desempenho de sistemas construtivos, sustentabilidade de materiais de construção, uso de resíduos de construção civil em produtos cimentícios, desenvolvimento de materiais cimentícios com baixo consumo de cimento, técnicas de caracterização reológica para materiais cimentícios, especificação de finos para materiais cimentícios de baixo teor de CO2, química do cimento.

LATTES: http://lattes.cnpq.br/3725997260029861

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7758-4129

Referencias

AKAN, A. P.; AKAN, A. E. Modeling of CO₂ emissions via optimum insulation thickness of residential buildings. Clean Technologies and Environmental Policy, v. 24, p. 949-967, 2021. DOI: 10.1007/s10098-021-02233-6.

ALTMANN, R.; ATADERO, R.; SENIOR, B.; VALDES-VASQUEZ, R. CO₂eq comparison between a light gauge steel framing structure and a CMU structure for single family residential projects in Costa Rica. In: LEATHEM, T.; COLLINS, W.; PERRENOUD, A. (ed.). ASC2022: 58th Annual Associated Schools of Construction International Conference. v. 3, p. 740–748, 2022. EasyChair. DOI: https://doi.org/10.29007/qsqs

BRASIL. Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações. Estimativas anuais de emissões de gases de efeito estufa no Brasil. 6. ed. Brasília: MCTI, 2022. Available at: https://repositorio.mcti.gov.br/handle/mctic/4966

BUENO, C.; PEREIRA. L. M.; FABRICIO, M. M. Life cycle assessment and environmental-based choices at the early design stages: an application using building information modelling, Architectural Engineering and Design Management, 2018. DOI: 10.1080/17452007.2018.1458593

CABEZA, L. F., Q. BAI, P. BERTOLDI, J.M. KIHILA, A.F.P. LUCENA, É. MATA, S. MIRASGEDIS, A. NOVIKOVA, Y. SAHEB, 2022: Buildings. In IPCC, 2022: Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [P.R. Shukla, J. Skea, R. Slade, A. Al Khourdajie, R. van Diemen, D. McCollum, M. Pathak, S. Some, P. Vyas, R. Fradera, M. Belkacemi, A. Hasija, G. Lisboa, S. Luz, J. Malley, (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA. DOI: 10.1017/9781009157926.011

CALDAS, L. R.; CARVALHO, M. T. M. Avaliação do desempenho de vedações verticais utilizando o Processo de Análise Hierárquica na tomada de decisão. PARC Pesquisa em Arquitetura e Construção, Campinas, v. 9, n. 2, P. 109-121, 2018. Available at: <https://periodicos.sbu.unicamp.br/ojs/index.php/parc/article/view/8651552/18171>

CALDAS, L. R. Avaliação do ciclo de vida energético e de emissões de CO2 de uma edificação habitacional unifamiliar de light steel framing. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade de Brasília, 2016. Available at: https://repositorio.unb.br/handle/10482/21060

CASTELO, A. M.; MARCELLINI, L.; VIANA, I.; SILVA, H. C. A digitalização na construção: o uso do BIM. Blog do IBRE, Fundação Getulio Vargas, 2024. Available at: https://blogdoibre.fgv.br/posts/digitalizacao-na-construcao-o-uso-do-bim.

CHAN, George. Sustainability assessment of OSB and softwood plywood manufacturing in North America. Vancouver: University of British Columbia Library, 2012. https://doi.org/10.14288/1.0103136 .

COSTA, B. L. C. Quantificação das emissões de CO2 geradas na produção de materiais utilizados na construção civil no Brasil. 2012, 190 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, UFRJ, Rio de Janeiro, 2012.

COSTA, D.; QUINTEIRO, P.; DIAS, A. A systematic review of life cycle sustainability assessment: Current state, methodological challenges, and implementation issues. The Science of the total environment, v. 686, p. 774-787, 2019 . https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2019.05.435.

CRIPPA, J. Integração BIM-ACV como apoio à tomada de decisão na fase de concepção de projeto. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Construção Civil) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2019. Available at: https://hdl.handle.net/1884/62546

DAMINELI, B, L. Conceitos para formulação de concretos com baixo consumo de ligantes: controle reológico, empacotamento e dispersão de partículas. 2013, 237 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013.

DEL RIO, D. D. F.; SOVACOOL, B. K.; FOLEY, A. M.; GRIFFITHS, S.; BAZILIAN, M.; KIM, J.; ROONEY, D. Decarbonizing the ceramics industry: A systematic and critical review of policy options, developments and sociotechnical systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 157, p. 112081, abr. 2022. DOI: 10.1016/j.rser.2022.112081

ESAN, Martins Taiwo. Review of gypsum reinforced composites as building materials. Discover Civil Engineering, v. 1, artigo 5, 2024. https://doi.org/10.1007/s44290-024-00005-x

GU, H.; NEPAL, P.; ARVANITIS, M.; ALDERMAN, D. Carbon impacts of engineered wood products in construction. In: GONG, M. (ed.). Engineered wood products for construction. London: IntechOpen, 2021. Cap. 8. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.99193

HAO, J. L.; CHENG, B.; LU, W.; XU, J.; WANG, J.; BU, W.; GUO, Z. Carbon emission reduction in prefabrication construction during materialization stage: a BIM-based life-cycle assessment approach. Science of the Total Environment, v. 723, art. 137870, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137870

HOXHA, E.; PASSER, A.; SAADE, M.; TRIGAUX, D.; SHUTTLEWORTH, A.; PITTAU, F.; ALLACKER, K.; HABERT, G. Biogenic carbon in buildings: a critical overview of LCA methods. Buildings & Cities, v. 1, p. 504-524, 2020. https://doi.org/10.5334/bc.46

HUSSAIN, M.; et al. Automated and continuous BIM-based life cycle carbon assessment for infrastructure design projects. Resources, Conservation and Recycling, v. 190, p. 106848, 2023.

IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report. 2021 https://doi.org/10.1017/9781009157896

LIMA, M.S.S.; DUARTE, S.; EXENBERGER, H.; FRÖCH, G.; FLORA, M. Integrating BIM-LCA to Enhance Sustainability Assessments of Constructions. Sustainability, v. 16, 1172, 2024. https://doi.org/10.3390/ su16031172

OBRECHT, T. P.; RÖCK, M.; HOXHA, E.; PASSER, A.. The challenge of integrating Life Cycle Assessment in the building design process–a systematic literature review of BIM-LCA workflows. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2020. p. 032024.

OLAWUMI, T. O.; CHAN, D. W. M.; WONG, J. K. W.; CHAN, A. P. C. Barriers to the integration of BIM and sustainability practices in construction projects: A Delphi survey of international experts. Journal of Building Engineering, v. 20, p. 60 – 71, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.06.017

PROAÑO, L.; SARMIENTO, A. T.; FIGUEREDO, M.; COBO, M. Techno-economic evaluation of indirect carbonation for CO2 emissions capture in cement industry: A system dynamics approach. Journal of Cleaner Production, v. 263, 121457, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121457

RÖCK, M. et al. Embodied Carbon Emissions of the Residential Building Stock in the United States and the Effectiveness of Mitigation Strategies. Buildings, [S.l.], v. 10, n. 10, p. 135, 2020. Disponível em: https://www.mdpi.com/2225-1154/10/10/135.

SILVA, G. F. da; DAMINELI, B. L. Quantificação das emissões de CO₂ e geração de resíduos de diferentes sistemas de vedação externa. Arq.Urb, n. 40, p. 1–14, 2025. DOI: 10.37916/arq.urb.vi40.742

SILVA, Guilherme Fauth da. Método para estimativas de impactos ambientais de sistemas construtivos de vedação utilizando BIM e ACV. 2025. Dissertação (Mestrado em Arquitetura, Urbanismo e Tecnologia) - Instituto de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025 Available at: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/102/102131/tde-19082025-121803/pt-br.php

SKULLESTAD, J. L.; BOHNE, R. A.; LOHNE, J. High-rise timber buildings as a climate change mitigation measure – A comparative LCA of structural system alternatives. Energy Procedia, v. 96, p. 112-123, 2016. DOI: 10.1016/j.egypro.2016.09.112

TENG, Y.; LI, K.; PAN, W.; NG, T. Reducing building life cycle carbon emissions through prefabrication: Evidence from and gaps in empirical studies. Building and Environment, v. 132, p. 125–136, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.01.026.

TOKEDE, O.; TRAVERSO, M. Implementing the guidelines for social life cycle assessment: past, present, and future. The International Journal of Life Cycle Assessment, v. 25, p. 1910 – 1929, 2020. https://doi.org/10.1007/s11367-020-01814-9.

VARELA, M. M. Método para integração da ACV ao processo de modelagem da informação da edificação (BIM). 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2021. Available at: https://lume.ufrgs.br/handle/10183/241895

VINHAL, L. D. Estudo de Indicadores Ambientais de blocos cerâmicos com base em avaliação do ciclo de vida, considerando o contexto brasileiro. 2016. 137 f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) - Programa de Pós-graduação em Construção Civil, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016. Available at: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8703

INTEGRACIÓN DE BIM Y ACV PARA ANÁLISIS DE DESCARBONIZACIÓN: MÉTODO SIMPLIFICADOAPLICADO A UN PROYECTO DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL (VIS)