Uma análise económica de ciclo de vida deve englobar a quantificação dos custos inerentes a possuir, explorar e manter uma determinada construção ou sistema, durante um determinado período de tempo (Mearig, Coffee et al., 1999). Assim, numa análise económica dita de ciclo de vida pode ter-se em consideração todo ou apenas parte do período de vida do ativo ou dos períodos de vida do conjunto de ativos considerados.
4.2.1. Tempo de vida das pontes
O conceito de tempo de vida útil das pontes pode ser considerado em diferentes perspetivas, da seguinte forma:
Vida útil de projeto - período de tempo durante o qual se admite que uma estrutura ou parte dela é usada para o fim pretendido, com a manutenção prevista, mas sem grandes reparações (LNEC, 2007).
Vida útil de serviço ou de utilização – pode ser considerado por exemplo até ao momento em que aparecem manchas, fissuras ou destacamento na camada superficial de betão (Ribeiro, 2007).
Vida útil última ou total - período de tempo que vai até ao colapso parcial ou total da estrutura, correspondendo, por exemplo no caso das estruturas de betão armado, ao período de tempo em que há uma redução significativa da secção resistente da armadura ou uma perda da aderência armadura/betão (Ribeiro, 2007).
Vida útil funcional – até se atingir por exemplo o limite de tráfego suportado pela ponte.
As pontes são em geral dimensionadas para uma vida útil de projeto de 100 anos (IPQ, 2009) embora se possa admitir que algumas das suas componentes, como os aparelhos de apoio e as juntas de dilatação possam ter menor duração (LNEC, 2007). No entanto, há várias estruturas em perfeito funcionamento com uma idade superior a esses limites, assim como há também obras mais recentes que já apresentam problemas significativos.
Kleywegt (2010) propõe ainda uma abordagem um pouco diferente da habitual, considerando um tempo de vida diferenciado para cada componente da ponte. Assim, podem por exemplo considerar-se tempos de vida de 30 anos para juntas, 50 anos para tabuleiros, 70 anos para guardas, 100 anos para encontros e 120 anos para pilares e fundação. Nesse caso, a estimativa de variação do valor da ponte ao longo do tempo é feita através de curvas de depreciação com as
percentagens de valor inicial definidas em função da idade. Nessa metodologia, a eficácia de um investimento é avaliada através do rácio entre o aumento conseguido no valor da ponte e o custo da intervenção, sendo que cada vez que se efetua a substituição de um componente o seu valor volta a corresponder ao inicial (sem depreciação) e que quando se faz uma reparação se pode fazer refletir isso por exemplo num aumento do tempo de vida.
No relatório do projeto InnoTrack (2007b), baseado em resultados obtidos a partir de inquéritos, são definidos os seguintes valores de referência: 40 anos para a via balastrada, 60 anos para a via não balastrada, 20 anos para as transições e 75 anos para as pontes ferroviárias.
4.2.2. Período temporal de análise
A análise de custos de ciclo de vida pode ser efetuada para o tempo total de vida de uma obra de arte, considerando os custos associados às várias fases por que a obra passa ao longo do tempo, (Tabela 4.1). A consideração de todo o tempo de vida de uma obra de arte pode ser adequada por exemplo na fase de projeto para escolher entre vários tipos de estruturas possíveis. No entanto, numa análise económica de ciclo de vida de um parque de obras de arte existentes pode ser mais ajustado considerar apenas parte do período de vida do conjunto de ativos considerados. Para apoio às decisões a tomar no âmbito da gestão de um parque de pontes existentes, será sobretudo de considerar os custos relativos à fase de serviço, a fase mais extensa dos seus ciclos de vida.
Tabela 4.1 – Fases do ciclo de vida de uma estrutura
Conceção Estudos preliminares Projeto
Construção Planeamento da construção Execução Serviço Operação Inspeção Manutenção Reparação Alienação Desmantelamento (Substituição)
Dentro da fase de serviço das pontes, quanto maior for o período temporal escolhido para a análise, maior será a incerteza associada à sua determinação. Por outro lado, para períodos temporais de muito curto prazo, com apenas alguns anos, poderão ser adotadas análises com um maior nível de detalhe. Importa então encontrar um compromisso entre o nível de fiabilidade pretendido e o horizonte temporal para que se pretende efetuar a previsão. De qualquer forma, a quantificação dos custos de ciclo de vida das obras de arte será sempre feita com uma certa incerteza relativa não só à própria estimativa, como também à taxa de atualização monetária que em seguida será referida. Esse inconveniente pode no entanto ser minimizado com uma atualização periódica da análise com os dados que entretanto se forem reunindo.
O horizonte temporal de análise que será em geral adotado nas análises efetuadas estará compreendido entre 10 e 40 anos. A comissão europeia recomenda um período de análise de investimentos de 25 anos para infraestruturas rodoviárias e de 30 anos para infraestruturas ferroviárias (EC, 2002). A FHWA recomenda um período de pelo menos 35 anos de análise, para os projetos de pavimentação das rodovias, novos ou de reconstrução ou reabilitação, no entanto refere que um período de análise mais curto pode ser considerado quando as alternativas são concebidas para ganhar tempo até que soluções mais permanentes possam ser construídas. Por outro lado, o guia da AASHTO para o projeto de pavimentos refere períodos diferenciados entre 10 a 20 anos, para vias de menor trafego, e 30 a 50 anos de análise, para vias de maior trafego. Esses números estão aliás de acordo com o projeto InnoTrack (InnoTrack, 2007b) que recomenda para as infraestruturas ferroviárias análises entre 30 e 40 anos, com um máximo de 40 anos, por ser o número de anos corresponde ao tempo de vida de algumas das componentes das infraestruturas, com a consideração de um valor residual remanescente pelo facto de haver componentes com maior durabilidade (entre as quais as obras de arte).
De facto, uma vez que as pontes sofrem depreciação ao longo do tempo, se o período temporal de análise terminar antes de atingir o fim de vida útil, importa ter em consideração o valor residual associado a cada uma das obras de arte. Como no modelo de custos de ciclo de vida que se apresenta os períodos temporais de análise serão inferiores ao tempo de vida das infraestruturas, o valor residual das obras no final da análise será traduzido por meio de um custo adicionável aos restantes custos desse ciclo de vida, de acordo com o que adiante se explicará.