Significativa porção das embarcações de pequeno e médio porte brasileiras é oriunda de estaleiros artesanais que têm sido questionados quanto à sua sustentabilidade econômica e ambiental, inclusive por meio de iniciativas que propõem a substituição de seus materiais e processos de fabricação tradicionais. O presente trabalho tem por objetivo colaborar para o incremento da sustentabilidade econômica e ambiental da Construção Naval Artesanal com o emprego sistemático da Seleção de Materiais & Design. Utilizou-se de pesquisa de campo para identificar os usos das embarcações, a origem e situação de artesãos e seus estaleiros e as mudanças em curso. Mapas de propriedades dos materiais foram elaborados para comparar diversas opções em materiais e processos de fabricação quanto ao desempenho mecânico e sustentabilidade econômica e ambiental. Destes, um conjunto de opções em materiais e processos de fabricação foi analisado em profundidade, no projeto estrutural e análise de embarcações à luz de normas e recomendações internacionais. Conclui-se que os construtores navais artesanais no litoral brasileiro já produzem embarcações robustas, seguras e eficientes; e que a simples substituição da construção tradicional de embarcações de pesca em madeira nativa, no litoral brasileiro, por laminados sólidos de resina poliéster reforçada com fibra de vidro não se justifica, quer seja em termos de desempenho estrutural, do ponto de vista econômico ou ambiental. A construção naval artesanal pode ser aperfeiçoada pela adoção de reforços longitudinais e anteparas estanques, pela melhoria da resistência do casco ao ataque de organismos marinhos perfuradores da madeira, bem como pela gradual introdução de novos materiais e processos como, por exemplo, compósitos do tipo sanduíche com núcleo de madeira. / Most of the Brazilian small and medium sized crafts are built by artisanal boatyards. However, there are doubts about such yards economic and environmental sustainability, and changes in their traditional materials and manufacturing processes are being proposed. The present work aims to collaborate to increase the economic and environmental sustainability of the artisanal boatbuilding through the systematic approach of Materials Selection & Design. Field research was conducted in order to identify the crafts uses, the shipwrights origin and situation, and the boatyards ongoing changes. Materials properties charts were built to compare available materials and manufacturing processes over its mechanical, economic and environmental sustainability performance. Therefore, some materials and manufacturing processes were in depth analyzed on the design of small working craft according to international standards and recommendations. Results shown that Brazilian craftsmen already design and build sound, safe and seaworthy vessels; and that simply adopting single skin laminate composite construction as a substitute for wood in the small fishing craft fleet can be less sustainable both from economical and environmental perspectives. Artisanal boatbuilding can be further improved through the use of longitudinal stringers and watertight bulkheads, the enhancement of the hull resistance against woodborers, as well as the gradual adoption of new materials and processes such as woodencored sandwich composites.

O futebol é o esporte mundial com maior quantidade de praticantes no mundo e suas normas são produzidas pela IFAB (Conselho da Associação Internacional de Futebol) e regulamentadas pela FIFA (Federação Internacional de Futebol Associado), sendo um esporte que gera milhões de reais em patrocínios e propaganda. A antropometria dos atletas praticantes pode variar muito, tanto em nível amador quanto profissional, apesar de estudos demonstrarem que atletas de mesma posição (atacantes, laterais, goleiros e outros), que desempenham a mesma função dentro do jogo, tem a tendência a apresentarem características semelhantes. No caso das caneleiras, esses atletas ainda utilizam, na grande maioria, equipamentos Standard, o que contribui para o elevado número de lesões que ocorrem anualmente com os jogadores de futebol, embora as técnicas de preparação física e testes de esforço tenham evoluído muito nos últimos anos. Em função disso, os equipamentos esportivos utilizados devem evoluir cada vez mais para diminuir a incidência de lesões, aumentando o conforto e a proteção aos atletas. Considerando que a caneleira é o único equipamento de proteção obrigatório exigido pela FIFA, a personalização deste produto se torna uma prática interessante. Nesse trabalho, a obtenção de caneleiras personalizadas ocorre de três maneiras distintas, por modelagem em gesso, digitalização e tomografia. Os resultados indicam que os três métodos são satisfatórios para a produção de uma caneleira personalizável, pois em todos foi possível obter a geometria da canela e reproduzi-la em polipropileno através da termoformagem, desenvolvendo assim um equipamento que se encaixa perfeitamente à canela do usuário. Cada método apresenta uma vantagem especifica frente aos outros, o molde feito em gesso é o método mais barato e fácil, a tomografia computadorizada poderia ser obtida previamente em analises ou previsões de lesões e o jogador poderia aproveitar a mesma para a criação da sua caneleira personalizada economizando tempo ao usuário e por ultimo a digitalização é o método mais preciso com a melhor repetibilidade. / Football is the sport worldwide with the largest number of practitioners in the world and its standards are produced by the IFAB (Council of International Football Association) and regulated by FIFA (Federation Internationale de Football Association), being a sport that generates millions of dollars in sponsorships and advertising. The athletes in the anthropometry can vary greatly, both at amateur and professional, despite studies showing that athletes from the same position (forwards, sides, goalkeepers and others) that perform the same function within the game, you tend to have characteristics similar. In the case of shin guards, these athletes are still using, in most cases, standard equipment, which contributes to the high number of injuries that occur each year with the football players, although the techniques of physical fitness and physical exhaustion tests have evolved in very recent years. As a result, the sports equipment used must evolve more and more to decrease the incidence of injuries, enhancing comfort and protection for athletes. Whereas the shin guard is the only required protective equipment required by FIFA, the customization of this product becomes an interesting practice. In this work, obtaining custom leggings will occur in three ways, by modeling plaster, and CT scan. The results indicate that the three methods are satisfactory for the production of a customizable shin guard, because in all it was possible to copy the geometry of shank and play it through the polypropylene in thermoforming, thus obtaining a device that perfectly fits the shank of the user. Each method has an advantage compared to the other specifies the plaster cast made the method is cheaper and easier, a CT scan could be obtained previously in analysis of injury and the player could use it to create your custom shinguard saving time to user and finally the scan is the most accurate method with the best repeatability.

O futebol é o esporte mundial com maior quantidade de praticantes no mundo e suas normas são produzidas pela IFAB (Conselho da Associação Internacional de Futebol) e regulamentadas pela FIFA (Federação Internacional de Futebol Associado), sendo um esporte que gera milhões de reais em patrocínios e propaganda. A antropometria dos atletas praticantes pode variar muito, tanto em nível amador quanto profissional, apesar de estudos demonstrarem que atletas de mesma posição (atacantes, laterais, goleiros e outros), que desempenham a mesma função dentro do jogo, tem a tendência a apresentarem características semelhantes. No caso das caneleiras, esses atletas ainda utilizam, na grande maioria, equipamentos Standard, o que contribui para o elevado número de lesões que ocorrem anualmente com os jogadores de futebol, embora as técnicas de preparação física e testes de esforço tenham evoluído muito nos últimos anos. Em função disso, os equipamentos esportivos utilizados devem evoluir cada vez mais para diminuir a incidência de lesões, aumentando o conforto e a proteção aos atletas. Considerando que a caneleira é o único equipamento de proteção obrigatório exigido pela FIFA, a personalização deste produto se torna uma prática interessante. Nesse trabalho, a obtenção de caneleiras personalizadas ocorre de três maneiras distintas, por modelagem em gesso, digitalização e tomografia. Os resultados indicam que os três métodos são satisfatórios para a produção de uma caneleira personalizável, pois em todos foi possível obter a geometria da canela e reproduzi-la em polipropileno através da termoformagem, desenvolvendo assim um equipamento que se encaixa perfeitamente à canela do usuário. Cada método apresenta uma vantagem especifica frente aos outros, o molde feito em gesso é o método mais barato e fácil, a tomografia computadorizada poderia ser obtida previamente em analises ou previsões de lesões e o jogador poderia aproveitar a mesma para a criação da sua caneleira personalizada economizando tempo ao usuário e por ultimo a digitalização é o método mais preciso com a melhor repetibilidade. / Football is the sport worldwide with the largest number of practitioners in the world and its standards are produced by the IFAB (Council of International Football Association) and regulated by FIFA (Federation Internationale de Football Association), being a sport that generates millions of dollars in sponsorships and advertising. The athletes in the anthropometry can vary greatly, both at amateur and professional, despite studies showing that athletes from the same position (forwards, sides, goalkeepers and others) that perform the same function within the game, you tend to have characteristics similar. In the case of shin guards, these athletes are still using, in most cases, standard equipment, which contributes to the high number of injuries that occur each year with the football players, although the techniques of physical fitness and physical exhaustion tests have evolved in very recent years. As a result, the sports equipment used must evolve more and more to decrease the incidence of injuries, enhancing comfort and protection for athletes. Whereas the shin guard is the only required protective equipment required by FIFA, the customization of this product becomes an interesting practice. In this work, obtaining custom leggings will occur in three ways, by modeling plaster, and CT scan. The results indicate that the three methods are satisfactory for the production of a customizable shin guard, because in all it was possible to copy the geometry of shank and play it through the polypropylene in thermoforming, thus obtaining a device that perfectly fits the shank of the user. Each method has an advantage compared to the other specifies the plaster cast made the method is cheaper and easier, a CT scan could be obtained previously in analysis of injury and the player could use it to create your custom shinguard saving time to user and finally the scan is the most accurate method with the best repeatability.

A pragmatic method for selecting components and devices from a database or parameterized models is developed in this thesis. The quantitative framework presented here is sufficiently general to accommodate an entire device assembly, a component, or a sub-assembly. The details pertaining to a device or a component are classified into three sets of variables: (i) user-specifications, s (ii) device parameters, p , and (iii) device characteristics, c . Functional, practical, and performance-related attributes that a user can provide comprise user-specifications. Since, most often, a specification cannot be specified as a single number, we allow the user to enter a range with lower and upper bounds. Device parameters comprise the geometry and material properties, and device characteristics include functional requirements and performance criteria. Thus, for a device, all its functional and utility attributes are contained in the union of sets s and c , whereas the geometry and the material properties are in set p . The equations governing the physical behavior of the device are written in terms of s , p , and c . These equations may sometimes be readily available; when they are not, it may be necessary to formulate them as required. By solving the governing equations along with the inequalities that arise from the lower and upper bounds on s , we obtain feasible ranges on p and c . Then, for any pair of device characteristics, a 2D feasible map is drawn, to visually portray the consequences of user-specifications. If the feasible map is null, small, or large, it indicates that the user-specifications are infeasible, stringent, or there is much scope for design, respectively. This can be inferred even before the designs are considered. Juxtaposed on the feasible map are points or lozenges corresponding to the quantitative attributes of the entries in the database. The ones that lie inside the feasible map can be reckoned as meeting the user-specifications and thus, enabling selection. On the other hand, if there is no database or none of the devices in the database lie inside the feasible map, we can identify the feasible ranges of all the design parameters for every point inside the feasible map. This information is useful to the designer to redesign and arrive at feasible designs by using parameterized models of the device. A Graphical User Interface (GUI) is developed to facilitate the user-interaction. The utility of the selection framework is demonstrated with a variety of case-studies including miniature pumps, heat pulse-based soil-moisture sensors, springs, flywheels, compliant mechanisms, micromechanical suspensions, etc. The latter two use kineto-elastic characteristics of deformable components. The framework, when used for materials selection, can be seen as an extension of Ashby’s materials selection method. This is also illustrated with two examples.

O setor de açúcar e álcool etílico no Brasil tem experimentado um grande crescimento. Contribuem para isto as demandas crescentes do álcool etílico, um biocombustível, e do açúcar. A área industrial produtora de açúcar, um alimento, ainda convive com uma prática industrial ultrapassada, que vem a ser o uso do aço carbono, um material barato, mas com pequena resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são os materiais mais indicados para a substituição do aço carbono, entretanto, eles são considerados caros. Os evaporadores das usinas de açúcar são equipamentos importantes para a sua operação. Quando são usados tubos de aço carbono para a troca térmica, eles começam a ser substituídos a partir do segundo ano de operação devido à corrosão. Enquanto isso, os tubos em aços inoxidáveis podem durar décadas. O presente trabalho objetivou a avaliação do desempenho ambiental e financeiro de tubos para evaporadores construídos com aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. Para alcançar estes objetivos foram utilizadas as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de Custeio do Ciclo de Vida (CCV), respectivamente. Neste estudo de ACV foi adotada como função dos sistemas em estudo a massa de água evaporada. Na definição destes sistemas de produtos foram adotados os subsistemas de fabricação das bobinas de lâminas dos aços e fabricação, instalação e limpeza dos tubos. O consumo de gás natural, eletricidade e o transporte foram usados como subsistemas secundários. O período de avaliação destes sistemas foi de trinta anos. A partir dos resultados desta ACV, concluiu-se que os tubos em aço carbono apresentaram maior impacto ambiental que os tubos em aço inoxidável 304, 444 e 439, pois emitiram mais que 4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono; 2,8 vezes a de óxidos de nitrogênio; 3,1 vezes a de materiais particulados, 13 vezes a de materiais suspensos e 4,5 vezes a de resíduos totais. Os tubos em aço carbono consumiram também mais que 11 vezes o total de recursos naturais utilizados (carvão; lignita; calcita; dolomita; óleo; gás natural e minérios de ferro, cromo, níquel, molibdênio e manganês); 1,8 vezes a de água e 5 vezes a de energia. Com relação à emissão de óxidos de enxofre, os tubos em aço carbono emitiram quantidades semelhantes às emitidas pelos tubos em aços 444 e 439 e a metade que os tubos em aço 304. Na elaboração do CCV foram utilizados os componentes de custo compra, transporte, instalação, substituição e limpeza dos tubos e a venda das sucatas. Na avaliação financeira, todos os custos que aconteceram no período de trinta anos foram trazidos ao valor presente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que os aços inoxidáveis 439 e 444 apresentaram-se como opções de investimento mais interessantes que os tubos fabricados em aço carbono, já que apresentaram custos trazidos ao valor presente menores, na proporção de 0,76 para os tubos em aço 439; 0,79 para os tubos em aço 444 com 1,20 mm de espessura e 0,93 para tubos em aço 444 com 1,50 mm de espessura. Os tubos em aço 304 com 1,20 mm de espessura apresentaram desempenho financeiro semelhante aos tubos em aço carbono; enquanto que os tubos em aço 304 com 1,50 mm apresentaram custos ao valor presente 1,19 vezes maior. Os resultados obtidos indicam também que as metodologias ACV e CCV devem ser usadas em conjunto, pois mostram que produtos mais seguros ambientalmente podem vir a ser opções de investimentos também mais interessantes. / The sugar and ethanol sectors in Brazil have tried a great growth. The increasing demands for ethanol, a biocombustible, and for the sugar contributes for this situation. The producing industrial area of sugar, a foodstuff, still adopts the use of carbon steel pipes, a cheap product, of low corrosion resistance. The stainless steels are the materials more indicated for the substitution of carbon steel, however they are considered expensive. In sugar cane plants, the evaporators, are important equipments to operation. Carbon steel pipes are the main product used for the thermal exchange, and these pipes start to be replaced after the second year of operation. Meanwhile, stainless steel pipes can last for decades. This work evaluates the enviromental and financial performance of evaporators pipes constructed with carbon steel and with 304, 444 and 439 stainless steel. To reach these objectives the methodologies of Life Cycle Assessment (LCA) and the Life Cycle Costing (LCC) were applied, respectively. The water mass evaporated was adopted as function of the systems in LCA study. In the definition of these product systems were adopted the manufacturing of steel and the manufacturing, installation and cleanness of the pipes. Natural gas, electricity and transport had been considered. The evaluation time was thirty years. From the LCA results, there were concluded that the steel carbon pipes presented more enviromental impact performance than 304, 444 and 439 stainless steel pipes, because they emitted more than 4.2 times of carbon dioxide; 2.8 times nitrogen oxides; 3.1 times of particulated materials; 13 times of suspended materials and 4.5 times of total residues. The carbon steel pipes also consumed more than 11 times the sum of all natural resources used (coal, lignite, iron ground, chromium, nickel, molybdenum, manganese; calcite, dolomite; oil and natural gas); 1.8 times more of water and 5 times more of energy. Regards to sulphur oxides emission, the carbon steel pipes emitted the same amount of sulphur oxides as 444 and 439 stainless steel pipes and they emitted half than of 304 stainless steel pipe. In the life cycle costing (LCC) elaboration were applied the cost components: purchase, transportation, installation, substitution, cleanness and the scraps sale. In the financial evaluation, all the costs that have incurred in the period of thirty years have been brought to the present value. As results concluded that 439 and 444 stainless steels presented the best investment options, due to this they have presented less costs brought to the present value, in the ratio of 0.76 for the 439 steel pipe; 0.79 for 444 the steel pipe with 1.20 mm of thickness and 0.93 for 444 steel pipe with 1.50 mm of thickness. The 304 stainless steel pipes with 1.20 mm of thickness presented similar financial performance compared to carbon steel pipes; whereas the 304 steel pipes 1.50 mm of thickness presented costs to 1.19 times higher of the present value. The results also indicate that LCA and LCC methodologies must be used together; therefore, they show that safer enviromental products can become the more interesting investment options.

This exam report includes a survey of surface treatment materials and their associated surface treatment methods for application in a tissue machine commissioned by Valmet AB. The tissue machine produces 24 hours a day in a demanding environment consisting of water, heat, oils, glue, dust and various chemicals. The demanding environment makes it difficult to maintain the machine clean due to the limited access at various machine parts when the machine is operating, which can lead to both personal risks and risks for production stoppages. These factors form the basis for the build-ups that takes place at various machine parts. Mostly, it’s about paper fibres that either are loose and dry or clustered into lumps. They also appear as lumps of fibres held together by oil, glues or other chemicals. Over time, they can loosen and, in the worst case, are due to breakages and production failures. The build-ups can also destroy the function of moving machine parts or lead to corrosion. The commission was assigned by Bengt O Andersson and Mickey Lindevall at Valmet AB. The project was conducted as the examining part in the course Degree Project for the Bachelor of Science in Mechanical Engineering, MSGC17, at the faculty of health, science and technology at Karlstad university. The project was carried out individually by a student at the Bachelor of Science program in Mechanical Engineering at Karlstad university. This degree project has taken precedence where the previous degree project at Valmet AB completed its work. The previous degree project has served as a reference document in this report to work out a requirement specification and identifying machine parts that are desired to undergo some form of surface treatment. The acting environments that exist at the various machine parts that are desired to be surface treated have also been examined from the previous degree project. This report has taken a different approach compared to the previous thesis work and is instead directed towards finding suitable surface treatment materials and associated application methods using the material database, CES EduPack. The purpose of the degree project has been to present suitable surface treatment materials and associated surface treatment methods. These are to solve the existing problems, thus facilitating cleaning and maintenance of the tissue machine. To achieve this, a list of suitable materials and associated surface treatment methods has been presented. From this list, conclusions are drawn to find as good surface treatment materials and its associated application methods as possible. With these, the problem should be eliminated or reduced drastically for the number of build-ups regarding the treated machine parts. The objective for this project thesis has been to analyse and proposing suitable methods and materials for surface treatments. With the chosen method and material for the surface treatment, the surfaces upon application are to achieve such properties that build-ups do not adhere to them. The project also contains a requirement specification that has been translated into restriction terms that all investigated material candidates have had to fulfil to be classified as suitable material candidates. The report has also taken a stand to the literature and theory available in the subject area to further investigate what materials are currently used in similar industrial applications. The information that has been processed has, in a final phase, been used as a basis for the list of suitable surface treatment materials and their associated surface treatment methods presented in the report. / Denna examensrapport innefattar en undersökning av ytbehandlingsmaterial samt tillhörande ytbehandlingsmetoder för applicering i en mjukpappersmaskin på uppdrag av Valmet AB. Mjukpappersmaskinen producerar 24 timmar om dygnet i en krävande miljö bl.a. bestående av vatten, värme, oljor, lim, damm samt diverse kemikalier. Den krävande miljön gör att det är svårt att hålla maskinen ren eftersom att det är svårt att komma åt överallt under drift, vilket kan medföra både personrisker och risker för produktionsstopp. Dessa faktorer ligger till grund för att uppbyggningar uppstår vid diverse maskindelar. Mestadels handlar det om pappersfibrer som endera är lösa torra eller fasttorkade i klumpar men de förekommer även som klumpar av fibrer som hålls ihop av olja, lim eller andra kemikalier. Med tiden så kan dessa lossna och ligger i värsta fall till grund för banbrott och produktionsbortfall. Uppbyggningarna kan även förstöra funktionen på rörliga maskindelar eller leda till korrosion. Uppdraget är utgivet av Bengt O Andersson och Mickey Lindevall på Valmet AB. Projektet utförs som den examinerande delen i kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i Maskinteknik, MSGC17 vid fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap vid Karlstads universitet. Projektet har utförts enskilt av studerande vid Högskoleingenjörsprogrammet i Maskinteknik vid Karlstads universitet. Detta examensarbete har tagit vid där föregående examensarbetare vid Valmet AB avslutade sitt arbete. Dennes examensrapport har fungerat som ett referensdokument i denna rapport för att kunna arbeta fram en kravspecifikation samt identifiera maskindelar som önskas genomgå någon form av ytbehandling. De verkande miljöerna som existerar vid de maskindelar som önskas ytbehandlas har även undersökts från det tidigare examensarbetet. Denna rapport har tagit ett nytt tillvägagångssätt gentemot föregående examensarbetare och riktas istället mot att identifiera lämpliga ytbehandlingsmaterial samt tillhörande applikationsmetoder med hjälp av materialdatabasen, CES EduPack. Syftet med detta examensarbete har varit att presentera lämpliga ytbehandlingsmaterial samt tillhörande ytbehandlingsmetoder som löser de befintliga problemen och därmed underlättar rengöring och underhåll av mjukpappersmaskinen. För att kunna göra detta har en lista av lämpliga material samt tillhörande ytbehandlingsmetoder tagits fram. Ur denna lista med material och ytbehandlingsmetoder dras slutsatser för att hitta ett så bra ytbehandlingsmaterial och tillhörande ytbehandlingsmetod som möjligt. Med dessa skall problemet elimineras eller minskas drastiskt gällande antal uppbyggningar vid behandlade maskindelar. Examensarbetet har som mål att analysera och ge förslag på lämpliga metoder och material för ytbehandlingar. Med vald metod och material för ytbehandling skall ytorna vid applicering få en sådan egenskap att uppbyggningar inte vidhäftar vid dessa. Projektet innehåller även en kravspecifikation som översatts till restriktionsvillkor som samtliga undersökta materialkandidater varit tvungna att passera för att klassas som lämpliga materialkandidater. Rapporten har även tagit ställning till den litteratur och teori som funnits tillgänglig inom ämnesområdet för att vidare undersöka vilka material som används i dagsläget inom liknande industriella tillämpningar. Informationen som tagits fram har i ett slutskede legat som grund för den lista av lämpliga ytbehandlingsmaterial samt dess tillhörande ytbehandlingsmetoder som presenteras i rapporten.

O setor de açúcar e álcool etílico no Brasil tem experimentado um grande crescimento. Contribuem para isto as demandas crescentes do álcool etílico, um biocombustível, e do açúcar. A área industrial produtora de açúcar, um alimento, ainda convive com uma prática industrial ultrapassada, que vem a ser o uso do aço carbono, um material barato, mas com pequena resistência à corrosão. Os aços inoxidáveis são os materiais mais indicados para a substituição do aço carbono, entretanto, eles são considerados caros. Os evaporadores das usinas de açúcar são equipamentos importantes para a sua operação. Quando são usados tubos de aço carbono para a troca térmica, eles começam a ser substituídos a partir do segundo ano de operação devido à corrosão. Enquanto isso, os tubos em aços inoxidáveis podem durar décadas. O presente trabalho objetivou a avaliação do desempenho ambiental e financeiro de tubos para evaporadores construídos com aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. Para alcançar estes objetivos foram utilizadas as metodologias de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e de Custeio do Ciclo de Vida (CCV), respectivamente. Neste estudo de ACV foi adotada como função dos sistemas em estudo a massa de água evaporada. Na definição destes sistemas de produtos foram adotados os subsistemas de fabricação das bobinas de lâminas dos aços e fabricação, instalação e limpeza dos tubos. O consumo de gás natural, eletricidade e o transporte foram usados como subsistemas secundários. O período de avaliação destes sistemas foi de trinta anos. A partir dos resultados desta ACV, concluiu-se que os tubos em aço carbono apresentaram maior impacto ambiental que os tubos em aço inoxidável 304, 444 e 439, pois emitiram mais que 4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono; 2,8 vezes a de óxidos de nitrogênio; 3,1 vezes a de materiais particulados, 13 vezes a de materiais suspensos e 4,5 vezes a de resíduos totais. Os tubos em aço carbono consumiram também mais que 11 vezes o total de recursos naturais utilizados (carvão; lignita; calcita; dolomita; óleo; gás natural e minérios de ferro, cromo, níquel, molibdênio e manganês); 1,8 vezes a de água e 5 vezes a de energia. Com relação à emissão de óxidos de enxofre, os tubos em aço carbono emitiram quantidades semelhantes às emitidas pelos tubos em aços 444 e 439 e a metade que os tubos em aço 304. Na elaboração do CCV foram utilizados os componentes de custo compra, transporte, instalação, substituição e limpeza dos tubos e a venda das sucatas. Na avaliação financeira, todos os custos que aconteceram no período de trinta anos foram trazidos ao valor presente. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que os aços inoxidáveis 439 e 444 apresentaram-se como opções de investimento mais interessantes que os tubos fabricados em aço carbono, já que apresentaram custos trazidos ao valor presente menores, na proporção de 0,76 para os tubos em aço 439; 0,79 para os tubos em aço 444 com 1,20 mm de espessura e 0,93 para tubos em aço 444 com 1,50 mm de espessura. Os tubos em aço 304 com 1,20 mm de espessura apresentaram desempenho financeiro semelhante aos tubos em aço carbono; enquanto que os tubos em aço 304 com 1,50 mm apresentaram custos ao valor presente 1,19 vezes maior. Os resultados obtidos indicam também que as metodologias ACV e CCV devem ser usadas em conjunto, pois mostram que produtos mais seguros ambientalmente podem vir a ser opções de investimentos também mais interessantes. / The sugar and ethanol sectors in Brazil have tried a great growth. The increasing demands for ethanol, a biocombustible, and for the sugar contributes for this situation. The producing industrial area of sugar, a foodstuff, still adopts the use of carbon steel pipes, a cheap product, of low corrosion resistance. The stainless steels are the materials more indicated for the substitution of carbon steel, however they are considered expensive. In sugar cane plants, the evaporators, are important equipments to operation. Carbon steel pipes are the main product used for the thermal exchange, and these pipes start to be replaced after the second year of operation. Meanwhile, stainless steel pipes can last for decades. This work evaluates the enviromental and financial performance of evaporators pipes constructed with carbon steel and with 304, 444 and 439 stainless steel. To reach these objectives the methodologies of Life Cycle Assessment (LCA) and the Life Cycle Costing (LCC) were applied, respectively. The water mass evaporated was adopted as function of the systems in LCA study. In the definition of these product systems were adopted the manufacturing of steel and the manufacturing, installation and cleanness of the pipes. Natural gas, electricity and transport had been considered. The evaluation time was thirty years. From the LCA results, there were concluded that the steel carbon pipes presented more enviromental impact performance than 304, 444 and 439 stainless steel pipes, because they emitted more than 4.2 times of carbon dioxide; 2.8 times nitrogen oxides; 3.1 times of particulated materials; 13 times of suspended materials and 4.5 times of total residues. The carbon steel pipes also consumed more than 11 times the sum of all natural resources used (coal, lignite, iron ground, chromium, nickel, molybdenum, manganese; calcite, dolomite; oil and natural gas); 1.8 times more of water and 5 times more of energy. Regards to sulphur oxides emission, the carbon steel pipes emitted the same amount of sulphur oxides as 444 and 439 stainless steel pipes and they emitted half than of 304 stainless steel pipe. In the life cycle costing (LCC) elaboration were applied the cost components: purchase, transportation, installation, substitution, cleanness and the scraps sale. In the financial evaluation, all the costs that have incurred in the period of thirty years have been brought to the present value. As results concluded that 439 and 444 stainless steels presented the best investment options, due to this they have presented less costs brought to the present value, in the ratio of 0.76 for the 439 steel pipe; 0.79 for 444 the steel pipe with 1.20 mm of thickness and 0.93 for 444 steel pipe with 1.50 mm of thickness. The 304 stainless steel pipes with 1.20 mm of thickness presented similar financial performance compared to carbon steel pipes; whereas the 304 steel pipes 1.50 mm of thickness presented costs to 1.19 times higher of the present value. The results also indicate that LCA and LCC methodologies must be used together; therefore, they show that safer enviromental products can become the more interesting investment options.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamos ekologiškos statybinės medžiagos, analizuojami namo dalių konstrukciniai variantai, statant namus iš šių medžiagų. Taip pat sudaroma kompiuterinė sistema, padedanti vartotojui išsirinkti racionaliausią ekologiškų medžiagų panaudojimo variantą. Darbą sudaro trys dalys. Pirmojoje dalyje apžvelgiama ekologiškų statybinių medžiagų samprata, pagrindiniai principai, aprašomas statybinių medžiagų gyvavimo ciklas, aptariama aplinkai nekenksmingų medžiagų situacija Europoje. Antrojoje dalyje plačiau aprašomos gamtai nekenksmingos statybinės medžiagos, galimi tokių medžiagų konstrukciniai variantai. Analizuojami sienų, stogo dangos, šilumos izoliacijos ir šildymo sistemos pritaikymo galimybės statant ekologišką namą. Trečiojoje dalyje nagrinėjamas praktinis ekologiško namo konstrukcijų pritaikymo modelis. Sudaroma alternatyvų ir kriterijų sistema, apibūdinanti nekenksmingo aplinkai namo konstrukcinius elementus. Panaudojant kiekybinius ir kokybinius kriterijus ir galimas medžiagų alternatyvas, atliekama daugiakriterė statybinių medžiagų ir jų konstrukcijų analizė, sudaroma kompiuterinė sistema. / Ecological and environmentally friendly building materials and constructional options, that are used to build houses, are considered in this master work. It also contains the computer system enabling the user to choose the most rational option of ecological materials. This master work consists of three parts: In the first part the concept of ecological building materials and main principles are described. It also contains information about the life cycle of building materials and the situation of environmentally friendly materials in Europe are discussed. The second part describes environmentally friendly building materials and possible structural variations of such materials. It analyzes walls, roof, heat insulation and possibilities of heating system in the ecological house. In the third part the practical model of the ecological house is considered. An alternative and criteria system that describes the environmentally friendly house constructional elements is created. Using quantitative, qualitative criteria and possible material alternatives multiple criteria analysis of building materials and their construction is performed. The computer system is also made.