Inför begränsad finansiering för att möta massiva infrastrukturbehov, och med klimatåtgärder i fokus, det är viktigare än någonsin för ingenjörer, designers, och beslutsfattare att förstå de fulla ekonomiska och miljömässiga kostnaderna för infrastrukturprojektbeslut - och inte bara effekterna av materialval eller från det första bygget, men effekterna av val över hela livscykeln för ett projekt.

"När vi utvecklar strategier för att nå hållbarhetsmål, det är viktigt att vi antar metoder som använder ett livscykelperspektiv för att utvärdera effekter och använder den kunskapen för att skapa en strategisk väg framåt, säger Jeremy Gregory, forskare vid MIT Department of Civil and Environmental Engineering och verkställande direktör för MIT Concrete Sustainability Hub (CSHub).

Livscykelanalysmetoder finns för både miljömässiga och ekonomiska effekter:Livscykelanalys (LCA) undersöker miljöpåverkan, medan livscykelkostnadsanalys (LCCA) undersöker ekonomiska effekter. LCA och LCCA möjliggör för ingenjörer, designers, och beslutsfattare för att bättre förstå möjligheter som finns för att minska miljömässiga och ekonomiska konsekvenser, men CSHub-forskning har funnit att dessa verktyg sällan används vid en punkt i beslutsprocessen när de kan ha störst effekt. CSHub-teamet släppte nyligen flera nya artiklar och material som diskuterar forskning utformad för att förbättra livscykeltänkandet för byggnader och trottoarer.

"För byggnader, att lägga alltför stor vikt vid att minimera initiala kostnader och inte ägna tillräckligt uppmärksamhet åt användningsfasen kan leda till högre kostnader, både miljömässigt och ekonomiskt, " säger Gregory. "Byggprojekt som fokuserar på första kostnader tar inte hänsyn till kostnader förknippade med livstidsenergianvändning, och de intressenter som vanligtvis inte är involverade i tidiga planeringsstadier, som framtida husägare, försäkringsbolag, och skattebetalare, är de som är kvar som har räkningen."

Miljöpåverkan är betydande; i USA, uppvärmningen, kyl, och driften av byggnader och bostäder står för mer än 40 procent av koldioxidutsläppen varje år. CSHub har flera projekt på gång som kvantifierar byggnaders livscykelpåverkan, från första bygget till rivning, och har utvecklat byggnads-LCA-verktyg som gör att effekterna kan kvantifieras tidigare i designprocessen än vad traditionella metoder tillåter. Forskare har publicerat flera nya artiklar om ämnet. Alla fem artiklarna finns på CSHub-webbplatsen i ett avsnitt dedikerat till att bygga LCA.

"LCA- och LCCA-metoder fungerar bäst när de åtföljs av varandra, genom att tillhandahålla det nödvändiga ekonomiska sammanhanget för att implementera lösningar på marknaden, " förklarar Gregory. "Dåligt isolerad och otät bostadskonstruktion leder till höga årliga energikostnader, vilket kan resultera i avsevärt högre livscykelkostnader. Likaså, avstängda vägar orsakar trafikstockningar, vilket leder till högre kostnader för trafikanterna."

För trottoarer, CSHub LCA-arbete tar hänsyn till alla livscykelfaser från första konstruktion till rivning, inklusive operation, underhåll, och livets slutskede, och faktorer som trafikförseningar, efterfrågan på belysning, och framtida underhåll, medan LCCA-forskning tar hänsyn till livscykel, sammanhang, och framtiden, och inkluderar även risk.

Teamet släppte nyligen ett informationsblad för trottoarer LCCA och LCA, som belyser viktiga begrepp och statistik från CSHub -studier. CSHub-verktyg använder probabilistiska prisprognoser som är kompatibla med befintliga mjukvaruverktyg som används av trottoardesigners, såsom Federal Highway Administrations RealCost-verktyg. En av de framhävda studierna noterade en 32-procentig förbättring jämfört med 20-åriga kostnadsuppskattningar och LCCA-resultat för vägprojekt i Colorado vid användning av CSHub-modeller.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.