Em edifícios típicos de concreto armado, o volume de concreto das fundações representa grande parte do total do uso do material, sendo um fator relevante para o impacto ambiental do edifício. Este trabalho estimou, por meio do método simplificado de avaliação do ciclo de vida (ACV), a energia e o CO2 incorporados de uma estaca convencional em hélice contínua e analisou o potencial de emissão de CO2 da fundação quando um sistema de bomba de calor acoplado ao solo (ground coupled heat pump) é instalado em fundações profundas. Além disso, o estudo estimou a redução no impacto ambiental da estrutura quando o concreto convencional é substituído por uma formulação inovadora baixa em pegada ambiental concreto de baixo carbono. Desta forma, uma estaca convencional e uma estaca geotérmica foram dimensionadas para compor as fundações do edifício CICS Living Lab e as emissões de CO2 e energia incorporada de cada um dos cenários foram avaliados. O sistema geotérmico acoplado permitiu a substituição do consumo de eletricidade por energia geotérmica, portanto foram analisados os tempos de retorno da energia e CO2 incorporados de toda a fundação, bem como o tempo de retorno apenas para restituir o investimento do sistema geotérmico. O estudo concluiu que a introdução do sistema geotérmico provoca um aumento marginal da energia e CO2 incorporados na fundação e em um horizonte de 50 anos, espera-se que o sistema reduza 15 tCO2e e 175 GJ. Já aplicação de um concreto inovador de baixo carbono resultou em uma redução de 39% no CO2 incorporado e de 41% na demanda acumulada de energia em comparação com fundações feitas com concreto convencional. O estudo ainda pode demonstrar a diferença na emissão de CO2 quando o sistema faz uso de vergalhões de aço virgem ou vergalhões com alto teor de aço reciclado. Por fim, ainda foram discutidas oportunidades de melhorias para o sistema apresentar melhor desempenho.

In typical reinforced concrete buildings, the volume of concrete in the foundations represents a large part of the total material use, being a relevant factor for the environmental impact of the building. This work estimated, using the simplified method of life cycle assessment (LCA), the embodied energy and CO2 of a conventional pile in continuous auger and analyzed the potential of CO2 emission of the structure when a ground source heat pump (GSHP) is installed in deep foundations. Furthermore, the study estimated the reduction in the structure's environmental impact when conventional concrete is replaced by an innovative formulation with low environmental footprint low carbon concrete. In this way, a conventional pile and an energy pile were designed to compose the foundations of the CICS Living Lab building and the CO2 emissions and embodied energy of each of the scenarios was evaluated. The coupled geothermal system allowed the replacement of electricity consumption by geothermal energy, so the payback times for energy and CO2 incorporated throughout the foundation were analyzed, as well as the payback time just to refund the investment in the geothermal system. The study concluded that the introduction of the geothermal system causes a marginal increase in energy and CO2 embodied in the foundation and over a 50-year horizon, the system is expected to reduce 15 tCO2e and 175 GJ. Application of an innovative low-carbon concrete resulted in a 39% reduction in embodied CO2 and a 41% reduction in cumulative energy demand compared to foundations made with conventional concrete. The study also demonstrates the difference in CO2 emission when the system makes use of virgin steel rebar or rebar with a high recycled steel content. Finally, opportunities for improvements were discussed for the system to perform better.