Análise de Funções de Custo de Componentes de Construção Civil e de Equipamentos de Serviços Públicos de Água

Texto

(1)Análise de Funções de Custo de Componentes de Construção Civil e de Equipamentos de Serviços Públicos de Água. Susana Isabel Martins Lopes Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em. Engenharia Civil Orientador Professora Doutora Dídia Isabel Cameira Covas. Júri Presidente: Orientador: Vogais:. Professor Doutor António Alexandre Trigo Teixeira Professora Doutora Dídia Isabel Cameira Covas Professor Doutor António Jorge Silva Guerreiro Monteiro Engenheiro Luís Eduardo Sobinha de Sousa Mamouros. Novembro de 2014.

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(3) AGRADECIMENTOS 2. O planeta Terra apresenta uma área de 510 072 000 km , onde interagem cerca de 7 bilhões de habitantes. Apesar dessa imensidão espacial e populacional, é sempre possível conhecer pessoas admiráveis, cujas diferentes valências contribuem positivamente para a nossa vida e nos ajudam a alcançar os objetivos a que nos propomos. É nesta categoria que enquadro as seguintes pessoas: • a Professora Doutora Dídia Covas, a minha orientadora, fonte de ensinamentos, sábia conselheira e farol da minha demanda; • o Doutor Nelson Carriço, o Engenheiro Mário Cardoso e o Engenheiro Steve Houghton, amigos e bússolas desta minha empreitada académica; • o Engenheiro Luís Mamouros, o Engenheiro Nuno Lopes e o Engenheiro Nuno Brôco, os íntegros intermediários do grupo Águas de Portugal e fornecedores de lastro à minha pesquisa; • a Engenheira Valentina Marchionni, colaboradora do Instituto Superior Técnico, a qual prestou auxílio ao nível da análise estatística de alguns dos dados recolhidos através do software R. A todas as pessoas supramencionadas, e reportando-me ao respetivo contributo individual, expresso o meu profundo agradecimento pela disponibilidade, apoio, comentários, sugestões, encorajamento, simpatia, generosidade, amabilidade e paciência que me proporcionaram ou dispensaram durante o período de tempo em que elaborei a presente dissertação. Além das pessoas per se, tenho também de mencionar o seguinte conjunto de entidades: • a AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., empresa onde atualmente exerço funções de Engenheira Projetista; • a Águas de Portugal Serviços, S.A., empresa que fomentou a atualização e o aperfeiçoamento do tema da presente dissertação, bem como as várias entidades gestoras portuguesas integradas no grupo Águas de Portugal e o Instituto Superior Técnico que contribuíram positivamente com os dados de sistemas reais; • a Xylem Portugal Inc. e a Grundfos Portugal S.A., empresas que forneceram alguns dados relativos a grupos eletrobomba. A todas as empresas acima nomeadas, endereço o meu muito obrigada pelo incentivo, interesse e apoio manifestados, bem como pelas facilidades concedidas. Indubitavelmente, agradeço do fundo do coração aos meus Familiares (tanto aos que prematuramente partiram, como aos que têm estado ao meu lado) e aos meus Amigos incondicionais (cujo valor é independente da distância e/ou do tempo que nos separa), sem os quais não seria quem sou hoje, nem quem serei amanhã. Não sei se há ou não coincidências, mas sei que morar nesta aldeia global que apelidamos de Terra, permitiu-me a criação de laços pessoais e profissionais que terei todo o gosto em preservar durante o resto da minha vida. Como escreveu Fernando Pessoa, “O valor das coisas não está no tempo que elas duram, mas na intensidade com que acontecem. Por isso existem momentos inesquecíveis, coisas inexplicáveis e pessoas incomparáveis.”. A todos, dedico a presente dissertação e reitero a minha gratidão, respeito e estima. Dankon. I.

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(5) RESUMO. A presente dissertação visa a construção, validação e teste de funções de custo de investimento para algumas componentes afetas aos serviços públicos de água: reservatórios apoiados ou elevados, estações elevatórias ou sobrepressoras, condutas adutoras e estações elevatórias de águas residuais. Adicionalmente, envolve a validação dos parâmetros representativos que caracterizam essas componentes, nomeadamente as características físicas (e.g., volume total; altura do fuste; material, pressão nominal, diâmetro nominal e comprimento da tubagem) ou as variáveis hidráulicas (e.g., caudal total; altura de elevação; potência instalada).. Para o efeito, foi estabelecida uma abordagem metodológica constituída por quatro passos e 15 tarefas, tendo sido analisadas 415 listas de preços unitários. A amostra resultou de 221 empreitadas correspondentes a 16 entidades gestoras portuguesas pertencentes ao grupo Águas de Portugal. Os dados recolhidos relativos às 754 componentes analisadas foram sistematizados em bases de dados por tipo de componente. As funções de custo de investimento (construção civil, equipamento, instalações elétricas e/ou total) foram obtidas por regressão estatística. A análise e discussão dessas funções incluíram a comparação com funções obtidas anteriormente por três autores portugueses e dos custos estimados com os reais, bem como a aplicação das funções ao caso dos reservatórios apoiados associados a estações elevatórias, com dados de Projetos de Execução e de empreitadas construídas por outras entidades.. Esta dissertação é relevante para a especialidade de Hidráulica Urbana, na medida em que contribui para a consolidação de conhecimentos dos engenheiros projetistas e das entidades gestoras no tema da avaliação dos custos de investimento das diversas componentes analisadas.. Palavras-chave: função de custo, reservatório apoiado, reservatório elevado, estação elevatória ou sobrepressora, conduta adutora, estação elevatória de águas residuais.. III.

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(7) ABSTRACT. This dissertation describes research on the establishment, validation and testing of construction cost functions of various types of public water services assets: ground-level and elevated water storage tanks, water pumping or booster stations, water transmission mains and wastewater pumping stations. It also involves the validation of the parameters used to describe these assets, such as physical characteristics (e.g., total volume; tank height; pipe material, nominal pressure, nominal diameter and length) or hydraulic variables (e.g., flow capacity; pumping head; installed electrical power).. To this end, a methodology including four steps and 15 tasks was established and were analysed 415 price lists. The sample derived from 221 construction contracts from 16 Portuguese water utilities managed by the Águas de Portugal Group. Data concerning 754 assets were collected and organized in databases according to type of asset. Construction cost functions (civil engineering construction, equipment, electrical facilities and total) were derived by statistical regression analysis. The analysis and discussion of the functions included the comparison with cost functions previously published by three Portuguese authors and between the estimated construction costs and the real ones, as well as the estimation of construction costs by the developed functions for ground-level water storage tanks associated with pumping stations, some design examples and some assets already constructed by other Portuguese water utilities.. This research is relevant to the speciality of Urban Hydraulics, insofar as it consolidates the knowledge of design engineers and water utilities on the assessment of construction costs of the analysed types of water services assets.. Keywords: cost function, ground-level water storage tank, elevated water storage tank, water pumping or booster station, water transmission main, wastewater pumping station.. V.

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(9) ÍNDICE DE TEXTO. 1.. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................. 1. 1.1. Enquadramento .......................................................................................................................................... 1. 1.2. Objetivos e metodologia de trabalho adotada ............................................................................................ 4. 1.3. Estrutura do documento ............................................................................................................................. 6. 2.. SÍNTESE DE CONHECIMENTOS ................................................................................................................... 9. 2.1. Considerações introdutórias ....................................................................................................................... 9. 2.2. Publicação de Lencastre et al. (1995) ...................................................................................................... 14 2.2.1. Considerações gerais ....................................................................................................................... 14. 2.2.2. Sistemas de abastecimento de água ................................................................................................ 15. 2.2.2.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 15. 2.2.2.2. Reservatórios apoiados .......................................................................................................... 15. 2.2.2.3. Reservatórios elevados .......................................................................................................... 16. 2.2.2.4. Estações elevatórias ............................................................................................................... 17. 2.2.2.5. Condutas adutoras.................................................................................................................. 18. 2.2.3. 2.3. 2.2.3.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 21. 2.2.3.2. Estações elevatórias de águas residuais ................................................................................ 21. Estudo da Águas de Portugal Serviços, S.A. (2005) ................................................................................ 23 2.3.1. Considerações gerais ....................................................................................................................... 23. 2.3.2. Sistemas de abastecimento de água ................................................................................................ 24. 2.3.2.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 24. 2.3.2.2. Reservatórios apoiados .......................................................................................................... 24. 2.3.2.3. Estações elevatórias ............................................................................................................... 25. 2.3.2.4. Condutas adutoras.................................................................................................................. 26. 2.3.3. 2.4. Sistemas de saneamento de águas residuais .................................................................................. 21. Sistemas de saneamento de águas residuais .................................................................................. 28. 2.3.3.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 28. 2.3.3.2. Estações elevatórias de águas residuais ................................................................................ 28. Estudo da AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A. (2008) ........................................................................ 29 2.4.1. Considerações gerais ....................................................................................................................... 29. VII.

(10) 2.4.2. 2.4.2.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 30. 2.4.2.2. Reservatórios apoiados .......................................................................................................... 30. 2.4.2.3. Reservatórios elevados .......................................................................................................... 31. 2.4.2.4. Estações elevatórias ............................................................................................................... 31. 2.4.2.5. Condutas adutoras.................................................................................................................. 32. 2.4.3. 2.5. 3.. Sistemas de abastecimento de água ................................................................................................ 30. Sistemas de saneamento de águas residuais .................................................................................. 34. 2.4.3.1. Considerações genéricas........................................................................................................ 34. 2.4.3.2. Estações elevatórias de águas residuais ................................................................................ 34. Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional ............................................... 35 2.5.1. Sistemas de abastecimento de água ................................................................................................ 35. 2.5.2. Sistemas de saneamento de águas residuais .................................................................................. 37. ABORDAGEM METODOLÓGICA ................................................................................................................. 39. 3.1. Considerações introdutórias ..................................................................................................................... 39. 3.2. Passo 1 – Recolha e tratamento de dados............................................................................................... 40. 3.3. 3.4. 3.5. 3.2.1. Âmbito geral...................................................................................................................................... 40. 3.2.2. Tarefa 1.1 – Seleção de empreitadas a analisar .............................................................................. 41. 3.2.3. Tarefa 1.2 – Constituição de bases de dados por tipo de componente ............................................ 43. 3.2.4. Tarefa 1.3 – Caracterização da amostra .......................................................................................... 48. Passo 2 – Análise do custo de construção por tipo de componente ........................................................ 48 3.3.1. Tarefa 2.1 – Determinação dos fatores de atualização de custos .................................................... 48. 3.3.2. Tarefa 2.2 – Determinação e atualização de custos para o ano base 2014 ..................................... 50. 3.3.3. Tarefa 2.3 – Avaliação de indicadores genéricos de custos ............................................................. 51. Passo 3 – Construção das funções de custo de investimento por tipo de componente ........................... 51 3.4.1. Tarefa 3.1 – Análise e ajuste de parâmetros representativos ........................................................... 51. 3.4.2. Tarefa 3.2 – Análise estatística com modelos de regressão ............................................................ 52. 3.4.3. Tarefa 3.3 – Formulação das funções de custo de investimento ...................................................... 56. 3.4.4. Tarefa 3.4 – Análise de sensibilidade ............................................................................................... 57. Passo 4 – Validação e teste das funções de custo de investimento obtidas ............................................ 57 3.5.1. Tarefa 4.1 – Comparação das funções de custo de investimento obtidas com as referências. nacionais na matéria ...................................................................................................................................... 57 3.5.2. Tarefa 4.2 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção. reais…............................................................................................................................................................ 58. VIII.

(11) 3.5.3. Tarefa 4.3 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados da dissertação. que não foram objeto de análise estatística ................................................................................................... 58 3.5.4. Tarefa 4.4 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados de Projetos de. Execução ....................................................................................................................................................... 60 3.5.5. Tarefa 4.5 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados de empreitadas. financiadas através do POVT ........................................................................................................................ 60 3.6. Comparação das metodologias utilizadas nas referências nacionais na matéria com a abordagem. metodológica adotada na presente dissertação .................................................................................................. 61 4.. FUNÇÕES DE CUSTO DE INVESTIMENTO OBTIDAS ............................................................................... 63. 4.1. Considerações introdutórias ..................................................................................................................... 63. 4.2. Âmbito global da amostra ......................................................................................................................... 63. 4.3. Sistemas de abastecimento de água........................................................................................................ 67. 4.4. 4.3.1. Reservatórios apoiados .................................................................................................................... 67. 4.3.2. Reservatórios elevados .................................................................................................................... 79. 4.3.3. Estações elevatórias ou estações sobrepressoras ........................................................................... 88. 4.3.4. Condutas adutoras ......................................................................................................................... 105. Sistemas de saneamento de águas residuais ........................................................................................ 140 4.4.1. 4.5. 5.. Estações elevatórias de águas residuais........................................................................................ 140. Síntese de funções de custo de investimento obtidas ............................................................................ 160 4.5.1. Sistemas de abastecimento de água .............................................................................................. 160. 4.5.2. Sistemas de saneamento de águas residuais ................................................................................ 161. ANÁLISE E DISCUSSÃO DAS FUNÇÕES DE CUSTO DE INVESTIMENTO OBTIDAS ........................... 163. 5.1. Considerações introdutórias ................................................................................................................... 163. 5.2. Comparação das funções de custo de investimento obtidas com as referências nacionais na. matéria…………. ............................................................................................................................................... 163 5.2.1. Sistemas de abastecimento de água .............................................................................................. 163. 5.2.1.1. Reservatórios apoiados ........................................................................................................ 163. 5.2.1.2. Reservatórios elevados ........................................................................................................ 165. 5.2.1.3. Estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................... 166. 5.2.1.4. Condutas adutoras................................................................................................................ 169. 5.2.2. Sistemas de saneamento de águas residuais ................................................................................ 175. 5.2.2.1. Estações elevatórias de águas residuais .............................................................................. 175. IX.

(12) 5.3. Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais...................... 177 5.3.1. Sistemas de abastecimento de água .............................................................................................. 177. 5.3.1.1. Reservatórios apoiados ........................................................................................................ 177. 5.3.1.2. Reservatórios elevados ........................................................................................................ 179. 5.3.1.3. Estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................... 179. 5.3.1.4. Condutas adutoras................................................................................................................ 181. 5.3.2. Sistemas de saneamento de águas residuais ................................................................................ 184. 5.3.2.1 5.4. Estações elevatórias de águas residuais .............................................................................. 184. Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados da dissertação que não foram. objeto de análise estatística .............................................................................................................................. 186 5.5. Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados de Projetos de Execução ........... 190 5.5.1. Sistemas de abastecimento de água .............................................................................................. 190. 5.5.1.1. Reservatórios apoiados ........................................................................................................ 190. 5.5.1.2. Reservatórios elevados ........................................................................................................ 191. 5.5.1.3. Estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................... 192. 5.5.1.4. Condutas adutoras................................................................................................................ 193. 5.5.2. Sistemas de saneamento de águas residuais ................................................................................ 193. 5.5.2.1 5.6. Estações elevatórias de águas residuais .............................................................................. 193. Aplicação das funções de custo de investimento obtidas com dados de empreitadas financiadas através. do POVT ............................................................................................................................................................ 195 5.6.1. Sistemas de abastecimento de água .............................................................................................. 195. 5.6.1.1. Reservatórios apoiados ........................................................................................................ 195. 5.6.1.2. Estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................... 197. 5.6.1.3. Condutas adutoras................................................................................................................ 199. 5.6.2. Sistemas de saneamento de águas residuais ................................................................................ 201. 5.6.2.1 5.7. Estações elevatórias de águas residuais .............................................................................. 201. Sinopse .................................................................................................................................................. 203. 6.. DIRETRIZES PARA ENGENHEIROS PROJETISTAS E ENTIDADES GESTORAS .................................. 205. 7.. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ...................................................................................................... 207. 7.1. Síntese e discussão ............................................................................................................................... 207. 7.2. Sugestões de desenvolvimentos futuros ................................................................................................ 212. 7.3. Considerações finais .............................................................................................................................. 214. X.

(13) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................................................... 215 Publicações escritas .......................................................................................................................................... 215 Documentos normativos .................................................................................................................................... 220 Páginas Web ..................................................................................................................................................... 220 ANEXOS .............................................................................................................................................................. 223 ANEXO A - ESTRUTURA DAS BASES DE DADOS POR TIPO DE COMPONENTE ......................................... 225 ANEXO B - SÍNTESE DE FUNÇÕES DE CUSTO INVESTIMENTO EXISTENTES A NÍVEL NACIONAL, ATUALIZADAS PARA O ANO BASE 2014 .......................................................................................................... 233 ANEXO C - DADOS DE PROJETOS DE EXECUÇÃO ELABORADOS PELA AUTORA DA DISSERTAÇÃO NA AMBIO – CONSULTORES DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA DO AMBIENTE, LDA. ..................................... 239 ANEXO D - DADOS DE EMPREITADAS FINANCIADAS ATRAVÉS DO POVT ................................................. 243 ANEXO E - ANÁLISE DAS METODOLOGIAS UTILIZADAS NAS REFERÊNCIAS NACIONAIS NA MATÉRIA E DA ABORDAGEM METODOLÓGICA ADOTADA NA PRESENTE DISSERTAÇÃO ........................................... 249 ANEXO F - CAPÍTULOS ESTRUTURANTES RECOMENDADOS PARA A ELABORAÇÃO DE LISTAS DE PREÇOS UNITÁRIOS .......................................................................................................................................... 255. XI.

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(15) LISTA DE QUADROS. Quadro 2.1 – Hierarquia de sistemas de abastecimento de água ......................................................................... 10 Quadro 2.2 – Hierarquia de sistemas de saneamento de águas residuais ........................................................... 10 Quadro 2.3 – Fatores de custo e função de custo de investimento para reservatórios apoiados (Lencastre et al., 1995)............................................................................................................................................................. 16 Quadro 2.4 – Fatores de custo e função de custo de investimento para reservatórios elevados (Lencastre et al., 1995)............................................................................................................................................................. 17 Quadro 2.5 – Fatores de custo e funções de custo de investimento para estações elevatórias (Lencastre et al., 1995)............................................................................................................................................................. 18 Quadro 2.6 – Fatores de custo e funções de custo de investimento para condutas adutoras (Lencastre et al., 1995)............................................................................................................................................................. 20 Quadro 2.7 – Fatores de custo e funções de custo de investimento para estações elevatórias de águas residuais (Lencastre et al., 1995) ................................................................................................................................. 22 Quadro 2.8 – Função de custo de investimento para reservatórios apoiados (Águas de Portugal Serviços, S.A., 2005)............................................................................................................................................................. 25 Quadro 2.9 – Funções de custo de investimento para estações elevatórias (Águas de Portugal Serviços, S.A., 2005)............................................................................................................................................................. 26 Quadro 2.10 – Funções de custo de investimento para condutas adutoras (Águas de Portugal Serviços, S.A., 2005)............................................................................................................................................................. 27 Quadro 2.11 – Funções de custo de investimento para estações elevatórias de águas residuais (Águas de Portugal Serviços, S.A., 2005) ...................................................................................................................... 29 Quadro 2.12 – Custo de investimento para reservatórios apoiados (AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A., 2008) ...................................................................................................................................................................... 31 Quadro 2.13 – Função de custo de investimento para reservatórios elevados (AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A., 2008) .................................................................................................................................................... 31 Quadro 2.14 – Funções de custo de investimento para estações elevatórias (AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A., 2008) .................................................................................................................................................... 32 Quadro 2.15 – Custo de investimento para condutas adutoras (AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A., 2008)………….. ............................................................................................................................................ 33 Quadro 2.16 – Funções de custo de investimento para estações elevatórias de águas residuais (AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A., 2008)......................................................................................................................... 34 Quadro 2.17 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para reservatórios apoiados ....................................................................................................................................................... 35 Quadro 2.18 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para reservatórios elevados ....................................................................................................................................................... 36. XIII.

(16) Quadro 2.19 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para estações elevatórias ...................................................................................................................................................................... 36 Quadro 2.20 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para condutas adutoras ...................................................................................................................................................................... 37 Quadro 2.21 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para estações elevatórias de águas residuais ........................................................................................................................................ 38 Quadro 3.1 – Itens específicos das bases de dados sem os quais não puderam ser considerados válidos os registos de cada uma das componentes ...................................................................................................... 45 Quadro 3.2 – Caracterização dos registos das bases de dados por tipo de componente ..................................... 45 Quadro 3.3 – Quantificação de itens das bases de dados por tipo de componente .............................................. 47 Quadro 3.4 – Parâmetros representativos considerados para cada uma das componentes objeto de análise na presente dissertação..................................................................................................................................... 52 Quadro 3.5 – Tipos de modelos de regressão....................................................................................................... 53 Quadro 3.6 – Caracterização da amostra relativa a reservatórios apoiados associados a estações elevatórias......... ....................................................................................................................................... ….59 Quadro 4.1 – Distribuição geográfica da amostra ................................................................................................. 64 Quadro 4.2 – Distribuição geográfica empresarial da amostra .............................................................................. 65 Quadro 4.3 – Distribuição temporal da amostra .................................................................................................... 66 Quadro 4.4 – Distribuição temporal monetária da amostra ................................................................................... 66 Quadro 4.5 – Caracterização da amostra relativa a reservatórios apoiados ......................................................... 67 3. Quadro 4.6 – Parcelas representativas do custo de investimento por m de reservatórios apoiados ................... 68 Quadro 4.7 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios apoiados e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra ................................................................................................................ 70 Quadro 4.8 – Indicadores genéricos da percentagem média do custo de investimento total, por especialidade e categoria, para reservatórios apoiados ......................................................................................................... 73 3. Quadro 4.9 – Variação percentual entre o custo de investimento médio por m , por especialidade e categoria, de um reservatório apoiado de duas células e um reservatório apoiado de uma célula.................................... 74 Quadro 4.10 – Caracterização da amostra relativa a reservatórios elevados ....................................................... 79 Quadro 4.11 – Parcelas representativas do custo de investimento de reservatórios elevados, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento .......................... 80 Quadro 4.12 – Custo de investimento detalhado da amostra relativa a reservatórios elevados ........................... 82 Quadro 4.13 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios elevados e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ................................................................................................................. 85 Quadro 4.14 – Indicadores genéricos da percentagem média do custo de investimento total, por especialidade e categoria, para reservatórios elevados ......................................................................................................... 88. XIV.

(17) Quadro 4.15 – Caracterização da amostra relativa a estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............. 89 Quadro 4.16 – Parcelas representativas do custo de investimento por kW de estações elevatórias ou estações sobrepressoras, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento.................................................................................................................................................. 91 Quadro 4.17 – Funções de custo de investimento obtidas para estações elevatórias ou estações sobrepressoras e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ...................................................................... 93 Quadro 4.18 – Parcelas representativas do custo de investimento por L/s ou kW de estações elevatórias ou estações sobrepressoras, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ................................................................................................................................... 95 Quadro 4.19 – Funções de custo de investimento obtidas para estações elevatórias ou estações sobrepressoras e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ...................................................................... 99 Quadro 4.20 – Comparação das duas abordagens utilizadas na construção das funções de custo de investimento para estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................................. 100 Quadro 4.21 – Comparação das abordagens utilizadas nas referências nacionais na construção das funções de custo de investimento para estações elevatórias ....................................................................................... 101 Quadro 4.22 – Indicadores genéricos da percentagem média do custo de investimento total, por especialidade e categoria, para estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................ 104 Quadro 4.23 – Caracterização da amostra relativa a condutas adutoras, por tipo de material da tubagem ....... 105 Quadro 4.24 – Amostra relativa a condutas adutoras: repartição do comprimento total e do comprimento médio, por tipo de material da tubagem ................................................................................................................. 106 Quadro 4.25 – Parcelas representativas do custo de investimento por metro linear de condutas adutoras, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento…… .................................................................................................................................................................... 107 Quadro 4.26 – Funções de custo de investimento obtidas para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ......................................................... 115 Quadro 4.27 – Funções de custo de investimento obtidas para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ......................................................... 117 Quadro 4.28 – Funções de custo de investimento obtidas para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à terceira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ......................................................... 120 Quadro 4.29 – Funções de custo de investimento obtidas para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à quarta abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ................................................................. 122 Quadro 4.30 – Estudo de outliers na amostra relativa a condutas adutoras, por tipo de material da tubagem…. .................................................................................................................................................................... 125. XV.

(18) Quadro 4.31 – Caracterização da amostra relativa a condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, após a eliminação de outliers ................................................................................................................................. 125 Quadro 4.32 – Amostra relativa a condutas adutoras, após a eliminação de outliers: repartição do comprimento total e do comprimento médio, por tipo de material da tubagem ................................................................ 126 Quadro 4.33 – Parcelas representativas do custo de investimento por metro linear de condutas adutoras, referentes à quinta abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ....... 127 Quadro 4.34 – Funções de custo de investimento obtidas para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem, e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à quinta abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento ................................................................. 135 Quadro 4.35 – Indicadores genéricos da percentagem média do custo de investimento total, por especialidade, para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem .......................................................................... 139 Quadro 4.36 – Caracterização da amostra relativa a estações elevatórias de águas residuais .......................... 140 Quadro 4.37 – Parcelas representativas do custo de investimento por kW de estações elevatórias de águas residuais, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento................................................................................................................................................ 142 Quadro 4.38 – Funções de custo de investimento obtidas para estações elevatórias de águas residuais e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à primeira abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento .................................................................... 144 Quadro 4.39 – Parcelas representativas do custo de investimento por L/s ou kW de estações elevatórias de águas residuais, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento................................................................................................................................................ 146 Quadro 4.40 – Funções de custo de investimento obtidas para estações elevatórias de águas residuais e qualidade do ajuste das equações matemáticas à amostra, referentes à segunda abordagem para a construção das respetivas funções de custo de investimento .................................................................... 150 Quadro 4.41 – Comparação das duas abordagens utilizadas na construção das funções de custo de investimento para estações elevatórias de águas residuais ............................................................................................ 150 Quadro 4.42 – Comparação das abordagens utilizadas nas referências nacionais na construção das funções de custo de investimento para estações elevatórias de águas residuais ........................................................ 152 Quadro 4.43 – Indicadores genéricos da percentagem média do custo de investimento total, por especialidade e categoria, para estações elevatórias de águas residuais ........................................................................... 155 Quadro 4.44 – Síntese de funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para reservatórios apoiados ..................................................................................................................................................... 160 Quadro 4.45 – Síntese de funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para reservatórios elevados ..................................................................................................................................................... 160 Quadro 4.46 – Síntese de funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para estações elevatórias ou estações sobrepressoras..................................................................................................... 161 Quadro 4.47 – Síntese de funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para condutas adutoras ...................................................................................................................................................... 161. XVI.

(19) Quadro 4.48 – Síntese de funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para estações elevatórias de águas residuais ................................................................................................................... 161 Quadro 5.1 – Comparação dos resultados determinados através das funções de custo de investimento obtidas na dissertação e das referências nacionais na matéria, para três casos reais de reservatórios apoiados… .................................................................................................................................................................... 164 Quadro 5.2 – Comparação dos resultados determinados através das funções de custo de investimento obtidas na dissertação e das referências nacionais na matéria, para dois casos reais de estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................................................................................ 168 Quadro 5.3 – Comparação dos resultados determinados através das funções de custo de investimento obtidas na dissertação e das referências nacionais na matéria, por tipo de material da tubagem, para 12 casos reais de condutas adutoras ................................................................................................................................. 173 Quadro 5.4 – Comparação dos resultados determinados através das funções de custo de investimento obtidas na dissertação e das referências nacionais na matéria, para três casos reais de estações elevatórias de águas residuais ........................................................................................................................................... 176 Quadro 5.5 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para reservatórios apoiados ................................................................. 177 Quadro 5.6 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para dois casos reais de reservatórios apoiados .................................. 178 Quadro 5.7 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para reservatórios elevados.................................................................. 179 Quadro 5.8 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para estações elevatórias ou estações sobrepressoras ....................... 180 Quadro 5.9 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para um caso real de estações elevatórias ou estações sobrepressoras .................................................................................................................................................................... 181 Quadro 5.10 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para condutas adutoras, por tipo de material da tubagem .................... 182 Quadro 5.11 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para oito casos reais de condutas adutoras ......................................... 183 Quadro 5.12 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para estações elevatórias de águas residuais ...................................... 185 Quadro 5.13 – Comparação dos custos de investimento estimados com os custos de construção reais através da variação percentual entre ambos, para um caso real de estações elevatórias de águas residuais............ 186 Quadro 5.14 – Caracterização detalhada da amostra relativa a reservatórios apoiados associados a estações elevatórias .................................................................................................................................................. 188 Quadro 5.15 – Análise dos resultados do teste de viabilidade através da variação percentual entre os custos de investimento estimados e os custos de construção reais, para reservatórios apoiados associados a estações elevatórias ................................................................................................................................... 190. XVII.

(20) Quadro 5.16 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para um caso real de reservatórios apoiados, a partir dos dados de Projetos de Execução ............................................ 191 Quadro 5.17 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para um caso real de reservatórios elevados, a partir dos dados de Projetos de Execução............................................. 192 Quadro 5.18 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para um caso real de estações elevatórias ou estações sobrepressoras, a partir dos dados de Projetos de Execução .. 192 Quadro 5.19 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para quatro casos reais de condutas adutoras, a partir dos dados de Projetos de Execução ....................................... 193 Quadro 5.20 – Aplicação das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para dois casos reais de estações elevatórias de águas residuais, a partir dos dados de Projetos de Execução ............... 194 Quadro 5.21 – Comparação entre os custos de construção orçamentados no Projeto de Execução e os custos de construção reais retirados da base de dados constituída na dissertação, para dois casos reais de estações elevatórias de águas residuais ................................................................................................................... 195 Quadro 5.22 – Validação e teste das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para dois casos reais de reservatórios apoiados, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT ...... .................................................................................................................................................................... 196 Quadro 5.23 – Análise de sensibilidade para dois casos reais de reservatórios apoiados, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT................................................................................................. 197 Quadro 5.24 – Validação e teste das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para um caso real de estações elevatórias ou estações sobrepressoras, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT ..................................................................................................................... 198 Quadro 5.25 – Análise de sensibilidade para um caso real de estações elevatórias ou estações sobrepressoras, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT .............................................................. 198 Quadro 5.26 – Validação e teste das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para oito casos reais de condutas adutoras, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT....... 199 Quadro 5.27 – Análise de sensibilidade para oito casos reais de condutas adutoras, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT................................................................................................. 200 Quadro 5.28 – Validação e teste das funções de custo de investimento obtidas na presente dissertação para um caso real de estações elevatórias de águas residuais, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT ........................................................................................................................................ 202 Quadro 5.29 – Análise de sensibilidade para um caso real de estações elevatórias de águas residuais, a partir dos dados de empreitadas financiadas através do POVT .......................................................................... 202 Quadro A.1 – Itens gerais da base de dados por tipo de componente ................................................................ 227 Quadro A.2 – Itens específicos da base de dados para reservatórios apoiados e reservatórios apoiados préfabricados ................................................................................................................................................... 227 Quadro A.3 – Itens específicos da base de dados para reservatórios apoiados associados a estações elevatórias .................................................................................................................................................................... 228 Quadro A.4 – Itens específicos da base de dados para reservatórios elevados ................................................. 229. XVIII.

(21) Quadro A.5 – Itens específicos da base de dados para estações elevatórias ou sobrepressoras ...................... 229 Quadro A.6 – Itens específicos da base de dados para condutas adutoras (por tipo de material, designadamente, aço, FFD e PEAD de diferentes pressões nominais – PN6, PN10, PN12,5, PN16, PN20 e PN25) ........... 230 Quadro A.7 – Itens específicos da base de dados para estações elevatórias de águas residuais...................... 230 Quadro A.8 – Itens específicos da base de dados para estações elevatórias de águas residuais compactas……….. ...................................................................................................................................... 231 Quadro B.1 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para reservatórios apoiados, atualizadas para o ano base 2014 ............................................................................................. 235 Quadro B.2 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para reservatórios elevados, atualizadas para o ano base 2014.............................................................................................. 235 Quadro B.3 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para estações elevatórias, atualizadas para o ano base 2014 .............................................................................................................. 235 Quadro B.4 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para condutas adutoras, atualizadas para o ano base 2014 .............................................................................................................. 236 Quadro B.5 – Síntese de funções de custo de investimento existentes a nível nacional para estações elevatórias de águas residuais, atualizadas para o ano base 2014 .............................................................................. 237 Quadro C.1 – Dados de Projetos de Execução elaborados pela autora da dissertação na AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., referentes a reservatórios apoiados ............................... 241 Quadro C.2 – Dados de Projetos de Execução elaborados pela autora da dissertação na AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., referentes a reservatórios elevados ............................... 241 Quadro C.3 – Dados de Projetos de Execução elaborados pela autora da dissertação na AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., referentes a estações elevatórias ou estações sobrepressoras ........................................................................................................................................... 241 Quadro C.4 – Dados de Projetos de Execução elaborados pela autora da dissertação na AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., referentes a condutas adutoras...................................... 241 Quadro C.5 – Dados de Projetos de Execução elaborados pela autora da dissertação na AMBIO – Consultores de Engenharia e Tecnologia do Ambiente, Lda., referentes a estações elevatórias de águas residuais…………….................................................................................................................................... 242 Quadro D.1 – Dados de empreitadas financiadas através do POVT, referentes a reservatórios apoiados ........ 245 Quadro D.2 – Dados de empreitadas financiadas através do POVT, referentes a estações elevatórias ou estações sobrepressoras ............................................................................................................................ 245 Quadro D.3 – Dados de empreitadas financiadas através do POVT, referentes a condutas adutoras ............... 246 Quadro D.4 – Dados de empreitadas financiadas através do POVT, referentes a estações elevatórias de águas residuais ..................................................................................................................................................... 248 Quadro E.1 – Análise da metodologia utilizada na publicação de Lencastre et al. (1995) .................................. 251 Quadro E.2 – Análise da metodologia utilizada no estudo da Águas de Portugal Serviços, S.A. (2005) ............ 251. XIX.

(22) Quadro E.3 – Análise da metodologia utilizada no estudo da AdP – Águas de Portugal, SGPS, S.A. (2008)…………. .......................................................................................................................................... 252 Quadro E.4 – Análise da abordagem metodológica utilizada na presente dissertação ....................................... 252 Quadro F.1 – Capítulos estruturantes recomendados para a elaboração das listas de preços unitários de reservatórios apoiados ou reservatórios elevados ...................................................................................... 257 Quadro F.2 – Capítulos estruturantes recomendados para a elaboração das listas de preços unitários de reservatórios apoiados associados a estações elevatórias ........................................................................ 258 Quadro F.3 – Capítulos estruturantes recomendados para a elaboração das listas de preços unitários de estações elevatórias, estações sobrepressoras ou estações elevatórias de águas residuais .................... 259 Quadro F.4 – Capítulos estruturantes recomendados para a elaboração das listas de preços unitários de condutas adutoras ...................................................................................................................................... 260. XX.

(23) LISTA DE FIGURAS. Figura 1.1 – Gestão patrimonial de infraestruturas: uma visão integrada (adaptado de Alegre e Covas, 2010) ..... 1 Figura 3.1 – Fluxograma correspondente à abordagem metodológica ................................................................. 39 Figura 3.2 – Extrato da listagem das empreitadas passíveis de disponibilização pelo grupo Águas de Portugal…… ................................................................................................................................................. 42 Figura 3.3 – Exemplo de um ficheiro em formato Microsoft Excel correspondente a uma lista de preços unitários de uma empreitada ....................................................................................................................................... 43 Figura 3.4 – Evolução da taxa de inflação e do fator de inflação acumulado entre 1990 e 2014, considerando os valores do deflator do consumo público indicados no sítio da PORDATA .................................................... 50 Figura 3.5 – Dados da dissertação relativos a reservatórios associados a estações elevatórias ......................... 59 Figura 4.1 – Localização das entidades gestoras do grupo Águas de Portugal que contribuíram com dados de sistemas reais (a rosa, região Norte; a verde, região Centro; a azul, região Sul) ......................................... 64 Figura 4.2 – Amostra relativa a reservatórios apoiados: (a) distribuição temporal; (b) distribuição de reservatórios, em função do volume total ............................................................................................................................ 67 3. Figura 4.3 – Diagramas de dispersão relativos a reservatórios apoiados - custo de investimento por m por 3. 3. especialidade: (a) volume total inferior a 2 000 m ; (b) volume total superior a 2 000 m (continua na página seguinte) ....................................................................................................................................................... 68 3. Figura 4.3 – Diagramas de dispersão relativos a reservatórios apoiados - custo de investimento por m por 3. 3. categoria: (c) volume total inferior a 2 000 m ; (d) volume total superior a 2 000 m (continuação da página anterior) ........................................................................................................................................................ 69 Figura 4.4 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios apoiados: custo de investimento por 3. m por categoria............................................................................................................................................ 70 Figura 4.5 – Primeira análise de sensibilidade para reservatórios apoiados: (a) percentagem média do custo de investimento total por especialidade; (b) percentagem média do custo de investimento total por categoria….. ................................................................................................................................................. 72 Figura 4.6 – Amostra relativa a reservatórios apoiados: distribuição de reservatórios apoiados, em função do número de células ........................................................................................................................................ 74 Figura 4.7 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios apoiados, considerando o número de 3. células como parâmetro representativo - custo de investimento por m por categoria: (a) reservatórios apoiados de uma célula; (b) reservatórios apoiados de duas células ........................................................... 75 Figura 4.8 – Amostra relativa a reservatórios apoiados: distribuição de reservatórios apoiados, por zona do país ...................................................................................................................................................................... 76 Figura 4.9 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios apoiados, por zona do país - custo de 3. investimento por m por categoria: (a) zona Norte; (b) zona Centro (continua na página seguinte)............. 77 Figura 4.9 – Funções de custo de investimento obtidas para reservatórios apoiados, por zona do país - custo de 3. investimento por m por categoria: (c) zona Sul (continuação da página anterior) ....................................... 78. XXI.