https://doi.org/10.36246/UL.2025.1.01
2025; 13. évfolyam, 21. szám
Pdf: Hidak életciklus fenntarthatóságának értékelése
Bevezetés
A közlekedési infrastruktúra-hálózatok alapvető fontosságúak a társadalmi és a gazdasági vitalitás szempontjából, és a fenntartható fejlődés gerincét képezik. A hidak, mint e hálózatok kritikus alkotóelemei, pedig az egyes körzetek összekapcsolhatósága és a mobilitás biztosításában játszanak kulcsszerepet. A közúti hidak gazdasági előnyei mellett, egyre inkább a különböző országok kutatóinak látókörébe került ezeknek a nagy jelentőségű, közlekedési infrastruktúra elemeknek a fenntarthatósági jellemzői, kitérve a gazdasági, a környezeti és a társadalmi fenntarthatóságra. Ezzel a kérdéscsoporttal foglalkozik egy olyan, kidolgozás alatt levő, PhD-disszertáció [1], amelynek számos megállapítása jelen cikkben felhasználásra került.
A hidak és a fenntarthatóság
Az ENSZ Brundtland Bizottsága úgy definiálja a fenntartható fejlődést, mint „a jelen szükségleteinek kielégítését anélkül, hogy azzal a jövő nemzedékek azon képességét veszélyeztetnék, hogy az akkori szükségleteiket kielégíthessék” [2]. Ez a meghatározás aláhúzza a gazdasági, a társadalmi és a környezeti szempontok integrálásának szükségességét, hangsúlyozva, hogy mind a közösségi élet, mind pedig a gazdasági tevékenységek eredendően a természettől függenek [3]. Az ENSZ Fenntartható Fejlődési Céljaihoz a fenntartható közlekedési infrastruktúra fejlesztése kulcsfontosságú a közösségek természeti kihívásokkal szembeni ellenállóképeségének növelése szempontjából [4]. Ezekhez a célokhoz a hidak közvetlenül hozzájárulnak azáltal, hogy megbízható összeköttetést teremtenek és csökkentik a környezeti hatásokat. A globális trendek azt jelzik, hogy a hídépítés a gazdasági terjeszkedés és a városi urbanizáció következtében felpörög [5]. A kihívások azonban a fejlett és a fejlődő országok között egymástól eltérnek. A fejlett országokban az elöregedő infrastruktúra és az összetett karbantartási követelmények fenntarthatósági aggályokat vetnek fel, míg a fejlődő országok a gyors urbanizációval és a fenntartható építkezéshez szükséges források korlátozottságával küzdenek. A mobilitásban és a gazdasági integrációban betöltött döntő szerepük ellenére, a hidak, életciklusuk során, hatalmas mennyiségű anyagot és energiát igényelnek, ami a környezet leromlásához jelentős mértékben hozzájárul [6].
A legújabb statisztikai adatok a fenntartható hídkezelés globális sürgősségét mutatják. Kínában 2010 és 2023 között 64%-kal nőtt a közúti hidak száma, ami elérte az 1,08 milliós darabszámot [7]. Az Egyesült Államokban a több mint 617 000 híd 42%-a legalább 50 éves, és 7,5%-a szerkezetileg hiányosnak minősül, ami napi 178 millió felhasználót érint [8]. Hasonlóképpen, Kanada [9] és Németország jelentése [10] szerint is, hídállományuk jelentős része azonnali beavatkozást igénylő, rossz állapotban van, ami tesz szükségessé. Ezek a statisztikák rávilágítanak arra, hogy sürgősen szükség van olyan fenntartható gazdálkodási megközelítésekre, amelyek foglalkoznak az életciklus-hatásokkal, és hasznosítják a feltörekvő technológiai megoldásokat [11], [12].
Történelmileg a gazdasági megfontolások háttérbe szorították a környezeti és társadalmi tényezőket a hídépítési döntésekben, annak ellenére, hogy a fenntarthatóságban szerves szerepük van [13]. A közlekedési infrastrukturális beruházások továbbra is globális prioritást élveznek, az elmúlt években a Világbanki hitelek több mint 20%-át erre a szektorra fordították [14]. Mindazonáltal a hidak, életciklusuk során, a CO₂-kibocsátáshoz meglehetősen nagy mértékben hozzájárulnak, ezért – a fenntartható építési és karbantartási gyakorlatok elfogadásának elősegítése érdekében – szükség van az üvegházhatást okozó gázok (ÜHG) kibocsátásának mennyiségi értékelésére [15].
A feltörekvő térinformatikai technológiák, mint például az Épületinformációs Modellezés (Building Information Modeling, BIM), a Digitális Iker technológia, a Földrajzi Információs Rendszerek (Geographic Information System, GIS) és a Tárgyak Internete (Internet of Things, IoT) alapú, monitorozó rendszerek, újszerű lehetőségeket teremtettek az infrastrukturális projektek számára. Ezek a technológiák lehetővé teszik a valós idejű adatintegrációt, a prediktív (előre becslő) karbantartást és a komplex életciklus-elemzést, ezáltal a fenntarthatóság szempontjait az eddigieknél nagyobb mértékig segítik érvényesíteni. Az előbbiek a hídgazdálkodásban azonban továbbra is gyakorlatilag kihasználatlanok maradtak, pedig alkalmazásukkal a teljes életciklusalatti létesítménykezelés korszerűsítésére, a környezeti hatások csökkentésére és a hatékonyabb, hosszú távú fenntarthatóságra nagy lehetőségek nyíl(ná)nak [16].
A projektek kiválasztása és a tervezési döntések a híd fenntarthatóságát, természetesen, jelentős mértékig befolyásolják. A hagyományos építési módszerekre való, túlzott mértékű ragaszkodás súlyosbít(hat)ja azokat a fenntarthatósági kihívásokat, amelyek a modern, technológia által vezérelt megoldásokkal mérsékelhetők. A hídtervezés és -építés bonyolult szerkezeti kialakításokkal és kihívást jelentő környezettel jár együtt, ami pedig – a hagyományos 2D műhelyrajzok használatával –a tervezési hibák előrejelzését megnehezíti. Ezenkívül a híd teljes életciklusa során tapasztalható, nem-folyamatos információátvitel a karbantartási költségeket és az időbeli csúszásokat növeli, végső soron pedig a fenntarthatósági célok elérésére irányuló globális erőfeszítéseket akadályozza [17].
A kockázatalapú döntéshozatal elengedhetetlen a fenntartható hídkezeléshez, mivel a jelenlegi gyakorlat szerint, a kockázatoknak a híd teljes életciklusára vonatkozó értékelését gyakran nem tudják végrehajtani. Ez a hiányosság pedig nem várt költségtúllépésekhez, késedelmes karbantartáshoz és fokozott környezeti hatásokhoz vezet. Átfogó kockázatalapú módszerek alkalmazásával a sebezhetőségek korán azonosíthatók, lehetővé téve olyan proaktív stratégiákat, amelyek a rugalmasságot, a költséghatékonyságot és a fenntarthatóságot érdemlegesen növelik [18]. A gazdasági kockázatok (költségtúllépések), a társadalmi kockázatok és a környezeti kockázatok (Üvegházhatású Gáz kibocsátása) egyaránt fenyegetik a hosszú távú fenntarthatósági célkitűzéseket. Az olyan digitális eszközök, mint a BIM és az olyan módszerek, mint az Életciklus Fenntarthatósági Értékelés (lásd a 3. pontot) alkalmazása lehetővé teszi ezeknek a kockázatoknak a korai felismerését és mérséklését, a híd teljes életciklusa alatt [19]. A hidak karbantartása-felújítása önmagában a hidak teljes környezeti hatásának 66%-át teszi ki, elsősorban a forgalom elterelése (50%), a hídfelszerkezet felújítása (12%) és a szerkezeti megerősítés (4%) miatt [20].
Megállapítható, hogy világszerte meglehetősen kevés kutatási munka folyt az Életciklus Fenntarthatósági Értékelés és a kockázatalapú döntéshozatalnak a hídgazdálkodási rendszerekbe (Bridge Management, System, BMS) való tervezett beépítése kapcsán, különösen a hidak fenntartásával összefüggő, környezeti hatások tekintetében.
A gazdasági hatékonyság, a környezeti felelősség és a társadalmi méltányosság közötti egyensúly elérése érdekében, a hídprojektekre irányuló gazdálkodásban célszerű innovatív megközelítéseket alkalmazni. A fenntarthatóság biztosításához az életciklus minden szakaszában – a tervezéstől az építésig, az üzemeltetésig, a karbantartásig, a felújításig és leszerelésig – olyan holisztikus keretre van szükség, amely a modern technológiát, a kockázatértékelést és az LCSA alapú döntéshozatalt integrálja [1].
Életciklus Fenntarthatósági Értékelés (LCSA)
Az LCSA fogalma, előnyei és kihívásai
Az ENSZ Környezetvédelmi Programja az 1992-es, Rio de Janeiro-i Föld-csúcstalálkozón a fenntarthatóságot a globális fejlődés alapvető politikai céljaként ismerte el. A fenntarthatóság három fő pillér – környezeti, gazdasági és társadalmi dimenzió – köré épül, amelyeket a termékfejlesztési és döntéshozatali folyamatok során indokolt figyelembe venni [21]. Az elmúlt évtizedekben az éghajlatváltozással, a biológiai sokféleség csökkenésével és az ipar technológiaátalakítási és/vagy termelésvisszafogási kompromisszumaival kapcsolatos globális tudatosság még inkább előtérbe hozta az integrált fenntarthatósági értékelések szükségességét. Ez vezetett az Életciklus Fenntarthatósági Értékelés (LCSA) kidolgozásához; ez a keretrendszer a termékek és a folyamatok környezeti, gazdasági és társadalmi hatásait értékeli, azok teljes életciklusa során [22].
Az LCSA koncepciójával a szakirodalom már több mint 15 éve tárgyalja, és egyre több tanulmány javasol különféle értékelési módszereket. Kezdetben Klöpffer [23] az LCSA-t olyan megközelítésként vezette be, amely a következő három életciklus-értékelési technikát integrálja:
- Környezeti életciklus-értékelés (Environmental Life Cycle Assessment, E-LCA), amely a termék környezeti lábnyomára összpontosít, beleértve az erőforrás-felhasználást, a károsanyag-kibocsátást és a hulladéktermelést,
- Életciklus-költségszámítás (Life Cycle Costing, LCC), amely a termék gazdasági életképességét, valamint a termeléssel, valamint az életciklus végével és a selejtezéssel kapcsolatos költségeket méri fel;
- Társadalmi szintű életciklus-értékelés (Social Life Cycle Assessment, S-LCA), amely egy terméknek a munkavállalókra, a közösségekre és a fogyasztókra gyakorolt társadalmi hatásait vizsgálja, biztosítva az etikus termelést és a tisztességes munkavégzési gyakorlatot.
Ez a három módszer együttesen alkotja az LCSA keretrendszert, amely a fenntartható döntéshozatalhoz holisztikus megközelítést biztosít [24].
Az LCSA módszertanát folyamatosan finomítják, és gyakorlatban való alkalmazhatóságát is javítják [25]. Az eljárás széles körben elterjedt a különböző iparágakban, beleértve az építőipart, a szállítást, az energetikát, a gyártást, a mezőgazdaságot és a hulladékgazdálkodást [26]. Az LCSA egyik legjelentősebb alkalmazása a körforgásos gazdaság (Circular Economy, CE) népszerűsítése olyan fenntartható, termelési és fogyasztási modell révén, amely az anyagok újra felhasználását, állapotjavítását, felújítását és újra hasznosítását helyezi előtérbe, a hulladékmennyiségnek és az üvegházhatású gázok kibocsátásának minimalizálása érdekében [27]. Nemzetközi szinten, az LCSA módszertanok globális szabványok előírásait követik, biztosítva a fenntarthatósági értékelések következetességét [28]. Az LCA-t eredetileg a termékek környezeti (karbon)lábnyomának felmérésére fejlesztették ki, felmérve az erőforrás-áramlásokat és a károsanyag-kibocsátást meghatározott rendszerhatárok között. Idővel a gazdasági fenntarthatóság fontosságának köszönhetően, az LCC került előtérbe, vizsgálva a cash flow-t (pénzforgalmat), a költségstrukturálást és az életciklus alatti költségeket. Az utolsó komponenst, az S-LCA-t a különböző iparágak társadalmi hatásainak mérésére vezették be, helyi, nemzeti és globális szinten, ebben olyan szempontokat értékelnek, mint a munkakörülmények, az emberi jogok és a közösségi jólét [29]. Bár az LCSA komplex fenntarthatósági értékelési eszköz, azonban számos kihívás is jelentkezik. Ezek közül a legfontosabbak az adatgyűjtési nehézségek, a készletelosztási problémák, a módszertani ellentmondások, valamint a kockázatértékelésnek az LCA-számításokba való integrálása [30]. Az LCC módszerek a gazdasági modellezés tekintetében meglehetősen bizonytalanok, míg az S-LCA esetében, a társadalmi mutatók egységesített számszerűsítése okoz nehézségeket. Az 1. táblázat az LCA legfontosabb előnyeit és kihívásait foglalja össze.
Előnyök | Kihívások |
Az LCA segítségével kiválaszthatók egy szervezet környezeti viselkedésének fő mutatói, beleértve a környezetállapot felmérésével kapcsolatos mérési és értékelési eljárások | Az LCA alkalmazását jelentős mértékben akadályozhatja a megfelelő és megbízható adatok gyűjtésének nehézségei. |
Az LCA olyan iparági vagy kormányzati szervezeti döntéseket feltételez, amelyek meghatározzák a stratégiai tervezési prioritásokat és irányt, a termék- vagy folyamattervezést és ezeken a területeken az esetleges változásokat. | Az LCA-nak nehézségei vannak az adatleltár létrehozásával, beleértve az allokációt és a késleltetett károsanyag-kibocsátásokat. |
Az LCC fontos felhasználási területe az egyes változatok gazdasági jövedelmezőségének és tőkebefektetésének összehasonlítása. | Az LCA-nak a hatásvizsgálatban gyakori problémája, például, a földhasználat és a keletkező szagok figyelembevétele. |
Az LCC számos olyan költséget mutat ki, amelyek a különböző típusú eszközök egész élettartamuk alatti birtoklásából és használatából származnak. | Az LCA-nak jelentős nehézségei származnak a kockázatértékelési elemeknek a számításba integrálása során. |
Az S-LCA bevonja az érdekelt feleket a célok és a vizsgálati tárgykör meghatározásába, az adatgyűjtésbe és az értékelésbe. | Az LCC-nek egyes iparágakba való bevezetése problematikus lehet, mert módszertana gyakran ütközik más olyan kapcsolódó elképzelésekkel, mint, például, a „teljes költségelszámolás”. |
Az S-LCA társadalmi információkat nyújt a döntéshozóknak, megkönnyíti a társadalom egyes területein élő emberek számára a termelésről és a fogyasztásról alkotott elképzelések megismerését, hatékonyabbá teszi a munkájukat, és végül, minden érdekelt félnek próbál segíteni. | Az LCSA-megközelítés bonyolultsága, amely állítólag a fenntarthatósági teljesítmény megbízható mérését lehetővé teszi, a döntéshozók számára, kihívást jelent. |
Az S-LCA segíti a döntéshozókat az erőforrások fontossági sorrendjének meghatározásában és azok felhasználásában ott, ahol a jó eredményeknek és a kisebb negatív eredményeknek nagyobb a valószínűsége. | Vita van arról, hogy az LCC-nek a költségszinten kell-e maradnia, vagy a hagyományos LCC-keretet meg kell-e változtatni, hogy a gazdaság tágabb szemléletét részesíti előnyben. |
Az S-LCA innovációra ösztönzi a vállalati és az értéklánc szereplőit. | Az S-LCA jelentős problémája a társadalmi mutatók hatáskategóriákhoz és kedvezőtlen kimenetelekhez való viszonyítása. |
Az átlátható _S-LCA információs kommunikáció segíti a cégeket bizalmuk növelésében. | Az S-LCA jelzéseket számszerűsített értékekké konvertálni nehéz, ami az eredmények értékelését túl bonyolulttá teszi. |
Az S-LCA segít a szakembereknek a bonyolult, környezeti, gazdasági és társadalmi tények és adatok rendszerezésében. | Az S-LCA további továbbfejlesztést igényel ahhoz, hogy a társadalmi mutatók pontosabban tudja megállapítani. |
Az S-LCA felhívja az értéklánc szereplőinek figyelmét a fenntarthatósággal kapcsolatos kérdésekre felhívja. | Az S-LCA-től eltérően, az LCC-ből hiányoznak az ok-okozati ciklust követő hatásútvonalak. |
Az 1. táblázatban feltüntetett kihívások ellenére, az LCSA továbbra is alapvető fontosságú eszköz ahhoz, hogy a fenntarthatóságot a döntéshozatalba integrálják; az adatgyűjtés, a hatásvizsgálat és a digitális modellezés terén történő, folyamatos fejlesztések a fenntartható fejlődés irányításának hatékonyságát egyre inkább fokozzák [24], [30].
Az LCSA alkalmazása a hídgazdálkodásban
Az Életciklus Fenntarthatósági Értékelést (LCSA) a különböző építőipari ágazatokban széles körben alkalmazzák, de a hídprojektekben továbbra is korlátozottan kerül előtérbe. Általában az LCSA minden egyes összetevőjét (E-LCA, LCC és S-LCA) külön-külön alkalmazzák, nem pedig integráltan. Kezdetben a hídépítés során használt anyagok környezeti hatásának értékelésére életciklus-értékelést (LCA) alkalmaztak. Az egyik legkorábbi tanulmány [33] szerzői általános LCA-módszert dolgoztak ki az új közlekedési infrastruktúra értékelésére. Tanulmányukban a hagyományos felépítésű hidak élettartamát hasonlították össze egy minimális tartóméretűhíddal, acél tartóssági vizsgálatok eredményeit hasznosítva szerkezeti élettartamuk felmérésekor. Másik vizsgálat során, két hídpályarendszer életciklus-teljesítményét elemezték 60 éves élettartamuk alatt, ezek közül az egyik hagyományos anyagokat, a másik pedig cement kötésű kompozitokat tartalmazott. Modelljük célja a hídpálya élettartamának meghosszabbítása volt, a karbantartási költségek és a környezeti hatások minimalizálása mellett [34].
Du és Karoumi [6] a vasúti hidak környezeti hatásának felmérésére, rendszerszemléleten alapuló LCA-modellt vezettek be. Arra a következtetésre jutottak, hogy az anyaggyártás a legnagyobb környezetterhelésért felelős, míg az építőipari gépek ez irányú hatása csekély. Emellett öt nagy fesztávú híd tervét hasonlították össze, 20 környezeti hatásmutató segítségével, különös figyelemmel a betontípusokra, az acél újra hasznosítási arányára és az anyagválasztásra, mint a környezeti teljesítményt meghatározó kulcstényezőkre.
A hídprojektekben végzett LCA-alkalmazásokkal kapcsolatos kiterjedt kutatás ellenére, az LCC-t továbbra sem alkalmazzák sűrűn, és az S-LCA-t is ritkán építik be a fenntarthatósági értékelésekbe. A jelenlegi tanulmányok elsősorban a környezeti hatásokra és a költségértékelésekre összpontosítanak, de a társadalmi fenntarthatósági szempontokat (pl. közösségi hatás, munkakörülmények) gyakran figyelmen kívül hagyják. A jövőbeli kutatásnak előtérbe kellene helyeznie a teljesen integrált LCSA-modelleket, biztosítva a környezeti, gazdasági és társadalmi dimenziók kiegyensúlyozott megközelítését. A holisztikus fenntarthatósági keretrendszerek kidolgozásával, elérhető lehet, hogy a hídgazdálkodás az életciklus-hatékonyságot javíthatja, a környezeti lábnyomokat csökkentheti, és a hosszú távú költségeket optimalizálhatja.
Hazai viszonylatban az amerikai PONTIS hídgazdálkodási rendszer (BMS) magyar viszonyokra történő adaptációja a hídfenntartási és a vagyonkezelési stratégiák korszerűsítésében jelentős szerepet játszott [35]. A magyar ötéves hídfenntartási és -rehabilitációs program alkalmazásával tovább fejlesztették a hídkezelési modellt, korszerű értékelési eszközök és indikátorok rendszerbe történő integrálásával [36]. Ezek a kezdeményezések rávilágítanak a BMS folyamatos frissítésének fontosságára, a fejlődő infrastrukturális igények és a technológiai fejlesztések nyomon követése érdekében.
Épületinformációs Modellezés (BIM) a hídügyben
Az Épületinformációs Modellezés (BIM) viszonylag új technológia a hídépítésben, de – a szerkezeti elemek pontos, numerikus ábrázolását biztosító 3D modellek használatával –a tervezési pontosságot, az együttműködést és a megépíthetőséget jelentős mértékben javíthatja [37]. Számos tanulmány igazolta, hogy a BIM képes javítani az infrastruktúrát, különösen a nagy mértékű részletességet és összetettséget igénylő hídprojekteket. A több életciklus-fázis közötti interoperabilitás elősegítése érdekében bővíthető hídinformációs sémát fejlesztettek ki, amely a tervezési, építési és fenntartási folyamatokat javítja [38].
Amerikai kutatók bevezették a BrIM (Bridge Information Modeling, Híd Információs Modellezés) keretrendszert, amely integrálja a Bridge Management System (BMS), Hídgazdálkodási Rendszer olyan funkcionális elemeit kapcsolja össze, mint az adatbázisok, az ellenőrzési modulok és az állapotértékelési eszközök. Később automatizált költség- és időgazdálkodási rendszert is fejlesztettek ki a hidakhoz; ez lehetővé teszi teljesítményük nyomon követését, a költségbecslést és a projekt valós idejű megfigyelését előre meghatározott vagy pedig a felhasználó által beállítható paraméterek segítségével [39].
Dawood az elvi és a részletes hídtervezés optimalizálásához, az építkezések sorrendjéhez, az építésmenedzsmenthez, az ütemezéshez és a valós idejű folyamatfigyeléshez BIM-alapú megoldásokat vezetett be annak érdekében, hogy a projekt teljes életciklusa alatt jobb hatékonyságot érjenek el. A BIM és a modern képalkotási és -számítási technológiák integrálásával újszerű keretrendszert javasoltak a híd vagyonkezelésének javítására, különösen pedig a lézeres szkennelés és a modern textúrafelismerés felhasználásával a szerkezeti hibák, például repedés, süllyedés és korrózió kimutatására. Ezeken túlmenően, a BIM-et a hídfenntartási és -javítási programok fejlesztésére is használják. Vizuális keretrendszert dolgoztak ki a betonhídelemek állapotának nyomon követésére, az Excel segítségével a számszerű elemzéshez és a Revit alkalmazásával a vizualizációhoz, automatizált valós idejű információcsere-platformot hoztak létre az egyes hídelemek romlási arányainak nyomon követésére és a karbantartási ütemezés optimalizálására [40].
Kínai kutatók egyesítették a BIM-et és a GIS-t (Térinformatikai Rendszert), döntéstámogató platformot biztosítva a hídkarbantartáshoz. Megközelítésük abból állt, hogy az IFC formátumú BIM modelleket térinformatikai modellekké alakították át. Ezt a megközelítést aztán webalapú, térinformatikai rendszerbe integrált, hídkezelő rendszerbe alkalmazták, amelyekkel a BIM-modellek valós hídfelügyeleti alkalmazásokhoz módosíthatók [41].
A biztonsági ellenőrzés és a fenntartási döntéshozatal javítása érdekében, a hídinformáció-kezelés integrált keretrendszerét is javasolták, biztosítva a szerkezet biztonsági előírásainak betartását. Ennek továbbfejlesztéseként, intelligens hídkezelési és -karbantartási rendszert vezettek be, amely, a szerkezeti problémák proaktív észlelésére és megoldására, valós idejű megfigyelő eszközöket használ, csökkentve ezzel a leromló hidakon a balesetek bekövetkezésének valószínűségét [42].
Újabban BIM alapú Bridge Maintenance System (BMS) rendszert fejlesztettek ki a hibakezelés digitalizálására. Módszerük 3D-s hídhiba-könyvtár (BIM3D) létrehozását, a hibainformációk osztályozását és kódolását, és ezen adatok átfogó vizsgálati adatbázisba történő integrálását foglalta magában. Ez a digitalizált megközelítés lehetővé teszi a gyorsabb hibaazonosítást, a strukturált karbantartási tervezést és – végeredményben – a híd hosszabb élettartamát [43].
Míg számos tanulmány tárta fel a BIM-alkalmazásokat a hídkezelésben, még további kutatásokra van szükség a gyakorlati megvalósítási stratégiák finomítása, a BIM és más digitális eszközök közötti interoperabilitás javítása, valamint a BIM hídprojektekben történő alkalmazásakor, a hosszú távú költséghatékonyság felmérése érdekében. E területek kezelése hozzájárul a BIM technológia fejlesztéséhez és a fenntartható infrastruktúra-fejlesztésben betöltött szerepének optimalizálásához.
Néhány összefoglaló megjegyzés
Az előbbiekben a fenntarthatóságnak egyik lényeges és időszerű alkalmazási területével, a közúti hidakkal foglalkoztunk. A közlekedési infrastruktúrának ezen nagy jelentőségű eleme sok kutatási munka témáját adta, rámutatva a nemzetgazdaságban betöltött szerepére, az általa nyújtott gazdasági előnyökre, valamint azokra a veszteségekre, amelyekkel a forgalomból való időleges kiesése vagy funkcióinak kényszerű korlátozása esetében kell számolnunk. Újabban világszerte egyre sokasodnak azok a vizsgálatok, illetve azok eredményei alapján kifejlesztett modellek, amelyek a jelen gazdasági előnyeivel esetenként akár szembe állítva, a fenntarthatóság olyan kérdéseit vetik fel, mint az utánunk következő nemzedékek irányában megnyilvánuló társadalmi felelősségérzetet.
Irodalom
[1]: Ahmad, D.M. (2025). Development of a Sustainable Bridge Management Model (SBMM) integrating Risk Management, BIM, and LCSA. PhD Thesis. Doctoral School of Multidisciplinary Engineering Sciences, Széchenyi István University, Győr (under review)
[2]: United Nations. 1989. Report of the World Commission on Environment and Development: resolution / adopted by the General Assembly. 42nd session (1987-1988). https://www.un.org/en/ga/cpc/dec 42450.pdf
[3]: Llatas, C., Quiñones, R., et al. 2022. Environmental Impact Assessment of Construction Waste Recycling versus Disposal Scenarios Using an LCA-BIM Tool during the Design Stage. Recycling, 7(6), 82. https://doi.org/10.3390/recycling7060082
[4]: United Nations. 2015. Transforming our world: The 2030 Agenda for Sustainable Development. United Nations General Assembly. https://sdgs.un.org/2030agenda
[5]: Zhao, Z., et al. 2019. Integrating BIM and IoT for smart bridge management. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 371 (022034), https://doi:10.1088/1755-1315/371/2/022034
[6]: Du, G., Karoumi, R. 2013. Life cycle assessment of a railway bridge: comparison of two superstructure designs. Structure and Infrastructure Engineering, 9:11, 1149-1160, https://doi.org/10.1080/15732479. 2012.670250
[7]: Statista.2024.
[8]: American Infrastructure Report Card, American Society of Civil Engineers (ASCE), 2021. https://infrastructurereportcard.org/
[9]: Canadian Infrastructure Report Card, Monitoring the State of Canada’s Core Public Infrastructure, 2019. http://canadianinfrastructure.ca/en/municipal-roads.html
[10]: Federal Statistical Office of Germany (Statistischen Bundesamt), 2021. https://www.destatis.de/EN/Press/2021/07/PE21_N048_61.html
[11]: Feghhi, M., Khedmatgozar Dolati, S. S., et al. 2024. A New Framework for Condition and Risk Assessment for Sustainable Management of PT Bridges. Sustainability, 16(22), 9703. https://doi.org/10.3390/su16229703
[12]: Shivam, S. 2024. Efficient Bridge Management System: A Comprehensive Approach for Sustainabi-lity of Bridge. Journal of Chemical Health Risks, 14(3), 1831-1845. https://www.jchr.org/index.php/JCHR/article/view/4842
[13]: Penadés-Plà, V., García-Segura, T., et al. 2016. A Review of Multi-Criteria Decision- Making Me-thods Applied to the Sustainable Bridge Design. Sustainability, 8, 1295. https://doi.org/10.3390/su8121295
[14]: Navarro, I., Yepes, V., et al. 2021. Sustainability life cycle design of bridges in aggressive environ-ments considering social impacts. International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, 9(2) 93-107. https://doi:10.2495/CMEM-V9-N2-93-107
[15]: Milić, I., & Bleiziffer, J. 2024. Life cycle assessment of the sustainability of bridges: methodology, literature review and knowledge gaps. Frontiers in Built Environment, 10. https://doi.org/10.3389/fbuil.2024.1410798
[16]: Pelden, S., Banihashemi, S., et al. 2025. Enhancing infrastructure planning and design through BIM-GIS integration. Structure and Infrastructure Engineering: Maintenance, Management, Life-Cycle Design and Performance. https://doi.org/10.1080/15732479. 2025.2461629
[17]: Saback de Freitas Bello, V., Popescu, C., et al. 2022. Framework for Bridge Management Systems (BMS) Using Digital Twins. In: Pellegrino, C., Faleschini, F., et al. (eds) Proceedings of the 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures. EUROSTRUCT 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol. 200. 687–694. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-91877-478
[18]: Lee SH, An LS, et al. 2025. Risk-based bridge life cycle cost and environmental impact assessment considering climate change effects. Sci Rep. 3;15(1):725. PMID: 39753640; PMCID: PMC11698832, https://doi.10.1038/s41598-024-82568-4
[19]: Raeisi, F., Algohi, B., et al. 2021. Reducing carbon dioxide emissions through structural health monitoring of bridges. J Civil Struct Health Monit, 11, 679–689. https://doi.org/ 10.1007/s13349-021-00474-z
[20]: Pang, B., Yang, D., et al. 2015. Life cycle environmental impact assessment of a bridge with dif-ferent strengthening schemes. The International Journal of Life Cycle Assessment 20(9) 1300-1311. https://doi:10.1007/s11367-015-0936-1
[21]: Kloepffer, W. 2008. Life cycle sustainability assessment of products. Int J Life Cycle Assess 13, 89. https://doi.org/10.1065/lca2008.02.376
[22]: Valdivia, S., Ugaya, C.M.L., et al. 2013. A UNEP/SETAC approach towards a life cycle sustainability assessment – our contribution to Rio+20. Int J Life Cycle Assess vol. 18, 1673–1685. https://doi.org/10.1007/s11367-012-0529-1
[23]: Schramm, A., Richter, F., et al. (2020). Life Cycle Sustainability Assessment for manufacturing – analysis of existing approaches. Procedia Manufacturing, vol. 43, 712-719. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020. 02.115
[24]: Larsen, V. G., Tollin, N., et al. 2022. What are the challenges in assessing circular economy for the built environment? A literature review on integrating LCA, LCC and S-LCA in life cycle sustainability assessment, LCSA. Journal of Building Engineering, 50, 104203 https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104203
[25]: Pradip P. K., Deepjyoti D. 2020. Advancing Life Cycle Sustainability Assessment Using Multiple Crite-ria Decision Making, Life Cycle Sustainability Assessment for Decision-Making, ScienceDirect In the book: Life Cycle Sustainability Assessment for Decision-Making 205-224. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818355-7.00010-5
[26]: Mondello, G., Salomone, R. 2020. Assessing green processes through life cycle assessment and other LCA related methods. Studies in Surface Science and Catalysis, vol. 179, 159-185. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64337-7.00010-0
[27]: Anastasiades, K., Blom, J. et al. 2020. Translating the circular economy to bridge construction: Lessons learnt from a critical literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 117, 109522. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109522
[28] Balasbaneh, A.T., Marsono, A.K.B. 2020. Applying multi-criteria decision-making on alternatives for earthretaining walls: LCA, LCC, and S-LCA. Int J Life Cycle Assess 25, 2140–2153. https://doi.org/10.1007/s11367-020-01825-6
[29]: Finkbeiner, M. 2014. The International Standards as the Constitution of Life Cycle Assessment: The ISO 14040 Series and its Offspring. In: Klöpffer, W. (eds) Background and Future Prospects in Life Cycle Assessment. LCA Compendium – The Complete World of Life Cycle Assessment. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-017-8697-3
[30]: Valdivia, S., Ugaya, C.M.L., et al. 2013. A UNEP/SETAC approach towards a life cycle sustainability assessment – our contribution to Rio+20. Int J Life Cycle Assess vol. 18, 1673–1685. https://doi.org/10.1007/s11367-012-0529-1
[31]: Finkbeiner M, Schau EM, et al. 2010. Towards Life Cycle Sustainability Assessment. Sustainability. vol. 2(10) 3309-3322. https://doi.org/10.3390/su2103309
[32]: Chang, Y. J., Neugebauer, S., et al. 2017. Life cycle sustainability assessment approaches for manu-facturing. In the book: Sustainable Manufacturing, 221-237. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48514-0_14
[33]: Itoh, Y., Kitagawa, T. (2003). Using CO2 emission quantities in bridge lifecycle analysis. Engineering Structures, vol. 25, 565-577. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(02)00167-0
[34]: Keoleian, G., Kendall., A., et al. 2005. Life Cycle Modeling of Concrete Bridge Design: Comparison of Engineered Cementitious Composite Link Slabs and Conventional Steel Expansion Joints. Journal of Infrastructure System, vol. 11. ASCE. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1076-0342(2005)11:1(51)
[35]: Agárdy, G., Gáspár, L., et al. 2000. Adaptation of PONTIS BMS to Hungarian conditions. 4th Bridge Engineering Conference, Adelaide, Australia. 61-70.
[36]: Molnár, I., Gáspár, L., et al. 2002. Hungarian 5-year Bridge Maintenance and Rehabilitation Program, as a part of Asset Management. IABSE Symposium Report. Vol. 86. 34-42. https://doi.org/10.2749/222137802796336180
[37]: Rolfsen, C, N., Lassen, A, K., et al. 2021. In the book: ECPPM 2021 – eWork and eBusiness in Architecture, Engineering and Construction, Chapter: The use of the BIM-model and scanning quality assurance of bridge constructions. 1st edition, Taylor & Francis Group. 4 p.
[38]: Shim, C., Yun, N., et al. 2011. Application of 3D Bridge Information Modeling to Design and Con-struction of Bridges. Procedia Engineering, vol. 14, 95-99. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011. 07.010
[39]: Marzouk, M. M., Hisham, M. 2014. Implementing earned value management using bridge information modeling. KSCE Journal of Civil Engineering, vol. 18, 1302–1313. https://doi.org/10.1007/s12205014-0455-9
[40]: Dawood, M. 2018. BIM Based Bridge Management System. In: Şahin, S. (eds) 8th International Conference on Engineering, Project, and Product Management (EPPM 2017). EPPM 2017. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-74123-917
[41]: Wan, C., Zhou, Z., et al. 2019. Development of a Bridge Management System Based on the Building Information Modeling Technology. Sustainability, 11, 4583. https://doi.org/10.3390/su11174583
[42]: Zhou, Z. 2022. An Intelligent Bridge Management and Maintenance Model Using BIM Technology. Mobile Information Systems, vol. 2022, Article ID 7130546, 9 p. https://doi.org/10.1155/2022/7130546
[43]: Li, S., Zhang, Z., et al. 2023. Development of a BIM-based bridge maintenance system (BMS) for managing defect data. Sci Rep 13, 846. https://doi.org/10.1038/s41598-023-27924-6
Erre a szövegre így hivatkozhat:
Dema Ahmad, Bencze Zsolt, Gáspár László: Hidak életciklus fenntarthatóságának értékelése 2025, DOI: 10.36246/UL.2025.1.01