Abaixo está o não-corrigida máquina de ler o texto do presente capítulo, pretende-se fornecer os nossos próprios mecanismos de pesquisa e externo mecanismos altamente rico, capítulo-representante de texto pesquisável de cada livro. Uma vez que é material não corrigido, por favor considere o seguinte texto como um proxy útil, mas insuficiente para as páginas do livro autoritativo.a criação de um novo paradigma renova e reestrutura uma vasta rede de sistemas de infra-estruturas existentes para ajudar a dar resposta a uma série de 21.ª centuraisperativas constitui um desafio complexo e a longo prazo para os Estados Unidos e os seus cidadãos. No entanto, continuar a utilizar os mesmos processos de tomada de decisão, métodos de construção e Práticas Operacionais que os utilizados no século XX permitirão obter os mesmos resultados: aumento dos casos de desajustamentos de serviços, aumento dos custos de exploração e reparação e possibilidade de falhas em cascata e catastróficas. Responder a estes desafios century’s exige uma revisão fundamental dos objectivos e do valor dos sistemas de infra-estruturas críticas e dos actuais processos de tomada de decisão e investimento relacionados com infra-estruturas. Embora assustador, esta nova nação pode produzir um novo paradigma a partir do qual desenvolver soluções práticas para questões complexas.Alguns dos ingredientes necessários para criar os novos paradigmas acima referidos estão actualmente disponíveis. No documento de trabalho ” para sistemas de infra-estruturas críticas sustentáveis: Enquadramento theC hallenges—realizado em Maio de 2008, sob os auspícios do National Research Council’s do Conselho sobre a Infra-estrutura e 31

o Ambiente Construído, os participantes identificaram um conjunto de novas tecnologias e materiais, iniciativas em curso e as opções de financiamento que podem fornecer a base para avançar com novas abordagens para a renovação de infra-estruturas e investimento. T echnologies a nd m A T eri a ls Research produziu tecnologias para monitorizar a con dição e o desempenho e para melhorar a gestão dos sistemas de infra-estruturas; novos materiais para a construção e reparação de componentes de infra-estrutura; novos conhecimentos sobre a natureza inter-relacionados de água e esgoto, energia, transportes e telecomunicações; sistemas e modelos para simular as consequências da deterioração da infra-estrutura para que medidas preventivas podem ser tomadas para evitar falhas. Hoje, os sistemas de auto-diagnóstico, auto-cura e auto-reparação podem ser projetados para proporcionar uma maior resiliência, menos interrupções de serviço de longo prazo e menores custos de ciclo de vida (Amin e Stringer, 2008). Os edifícios podem ser concebidos para fornecer a sua própria electricidade utilizando colectores solares e, em alguns casos, a electricidade em excesso que pode ser vendida de volta a empresas de energia eléctrica. Turbinas eólicas e baterias mais poderosas podem aumentar outras fontes de energia para a geração de energia no local. Os sistemas descentralizados e descentralizados de tratamento de águas residuais oferecem novas possibilidades de expansão de sistemas centralizados ou de construção de novos sistemas autónomos. Os novos sistemas de telecomunicações, como o wireless mesh, podem ser mais resistentes do que os sistemas atuais e podem ajudar a permitir mais teletrabalho e menos viagens domicílio / trabalho (Doshi et al., 2007). Na Europa, estão a ser construídos comboios magnéticos para tomar a vantagem das linhas ferroviárias existentes, reduzindo simultaneamente o custo da energia para alimentar o comboio em um terço (Toffler Associates, 2008). A investigação em curso tem o potencial de alterar significativamente a forma como os Serviços são prestados no futuro. Por exemplo, pesquisadores estão estudando a utilização de células de combustível microbiano para converter resíduos complexos em eletricidade, com foco no tratamento de águas residuais ou instalações de resíduos sólidos (Lovley, 2009). O primeiro protótipo foi instalado regularmente, com base numa fábrica de cerveja, utilizando resíduos orgânicos da fábrica de cerveja para produzir electricidade. Estão também em curso a investigação e o desenvolvimento de sistemas que produzem electricidade e água quente utilizando estradas asfaltadas e áreas de estacionamento existentes (WPI, 2008). E estão a ser desenvolvidos sistemas de tratamento de água que utilizam sistemas de infra-estruturas críticas sustentáveis ultraviolet32 em vez de cloro, uma substância volátil (McClean, 2007). Até à data, ninguém captou toda a gama de tecnologias inovadoras que estão a ser utilizadas ou a investigação que está a ser empreendida nas universidades e noutros locais. Algumas destas tecnologias existentes ou emergentes podem fornecer avanços que podem levar a novas formas de prestação de serviços essenciais e mudar a natureza de tooday’s sistemas de infra-estrutura. A utilização generalizada de novas tecnologias e materiais poderia criar infra-estruturas mais duráveis, fiáveis e de resiliência com impactos ambientais mais benignos.Muitos grupos e indivíduos reconheceram a necessidade de criar sistemas de infra-estruturas críticas para a nation’s e propuseram várias soluções. Já foi desenvolvido um conjunto de documentos, planos e estratégias para a reparação e modernização da infra-estrutura no seu conjunto ou para lidar com sistemas específicos, como os sistemas de abastecimento de água. A nível regional, estadual e local,as organizações comunitárias, governamentais, sem fins lucrativos e do sector privado estão a desenvolver e a implementar estratégias para enfrentar um ou mais desafios relacionados com as infra-estruturas através das fronteiras jurisdicionais e políticas. A seguir estão exemplos de suchinitiatives: • Para o Memphis região metropolitana, que inclui porções de Tennessee, Mississippi e Arkansas, bem como de 40 cidades individuais, de um quadro conceitual intitulado Ver, por exemplo, “America’s de Infra-estrutura: aumentar ou CrashingDown” (Katz et al., 2007); “Guiding Principles for Strengthening America’sInfrastructure” (CSIS, 2006); “A New Bank to Save Our Infrastructure” (Ehrlichand Rohatyn, 2008); “Time for an Infrastructure Overhaul” (Little, 2007); “It’sTime to Rebuild America” (Rohatyn and Rudman, 2005); “Report Card forAmerica’s Infrastructure—2009” (ASCE, 2009); and “Main Street, Not WallStreet, Should Fix Crumbling Infrastructure” (Sebelius and Stern, 2008). See, for example, Critical Issues in Transportation (TRB, 2006); O Limpo, Água Potável, Água de Infra-estrutura de Gap Analysis (U.S. EPA, 2002); Um EconomicStrategy para Investir em America’s de Infra-estrutura (Deshpande e Elmendorf,2008); Distribuição de Energia e Água Interdependência Questões: Melhores Práticas e Lições Aprendidas (U.S. EPA, 2005); o Futuro de Investimento em Água Potável e WastewaterInfrastructure (CBO, 2002). A área é descrita da seguinte forma: embora a região metropolitana de Memphis seja composta por duas partes distintas e geograficamente desiguais devido ao efeito do Rio Mississippi, ainda é uma unidade. Duas pontes de dois carros e dois carris conectam a cidade através do Mississippi. Enquanto as areas urbanizadas estão criando um novo paradigma 33

“um futuro estratégico global” foi emitido com a missão declarada: “estabelecer a região de Memphis como uma região dinâmica, em crescimento, energética, Metropolitana fortemente conectada à economia global” (Boyle and Associates, 2009). O quadro aborda muitos aspectos da economia region’s, seus sistemas de infra-estrutura crítica, e um plano de investimento e gestão que explicitamente cruza jurisdições para permitir mudanças significativas. “€¢no Estado de Indiana, Os departamentos de transporte e Agricultura empreenderam “€œa iniciativa conjunta para explorar o potencial para grandes melhorias de infra-estrutura estaduais que podem estrategicamente apoiar e conduzir Indiana’s crescimento econômico ” (Purdue University, 2006, p. 2). A Oficina de sonho do Estado de Indiana foi realizada para identificar novas e dramáticas melhorias na infra-estrutura de transporte subterrâneo que iria acomodar as necessidades atuais e futuras para . . . Energia, Banda Larga, comunicações, Pecuária/Agricultura, tratamento de tempestades/águas residuais e Abastecimento De Água Doce (ibidem). “a coalizão América 2050 é uma” iniciativa nacional para enfrentar a infra-estrutura, desenvolvimento econômico e desafios ambientais da nação como nos preparamos para adicionar cerca de 130 milhões de americanos adicionais até o ano 2050 ” (América 2050, 2009). O objetivo deste esforço, guiado por uma coalizão de planejadores regionais, estudiosos, e mak – ers política, é desenvolver um quadro para o crescimento futuro nation’s que considera as tendências, tais como rápido crescimento populacional e mudança demográfica, mudança climática global, o aumento do comércio exterior, e sistemas de infra-estrutura que estão atingindo a capacidade. • Blueprint América foi desenvolvido por fundações sem fins lucrativos, para “shine um inexorável spotlight” no America’s decadente e negligenciadas infra-estrutura para educar o público sobre as infra-estruturas críticas e questões relacionadas com a política de escolhas que precisam ser feitas (PBS, 2009). nos dois lados do rio não são contíguos, são altamente interativos e desenvolveram-se estreitamente juntos. São, portanto, considerados parte da mesma área metropolitana (Boyle and Associates, 2009).34 sistemas de infra-estruturas críticas sustentáveis As iniciativas e estratégias em curso, baseadas na comunidade, constituem uma fonte de abordagens criativas e colaborativas para a renovação das infra-estruturas que atravessam fronteiras jurisdicionais e institucionais. Na ausência de uma visão global ou de um conceito para sistemas críticos de infra-estruturas, estes planos, iniciativas e estratégias foram desenvolvidos de forma independente, cada um com o seu próprio conjunto de objectivos.F em uma nce M ech um nisms Confrontados com a cara renovação de infra-estruturas de projetos, pessoas, organizações e comunidades têm propostas inovadoras opções de financiamento que incluem parcerias público-privadas(Orr, 2007), a reestruturação da Rodovia Fundo Fiduciário, increasedreliance em taxas de utilização, tais como aqueles para estradas com portagem e de alta ocupação de pedágio, o uso de fundos públicos de pensão (Sebelius e de Popa,2008), a privatização (Anderson, 2008), e o estabelecimento de metaprêmios infra-estrutura de banco (Ehrlich e Rohatyn, 2008). A propriedade e os mecanismos de financiamento implicam diferentes níveis de risco, envolvem questões de equidade social (por exemplo, acesso a serviços de acordo com a capacidade de pagamento one’s), e impacto sobre a forma como o público valoriza os serviços prestados. Cada abordagem tem implicações sociais e financeiras a curto e a longo prazo e nenhuma abordagem única seria adequada a todas as situações. A escolha da abordagem mais adequada para uma situação específica dependeria dos objectivos a atingir.Embora os avanços tecnológicos, as iniciativas comunitárias e as opções de financiamento ofereçam a promessa de novas formas de abordar a renovação das infra-estruturas críticas, têm sido pontuais,concentrando-se frequentemente numa questão, num tipo de sistema ou num conjunto de soluções. Concentrando-se em projectos, tecnologias, mecanismos de financiamento ou objectivos estritamente definidos, os esforços ad hoc correm o risco de desperdiçar recursos escassos e de aumentar a probabilidade de consequências graves e não intencionais. Um quadro é necessário para criar uma estrutura dentro da qual as atividades em curso, conhecimento e tecnologias podem ser alinhados e alavancados para apoiar a renovação de infra-estrutura criti-cal e também para ajudar a alcançar alguns dos imperativos do século 21 thenation’S.Criar um novo paradigma 35

um quadro para o desenvolvimento de sistemas de infra – estruturas S U S TA I n A B L E C R I T I C A L O objectivo de um quadro é criar um ambiente para o desenvolvimento de soluções de curto e longo prazo para questões complexas que envolvam uma multiplicidade de partes interessadas. Um quadro pode oferecer a estrutura para estabelecer expectativas públicas sobre a confiabilidade, resiliência, eficiência e custo de sistemas de infraestrutura crítica e pode orientar ações para soluções que sejam fisicamente resilientes, socialmente justas, rentáveis e ambientalmente viáveis. Os seguintes são os componentes essenciais de tal estrutura: â € ¢ uma visão ampla e convincente que irá inspirar indivíduais e organizações para se reunir para ajudar a atender 21 cen – tury imperativos, renovando o nation’s sistemas infra – estrutura crítica. Tal visão focaria em um futuro de competitividade econômica, independência energética, sustentabilidade ambiental e qualidade de vida, não um legado de deterioração de concreto, aço e cabos. â € ¢ um foco em fornecer os serviços essenciais que envolvem água e águas residuais, energia, mobilidade e conectividade”€”em contraste com a modernização de instalações físicas individuais ” € ” para promover o pensamento Inno – vativo e soluções. â € ¢ reconhecimento das interdependências entre os sistemas críticos de infra – estrutura para permitir a realização de múltiplos objetivos e evitar soluções estritamente focadas que podem muito bem ter consequências graves, não intencionais. â € ¢ abordagens colaborativas, baseadas em sistemas para alavancar os recursos disponíveis e fornecer soluções rentáveis através de fronteiras institucionais e jurisdicionais. â € ¢ medidas de desempenho para proporcionar uma maior transparência na tomada de decisões, quantificando as ligações entre os investimentos de infra-estrutura, a disponibilidade de serviços essenciais, e outros imperativos nacionais. Os americanos da visão assumiram grandes desafios quando os líderes comunicaram efectivamente a importância e o significado das questões em jogo. O presidente Dwight D. Eisenhower apresentou 36 sistemas de infra-estrutura crítica sustentável

uma visão para a segurança nacional baseada em parte na construção de um sistema rodoviário interestadual. Sua visão inspirou o country’líderes do setor público e privado a projetar, planejar, financiar e construir esse sistema. Presidente John F. Kennedy’s apelo para a nação para aterrar um homem na Lua e voltar em segurança à terra na década de 1960 foi igualmente inspirador. Este desafio foi enfrentado através de um esforço colaborativo de cientistas, engenheiros,empresários e funcionários do governo e foi apoiado por defensores da fiscalidade. Os Estados Unidos não têm atualmente uma visão para seus sistemas de infraestrutura criti-cal para orientar o desenvolvimento de conceitos,estratégias, objetivos declarados para sua configuração futura, nível de desempenho ou nível de serviços. As Políticas, os procedimentos e os processos de tomada de decisão actuais não deverão conduzir ao desenvolvimento de uma rede de sistemas que responda às necessidades sociais, económicas e ambientais actuais e futuras. The last Congressional initiated review of the condition of nation’s critical infrastructure systems concluded in 1988 with the publication of Fragile Foundations: a Report on America’sPublic Works. O relatório encontrou “provas convincentes de que a qualidade da infra-estrutura America’s mal é adequada para satisfazer os requisitos actuais e insuficiente para satisfazer as exigências do futuro crescimento económico e desenvolvimento” (NCPWI, 1988,p. 1). Para melhorar os sistemas de infra-estruturas, as frágeis Fundaçõesrecomendaram uma estratégia alargada e a longo prazo que envolvia o governo, o sector privado e o público. Vinte anos depois, os líderes do governo e da indústria não pediram uma estratégia de longo prazo baseada no exterior, colaborativa e colaborativa, e consequentemente não foi desenvolvida. É agora necessária uma visão que inspire e reúna os líderes empresariais, comunitários, académicos e governamentais para resolver questões relacionadas com os sistemas de infra-estruturas críticas. Não deve ser uma visão de concreto, aço e cabos, mas sim uma das expectativas de competitividade económica, redução da dependência do petróleo importado, alta qualidade de vida e harmonia com o ambiente. Na ausência de uma tal visão, continuarão a existir iniciativas e Investimentos ad hoc para sistemas de infra-estruturas críticas impulsionados por forças económicas ou recuperações disas-ter, mas será difícil integrá-los numa abordagem coerente para dar resposta às necessidades do século XXI.Criar um novo paradigma 37

f ocus on P roviding e ssen t I A L S ervices cidadãos e empresas esperam que os serviços essenciais “água e águas residuais, energia, mobilidade e conectividade” será disponível sem interrupções. No entanto, o crescimento das empresas e da população já ultrapassou a capacidade dos sistemas existentes para responder a essas expectativas, tal como evidenciado pelas perturbações dos transportes, pela poluição do ar e da água e pelas crescentes situações de perturbação da energia e dos serviços. Para que as partes interessadas compreendam plenamente o que está em risco e quais as escolhas a fazer, o diálogo público tem de ser reformulado como um debate sobre a melhor forma de prestar serviços essenciais”€”, em oposição ao seu actual enfoque nos méritos e deficiências dos sistemas físicos individuais. Como parte desta discussão, será necessário desenvolver respostas a perguntas como o seguinte: â € ¢ Quais são as expectativas do public’s para os níveis de ser-vícios a ser fornecidos por sistemas de infra-estrutura crítica? â € ¢ Quais são as suas expectativas em relação à resiliência destes sistemas? â € ¢ que ações serão necessárias para alcançar essas expectativas? â € ¢ quanto dinheiro são as pessoas e as empresas dispostos a investir agora e nos próximos anos? â € ¢ que alternativas estão disponíveis para as práticas tradicionais para a prestação de serviços essenciais? â € ¢ que ações são necessárias para desenvolver sistemas que são fisicamente, socialmente, financeiramente e ambientalmente sustentáveis? Mudando a conversa de deterioração, sistemas de engenharia para a prestação de serviços essenciais que afetam everyone’s de qualidade de vida pode reorientar stakeholders’ atenção no valor final de tais serviços. Ao fazê-lo, proporcionará oportunidades para um pensamento mais criativo, um maior envolvimento por parte de uma gama mais vasta de partes interessadas e uma gama mais robusta e diversificada de possíveis soluções para a prestação de serviços e renovação de infra-estruturas.38 SUSTENTÁVEL, INFRA-estrutura CRÍTICA de SISTEMAS

R ecogni t ion s I n t erdependencies Um mongC ri t ic a l I n f r a e s t ruc t ure S ys t ems Proporcionando resistente e confiável infra-estrutura systemsrequires transversais, abordagens colaborativas para permitir theidentification e mitigação de vulnerabilidades e a mobilização de recursos e soluções. Tais abordagens são possíveis e práticas, como evidenciado pelos esforços destacados anteriormente neste capítulo que estão ocorrendo na região metropolitana de Memphis, em Indiana e em outros lugares. Encontrar formas de colaborar entre as fronteiras institucionais e jurídicas pode ajudar a permitir a realização de objectivos múltiplos, tais como a redução das emissões de gases com efeito de estufa,a protecção do abastecimento de água e o trabalho no sentido da sustentabilidade ambiental. Além disso, pode ajudar a evitar soluções focalizadas com consequências graves e não intencionais, trazendo mais informação e mais partes interessadas para a mesa. Considerando as interacções entre a água, as águas residuais, a energia, os transportes, as telecomunicações e o ambiente, deverá ser possível desenvolver soluções que satisfaçam múltiplos objectivos e sejam sustentáveis para as gerações futuras.Os acordos institucionais existentes e os processos de tomada de decisões inibem uma reflexão eficaz sobre as interacções entre os vários sistemas de infra-estruturas, sobre o seu desempenho global na prestação de serviços e sobre os custos de funcionamento e manutenção destes sistemas ao longo de um período de vida de 50 a 100 anos. A mudança do diálogo público para se centrar nos serviços essenciais, na natureza regional dos sistemas de infra-estruturas e nas suas interdependências proporcionará oportunidades para reunir as partes interessadas de uma série de organizações relacionadas com a infra-estrutura para debater questões que ultrapassam os limites institucionais, jurisdicionais e políticos. Dentro de casa, eles podem potencialmente identificar novas formas de alavancar os recursos, otimizar os investimentos e identificar soluções que alcançam múltiplos objetivos.Embora os sistemas de infra-estruturas sejam construídos e operados para fornecer serviços essenciais, complexos e variados às sociedades, o seu desempenho ou eficácia raramente é avaliado para criar um novo paradigma 39 objectivos sociais,tais como a saúde e a segurança, a relação custo-eficácia ou a fiabilidade (NRC, 1995). A falta de medidas de desempenho inibe a transparência e a tomada de decisões eficazes sobre investimentos relacionados com infra – estruturas, porque não é claro quais os resultados que podem ser esperados ou quais os resultados que são realmente alcançados por esses investimentos. Um primeiro passo no desenvolvimento de um sistema eficaz de medição de desempenho é estabelecer objectivos e metas para os elementos a serem mensurados”, por exemplo, o nível de serviços a serem fornecidos por sistemas de infra – estruturas críticas. Os dados sobre os níveis actuais de ser-vice podem fornecer uma base de referência. Os investimentos em infra-estruturas podem então ser medidos em função da linha de base para determinar se os níveis de serviços estão a melhorar ou a diminuir, permitindo a tomada de medidas adequadas. Serão necessárias pelo menos três grandes categorias de medidas para avaliar o desempenho da infra-estrutura.: eficácia, reli – capacidade e custo (NRC, 1995). Pode ser utilizada uma variedade de formas para fornecer dados de desempenho em tempo real e feedback público, incluindo sensores e outras tecnologias de monitorização. Informações de desempenho transparentes e prontamente disponíveis podem levar a mudanças nos comportamentos das instituições e dos indivíduos, alterar percepções sobre o valor da infraestrutura e levar a uma maior responsabilidade sobre os resultados dos investimentos em infraestrutura. Por exemplo, o primeiro edifício comercial net-zero electric nos Estados Unidos tem uma exibição gráfica dinâmica no lobby que mostra a operação do “tempo real” da construção em um formato de painel e inspirou os funcionários a economizar energia, desligando as luzes e tomando outras medidas semelhantes (Grabowski, 2008). Um sistema de medição do desempenho com objectivos múltiplos promoveria uma maior transparência na tomada de decisões, uma melhor informação para a tomada de decisões e uma melhor compreensão das ligações entre o investimento em infra – estruturas e a competitividade económica, a qualidade de vida e a qualidade ambiental. Poderia também ajudar a comunicar o que está em jogo e os riscos envolvidos quando os investimentos em infra-estruturas críticas estão a ser considerados. As medidas de desempenho também podem ajudar a estab-lish apoio público de longo prazo para investimentos em infra-estrutura entre os seus cidadãos users—, empresas, organizações sem fins lucrativos, definido como um edifício com um consumo líquido de energia de zero ao longo de um ano typi – cal: ou seja, a energia produzida menos a energia utilizada é igual a zero (Grabowski, 2008).40 Sistemas de infra – estruturas críticas sustentáveis(NRC, 1995).Um primeiro passo importante na criação de um novo paradigma consiste em reunir aqueles que têm um papel essencial no cumprimento dos 21 imperativos do século e que já estão envolvidos em esforços de infra-estruturas sustentáveis. Incluem proprietários de infra-estruturas, designers, engenheiros, financiadores, reguladores e decisores políticos, bem como ecologistas, activistas comunitários, cientistas e investigadores. No âmbito do seu trabalho, os peritos nestas áreas podemdefinir uma gama completa de novas abordagens, tecnologias e materiais para a prestação de serviços de mobilidade,conectividade, água, águas residuais e poder para atingir múltiplos objectivos.Poderão igualmente identificar novas abordagens em matéria de tomada de decisões,financiamento, operações e processos relacionados com infra-estruturas. Os resultados de tal reunião poderia servir para iniciar um esforço colaborativo a mais longo prazo para desenvolver uma visão, conceitos e objectivos para os sistemas de infra-estrutura crítica nation’s e, em seguida, para identificar as políticas, práticas e recursos necessários para implementar a visão. Os resultados poderão ser Sistemas de infra-estruturas críticas, fisicamente, economicamente, socialmente e ambientalmente sustentáveis para os próximos 50 anos.Criar um novo paradigma 41