[ca] El creixement de les ciutats arreu del món porta associat un increment en la demanda d'infraestructures de sanejament i drenatge. Combinat amb els efectes del canvi climàtic, la situació d'aquests sistemes en entorns urbans és crítica. Bona part dels sistemes de clavegueram existents requereixen una renovació urgent, d'altres han de ser construïts en zones en creixement, mentre que l'escolament superficial d'aigua pluvial esdevé una amenaça quant a inundacions degut a la impermeabilització del sòl. En aquest context, cal determinar quines són les millors pràctiques per reduir aquestes problemàtiques i al mateix temps adaptar les ciutats al canvi climàtic. En resposta a aquestes demandes, aquesta tesi estudia l'ecoeficiència dels sistemes de sanejament i drenatge urbà per determinar les millors alternatives en diferents contextos urbans. Així, es fa ús del marc de l'ecologia industrial, tot aplicant mètodes específics com l'anàlisi del cicle de vida (ACV), l'anàlisi dels costos del cicle de vida (ACCV) i l'ecoeficiència. Aquesta recerca interdisciplinària requereix mètodes addicionals, com ara estudis estadístics o anàlisis experimentals. El cicle de vida de les xarxes de clavegueram ha estat àmpliament analitzat i s'ha pogut observar que els materials de la canonada no són els únics determinants de l'impacte ambiental d'una solució constructiva per clavegueram. En alguns casos, la contribució de la rasa pot representar fins un 80% dels impactes ambientals de l'etapa constructiva, fet rellevant de cara a la presa de decisions. Mitjançant un estudi estructural paramètric s'han trobat les solucions constructives equivalents amb menor impacte ambiental. Així, reduir l'ús de formigó en les rases i reutilitzar els materials del sòl excavats pot significar una millora ambiental. Per altra banda, l'etapa d'operació mostra reptes en l'àmbit del planejament urbà. S'han comparat el municipi costaner de Calafell (Espanya, clima mediterrani) i Betanzos (Espanya, clima atlàntic). La ubicació de l'estació depuradora de Calafell a una cota més elevada que el municipi fa que el consum d'energia de bombeig (0.47 kWh/m3) sigui major que a Betanzos (0.11 kWh/m3), on l'aigua circula per gravetat. A més, s'han observat emissions gasoses al clavegueram a través de campanyes de mostreig. Principalment es van detectar majors emissions durant l'estiu associades a les elevades temperatures i en zones de turbulència del clavegueram. A més, mitjançant un estudi d'ecoeficiència, es van comparar els resultats ambientals i econòmics del cicle de vida del clavegueram i es va trobar que, independentment del clima i l'estructura urbana del municipi, l'etapa d'operació és la que genera més impactes ambientals (fins el 74% dels impactes), mentre que la instal·lació (és a dir, la rasa) contribueix als costos econòmics (70-75%). El debat de la centralització vers la descentralització de les infraestructures s'ha estudiat en un entorn insular (Menorca, Espanya) amb problemàtica turística. Ambientalment, sembla que un escenari centralitzat en què es connecta l'assentament a una depuradora de gran capacitat és beneficiós degut a les economies d'escala. Aquest escenari generaria un 12% menys impacte que descentralitzar parcialment amb fosses sèptiques o un 36% respecte a tractar el flux estacional en uns aiguamolls construïts. En general, els resultats depenen de la duració de l'època turística. En l'àmbit de la prevenció d'inundacions, s'aporta una nova visió, doncs es tracta d'un dels primers estudis que integra l'impacte ambiental i econòmic d'invertir en mesures preventives amb els danys evitats. Aquests són de gran interès per a la planificació urbana. En base a dos climes i sistemes diferents, s'han analitzat les rieres del Maresme (Catalunya) i un sistema verd implantat al Brasil. Des d'una perspectiva metodològica, els estudis d'inundacions aporten una discussió en l'àmbit de les metodologies d'ACV i en com abordar les conseqüències de les inundacions des d'un punt de vista integrador.

[en] The growth of cities worldwide is associated with an increasing demand for sanitation and drainage infrastructure in the context of the water cycle. Combined with the effects of climate change, the situation of these systems in urban environments is critical. Part of the existing sewer networks require an imminent renovation, others must be constructed in developing areas, whereas stormwater runoff becomes a threat in terms of flooding because of the soil imperviousness. In this context, we must determine the best practices aimed at reducing these issues from an innovative environmental and economic viewpoint and at the same time adapt cities to climate change. In response to this demand, this dissertation assesses the eco-efficiency of urban sanitation and drainage systems to determine the best alternatives in different urban contexts. To this end, the industrial ecology framework is used by applying specific methods such as life cycle assessment (LCA), life cycle costing (LCC) and eco-efficiency. This interdisciplinary research requires additional methods, such as statistical studies or field experimental analyses. The life cycle of sewers was widely analyzed and it was observed that pipe materials are not the only factors that determine the environmental impacts of a sewer constructive solution. In some cases, the trench might contribute to 80% of the environmental impacts of the construction phase, which is a relevant issue to consider in decision-making. Through a structural parametric study, we found the equivalent constructive solutions that generate the lowest environmental impact. Reducing the use of concrete or reusing the excavated soil might entail environmental improvements. On the other hand, the operation stage is challenging in the context of urban planning. The coastal city of Calafell (Spain, Mediterranean climate) was compared with the city of Betanzos (Spain, Atlantic climate). The location of Calafell's wastewater treatment plant at a higher elevation than the city resulted in Calafell consuming more pumping energy (0.47 kWh/m3) than Betanzos (0.11 kWh/m3), where wastewater flows gravitationally. Additionally, gas emissions were found in the sewer through sampling campaigns. The largest emissions were mainly detected during the summer due to high temperature, and in turbulent areas of the sewer. Furthermore, through an eco-efficiency assessment, the environmental and economic results of a sewer's life cycle were compared. Regardless of climate and urban form, results show that the operation stage generates the largest environmental impacts (up to 74%), whereas the installation (i.e., the trench) mostly contributes to the economic costs (70-75%). The infrastructure centralization versus decentralization debate was studied in an insular context (Minorca, Spain) with a tourist-related issues. It seems that a centralized scenario that connects the settlement to an existing treatment plant with a large treatment capacity is environmentally beneficial due to economies of scale. This scenario entails a 12% impact reduction with respect to partial decentralization through septic tanks, or 36% reduction with respect to treating seasonal wastewater at a constructed wetland. In general, results depend on the duration of the seasonal period. In the field of flood prevention, this thesis provides a new vision, as these are the first studies that integrate the avoided impacts of damage prevention into the environmental and economic effects of investing in preventive measures. These analyses are of interest in the framework of urban planning. Based on two different climates and systems, ephemeral streams in the Maresme region (Catalonia, Spain) and a green system implemented in Brazil were assessed. From a methodological perspective, flooding analyses provide some ideas in the field of LCA methods and discuss how to deal with the consequences of flooding from an integrated viewpoint.