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Universidade Federal do Rio de Janeiro
PROJETO DA BANCADA EXPERIMENTAL DE TELHADO VERDE PARA ESTUDO
DE RETENÇÃO E RETARDO DE ÁGUAS PLUVIAIS
Marcelo Bruno
Abril de 2016
ii
PROJETO DA BANCADA EXPERIMENTAL DE TELHADO VERDE PARA ESTUDO
DE RETENÇÃO E RETARDO DE ÁGUAS PLUVIAIS A
Marcelo Bruno
Projeto de Graduação apresentado ao Curso
de Engenharia Civil da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro,
como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de Engenheiro.
Orientadora: Elaine Garrido Vazquez
RIO DE JANEIRO
ABRIL DE 2016
iii
PROJETO DA BANCADA EXPERIMENTAL DE TELHADO VERDE PARA ESTUDO
DE RETENÇÃO E RETARDO DE ÁGUAS PLUVIAIS
Marcelo Bruno
PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSO DE
ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO
RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS À OBTENÇÃO
DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.
Examinado por:
Prof.ª Elaine Garrido Vazquez, D.Sc.
Prof. Marcelo Gomes Miguez D.Sc.
Prof.ª Sandra Oda, D.Sc.
Prof. Paulo Renato Diniz Junqueira Barbosa, D.Sc.
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL
ABRIL DE 2016
iv
Bruno, Marcelo
Projeto da bancada experimental de telhado verde para estudo
de retenção e retardo de águas pluviais / Marcelo Bruno. – Rio de
Janeiro: UFRJ/ Escola Politécnica, 2016.
IX, 66p.: il.; 29,7 cm.
Orientadora: Elaine Garrido Vazquez.
Projeto de Graduação – UFRJ / Escola Politécnica / Curso de
Engenharia Civil, 2016.
Referências Bibliográficas: p. 59-61.
1. Telhado verde. 2. Enchente. 3. Retenção de água de chuva.
4. Drenagem urbana. I. Elaine Garrido Vazquez. II. Universidade
Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Escola Politécnica, Curso de
Engenharia Civil. III. Projeto da bancada experimental de telhado
verde para estudo de retenção e retardo de águas pluviais.
v
Agradecimentos
Aos professores da UFRJ, pelo exercício da mais nobre das profissões.
À minha família, pelo apoio e compreensão.
Aos amigos, por estarem presentes em todos os momentos.
Ao esporte, pela disciplina e respeito ensinados ao longo da vida.
vi
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte
dos requisitos necessários à obtenção do grau de Engenheiro Civil.
PROJETO DA BANCADA EXPERIMENTAL DE TELHADO VERDE PARA ESTUDO
DE RETENÇÃO E RETARDO DE ÁGUAS PLUVIAIS
Marcelo Bruno
Abril 2016
Orientadora: Elaine Garrido Vazquez
Curso: Engenharia Civil
O presente trabalho apresenta um estudo sobre a concepção e construção de um
protótipo de telhado verde em uma bancada experimental, com o objetivo de analisar a
capacidade do telhado verde em reter a água de chuva, atrasando o pico de cheia.
Foi feita uma revisão bibliográfica sobre os tipos de coberturas verdes com o intuito de
definir a composição utilizada para a construção do objeto de estudo. Foram utilizados
uma bancada experimental, um simulador de chuvas e uma caixa pluviométrica para a
determinação do método de realização dos ensaios.
A utilização de telhados verdes como técnica compensatória em drenagem urbana pode
ser uma das possíveis soluções para as inundações que ocorrem nas cidades, uma vez
que o sistema é capaz de atrasar a descarga das águas pluviais no sistema de captação.
Com este estudo, espera-se estabelecer o método de realização de ensaios para o
protótipo de telhado verde para análise da sua capacidade em reter a água de chuva,
além de dar subsídios para futuras pesquisas relacionadas ao tema.
Palavras-chave: telhado verde, drenagem, enchente, simulador de chuvas.
vii
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of
the requirements for the degree of Engineer.
PROJECT OF THE EXPERIMENTAL BENCH OF A GREEN ROOF FOR THE STUDY
OF RETAINING AND DELAYING OF RAIN WATER
Marcelo Bruno
April 2016
Advisor: Elaine Garrido Vazquez
Course: Civil Engineering
This work presents a study about the conception and construction of a green roof
prototype in an experimental bench, with the aim of analyzing its capacity of retaining
the rain water, causing a delay on the flood peak.
A literature review was made on the matter of green roofs in order to define the
composition of the object of study. An experimental bench, a rain simulator and a
pluviometric box were used to determine the method of conducting the experiment.
Using green roofs as compensatory techniques for urban drainage may be one of many
possible solutions for the floods in the cities, once it’s capable of delaying the runoff to
the urban drainage system.
The expected results for this study are to establish the method of conducting the
experiment with the green roof prototype for the analysis of its capacity of retaining rain
water, and to give subsidy for future researches on this matter.
Keywords: green roof, drainage, flood, rain simulator.
viii
SUMÁRIO
1 Introdução.............................................................................................................. 1
1.1 Referencial teórico .......................................................................................... 1
1.2 Justificativa ..................................................................................................... 9
1.3 Objetivo ........................................................................................................ 10
1.4 Metodologia .................................................................................................. 10
1.5 Descrição dos capítulos ................................................................................ 11
2 Telhados verdes .................................................................................................. 13
2.1 Histórico dos telhados verdes ....................................................................... 13
2.2 Classificação de coberturas verdes .............................................................. 18
2.3 Composição de um telhado verde................................................................. 20
O sistema completo ............................................................................... 20
O sistema modular................................................................................. 23
O sistem de manta vegetativa pré-cultivada .......................................... 24
2.4 Vantagens e desvantagens da utilização de telhados verdes ....................... 25
3 Métodos e materiais ............................................................................................ 27
3.1 Descrição do objeto de estudo ...................................................................... 27
Seleção de materiais para concepção do protótipo de telhado verde .... 30
4 Estudo experimental ............................................................................................ 37
Montagem do protótipo de telhado verde ............................................... 37
ix
4.2 Simulador de chuvas .................................................................................... 44
4.3 Método de realização do ensaio ................................................................... 48
Ajustes iniciais do sistema completo ...................................................... 48
Amostra do substrato para determinação de umidade ........................... 49
Preparação do simulador ....................................................................... 50
Medição da precipitação inicial e final .................................................... 52
Simulação de chuva sobre o protótipo de telhado verde ........................ 54
5 Considerações finais e conclusões ...................................................................... 57
Referências ................................................................................................................ 59
Anexos........................................................................................................................ 62
Especificações técnicas do impermeabilizante Denvertec 100: ............................... 62
Especificações técnicas do impermeabilizante Denvertec 540: ............................... 65
1
1 Introdução
1.1 Referencial teórico
Com a modernização das indústrias e dos processos de produção, a sociedade passou
a se desenvolver mais rapidamente, gerando crescimento econômico e populacional.
Em consequência desses avanços, houve a expansão desordenada das cidades, sem
planejamento urbano, além de um grande consumo de recursos naturais,
transformações de fauna e flora, excesso de resíduos e degradação do meio ambiente,
mudanças estas que impactam diretamente nos dias de hoje (SHAN, 2015).
Um problema muito comum nas cidades é a questão da drenagem urbana, que engloba
coleta, transporte e lançamento final das águas superficiais. Com a urbanização, houve
o aumento da densidade de ocupação por edificações e obras de infraestrutura viária,
gerando grandes áreas impermeáveis, além de devastação de vegetação e ocupação
das várzeas, causando a elevação da velocidade de escoamento superficial e a redução
de recarga do lençol freático. Por consequência, os rios têm o seu volume reduzido, há
erosão em suas margens, os ecossistemas aquáticos são eliminados e ainda, a
ocorrência de enchentes acaba por provocar impactos sociais e econômicos na região
(SHAN, 2015).
O início da preocupação com drenagem pluvial nas cidades foi tido com o enfoque
sanitário-higienista, no qual, segundo Silveira (2002), toda água circulante deveria ir
rapidamente para o esgoto, evitando insalubridades e desconfortos, nas casas e nas
ruas.
A Revolução Industrial acarretou o início do crescimento acelerado da população nos
grandes centros urbanos. Em meados do século XIX, a Europa já apresentava grandes
cidades populosas, como Londres, Paris e Hamburgo. Devido a essa rápida
urbanização, a infraestrutura das cidades europeias passou a ser uma preocupação por
2
não comportar de maneira eficiente tal crescimento urbano, pois não havia redes de
coleta de esgoto e de água pluvial adequada (GARRIDO NETO, 2012).
Nesse contexto, a drenagem pluvial, que antes era um sistema complementar ao de
coleta de esgoto, passa a ser tratada com maior importância devido à mortandade de
pessoas e animais por causa da contaminação das águas que não eram drenadas
adequadamente e misturavam-se com os esgotos (GARRIDO NETO, 2012).
O enfoque ambiental da drenagem urbana atual preocupa-se com a manutenção e
recuperação de ambientes saudáveis interna e externamente à área urbana, ao invés
de só procurar sanear o interior da cidade, segundo preceitos meramente sanitaristas
(SILVEIRA, 1999 apud SILVEIRA, 2002).
Em definição de Tucci (2002), as enchentes aumentam a sua frequência e magnitude
devido à impermeabilização, ocupação do solo e à construção da rede de condutos
pluviais. Segundo Silveira (2002), em síntese, a urbanização desequilibra o fluxo natural
das águas, tanto pelas alterações que a própria urbanização causa nos volumes dos
diversos processos hidrológicos quanto pela sua interposição no caminho natural das
águas.
O fluxo natural das águas supracitado é o ciclo hidrológico, fenômeno de circulação da
água em um circuito fechado entre a superfície da terra e a atmosfera. A partir de Rola
(2008), podemos definir o ciclo hidrológico em seus principais processos sendo:
precipitação, drenagem, infiltração, percolação, evaporação e transpiração.
A precipitação é originada da condensação do vapor d’água, podendo ser líquida
(chuva) ou sólida (neve ou gelo). Drenagem é toda a movimentação de deslocamento
da água sobre a superfície da terra. A infiltração é o processo no qual a água é absorvida
pelo solo. A percolação, advinda da infiltração, é o processo pelo qual a água se insere
nas formações rochosas até o lençol freático. A evaporação é o processo da
transformação da água em sua fase líquida para a fase gasosa, vindo principalmente
3
dos oceanos e também de rios, lagos etc. A transpiração é o processo em que a
vegetação perde vapor d’água para a atmosfera.
A figura 1 ilustra os principais processos do ciclo hidrológico.
Figura 1 - O ciclo hidrológico
(Fonte: http://www.educacao.cc/wp-content/uploads/2011/10/ciclo-da-agua.jpg, em março de 2016)
O planejamento urbano, embora envolva fundamentos interdisciplinares, na prática é
realizado dentro de um âmbito mais restrito do conhecimento. O planejamento da
ocupação do espaço urbano no Brasil não tem considerado aspectos fundamentais, que
trazem grandes transtornos e custos para a sociedade e para o ambiente (TUCCI,
1997).
O aumento das aglomerações urbanas, em particular a partir do século XIX, trouxe
dificuldades e desconforto resultantes da precariedade de infraestrutura de controle da
presença de água nas cidades. Datam dessa época as concepções de sistemas de
4
drenagem de águas pluviais e de esgotamento sanitário por meio de redes subterrâneas
de tubulações e a canalização quase que generalizada de cursos d’água em meio
urbano. As principais motivações desses preceitos e técnicas de fundamentação
higienista eram a melhoria das condições de circulação e conforto, tal qual a prevenção
de doenças de veiculação hídrica. Observa-se, a partir desta época, a redução
progressiva do papel dos cursos d’água, no quadro urbanístico, como elemento da
paisagem e como fator de embelezamento das cidades (BAPTISTA; NASCIMENTO,
2002, apud GARRIDO NETO, 2012).
No Rio de Janeiro, o desenvolvimento da cidade causa enchentes desde o século XIX,
com o caso chamado de “águas do monte”. Na ocasião, o morro do Castelo
desmoronou, arrastando casas e vítimas. Em 1966 ocorreu uma das maiores enchentes
da história da cidade. A figura 2 mostra as precipitações desse evento.
Figura 2 - Precipitações do período da enchente de 1966
(Fonte: Elaborado pelo autor, a partir de dados do INMET, 2016)
Segundo dados do Instituto Nacional de Meteorologia, foram seis dias seguidos de
chuvas intensas, com precipitação de 166,2 mm no dia 12 de janeiro, deixando mortos
e desabrigados. A figura 3 apresenta a Rua Jardim Botânico alagada.
5
Figura 3 - Enchente de 1966, no Rio de Janeiro
(Fonte: http://www.ebc.com.br/noticias/meio-ambiente/2015/12/pior-enchente-do-rio-de-janeiro-completa-50-anos, em março de 2016)
De acordo com dados do INMET, desde 1962 até o final de 2015, apenas em três
ocasiões houve chuvas de mais de 160mm em 24 horas, e estas estão ilustradas na
figura 4. A primeira foi em 1962, com 167,4 mm. A segunda ocorreu em 1966, com 166,2
mm. A última ocorreu em 2010, com 178,5 mm.
Figura 4 - Histórico de precipitações no Rio de Janeiro
(Fonte: Elaborado pelo autor, a partir de dados do INMET, 2016)
6
A crescente urbanização gera problemas de impermeabilização do solo e consequente
diminuição de áreas verdes, que são fundamentais tanto para a recarga de águas
pluviais nos leitos subterrâneos, quanto para o balanço térmico das cidades que se dá
através da evapotranspiração da vegetação. Como alternativa de adaptação das
cidades frente aos problemas de enchentes e ilhas de calor, os telhados verdes se
mostram como uma técnica de ampliação de áreas verdes úteis nas crescentemente
densas e impermeabilizadas cidades (ROLA, 2008).
A inundação urbana é uma ocorrência tão antiga quanto às cidades ou qualquer
aglomerado urbano. A inundação ocorre quando as águas dos rios, riachos e galerias
pluviais saem do leito de escoamento devido à falta de capacidade de transporte de um
destes sistemas e ocupam áreas que a população utiliza para moradia, transporte (ruas,
rodovias e passeios), recreação, comércio, indústria, entre outros. Estes eventos podem
ocorrer devido ao comportamento natural dos rios ou ampliados pelo efeito de alteração
produzida pelo homem na urbanização pela impermeabilização das superfícies e a
canalização dos rios (TUCCI; BERTONI, 2003).
De uma maneira geral, os sistemas de drenagem convencionais conduzem o
escoamento superficial para fora das cidades, lançando em cursos d’água ou
reservatórios. As técnicas compensatórias em drenagem urbana são tentativas de se
restituir o ciclo hidrológico que existia naquele local. Estas técnicas, além de reterem
parte do volume de água, promovem sua infiltração no solo ou disponibilizam a mesma
para consumo.
A aplicação de cada técnica compensatória deve levar em conta diversos fatores, como
as características do local e o custo de implantação e manutenção. De acordo com
Carvalho e Lelis (2000), existem três tipos de implantação das técnicas de drenagem:
técnicas de controle na fonte, técnicas lineares e técnicas de controle centralizado.
7
As técnicas de controle na fonte estão associadas a pequenas estruturas de drenagem,
como os poços, as valas de infiltração e os telhados verde, e são de responsabilidade
do proprietário da área. Técnicas lineares estão associadas a áreas maiores de
drenagem, como ruas e estacionamentos, onde podem ser implementadas as
trincheiras de infiltração ou pavimentos permeáveis. A responsabilidade varia de acordo
com o local, podendo ser pública ou privada. As técnicas de controle centralizado estão
associadas a estruturas de drenagem de grande porte, como as bacias de retenção e
detenção, que atendem a uma determinada área urbana, de expansão urbana ou rural.
A responsabilidade é, via de regra, do Estado.
O conceito de cobertura verde como técnica compensatória em drenagem urbana pode
ser considerado uma das soluções possíveis para controle de cheias nas cidades, uma
vez que tem a capacidade de reter temporariamente a água precipitada, atrasando o
momento de pico do sistema de drenagem.
Além disso, é possível reutilizar a água retida, após tratamento, para fins não potáveis
como descargas, lavagem de piso e rega de jardins. Outras funções do telhado verde
são: purificar o ar absorvendo gás carbônico e liberando oxigênio; isolante acústico; e
são bons para áreas de lazer.
Inúmeros programas de pesquisa de telhados verdes revelaram altas variações nos
níveis de retenção, tipicamente de 30% a 100%. Acredita-se que estas variações
refletem as diversas configurações possíveis para os ensaios, além das diferentes
condições climáticas dos locais de realização dos mesmos (POË et al., 2011).
São considerados telhados verdes toda cobertura ou telhado, plano ou inclinado,
devidamente impermeabilizado e com sistema de drenagem para o escoamento pluvial
excedente, que agrega em sua composição, uma camada de solo ou substrato e outra
camada de vegetação. São classificados quanto ao porte adotado em extensivos ou
intensivos, diferindo entre si unicamente pela espessura do substrato e vegetação
8
utilizada. Os telhados verdes ainda podem ser classificados como acessíveis ou
inacessíveis, sendo o primeiro uma área aberta ao uso das pessoas, como jardim
suspenso ou um terraço, e os inacessíveis que não permitem a circulação de pessoas
(CORREA & GONZALEZ, 2002 apud JOBIM, 2013).
O sistema de naturação é uma técnica de aplicação de vegetação sobre superfícies
construídas que busca amenizar os impactos ambientais e redirecionar as cidades para
o desenvolvimento sustentável, visando uma maior integração entre espaço urbano,
cidadãos e natureza (ROLA et al., 2003).
As coberturas verdes trazem consigo a ideia de recomposição da vegetação original
retirada do solo, de forma a recuperar suas propriedades superficiais originais. Para isto,
tal tecnologia utiliza a cobertura das edificações, onde são implantadas camadas de
vegetação, substrato, drenagem e impermeabilização, de forma a simular uma
superfície de solo vegetado. Em certo sentido, as coberturas verdes podem ainda ser
entendidas como uma forma de realocação da vegetação do solo retirada para
implantação do edifício (CAETANO; TIBIRIÇÁ; SANTOS, 2010 apud GARRIDO NETO,
2012).
Trazer o verde para a superfície de áreas já edificadas passa pelo aspecto técnico da
capacidade de suporte das estruturas. Tecnicamente, nem todas as construções já
existentes tem capacidade de aguentar o peso de um jardim convencional hidratado que
varia de 700 a 1200 kg/m². Diante deste dado e dos problemas ambientais que as
megacidades vinham sofrendo, os estudos de superposição de variáveis resultaram no
desenvolvimento de um sistema de espessura mínima para reduzir o peso, com uma
vegetação específica para suportar condições extremas, substrato controlado, ou seja,
não tão rico em nutrientes para evitar a proliferação de outras espécies vegetais trazidas
pela fauna local e impermeabilização inibidora da proliferação de enraizamento, e ainda
com a possibilidade de captar e filtrar a água de chuva (ROLA et al., 2003).
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Ainda segundo Rola (2003), a técnica da naturação pode ser aplicada em quaisquer
áreas construídas, ou seja, cobertura, fachadas e vias, resumindo-se em transformar
um velho sistema de terraços ajardinados em um sistema de revegetação do espaço
construído com índices de controle e benefícios do meio ambiente, formado,
principalmente, por quatro camadas: impermeabilização, drenagem, substrato e
vegetação.
A aplicação de coberturas verdes foi definida como um dos cinco pontos fundamentais
da arquitetura moderna de Le Corbusier (1887-1965), arquiteto franco-suíço, na década
de 1920, sendo: construção sobre pilotis, planta livre, janelas em fita, fachada livre e
terraços jardins.
1.2 Justificativa
As cheias urbanas causam prejuízos à população que vão além dos bens materiais.
Carros inundados e comércio de portas fechadas são exemplos dos prejuízos materiais
causados pelas enchentes. Mas o pior problema são os desabrigados, os feridos e,
eventualmente, até as mortes causadas pelas cheias. Alguns motivos para as cheias
podem ser o dimensionamento errado das galerias de águas pluviais e a obstrução das
mesmas, diminuindo o volume de água captada e aumentando o volume de água que
escoa superficialmente.
A aplicação de telhados verdes nas coberturas de edificações em centros urbanos pode
ser uma parte da solução para os problemas de drenagem urbana. Sua utilização como
técnica compensatória gera um atraso no pico da cheia que pode ser fundamental para
o alívio momentâneo dos sistemas de drenagem, causando uma diminuição das cheias
e prevenindo a população de desastres.
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1.3 Objetivo
O objetivo deste trabalho é analisar a capacidade de um telhado verde em reter água
de chuva, a partir de um protótipo de telhado verde construído com camadas
específicas, mostrando a viabilidade de sua aplicação como técnica compensatória em
drenagem urbana.
Através de uma revisão bibliográfica sobre telhados verdes e de uma proposta de estudo
experimental, no qual será construído um protótipo de telhado verde, ficará evidenciado
que os telhados verdes são capazes de reter a água e atrasar o pico de cheia, podendo
ser uma das possíveis soluções para as inundações nas cidades.
1.4 Metodologia
Para que sejam feitas as análises destes quantitativos, será construído um protótipo de
telhado verde no Centro Experimental de Saneamento Ambiental da UFRJ. A
metodologia está dividia em quatro partes, sendo a primeira o projeto da bancada
experimental com cinco módulos, o segundo a construção da mesma, em seguida a
implementação do telhado em um dos módulos e, por fim, o método de realização dos
ensaios.
O projeto da bancada experimental foi elaborado por Garrido Neto (2012), e considerou
a utilização dos equipamentos para os ensaios: o simulador de chuvas e a caixa
pluviométrica. Sua construção, realizada por Pontes (2013), foi executada em alvenaria
e foram instalados a caixa pluviométrica e os trilhos para o simulador de chuvas, tal qual
previsto no projeto.
O protótipo será construído com uma camada de impermeabilização, uma camada
filtrante de argila expandida, substrato de areia e vegetação em bromélias. Os ensaios
serão realizados com o auxílio de um simulador de chuvas, medindo-se o tempo que a
11
água demora para atravessar o protótipo, além de medir a quantidade de chuva drenada
pelo telhado ao longo do tempo, usando uma caixa pluviométrica.
Os ensaios são feitos em um período de aproximadamente três horas. No início e no
final do ensaio será feita a medição da chuva simulada e, para os cálculos, será utilizada
a média das precipitações medidas. A chuva simulada terá sua intensidade sempre
conhecida, e também será conhecida a condição de umidade inicial do solo, uma vez
que será retirada uma amostra imediatamente antes de cada ensaio e enviada para o
laboratório.
Após o início da simulação da chuva, será medido o tempo necessário para o início do
escoamento da água infiltrada e, posteriormente, será medida a quantidade de água
drenada pelo protótipo, através de leituras da caixa pluviométrica.
1.5 Descrição dos capítulos
O trabalho está estruturado em cinco capítulos, desde a apresentação do tema em um
referencial teórico, até as sugestões para pesquisas futuras, apresentadas no último
capítulo. Além destes, há ainda a parte das referências bibliográficas e referências
eletrônicas.
No primeiro capítulo apresenta-se o tema da pesquisa, com um breve histórico de sua
aplicação. Em seguida, apresenta-se a justificativa que leva ao desenvolvimento do
trabalho, o objetivo que se pretende alcançar, a metodologia aplicada e a descrição dos
capítulos.
O segundo capítulo discorre sobre os telhados verdes, com um histórico de sua
aplicação e definições sobre o conceito de naturação.
O terceiro capítulo apresenta os métodos e materiais utilizados para o estudo
experimental deste trabalho.
12
A parte prática do trabalho está no quarto capítulo, onde é explicado o processo de
construção e montagem do protótipo de telhado verde, mostrando os detalhes de cada
componente do sistema. É colocado também o procedimento a ser seguido para a
realização de ensaios no telhado verde visando ao estudo da sua capacidade de
retenção de água de chuva.
No quinto capítulo são apresentadas as considerações finais e conclusões referentes
ao trabalho realizado. São feitas, ainda, sugestões para futuras pesquisas utilizando o
objeto de estudo deste trabalho, que é o protótipo de telhado verde. Em seguida estão
as referências bibliográficas, apêndices e anexos.
13
2 Telhados verdes
2.1 Histórico dos telhados verdes
As coberturas verdes não são fenômenos novos. Este sistema construtivo foi
considerado prática padrão em muitos países por centenas de anos, principalmente, por
causa das excelentes qualidades térmicas promovidas pela combinação das camadas
de vegetação e substrato (PECK et al. 1999 apud LOPES, 2007).
Durante vários séculos a arquitetura espontânea construiu moradias com coberturas
verdes. Sendo assim, são encontrados exemplares datados de diversas épocas em
culturas diferentes e por vezes, não correlacionadas. Por exemplo, em países frios como
Escandinávia, Islândia e Rússia e em muitos quentes como a Tanzânia, além de cidades
como Pompéia e outros cidades importantes do Império Romano e, posteriormente, na
renascença italiana e francesa. Foram os vikings e normandos que levaram a técnica
para o Canadá e Estados Unidos (PECK et al., 2009 apud FERRAZ, 2012).
Os primeiros registros de edificações com coberturas vegetais datam de 2500 anos
antes da era cristã com os antigos templos na antiga Mesopotâmia, atual Iraque,
conhecidos como Zigurates (ilustrado na figura 5), que em formato escalonado
possibilitavam a aplicação de vegetação em diferentes níveis (OSMUNDSON, 1999;
DUNNET & KINGBURY, 2004 apud ROLA, 2008).
Figura 5 - Torre Zigurate
(Fonte: http://conradopaisagismo.com.br/?p=90, em março de 2016)
14
Considerados entre as sete maravilhas do mundo antigo, os Jardins Suspensos da
Babilônia são o exemplo mais espetacular e difundido historicamente (ROLA, 2008). Os
jardins, provavelmente construídos durante a reconstrução da Babilônia, por volta de
500 a.C., foram presumidamente erguidos por ordem do rei Nabucodonosor II para
agradar e consolar a rainha Amytis, que se encontrava acometida pela saudade das
paisagens montanhosas e verdejantes de sua terra natal, a Média (antiga Pérsia)
(OSMUNDSON, 1999 e KRYSTEK, 1998 apud ROLA, 2008).
A figura 6 ilustra os Jardins Suspensos da Babilônia.
Figura 6 - Ilustração dos Jardins Suspensos da Babilônia
(Fonte: http://adorei.net/blog/as-sete-maravilhas-do-mundo/, em março de 2016)
Ao longo da história, outros exemplos da utilização dos terraços verdes aconteceram,
como o Mont Saint Michel (França), na idade média e o Palazzo Picolomini (Itália), no
século XV. Passando pelo Palácio do Kremlin e pelo Museu de Arte Hermitage, ambos
na Rússia, chegamos até a década de 1920, quando Frank Lloyd Wright e Le Corbusier
implementavam em seus projetos a funcionalidade do espaço das coberturas.
15
Em 1926, Le Corbusier formulou os cinco princípios do Movimento Modernista, que são:
construção sobe pilotis, janela em fita, fachada livre de estrutura, planta livre e terraço
jardim.
A figura 7 apresenta a Vila Savoie, projeto de Le Corbusier.
Figura 7 - Villa Savoie, de Le Corbusier, em Poussy, na França
(Fonte: http://www.e-architect.co.uk/architects/le-corbusier, em março de 2016)
As coberturas verdes não tinham uma aplicação tão grande até tempos mais recentes.
Então, nos países do norte da Europa, onde a escassez de terras para novas
construções, combinadas com o desenvolvimento de novos materiais para construção
de coberturas, acabaram somando forças para as adaptações modernas das coberturas
verdes. Quando Suíça, Alemanha, Áustria e outros países iniciaram a campanha de
reconstrução após a Segunda Guerra Mundial, os construtores utilizaram coberturas
verdes por razões práticas, ambientais e estéticas (SNODGRASS, 2006 apud FERRAZ,
2012).
16
A partir da década de 1960, com o aumento da densidade urbana e diminuição das
áreas verdes, a preocupação com o declínio da qualidade de vida nas cidades renovou
o interesse em telhados vegetados como solução verde nos países do norte da Europa.
Desde então novas técnicas têm se desenvolvido nestes países. Na Alemanha as
coberturas verdes se expandiram rapidamente desde 1980 e há uma estimativa de que
existam ao menos 10 milhões de metros quadrados de telhados vegetados neste país
(PECK et al., 2009 apud FERRAZ, 2012).
Nos anos 1970, o movimento ecológico urbano iniciado na Alemanha ajudou a ocupar
os telhados como forma de devolver o verde às cidades. Os remanescentes das antigas
coberturas verdes dos apartamentos do século XIX perduram até hoje, e novamente
atuaram como protótipos, desta vez para o início do movimento alemão de coberturas
verdes (NASCIMENTO & CHMID, 2008).
Entre os anos de 1989 e 1999 foram instalados na Alemanha 32,5 km² de naturação,
contabilizando um total de 10% dos telhados existentes na Alemanha (BEATTIE &
BERGHAGE, 2001 apud ROLA, 2008). Somente no ano de 1995 que a área de telhados
naturados atinge os 10 milhões de m² e em 1999 essa área aumenta consideravelmente
atingindo cerca de 84 milhões de m² (DUNNET & KINGSBURY, 2004 apud ROLA,
2008). Além disso, atualmente, em algumas regiões da Alemanha, a maioria dos prédios
novos possui o sistema de naturação aplicado na sua forma extensiva (KOEHLER et al,
2003 apud ROLA, 2008).
A figura 8 mostra o edifício Waldspirale, que significa floresta espiral, localizado na
cidade de Darmstadt, na Alemanha.
17
Figura 8 - Waldspirale, em Darmstadt, Alemanha
(Fonte: http://www.faszination-dachbegruenung.de/projekte/waldspirale-darmstadt/51, em março de 2016)
No Brasil o uso de coberturas verdes ainda não é tão aplicado quanto na Alemanha,
mas a legislação vem sendo ajustada para que seu uso seja cada vez mais abundante.
Em Recife, Pernambuco, no dia 13 de janeiro de 2015, foi publicada no Diário Oficial a
Lei N° 18.112/2015, determinando que “os projetos de edificações habitacionais
multifamiliares com mais de quatro pavimentos e não-habitacionais com mais de 400 m²
de área de cobertura deverão prever a implantação de telhado verde para sua
aprovação”. Essas mudanças na legislação são fundamentais para que as novas
construções passem a ser mais sustentáveis, gerando todos os benefícios que as
coberturas verdes podem trazer.
Um dos exemplos de cobertura verde no nosso país está no Rio de Janeiro, no Palácio
Gustavo Capanema, no centro da cidade. A figura 9 mostra o terraço do edifício, com
jardins projetados pelo paisagista Burle Marx.
18
Figura 9 - Terraço jardim do Palácio Gustavo Capanema, no Rio de Janeiro
(Fonte: https://br.pinterest.com/pin/465207836489000610/, em março de 2016)
2.2 Classificação de coberturas verdes
Telhados verdes são a aplicação do conceito de naturação em coberturas. Segundo
Rola (2008), conceituar naturação exige que se percorram diversos caminhos que levem
à compreensão do real significado da palavra. A palavra naturação é um neologismo e
se baseia na terminologia latina natura, que significa natureza, em seu sentido mais
amplo. Utilizar o conceito de naturação em coberturas significa envolver a vida urbana
e rural em um meio ambiente onde a natureza recupera seu protagonismo através de
espécies vegetais que melhoram as condições de vida de uma forma sustentável.
De acordo com a IGRA, sigla em inglês para Associação Internacional de Telhados
Verdes, os sistemas podem ser classificados em três tipos: sistema extensivo, sistema
semi-intensivo e sistema intensivo.
19
Telhados verdes extensivos são bons para estruturas que suportam menores cargas em
suas coberturas, pesando até 100 kg/m², e não possuem a finalidade de utilização como
jardins. O substrato possui apenas os nutrientes necessários para a sobrevivência da
vegetação e tem uma espessura de aproximadamente dez centímetros, além de baixa
manutenção.
Os sistemas semi-intensivos necessitam mais manutenção, pois são compostos por
vegetação mais robusta, entre cinco e cem centímetros, e tem uma camada de substrato
um pouco mais espessa, variando entre dez e vinte centímetros. Seu peso pode variar
entre 100 kg/m² e 700 kg/m².
Os sistemas intensivos possuem sua vegetação do tipo arbórea, com mais de dois
metros e meio de altura, e necessitam intensa manutenção. Seu peso varia de 700 kg/m²
a 1200 kg/m², com uma camada de substrato maior que vinte centímetros.
A tabela 1 mostra a classificação dos sistemas e suas características.
Tabela 1 – Classificação de sistemas de naturação
(Fonte: ROLA, 2003)
20
2.3 Composição de um telhado verde
O sistema de coberturas verdes consiste na sobreposição de diversas camadas sobre
uma superfície estrutural que, de modo geral, incluem: membrana a prova de água
(impermeabilização), sistema de drenagem, substrato (meio de crescimento das
vegetações) e plantas. Esse sistema construtivo pode ser parte de uma produção pré-
fabricada ou cada camada pode ser instalada separadamente na obra, o que é definido
com base nos objetivos e restrições de cada projeto. As coberturas verdes com pequena
espessura de substrato, ou seja, leves, são denominadas pela literatura como
coberturas verdes extensivas. Já as coberturas com grande espessura de substrato são
denominadas coberturas verdes intensivas (ROSENZWEIG; GAFFI; PARSHALL, 2006
apud LOPES, 2007).
Várias tem sido as técnicas e tecnologias de naturação desenvolvidas para a sua ampla
adoção em qualquer superfície construída e, portanto, hoje a naturação pode ser
sistematizada em três tipos básicos: o completo, o modular e a manta vegetativa pré-
cultivada (ROLA, 2008).
O sistema completo
O Sistema Completo é o sistema mais comum em uso no mundo e é aplicado
diretamente na superfície da estrutura de suporte, obedecendo à ordem das principais
camadas, de baixo para cima: impermeabilizante, drenagem, substrato e vegetação.
Como camada secundária tem-se o geotêxtil, o qual serve tanto como protetor do
impermeabilizante da ação mecânica da drenagem, quanto filtro das partículas mais
finas do substrato para a drenagem, evitando assim o entupimento desta (ROLA, 2008).
A figura 10 ilustra as camadas de um sistema completo de cobertura verde.
21
Figura 10 - Corte esquemático de um sistema completo de naturação
(Fonte: Elaborado pelo autor, em março de 2016)
Estrutura
O suporte para a cobertura verde pode ser uma laje, telhas ou qualquer outra estrutura,
desde que devidamente impermeabilizada e resistente às cargas do tipo de cobertura
escolhido. É sobre essa estrutura que será montado o telhado verde, e deve ser
considerado no peso adicional, o substrato saturado e o peso das plantas adultas.
Também é importante que seja considerado um acesso ao telhado, para eventuais
trabalhos de manutenção.
Impermeabilização
A primeira camada é a impermeabilização, que tem a função de proteger a estrutura da
umidade presente no ambiente, garantindo sua estanqueidade e, também, proteger da
ação perfurante das raízes. Se a manta não for capaz de resistir às raízes, deve ser
colocada uma membrana extra, que pode ser uma membrana termoplástica de PVC,
por exemplo.
Drenagem
A camada seguinte é a de drenagem, responsável por recolher a água infiltrada e
conduzir até sua descarga. Dependendo da espessura da camada, pode haver a
retenção temporária de um determinado volume de água.
VEGETAÇÃO
SUBSTRATO
GEOTÊXTIL GEOTÊXTIL
CAMADA FILTRANTE
IMPERMEABILIZAÇÃO
ESTRUTURA
22
O material a ser utilizado nesta camada deve ser de origem mineral e o mais leve
possível, de preferência poroso e, prioritariamente, de canto rolado (arredondado) para
que não ofereça risco de perfuração para a membrana impermeabilizante e com
corpúsculos de diâmetro não menor que dez milímetros (ROLA, 2008).
Camada separadora filtrante de proteção
O próprio nome já indica a função, que tem como material o geotêxtil, que é composto
de fibra sintética semelhante a um feltro, e que tem a capacidade de impedir a passagem
de partículas finas do substrato e a consequente obstrução da camada de drenagem.
Deve obedecer aos seguintes critérios: resistência à ruptura e à compressão, ser
imputrescível, ser compatível com materiais que estão em contato, não proporcionando
reações químicas, permeabilidade hídrica até dez vezes superior à do substrato, permitir
o crescimento de raízes, de estrutura duradoura e estável e ser resistente à ação de
micro-organismos (ROLA, 2008).
Substrato
A camada seguinte é o substrato, que, segundo Rola (2008), é uma mistura de
elementos orgânicos e inorgânicos capazes de manter: o nível de nutrientes, umidade
e oxigenação durante um período de tempo economicamente viável. Dependendo do
tipo de cobertura verde, uma grande variedade de substratos está disponível. É
importante, ainda, que a presença de ervas daninhas seja mínima.
Juntamente com a camada de drenagem, o substrato facilita a drenagem adequada do
excesso de águas pluviais. Materiais minerais leves como pedra-pomes, argila
expandida, xisto expandido e lajotas de argila se provaram confiáveis em uso
prolongado. Material orgânico não tratado e solo superficial têm desvantagens em
termos de peso e drenagem (FERRAZ, 2012).
23
Vegetação
A última camada é a da vegetação, que recebe diretamente a precipitação. A escolha
das plantas depende de diversos fatores como o clima da região onde o telhado está
localizado e a intensidade das chuvas.
Entre as duas primeiras camadas, utiliza-se a camada separadora filtrante e de
proteção, em manta geotêxtil. O objetivo é que esta manda evite a passagem de
partículas mais finas de uma camada para outra, mantendo a estrutura inicial do telhado
verde.
O sistema modular
O sistema modular é similar ao sistema completo, tendo como diferencial a parte de
impermeabilização. Para o sistema modular, a laje já deve estar impermeabilizada
quando da instalação dos módulos de telhado verde, que são placas do telhado, com a
mesma composição do sistema completo, com exceção da impermeabilização. A figura
11 apresenta uma placa do sistema modular.
Figura 11 – Fotos de um sistema modular sem a vegetação e com a vegetação já consolidada
(Fonte: Rola, 2008)
A empresa ECOTELHA, sediada no Rio Grande do Sul, fornece módulos já
consolidados no tamanho de 35 centímetros de largura e 68 centímetros de
24
comprimento, com 6 centímetros de espessura e, segundo as especificações técnicas
da própria empresa, com 12,5 kg por módulo já hidratado, ou seja, saturado em água.
Desta forma, para cobrir um metro quadrado são necessários cerca de 4 módulos e o
peso por metro quadrado fica em 50 kg, classificando o sistema modular como um
sistema extensivo de naturação.
O sistem de manta vegetativa pré-cultivada
O sistema de manta vegetativa pré-cultivada é o que possui menor espessura. O cultivo
da vegetação ocorre fora do local onde será implantado. Sua instalação é simples,
sendo necessário apenas apoiar a manta sobre a superfície que vai receber o sistema.
A figura 12 apresenta uma manta com espessura reduzida.
Figura 12 – Experimento de mantas com espessuras mínimas
(Fonte: ROLA, 2008)
Há empresas que realizam a aplicação de telhado verde com alta tecnologia, reduzindo
o peso específico do conjunto como um todo. A SkyGarden afirma que instala telhados
verdes com pesos a partir de 40 kg por metro quadrado.
25
2.4 Vantagens e desvantagens da utilização de telhados verdes
De acordo com o tripé da sustentabilidade, no qual se baseiam as questões econômicas,
sociais e ambientais, podemos considerar como vantagens da aplicação de coberturas
verdes em edificações o que vem a seguir.
As vantagens econômicas estão ligadas ao conforto térmico que a cobertura pode
causar no ambiente interno, diminuindo os custos de energia, já que vai gerar uma
menor necessidade de ar condicionado. Além disso, é possível que sejam cobrados
menos impostos a partir de legislações que favoreçam as construções que apresentam
esta técnica em seu projeto.
Existe também a valorização do empreendimento por certificações. Os telhados verdes
podem ser essenciais para empreendimentos que desejam um certificado LEED. No
processo de avaliação, o projeto ganha pontos em nove aspectos de construções
sustentáveis, dentre os quais se destacam: eficiência na captação de água; energia e
atmosfera; materiais e recursos; e qualidade do ambiente interior.
As vantagens sociais estão ligadas à questão da interação dos usuários. Uma cobertura
com um jardim em meio ao caos urbano pode ser um local de relaxamento e
socialização em um ambiente distante da poluição. Um jardim suspenso no topo de
edificações é como uma ilha paradisíaca em meio à selva urbana.
As vantagens ambientais são as mais significativas. A aplicação de telhados verdes na
área urbana compensa a impermeabilização do solo que foi causada pela construção,
melhorando o microclima do entorno e diminuindo o efeito de ilhas de calor, resultando
em benefício para a população. Além disso, o aumento de área verde significa um
aumento da capacidade de retenção de água, minorando o problema de enchentes em
eventos de grandes volumes de precipitação.
26
A tabela 2 apresenta os benefícios da utilização de coberturas verdes, levando em
consideração o proprietário, a comunidade e o ambiente.
Tabela 2 - Benefícios da naturação
Fonte: ROLA, 2008
Como desvantagens, pode ser citada a sobrecarga na estrutura e os custos de
manutenção, dependendo do tipo de vegetação escolhida. Para a cobertura verde em
estudo, o custo de manutenção é muito baixo, pois as bromélias sobrevivem com a
irrigação das chuvas locais.
27
3 Métodos e materiais
3.1 Descrição do objeto de estudo
Os ensaios de naturação serão realizados em uma bancada experimental construída no
Centro Experimental de Saneamento Ambiental, CESA, na UFRJ. As figuras 13 e 14
mostram o local da bancada.
Figura 13 - CESA UFRJ em imagem de satélite
(Fonte: Google Earth, em março de 2016)
Figura 14 - Imagem de satélite mostrando a localização do CESA na Ilha do Fundão
(Fonte: Google Earth, em março de 2016)
28
A construção da bancada experimental com os protótipos, tal qual existe hoje, teve início
em 2013, e foi uma adaptação da bancada que existia no local anteriormente, como
mostra a figura 15. A figura 16 mostra a bancada em fase final de construção.
Figura 16 – Bancada experimental em fase final de construção
(Fonte: PONTES, 2013)
Figura 15 - Bancada experimental no início da construção
(Fonte: PONTES, 2013)
29
No último módulo está a cobertura verde, montada no final de 2015 para a realização
dos experimentos. A montagem foi feita por um pequeno grupo de alunos e foi realizada
na manhã do dia 6 de novembro de 2015. O protótipo é retangular, medindo 2,02 metros
de comprimento e 89 centímetros de largura, computando uma área de 1,78 metros
quadrados, com alturas variáveis devido ao caimento em direção aos drenos. A figura
17 mostra os nomes dados às faces do protótipo para facilitar a identificação das
mesmas.
Figura 17 - Esquema de identificação das faces do protótipo
(Fonte: Autor, 2015)
O canto que corresponde ao encontro da face norte com a face oeste possui uma altura
de 24 centímetros, enquanto o canto oposto da face norte, que encontra com a face
leste, possui 27,5 centímetros. A diferença de 3,5 centímetros de altura em um
comprimento de 89 centímetros nos dá uma declividade de 3,9% nesta face. Já na face
30
sul, o canto que encontra com a face oeste possui 23,5 centímetros, ao passo que o
canto que encontra a face leste possui 26,5 centímetros. Os 3 centímetros de diferença
na altura ao longo de 87 centímetros de comprimento nos levam a uma declividade de
3,4% na face sul.
O protótipo tem caimento na direção da face leste, que é a face que possui os dois
drenos. Por estes orifícios, a água que infiltra no telhado verde é despejada em calhas
laterais que, por sua vez, levam a água em direção à caixa pluviométrica. É importante
que esta calha receba única e exclusivamente a água drenada por estas torneiras, sem
receber qualquer volume extra. Por esta razão, o simulador de chuvas deve ser
protegido lateralmente com lona plástica. Esta proteção, além de evitar a interferência
no volume drenado, também evita a interferência do vendo nos ensaios.
No projeto original havia a previsão de uma calha lateral de proteção, posicionada acima
da calha de recolhimento da água drenada. Esta calha de proteção garantia que a água
externa, ou seja, alheia ao experimento, seria descartada, não influenciando nos
resultados dos ensaios.
Seleção de materiais para concepção do protótipo de telhado verde
Para cada camada que compõe o protótipo de telhado verde foi escolhido um
determinado tipo de material. Essas escolhas levaram em consideração o objetivo de
se obter uma estrutura de baixo peso e também de baixo custo. A seguir são detalhadas
as escolhas dos materiais para cada camada.
Camada de impermeabilização
A função da camada de impermeabilização é dar proteção mecânica às paredes e ao
fundo do protótipo, além de garantir sua estanqueidade. As opções de materiais eram:
manta asfáltica e massa impermeabilizante. Dentre as opções de materiais para
aplicação, o escolhido foi a massa impermeabilizante, pois sua aplicação não exige mão
31
de obra específica e o custo também é menor. Como o estudo será feito em um protótipo
de dimensões reduzidas, a solução é cabível. Para situações de coberturas reais, a
impermeabilização provavelmente será feita em manta asfáltica.
Todas as rachaduras que existiam nas paredes do protótipo foram preenchidas com
uma mistura de cimento, areia e Vedacit® (massa impermeabilizante), com o intuito de
deixar toda a superfície pronta para receber a impermeabilização final.
Para a camada de impermeabilização foi decidido que seriam utilizadas as massas
impermeabilizantes Denvertec 100, para a primeira camada e, para a segunda camada,
a Denvertec 540, que tem a propriedade de não alterar a potabilidade da água,
característica importante para os resultados de um possível ensaio de qualidade da
água drenada pelo telhado verde. As especificações técnicas dos produtos estão em
anexo a este trabalho.
A figura 18 apresenta os materiais utilizados na impermeabilização do protótipo.
Figura 18 - Materiais utilizados para a impermeabilização do protótipo
(Fonte: Autor, 2015)
Camada drenante
A camada drenante é a última camada do telhado verde pela qual a água passa antes
de ser descarregada pelo sistema, seja para um reservatório, seja para as galerias de
32
águas pluviais. Algumas opções de materiais para utilização nesta camada eram brita,
resíduos de construção e argila expandida. O material escolhido foi a argila expandida,
que é o material mais leve dentre as opções, além de ser ecologicamente correto, por
sua base natural de argila. O material foi reutilizado, pois estava abandonado no CESA
UFRJ. Foi levado em consideração que queremos gerar a menor sobrecarga possível
em estruturas já existentes, quando da aplicação desta técnica. A figura 19 apresenta a
retirada da argila expandida que será reutilizada no protótipo.
Figure 19 - Retirada da argila expandida a ser reutilizada no protótipo de telhado verde
(Fonte: Autor, 2015)
Esta camada deve ser protegida tanto na região dos drenos quanto no contato com o
substrato. Para este fim, foi utilizada manta geotêxtil, que tem a função de filtrar a água
que passa pelo substrato e vai para a camada drenante, fazendo também a filtragem da
água que sai da camada de drenagem para fora do sistema.
Substrato
Para o substrato o material escolhido foi a areia lavada, tradicionalmente usada na
construção civil. A escolha deste material se deu pela sua alta permeabilidade, mesmo
que a intenção seja reter a água. A água por muito tempo no substrato poderia acabar
33
sendo aquecida pelo sol, cozinhando as raízes da vegetação. Por isso, foi concluído
que seria mais interessante utilizar um material pelo qual a água passasse em menos
tempo, deixando a retenção ser mais duradoura na camada de drenagem.
A figura 20 apresenta a areia lavada utilizada no substrato.
Figura 20 - Areia lavada comprada para execução do substrato do telhado verde
(Fonte: Autor, 2015)
Entre o substrato e a argila expandida existe uma camada de manta geotêxtil, já citada
anteriormente. Sua função é fazer com que apenas a água seja transportada desta
camada para a próxima, evitando a passagem de partículas mais finas.
Matéria orgânica
A matéria orgânica utilizada para a montagem do protótipo de telhado verde foi o húmus
tropstrato floreiras e vasos, e a decisão de sua utilização partiu da consulta ao arquiteto
paisagista Fernando Augusto Acylino de Lima. A função desta camada é fornecer à
vegetação os nutrientes básicos para sua sobrevivência.
Ela estará em contato direto com o substrato de areia, e as raízes da vegetação podem
crescer livremente por esta camada. Ainda assim, a camada de matéria orgânica
34
diretamente relacionada à vegetação é a de húmus. O material utilizado para a camada
de matéria orgânica é apresentado na figura 21.
Figura 21 - Tropstrado vasos e flores, material utilizado na camada de matéria orgânica
(Fonte: Autor, 2015)
Vegetação
A vegetação a ser aplicada no protótipo de telhado verde deve atender ao conceito de
sustentabilidade que queremos envolver. Coberturas verdes que possuem grande
necessidade de manutenção acabam não sendo sustentáveis, pois podem demandar
altas frequências de irrigação, podas regulares e fertilização ou replantio. Tendo essa
questão em vista, foi decidido que a vegetação a ser utilizada seriam as bromélias. A
escolha da vegetação levou em consideração sua pequena necessidade de
manutenção. As bromélias acumulam água pela sua formação, e diminuem muito a
necessidade de irrigação, sobrevivendo apenas com a irrigação natural das chuvas.
35
Dentre as mudas plantadas, havia três espécies diferentes: neoregelia cruenta,
neoregelia cruenta var. rubra e neoregelia cruenta var. marmorata.
A figura 22 apresenta as bromélias utilizadas no protótipo de telhado verde.
Figura 22 - Detalhe das bromélias plantadas no protótipo de telhado verde
(Fonte: Autor, 2015)
Para a garantia da sobrevivência das mudas das bromélias no primeiro momento, foi
utilizado o fertilizante Forth Cote, apresentado na figura 23. Seus grãos foram
espalhados pelos espaços entre as bromélias.
Figura 23 - Fertilizante utilizado no protótipo de telhado verde
(Fonte: Autor, 2015)
36
Com o objetivo de dar proteção mecânica ao substrato que estava exposto, foi decidido
colocar uma camada de casca de pinus, que aparece ainda dentro da embalagem na
figura 24. Outros materiais poderiam ser utilizados, como a própria argila expandida,
mas a casca de pinus foi uma opção menos custosa e um pouco mais eficiente no
sentido de proteger a terra, já que ocupa mais os espaços se comparada à argila
expandida.
Figura 24 - Casca de pinus ainda na embalagem
(Fonte: Autor, 2015)
37
4 Estudo experimental
Montagem do protótipo de telhado verde
A montagem foi realizada em diversas etapas,
Inicialmente foi executada a limpeza de todo o interior do protótipo. Toda a sujeira foi
retirada e o protótipo ficou completamente livre para o início da montagem das camadas
que o compõem.
A primeira camada é de massa impermeabilizante, garantindo proteção mecânica ao
fundo e às paredes do protótipo e mantendo sua estanqueidade. O produto utilizado foi
o Denvertec 100 e o Denvertec 540. A massa foi aplicada deixando os cantos
arredondados, diminuindo o risco de fissuras nas arestas do protótipo, o que causaria
vazamentos, prejudicando os resultados dos experimentos.
Posteriormente, foram feitas duas demãos de Denvertec 100. A primeira no sentido
horizontal e a segunda, após a secagem da primeira, no sentido vertical. No dia seguinte
foram feitas mais quatro demãos, dessa vez com Denvertec 540. Assim como na
primeira camada, as demãos alternaram o sentido entre horizontal e vertical, sempre
com intervalo entre demãos para que a massa ficasse seca.
Após a finalização da impermeabilização foi realizado o teste de estanqueidade, quando
o protótipo foi enchido com água e deixado dessa maneira por setenta e duas horas,
verificando que não havia qualquer vazamento.
O quadro 1 ilustra, com fotos e uma breve descrição, cada uma das etapas do
procedimento de construção do telhado verde.
38
Etapa Descrição Foto
1 Limpeza do protótipo e verificação do caimento em direção aos drenos
2 Impermeabilização do protótipo
3 Teste de estanqueidade
Quadro 1 – Etapas de construção do protótipo de telhado verde
(Fonte: Elaborado pelo autor, em março de 2016)
O passo seguinte foi proteger com manta geotêxtil os drenos inferiores. Foi utilizada
uma faixa do material não muito larga, com o objetivo apenas de proteger os drenos.
Outras camadas de geotêxtil com o intuito de proteção para toda a área do protótipo
serão usadas em outros momentos.
Em seguida foi colocada a camada de argila expandida, que tem o objetivo de fazer o
papel de filtro da água. A água que chega a esta camada através da infiltração é
escoada pelo fundo do protótipo em direção aos drenos. Em virtude do declívio existente
no fundo do protótipo, a camada de argila tem sua espessura variável, sendo menor nas
39
proximidades da face oeste e maior quanto mais se aproxima da face leste. Cada grão
tem aproximadamente 3 centímetros de diâmetro, fazendo com que a camada, ao final
de sua aplicação, ficasse com aproximadamente 5 centímetros de espessura, em
média. Toda a área do protótipo foi preenchida com o material, que ficou regularizado
em sua superfície.
Após a regularização da camada de argila, foi colocada uma camada de manta geotêxtil
sobre toda a área do protótipo, subindo pelas paredes do mesmo, garantindo que toda
a areia colocada na camada seguinte ficasse isolada das camadas inferiores. Ainda
antes da colocação da areia, foi feita uma proteção, também com um pedaço de manta
geotêxtil, no dreno superior, responsável pelo escoamento superficial do telhado verde.
O quadro 2 ilustra estas etapas da construção.
Etapa Descrição Foto
4 Proteção dos drenos com manta geotêxtil e preparação para lançamento da camada de argila expandida
5 Espalhamento da camada filtrante de argila expandida
40
6 Proteção da camada de argila expandida com manta geotêxtil
7 Proteção do dreno superior, de escoamento superficial, com manta geotêxtil
Quadro 2 – Etapas de construção do protótipo de telhado verde
(Fonte: Elaborado pelo autor, em março de 2016)
A camada seguinte é o substrato de areia, com aproximadamente 12 centímetros de
espessura. O processo de colocação da areia foi uniforme em toda a área do protótipo.
Os sacos foram dispostos dentro do protótipo, rasgados e então suspensos, deixando
a areia cair sobre a manta. A ideia era não arremessar a areia de distâncias variadas,
para evitar que houvesse diferentes propriedades físicas ao longo desta camada,
mantendo aproximadamente o mesmo índice de vazios em toda a espessura da camada
de areia.
41
Após a colocação dessa primeira camada de areia, ainda foi preciso aumentar a
espessura para chegar aos 12 centímetros, e foi então colocado mais um pouco do
material. O quadro 3 ilustra estas etapas da construção.
Etapa Descrição Foto
8 Posicionamento dos sacos de areia para colocação da camada
9 Retirada dos sacos de areia de forma padronizada para manter a uniformidade
10 Espalhamento da areia
11 Colocação de sacos extras de areia para aumentar a camada
42
12 Regularização da camada de areia
Quadro 3 – Etapas de construção do protótipo de telhado verde
(Fonte: Elaborado pelo autor, em março de 2016)
A camada seguinte é constituída de humus, que é o material orgânico utilizado para
garantir a sobrevivência da vegetação. Esta camada possui aproximadamente três
centímetros de espessura, e foi espalhada com as mãos sobre a camada de areia e
regularizada com o auxílio de uma colher de pedreiro.
Após a regularização da camada de húmus, foram plantadas as bromélias,
uniformemente espalhadas pela área do protótipo. O processo de plantio consiste na
abertura de um pequeno buraco no solo e inserção da muda da bromélia. Seguido a
isso foi feita a fertilização, para que a vegetação tivesse condições de sobreviver.
A última etapa da montagem foi a colocação da casca de pinus, com o objetivo de dar
proteção mecânica à camada orgânica que estava exposta. O material foi espalhado
pelos espaços entre as plantas. Para finalizar, o protótipo foi irrigado.
O quadro 4 ilustra estas etapas da construção.
Etapa Descrição Foto
13 Espalhamento da camada de húmus
43
14 Regularização da camada de húmus
15 Plantio da vegetação
16 Espalhamento do fertilizante
17 Colocação de casca de pinus para proteção mecânica do húmus exposto
44
18 Protótipo do telhado verde pronto para a realização dos ensaios
Quadro 4 – Etapas de construção do protótipo de telhado verde
(Fonte: Elaborado pelo autor, em março de 2016)
4.2 Simulador de chuvas
O simulador de chuvas é um equipamento desenvolvido pelos professores Teodorico
Alves Sobrinho, Paulo Ferreira e Fernando Pruski, em 2002. É formado, basicamente,
por dois obturadores, uma bomba e um reservatório de água. A figura 25 mostra o
desenho do equipamento.
Figura 25 - Desenho do simulador de chuvas duplo
(Fonte: desenho do Prof. Teodorico Alves Sobrinho, 2008)
45
Em sua concepção, foi definido que o simulador deveria atender aos seguintes
requisitos: produzir gotas de diâmetro médio similar ao da chuva natural, aplicar água
em uma parcela com área útil de 0,5 a 1,0 metro quadrado, por simulador, com
coeficiente de Christhiansen superior a 80% e apresentar valores da relação entre
aenergia cinética da chuva simulada e da chuva real superiores a 75%. Em resumo, o
simulador de chuvas imita uma chuva real. A figura 26 apresenta uma foto do simulador
de chuvas duplo, localizado no CESA UFRJ, e utilizado nos ensaios deste trabalho.
Figura 26 - Componentes do simulador de chuvas
(Fonte: Autor, 2015)
Uma bomba puxa a água do reservatório e leva até os obturadores, que ficam no topo
de uma estrutura de ferro. A bomba fica regulada para trabalhar durante todo o ensaio
com a mesma pressão, evitando variações nas condições impostas ao ensaio.
OBTURADOR OBTURADOR
RESERVATÓRIO
BOMBA
46
Os obturadores ficam dentro de dois cilindros que recebem a água bombeada do
reservatório. Funcionam com a rotação de pás internas circulares, que liberam apenas
um pequeno espaço para a passagem da água. Dessa forma, a água que passa pelo
obturador é lançada sobre o protótipo e a água que sobra é devolvida ao reservatório
através de dois tubos.
A figura 27 mostra a fenda entre as pás dos obturadores.
Figura 27 - Detalhe das pás circulares dos dispersores
(Fonte: Autor, 2015)
Um reservatório de 200 litros é mantido constantemente cheio através de uma
mangueira. O objetivo de se manter o reservatório sempre com o mesmo volume é
garantir que, durante todo o ensaio, não haverá variação nas condições impostas para
o mesmo. Portanto, em nenhum momento o simulador terá variações na quantidade de
água disponível.
O simulador de chuvas garante que a chuva estudada é conhecida, pois fornece a
possibilidade de controle da intensidade e da duração. A regulagem de velocidade de
rotação das pás dos dispersores combinada com a regulagem de pressão da bomba
fazem com que a intensidade de chuva simulada seja controlada. O tempo de duração
da chuva também pode ser controlado, pois o início e término da chuva simulada são
definidos manualmente, através do botão de ligar e desligar do equipamento.
FENDA
47
A figura 28 mostra um esquema de funcionamento do simulador de chuvas. O
reservatório, que é alimentado constantemente por uma mangueira, está ligado à
bomba. Essa bomba tem sua pressão regulável, e leva a água do reservatório para os
cilindros dos obturadores, no alto da estrutura do equipamento. Os obturadores, quando
ligados, funcionam como uma rotação das pás que pode ser regulada. A água que não
passa por eles é devolvida para o reservatório e a água que passa é a chuva simulada
sendo lançada sobre a área de estudo.
Figura 28 - Esquema de funcionamento do simulador de chuvas
(Fonte: Autor, 2015)
RESERVATÓRIO
RETORNO DE ÁGUA PARA O
RESERVATÓRIO
BOMBA
CHEGADA DE ÁGUA PARA OS
OBTURADORES
SAÍDA DA CHUVA SIMULADA
SOBRE A ÁREA DE ESTUDO
48
4.3 Método de realização do ensaio
O ensaio é realizado na seguinte sequência de etapas: retirada da amostra do solo para
determinação da umidade, limpeza do sistema, leitura inicial da caixa pluviométrica,
ajuste dos parâmetros do simulador de chuva, medição da precipitação inicial,
simulação de chuva sobre o protótipo de telhado verde, medição da água drenada pelo
telhado verde ao longo do tempo através de uma caixa pluviométrica e medição da
precipitação final. Cada etapa tem a sua importância, e estas serão expostas nos tópicos
a seguir.
Ajustes iniciais do sistema completo
Antes de todo o processo de realização dos ensaios, devem ser tomadas algumas
medidas de ajuste do sistema. A calha lateral, que leva a água drenada pelo telhado
verde para a caixa pluviométrica, deve ser completamente limpa, assim como o acesso
à caixa.
A caixa pluviométrica é o dispositivo do sistema responsável por receber toda a água
que é drenada pelo protótipo de telhado verde. A caixa pluviométrica possui um
compartimento que recebe todo o volume, e sua área é de 0,54 metro quadrado. Através
de vasos comunicantes, um cilindro ligado à caixa mantem a mesma altura de água e
possui área de 0,0026 metro quadrado. É neste cilindro que fica a régua de medição
para as leituras de volumes captados pela caixa pluviométrica. A régua possui uma
pequena esfera de isopor na ponta e sobe conforme o enchimento da caixa. Com área
útil de 0,5426 metro quadrado, cada milímetro na leitura significa 542,6 mililitros de água
captada.
Os registros das torneiras dos drenos devem estar totalmente abertos, para que a água
infiltrada no telhado verde seja drenada por eles. A leitura inicial da caixa pluviométrica
deve ser anotada, e é importante que seja uma leitura inicial baixa, para que a caixa
49
suporte todo o volume de chuva do ensaio sem necessidade de retirada de água durante
a realização do mesmo. Também é importante manter a mangueira ligada e diretamente
conectada ao reservatório, para que este nunca fique com seu volume inferior ao
máximo.
Amostra do substrato para determinação de umidade
O primeiro passo na realização dos ensaios é a retirada de uma amostra do solo para
determinação da umidade. Este parâmetro deve ser medido para que seja conhecida a
condição inicial de umidade do substrato do protótipo em cada ensaio realizado. A
retirada da amostra foi feita com um pedaço de tubo de PVC e um cartão. O material
então deve ser colocado em uma embalagem impermeável e vedada, para que não
perca umidade, e então levado para o laboratório para a determinação da sua umidade.
Primeiro, pesa-se o material em sua condição do campo, obtendo-se o peso úmido. Em
seguida, coloca-se o material em uma estufa a 110 graus célsius por 24 horas. Ao final
desse processo de secagem, pesa-se novamente a amostra, obtendo-se o peso seco.
A diferença de peso entre a amostra inicial e a amostra seca, dividia pelo peso da
amostra seca, e então multiplicada por 100, dá a umidade do solo. A figura 29 mostra o
processo de retirada da amostra do solo imediatamente antes de um ensaio realizado.
Figura 29 – Processo de retirada da amostra do solo para determinação da umidade
(Fonte: Autor, 2015)
50
Preparação do simulador
O simulador de chuvas precisa ser preparado para a realização dos ensaios. Existe uma
série de ajustes a se fazer antes do início da precipitação, a saber: posicionamento,
verificação do reservatório, ajuste da velocidade de rotação das pás dos obturadores,
ajuste da pressão da bomba, proteção lateral da estrutura.
O simulador deve ser inicialmente posicionado em qualquer ponto da bancada que não
seja sobre o protótipo de telhado verde, pois os ajustes envolvem um primeiro teste e a
irrigação do protótipo neste momento pode ser prejudicial aos resultados do
experimento.
O reservatório deve estar preenchido com água até o seu nível máximo, onde ficam dois
buracos que vertem o excesso de água. Durante todo o ensaio o reservatório deverá
permanecer cheio, para que não haja variações na coluna de água. Para isso, é
importante manter uma mangueira alimentando o reservatório durante todo o ensaio. É
importante verificar ainda a conexão dos obturadores com o reservatório. Toda a água
que é bombeada para os tambores superiores, mas que não é precipitada, volta para o
reservatório através desses dois tubos.
As pás dos obturadores giram em velocidade controlada. Seu ajuste é feito pelo painel
de comando do simulador, através de um pequeno visor digital. A pressão da bomba
deve ser ajustada através de um registro na entrada de água para os tambores dos
obturadores. Nesta entrada existe um manômetro, que indica a pressão com que a água
está sendo bombeada para o sistema. Para uma chuva média de 100 milímetros por
hora, o ajuste deve ser feito para 127 rotações por minuto das pás dos obturadores e 5
metros de coluna d’água para a bomba.
51
Antes de iniciar qualquer simulação de chuva, o equipamento deve ser ligado e seus
parâmetros ajustados, tanto as rotações das pás dos obturadores quanto a pressão da
bomba. Após esse ajuste, a bomba pode ser temporariamente desligada, mas as pás
devem continuar girando até o final do ensaio. É importante que este parâmetro seja
mantido estável até o final, pois é um fato fundamental na quantidade de água que passa
pelos obturadores e vira chuva simulada.
Por se tratar de uma bancada experimental ao ar livre, a chuva simulada fica sujeita a
ações externas, como o vento, que podem alterar os parâmetros iniciais considerados
para os posteriores cálculos com os resultados. Para evitar que seja perdida qualquer
quantidade de água da chuva simulada, a estrutura lateral do simulador deve ser
protegida com lona plástica, evitando que o vento cause grande influência na queda das
gotas. Deve haver a preocupação para que a lona não direcione a água para a calha
lateral, já que queremos que apenas a água drenada pelo protótipo de telhado verde
siga para a caixa pluviométrica. A figura 30 apresenta o simulador protegido pela lona
plástica.
Figura 30 - Simulador de chuva com proteção lateral em lona plástica
(Fonte: Autor, 2015)
52
Medição da precipitação inicial e final
Durante o ensaio pode haver variações na intensidade da chuva simulada pelo
equipamento. Por isso, tanto antes quanto após a realização da chuva simulada sobre
o telhado verde, são realizadas medições de intensidade de chuva. Os cálculos finais
com os resultados do experimento deverão considerar como valor de intensidade de
chuva do ensaio, a média entre os valores medidos para a precipitação inicial e a
precipitação final.
Para a medição da intensidade da chuva, tanto no início quanto no final do experimento,
são necessárias duas placas coletoras que, somadas, possuem aproximadamente a
mesma área do protótipo: 1,8 metros quadrados. São utilizados também um balde
graduado com capacidade de 12 litros e uma proveta graduada de 1 litro, com precisão
de 100 mililitros.
As placas coletoras são posicionadas exatamente abaixo do simulador de chuva, que já
está com as pás dos obturadores girando e a pressão ajustada. O simulador então é
ligado e a chuva simulada se inicia. A água será coletada pelas placas durante
exatamente seis minutos, tempo escolhido para facilitar as contas, já que são
exatamente 0,1 hora. Quando o cronômetro atinge os seis minutos a bomba é desligada,
mas as pás dos obturadores devem continuar girando. A primeira placa tem seu volume
de água captada medido através do balde e da proveta. Em seguida mede-se o volume
de água captada pela segunda placa. A volume total de água captada é a soma dos
volumes das duas placas coletoras. Para calcular a intensidade da chuva, deve-se
multiplicar o volume captado por dez para aproximarmos o volume que seria captado
em uma hora, e em seguida dividir este valor pela área das placas coletoras, chegando
a um valor expresso em litros por metro quadrado por hora. Como um litro de água em
um metro quadrado equivale a um milímetro de altura, então temos a intensidade da
chuva em milímetros por hora.
53
Para exemplificar, vamos considerar que durante os 6 minutos de teste foram captados
8 litros na primeira placa e 9,5 litros de água na segunda placa. O volume total captado
em 6 minutos foi de 17,5 litros, que multiplicados por 10 nos daria um volume de 175
litros em uma hora de chuva simulada. Dividindo esse volume por 1,8 metros quadrados,
que é a área de captação, temos que a intensidade de chuva foi de 97,22 litros por metro
quadrado em uma hora. Convertendo as unidades para mm/h, temos que a intensidade
de chuva simulada foi de 97 mm/h.
Este procedimento é executado antes da simulação de chuva sobre o protótipo de
telhado verde, e deve ser repetido ao final do experimento, para o cálculo da intensidade
de chuva do ensaio. Como exemplo, se a chuva inicial foi de 97 mm/h e a chuva final foi
de 105 mm/h, então a intensidade de chuva considerada para os cálculos será definida
pela média das duas intensidades: 0,5 × ( 97 + 105 ) = 101 𝑚𝑚/ℎ.
A figura 31 mostra as placas coletoras recebendo a chuva simulada.
Figura 31 - Placas coletoras recebendo a chuva simulada durante a medição de precipitação inicial
(Fonte: Autor, 2015)
54
Simulação de chuva sobre o protótipo de telhado verde
Após a medição da precipitação inicial, o conjunto formado pelo simulador, reservatório
e bomba é movimentado em direção ao protótipo e posicionado exatamente em cima
do telhado verde. As pás dos obturadores se mantém em rotação durante todo o ensaio.
O cronômetro tem sua contagem iniciada junto com o acionamento do simulador. A partir
desde momento, a chuva está sendo lançada sobre o protótipo e algumas gotas podem
cair fora de sua área. Essa perda já foi considerada quando medimos a precipitação
inicial, pois o volume captado foi apenas o que atingiu a área das placas, que é igual à
área do protótipo.
A água que é lançada sobre o protótipo através do simulador de chuva é distribuída
entre as plantas e a superfície do telhado verde ficando uma parte retida nas bromélias,
enquanto outra parte infiltra no solo. Durante o início da chuva simulada, toda a água
que infiltra vai percorrendo as camadas do telhado verde até chegar aos drenos. No
momento que o primeiro filete de água começa a sair pela torneira do dreno lateral,
anota-se o tempo marcado no cronômetro. Esse é o tempo que o telhado consegue reter
a chuva simulada antes de começar a descarregar no sistema de drenagem.
A figura 32 apresenta o dreno lateral durante o ensaio.
Figura 32 - Água sendo drenada pelo telhado verde e indo em direção à caixa pluviométrica
(Fonte: Autor, 2015)
55
O momento seguinte a ser observado é o tempo que a água demora para chegar do
dreno até a caixa pluviométrica. No instante em que a água começa a ser captada pela
caixa, anota-se o tempo marcado no cronômetro. A partir deste evento, a leitura da caixa
pluviométrica será anotada a cada sessenta segundos e lançada na folha de campo,
até sua estabilização, ou seja, quando o aumento de volume captado pela caixa
pluviométrica for constante. A figura 33 apresenta uma leitura sendo feita na régua da
caixa pluviométrica.
Figura 33 - Detalhe da medição de volumes captados pela caixa pluviométrica
(Fonte: Autor, 2015)
Quando a caixa pluviométrica estiver recebendo a água com taxa constante, a chuva
deverá ser interrompida, sem que as pás dos obturadores cessem o giro, sendo anotado
o tempo marcado no cronômetro. A partir deste momento, a água que foi infiltrada no
telhado verde continuará sendo drenada e direcionada para a caixa, mas a taxa de
captação deve começar a diminuir. As leituras da caixa pluviométrica devem continuar
sendo anotadas até que o telhado verde pare de drenar a água infiltrada.
56
Após o término das leituras, o procedimento de medição da precipitação é executado
novamente, desta vez para que seja determinada a intensidade da precipitação final e,
consequentemente, a intensidade da chuva que foi simulada no ensaio. O método é
exatamente o mesmo utilizado na medição da intensidade da precipitação inicial.
Os ensaios para determinação da capacidade do telhado verde em reter água da chuva
devem levar a um resultado semelhante ao apresentado no gráfico 3, que possui em
seu eixo vertical os volumes de água captada e, no eixo horizontal, o tempo decorrido
de ensaio.
No exemplo do gráfico da figura 34, a leitura inicial da caixa pluviométrica é de
aproximadamente vinte milímetros. As primeiras leituras são constantes e se mantêm
com o mesmo valor inicial. A partir do momento em que a água começa a chegar à
caixa, a leitura começa a aumentar, e mantém seu crescimento linear até que a chuva
simulada seja interrompida. A partir deste momento, a quantidade de água que chega
na caixa é cada vez menor, até que seu volume fica novamente constante.
Figura 34
(Fonte: Elaborado pelo autor, 2016)
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96
10
0
10
4
10
8
11
2
11
6
12
0
Início do ensaio: retenção inicial pelo telhado verde
Durante o ensaio: aumento constant no volume da caixa
Final do ensaio: a chuva é interrompida e o volume
recebido pela caixa passa a ser cada vez menor
57
5 Considerações finais
O crescimento das cidades ao longo do tempo causou uma grande impermeabilização
do solo, o que gera enormes prejuízos aos habitantes das áreas de inundação. Muitas
vezes, os sistemas de drenagem urbana não são suficientes para as chuvas de uma
determinada localização. A utilização de técnicas compensatórias em drenagem urbana
tem o objetivo de minimizar este problema, e a aplicação de telhados verdes em
edificações é uma das possíveis soluções para as cheias urbanas.
O presente trabalho apresentou o processo de construção e montagem de um protótipo
de telhado verde em uma bancada experimental. As camadas do protótipo seguem os
princípios vistos na revisão bibliográfica feita previamente, e possuem materiais
específicos, tendo sua aplicação justificada ao longo do texto. Foi exposto também o
método de realização de ensaios para o estudo da capacidade do telhado verde em
reter água da chuva, mostrando desde a regulagem dos equipamentos até a coleta de
dados, passando por medições iniciais e finais de precipitação, simulação de chuva
sobre o protótipo e leituras de volumes na caixa pluviométrica.
Espera-se que, com o protótipo montado e com a realização dos ensaios, seja possível
concluir sobre a utilização de telhados verdes como técnica compensatória em
drenagem urbana, uma vez que suas camadas retardam a chegada da água no sistema
de captação.
O protótipo de telhado verde está pronto para ser testado com diversos objetivos. Além
dos ensaios para determinação da capacidade de retenção do telhado, como proposto
neste trabalho, uma das sugestões de pesquisa é a realização do estudo da qualidade
da água que é drenada pelo telhado verde, comparando os parâmetros iniciais e finais
da água e considerando a construção de um novo protótipo com camadas que causem
uma melhora na qualidade desta água. Outra sugestão é o estudo da capacidade do
telhado verde em melhorar o conforto térmico e acústico de ambientes.
58
Como mais uma opção, fica a sugestão de se estudar os efeitos que a aplicação de
telhados verdes em uma determinada região poderia causar no meio ambiente, como o
alívio do fenômeno de ilhas de calor urbanas, por exemplo.
Conclui-se que o protótipo de telhado verde pode dar subsídios a futuras pesquisas
relacionadas ao tema, considerando as camadas utilizadas para a montagem do objeto
de estudo deste trabalho.
59
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Anexos
Anexo 1 - Especificações técnicas do impermeabilizante Denvertec 100:
63
64
65
Especificações técnicas do impermeabilizante Denvertec 540:
66