JARDINS VERTICAIS COMO RECURSO ESTÉTICO E SOLUÇÃO TERMOACÚSTICA DE BAIXO CUSTO EM AMBIENTES INTERNOS E EXTERNOS

Thaienny Teixeira Soares Moreno¹; José Bruno²; Everton Rangel Bispo³; Rachel Cristina Santos Pires⁴; Bruno Matos de Farias⁵

¹Graduanda em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Augusto Motta – UNISUAM-RJ, E-mail: thaiennysoares@gmail.com

²Graduando em Engenharia Civil pelo Centro Universitário Augusto Motta – UNISUAM-RJ, E-mail: jbruno87@gmail.com

³Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela PUC – RJ, E-mail: prof.evertonrangel@gmail.com

⁴Mestre em Desenvolvimento Local, Centro Universitário Augusto Motta – UNISUAM-RJ, E-mail: rachelpireseng@gmail.com

⁵Mestre em Desenvolvimento Local, Centro Universitário Augusto Motta – UNISUAM-RJ, E-mail: bmfarias@gmail.com

Resumo: A utilização consciente de energia é uma das dificuldades fundamentais que a sociedade atual vem enfrentando. Nessa conjuntura, a eficácia dos equipamentos empregados, assim como a busca de soluções tecnológicas sustentáveis são condutas fundamentais a serem seguidas para assegurar a otimização dos processos construtivos. O acelerado desenvolvimento das cidades vem causando preocupações ambientais e sociais que estão a comprometer o bem-estar dos cidadãos, bem como o desenvolvimento sustentável das cidades. Novos conceitos de jardins verticais urbanos estão em desenvolvimento para atenuar estas adversidades de maneira natural e sustentável. Os jardins verticais são sistemas, que de maneira geral, podem ser definidos como estruturas que possibilitam o alastramento da vegetação sobre a fachada externa de uma construção ou de suas paredes internas. Esses sistemas tem se tornado bastante populares nos últimos anos, ainda que  também  estejam em constante processo de evolução tecnológica e um maior entendimento sobre alguns de seus impactos específicos também ainda são necessários. O presente estudo visa discorrer sobre a eficiência do uso de jardim vertical nas fachadas externas e, especialmente em ambientes internos de edifícios, não apenas para termos de apelo estético da construção, mas também como uma opção viável de elemento isolante termoacústico sustentável e de baixo custo, se valendo dos benefícios holísticos e de melhoria do ar em ambientes fechados proporcionados pela presença da vegetação.

Palavras-chave: Tecnológicas sustentáveis, jardim vertical, isolamento termoacústico.

Abstract: The conscious use of energy is one of the fundamental difficulties that the current society is facing. At this juncture, the efficiency of the equipment used, as well as the search for sustainable technological solutions are fundamental to be followed to ensure the optimization of the construction processes. The accelerated development of cities has been causing environmental and social concerns that are jeopardizing the well-being of citizens as well as the sustainable development of cities. New concepts of vertical urban gardens are under development to mitigate these adversities in a natural and sustainable way. Vertical gardens are systems, which in general can be defined as structures that allow the spread of vegetation on the external facade of a building or its internal walls. These systems have become quite popular in recent years, although they are also in constant process of technological evolution and a greater understanding about some of their specific impacts are still necessary. The present study aims to discuss the efficiency of vertical garden use in external façades, and especially in indoor building environments, not only for terms of aesthetic appeal of the construction, but also as a viable option of a sustainable and low-cost thermoacoustic insulation element , using the holistic benefits and indoor air improvement provided by the presence of vegetation.

Keywords: Sustainable technologies, vertical garden, thermal and acoustic insulation.

Introdução

Um desordenado crescimento populacional levou as cidades a um processo de urbanização acelerada, que por sua vez contribuiu para um grande desenvolvimento econômico dessas áreas. Porém, com isso surgiram inúmeros problemas ambientais, que vão desde a escala local a proporções globais (UN– HABITAT, 1996). Entre eles estão o aumento da poluição do ar e da água, alterações climáticas locais, diminuição do abastecimento de água em algumas regiões, perda da biodiversidade local e aumento das demandas energéticas (MARTINS, 2012). O maior desafio para a ecologização, conscientizar para a importância dos princípios ecológicos ambiente humano, em áreas densamente habitadas é o espaço, cada vez mais reduzido (RIBEIRO, 1998). Anteriormente, as grandes metrópoles ainda possuíam extensas áreas verdes, porém, hoje em dia, a população urbana tem se expandido continuamente, com mais da metade da população mundial vivendo em cidades industriais onde as estruturas de concreto dominam (MARTINS, 2012). Esta robusta expansão urbana vem gerando uma concentração de materiais que estão afetando o microclima e a hidrologia das regiões, devido ao acúmulo de superfícies impermeáveis que retém o calor e não permitem o escoamento das águas pluviais. A identificação e análise desses agentes causadores de impactos ambientais como resultado do processo de urbanização vem se tornando uma prioridade para a comunidade científica mundial, sendo assim diversos estudos têm sido realizados com o objetivo de melhor compreender as questões relacionadas à urbanização e como proceder de maneira mais sustentável (URRESTARAZU et al., 2016).

A absorção de parte da radiação solar por essas superfícies, que subsequentemente é irradiada na atmosfera em forma de calor, causa uma elevação de temperatura nas cidades conhecido como efeito da ilha de calor urbano, fenômeno climático característico dos grandes centros urbanos e causador de grandes contrastes térmicos e inúmeras outras questões, que levam a um maior consumo de energia devido ao uso excessivo de sistemas de climatização – até mesmo problemas de saúde, causados pela presença de dióxido de carbono (CO₂) e diversas outras toxinas como os compostos orgânicos voláteis (COVs) na atmosfera em níveis prejudiciais (OMS, 2011). Alguns desses COVs são agentes cancerígenos e estão relacionados à síndrome do edifício doente (SCHERER; FEDRIZZI, 2014).

A busca de novas estratégias para minimizar os impactos ambientais tem levado a uma conscientização da sociedade em geral, despertando nos indivíduos um desejo por um maior contato com a natureza. Isso tem levado arquitetos, engenheiros e profissionais da indústria da construção civil a adotar o uso de jardins verticais – também chamados de fachadas verdes ou paredes vivas – em seus projetos, como alternativas para revestimentos de fachadas externas e até mesmo em paredes internas (URRESTARAZU et al., 2016). O uso inovador de espaços até então não utilizados, minimiza a escassez de espaços verdes nas grandes áreas urbanas, trazendo inúmeros benefícios para os habitantes, reduzindo os efeitos da ilha de calor urbano e agregando valor estético ao local (DJEDJIG, 2015).

Fachadas verdes e paredes vivas: variações no sistema de jardins verticais

O termo jardim vertical é usado para se referir a todas as formas de superfícies verticais revestidas de vegetação. Entretanto o conceito de jardim vertical pode ser estendido a uma escala mais ampla, se dividindo em duas categorias principais: fachadas verdes e paredes vivas (BARBOSA, 2016). As fachadas verdes, ou paredes vivas, são painéis de plantas, crescidas verticalmente usando hidroponia ou não, em estruturas que podem ser independentes ou fixadas às paredes, para proporcionar o crescimento e desenvolvimento da vegetação, usando um mínimo de espaço horizontal e trazendo para o ambiente onde estão sendo introduzidos os diversos benefícios propiciados pela presença da vegetação. As plantas recebem água e nutrientes através do suporte vertical em vez do solo (OTTELÉ, 2011).

Figura 1: Estrutura de jardim vertical da empresa Polantis

Fonte: Polantis

Fachada verde é um tipo de sistema onde a vegetação é condicionada para crescer revestindo as estruturas de suporte especialmente projetadas sobre as superfícies onde estão instaladas, se enraizando na base destas estruturas, no solo, em plantadores intermediários ou até mesmo em telhados (telhados verdes). Podem ser instaladas ao ar livre ou em ambientes fechados, em qualquer tipo de superfície vertical, desde a construção de fachadas até cercas limítrofes, ou mesmo estruturas independentes. Podem ser integradas em construções novas ou facilmente instaladas em edifícios já existentes (SOUSA, 2012). As fachadas verdes são feitas de plantas de escalada – ou trepadeiras – que crescem apoiadas sobre uma parede, sem infraestrutura adicional, ou com o uso de treliças, em aço inoxidável, como suporte para as plantas. Esta categoria de construção pode ser dividida em outras duas subcategorias: direta e indireta.

Figura 2: Diferenças entre os sistemas de jardim vertical

Fonte: Gsky

As fachadas verdes diretas são caracterizadas quando a vegetação se alastra diretamente na parede, sem nenhum tipo de suporte adicional. Também conhecidas como paredes de hera, esse tipo de fachada verde pode causar danos à fachada do edifício (LOH, 2008). Já as fachadas verdes indiretas se subdividem em rede de cabos ou treliças modulares. As treliças modulares são compostas por módulos tridimensionais rígidos de aço galvanizado. Sua estrutura leve permite com que sejam empilhados de modo a formar paredes independentes ou cobrir totalmente a área desejada (BARBOSA, 2016).

Figura 3: Vista explodida de um sistema de parede viva modular

Fonte: Champsbahrain

Paredes vivas são sistemas compostos de painéis pré-cultivados, fixados verticalmente diretamente nas paredes ou em estruturas de suporte. Esses painéis podem ser feitos de diversos materiais, como feltro, cerâmica ou plástico. Qualquer espécie vegetal pode ser cultivada em um sistema de parede viva. Normalmente, a única restrição é o peso da planta em sua fase adulta (BARBOSA, 2016). Os sistemas compostos de camadas de feltro não são apropriados para espécies de maior densidade. As paredes vivas também se subdividem em duas categorias: modulares e contínuas.

Figura 4: Diferentes tipos de mur vegetal

Fonte: Mur murevegetal

Os sistemas modulares consistem em painéis quadrados ou retangulares que possuem meios de cultivo para suportar a vegetação. A parede viva contínua ou mur vegetal é um sistema desenvolvido por Patrick Blanc, composto por duas camadas de tecido sintético (feltro) com bolsos, ou espuma fenólica, que sustentam fisicamente as plantas e seus meios de cultivo (MASLAUSKAS, 2015).

Biofiltros: melhoria da qualidade do ar e dos níveis de umidade

O ar de ambientes internos é carregado de contaminantes que emergem dos materiais empregados na construção, no mobiliário e produtos químicos usados em sua conservação, das atividades exercidas no espaço e também de seus ocupantes. Incontáveis toxinas se encontram presentes no ar, como formaldeído, COVs, tricloroetileno, monóxido de carbono e benzeno. Esses contaminantes podem se acumular a níveis prejudiciais para nossa saúde. (OMS, 2011). É sabido que adicionar plantas aos ambientes pode melhorar a qualidade interna do ar, e os jardins verticais internos proporcionam o mesmo efeito, porém em uma escala muito maior (LESON; WINER, 1991). Os COVs (compostos orgânicos voláteis) normalmente encontrados em ambientes internos são facilmente removidos do ar através dos biofiltros, necessitando, na maioria dos casos, de uma única passagem através da parede verde, que ao captar os compostos químicos, retorna o ar limpo para o ambiente, de uma maneira significativamente mais eficiente em termos de energia do que os sistemas tradicionais (HUM, 2007).

Figura 5: Sistema de biofiltragem

Fonte: Definlandia

Um recente estudo de PUGH et al. (2012), sobre a eficácia de infraestruturas verdes para melhorar a qualidade do ar em cânions urbanos (lacunas entre grandes edifícios), constatou que fachadas verdes podem ter um grande impacto em aplacar os efeitos desse fenômeno. Estas lacunas são focos para poluentes nocivos, como o dióxido de nitrogênio e particulados, contudo as fachadas verdes têm se mostrado eficazes em reduzir os níveis desses elementos químicos em torno de 40% e 60%%, respectivamente (DJEDJIG et al., 2012).

A síndrome do edifício doente, um conjunto de doenças causadas ou estimuladas pela poluição do ar em espaços fechado, é uma questão de saúde pública nos tempos atuais. Os edifícios comerciais estão repletos de vapores tóxicos invisíveis e suspensos no ar, que estão nos sufocando lenta e silenciosamente (SCHERER; FEDRIZZI, 2014). Isso se torna essencialmente uma preocupação a partir do momento em que o número de horas gasto em ambientes fechados de escritórios e atividades comerciais em geral está aumentando gradativamente com o decorrer dos anos.

Processo de biofiltragem e seus inúmeros benefícios

É importante ressaltar que não são as plantas, mas sim os microrganismos que se desenvolvem em associação com as plantas, em suas raízes, ao redor do substrato e na água presente no sistema, que realmente estão filtrando o ar. Esse sistema de biofiltragem atua forçando o ar através de sua zona biologicamente ativa, maximizando seu impacto na qualidade do ar. Embora estes mesmos microrganismos também estejam presentes no solo de vasos de plantas, o fato de serem encapsulados no solo e fechados em um recipiente plástico ou cerâmico, implica que esses microrganismos presentes nesse solo têm poucas chances de impactar a qualidade do ar do ambiente (LESON; WINER, 1991).

Figura 6: Substratos no bolso de feltro de um sistema de parede viva