ANÁLISE DAS COBERTURAS VERDES COMO CONTRIBUIÇÃO PARA O AUMENTO DA ÁREA PERMEÁVEL EM GRANDES CENTROS URBANOS

Aline Antonia Castro ^1,2, Adriana RaaschJacobsen¹,Guilherme Storchde Oliveira ¹, Isa Machado Martinho de Souza ¹, Letícia Nass Ferreira ¹, Lívia Felberg¹, Mariane Dias Loyola¹

¹Instituto Federal do Espírito Santo-Campus Nova Venécia-ES.

²Professora e Orientadora do Instituto Federal do Espírito Santos-Campus Nova Venécia-ES.

Resumo: As enchentes tornaram-se um fenômeno crescente nos centros urbanos; o avanço das superfícies pavimentadas e a redução das áreas permeáveis vêm intensificando o escoamento superficial. Nesse contexto, os telhados verdes mostram-se como alternativa para a redução deste fenômeno por auxiliar no aumento das áreas permeáveis. A metodologia adotada compreende revisão bibliográfica, definindo telhado verde e seu uso; estudo da ocorrência do escoamento superficial e sua relação com os tetos verdes, além dos benefícios desse sistema para mitigação de enchentes e fomentação das colocações a partir de autores de referência, obtendo o estudo da eficácia desse sistema de coberturas para o tema proposto.

Palavras-chave: escoamento superficial, coberturas verdes, áreas permeáveis.

Abstract: Floods have become a growing phenomenon in urban centers; the advance of the paved surfaces and the reduction of the permeable areas have intensified the surface flow.

In this context, green roofs are shown as an alternative to reduce this phenomenon by helping to increase the permeable areas. The adopted methodology includes bibliographical revision - defining green roof and its use; a study of the occurrence of surface runoff and its relation to green ceilings, besides the benefits of this system for flood mitigation and fomentation of the placements from reference authors, obtaining the study of the effectiveness of this cover system for the proposed theme.

Keywords: surface runoff, green roofs, permeable areas.

1 INTRODUÇÃO

A população brasileira, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), já ultrapassa os 190 milhões. Em decorrência desse aumento populacional, ampliou-se também o grau de urbanização do país, passando de 81% em 2010 para mais de 84% em 2010 (TASSI et al., 2014). Com o crescimento populacional, originado de uma urbanização pós Revolução Industrial, houve um aumento significativo no número de edificações gerando assim uma nova e drástica transformação na paisagem urbana mundial (ARAÚJO, 2007).

As notáveis alterações que vêm ocorrendo no espaço urbano devido ao seu desenvolvimento são consequência das novas ocupações. Grande parte do solo, outrora permeável, passa a ser revestido de concreto, como em calçadas, ruas e edifícios, mudando a conduta da água superficial. A parcela de água infiltrada se reduz, já que as novas superfícies são praticamente impermeáveis (GENZ, 1994).

A incorporação de superfícies não permeáveis na área urbana fez com que as águas pluviais infiltrassem no solo e as taxas de evapotranspiração se reduzissem, provocando a extinção dos caminhos naturais da água, aumentando o volume de águas pluviais que escoam superficialmente. Por conta disso, verifica-se a ocorrência de enchentes e a desumidificação do ambiente, causadas pela elevação da pluviosidade urbana no período do verão, e, sobretudo, devido à redução da evapotranspiração por conta da ausência de vegetação - a qual auxilia no processo de exsudação (PINTO, 2007).

Com a expansão urbana não planejada, o ciclo hidrológico vem sendo afetado gravemente, já que tem por consequência o aumento do escoamento superficial pluvial, impactos ambientais, além das patologias geradas aos sistemas de microdrenagem e macrodrenagem urbana, sendo este, provedor de enchentes e transtornos à população (TUCCI, 2003 apud ARAÚJO, 2007).

Uma das fontes contribuintes para o fenômeno é o escoamento superficial. Quanto maior o escoamento superficial, maior a chance de enchentes, além da obstrução do sistema de microdrenagem, como galerias, sarjetas, bocas de lobo, sendo que uma das causas é o entupimento pela falta de manutenção desse sistema e de educação da sociedade para o descarte do lixo de forma adequada (TUCCI, 2003 apud ARAUJO, 2007).

Segundo Araújo (2007), inicialmente, tinha-se como premissa que se ampliasse a eficiência dos sistemas de drenagem seria uma estratégia satisfatória, entretanto, apenas acentuou o quesito em questão. No início, até as áreas que possuíam planejamento apresentavam resultados equívocos, acreditando que aumentar a capacidade hidráulica do sistema de drenagem seria uma solução técnica suficiente. No entanto, esse aumento apenas agravou o problema, levando a inundações e rompimento de algumas galerias de águas pluviais.

Como no ambiente urbano há cada vez mais pessoas utilizando os mesmos espaços, que pouco se ampliam, existe a necessidade de se adaptar as construções aos novos conceitos de Green architecture que são primordiais para se estabelecer o equilíbrio entre desenvolvimento e meio ambiente (BALDESSAR, 2012, p. 45).

Em vista da necessidade de fazer uso dos princípios da arquitetura sustentável, os telhados verdes apresentam-se como chave de solução para a redução do escoamento superficial e gerenciamento das águas das chuvas (KOELLER, 2000 apud ARAUJO, 2007).

Baldessar (2012, p. 59) afirma que:

[...] a água da chuva pode ser recolhida em cisternas a partir de telhados e, especificamente em telhados verdes, a água em excesso apresenta redução de agentes poluidores pela ação das vegetações e substratos que funcionam como filtros.

O telhado verde inicialmente tinha como objetivo contribuir no fator estético da edificação. Estima-se que o registro mais antigo de tetos verdes sejam os Jardins Suspensos da Babilônia (FERREIRA; MORUZZI, 2007). Esse tipo de cobertura vem sendo usada em diversos países, principalmente da Europa, achando-se adotada não só em residências, mas também em empreendimentos comerciais e industriais, funcionando como auxiliares no controle do escoamento superficial (CASTRO; GOLDENFUM, 2010). No Brasil, a prática do telhado verde ainda é pouco difundida, e a implantação dessa alternativa tem sido pouco explorada para fins hídricos (FERREIRA; MORUZZI, 2007, p. 1029).

Assim, este artigo pretende avançar nesse sentido, apresentando os resultados de uma revisão bibliográfica que objetivou analisar as coberturas verdes como contribuintes para o aumento da área permeável em grandes centros urbanos, avaliando sua eficiência no controle quantitativo do escoamento pluvial, em longo prazo. Como objetivos tem-se a análise do caráter histórico do sistema de microdrenagem do Brasil; análise dos benefícios da implantação de telhados verdes em relação à drenagem das chuvas e redução do escoamento superficial e definição dos tipos de telhados verdes que possuem menor escoamento superficial.

2 METODOLOGIA

O trabalho consiste de uma análise predominantemente qualitativa sobre o uso de telhados verdes como contribuição para o aumento da área permeável. Foram lidos artigos, trabalhos acadêmicos, portais virtuais, entre outros materiais. Autores como Sidney Rocha de Araújo e Silvia Maria Nogueira Baldessar serviram como base para a execução do trabalho.

Iniciou-se o estudo a respeito da definição de telhados verdes e a aplicação histórica deste, no que se refere a sua utilização, como sistema de cobertura para edificações. Na sequência, promoveu-se o estudo da questão do escoamento superficial, especificamente nas cidades brasileiras, e o modo com que este problema é tratado no país. Assim, começará a introdução do assunto, realizando o paralelo entre telhados verdes e redução do escoamento superficial.

Posteriormente, discutiram-se os benefícios trazidos pela utilização de coberturas verdes como uma alternativa viável para redução do escoamento superficial, sabendo que a sua utilização auxilia no aumento de áreas permeáveis nos centros urbanos. E, finlamente, fomentou-se a colocação discutida no tópico anterior fazendo alusão a experimentos e procedimentos técnicos realizados por autores de referência no assunto, tais como Tassi et al., que realizaram uma análise sobre tema a partir da exposição dos resultados obtidos em seu experimento, assim como Castro e Goldenfum (2010); obtendo o estudo da eficácia desse sistema de cobertura para o tema proposto.

3 RESULTADOS

O telhado verde é definido por Osmundson (1999 apud FERRAZ, 2012, p.10) como “qualquer superfície situada em local aberto, separada do solo edificação ou outra estrutura, que esteja vegetada e tenha, por finalidade, proporcionar um bom desempenho acústico e térmico, além de favorecer a estética da edificação e promover melhorias ambientais”.

Este sistema vem se popularizando mundialmente. Desde 600 a.C. à 450 a inserção de coberturas verdes nas edificações não se trata de uma novidade, visto que já existiam construções que utilizavam a técnica de implantação de coberturas verdes nas regiões em que hoje localizam-se os países do Oriente Médio.

Em 1960, a utilização do telhado verde volta a ser tendência, principalmente na Alemanha, devido aos seus tipos e modelos de implementação (ARAÚJO, 2007). Países da Europa e os Estados Unidos estão usando esse tipo de sistema, não somente a projetos residenciais, mas também a estruturas comerciais e industriais (CASTRO; GOLDENFUM, 2010) (Figura 1).

Figura 1 – Vista de teto verde em edifício na região do Arco do Triunfo, Paris - França.

Fonte: Gazel (2012)

“Mas, pouco se conhece sobre o efeito dos telhados verdes sobre o escoamento pluvial no Brasil. Sendo assim, é de extrema importância o estudo para verificar a aplicabilidade e os efeitos dessas estruturas no escoamento superficial urbano” (CASTRO; GOLDENFUM, 2010, p. 76).

As políticas públicas brasileiras que visam a melhoria desse problema apenas propõe uma medida estrutural. As soluções, na maioria das vezes, são redes de drenagem que apenas transferem a inundação de um ponto para outro, sem avaliar qualquer benefício (ARAÚJO, TUCCI & GOLDENFUM, 2000).

“Os projetos de drenagem urbana são desenvolvidos dentro de premissas estruturais onde os impactos são transferidos de montante para jusante sem nenhum controle das suas fontes contribuintes” (TUCCI, 2003 apud ARAUJO, 2007, p.10).

Segundo Araújo (2007, p.2) “os telhados verdes são caracterizados como toda cobertura ou telhado, que agrega em sua composição, uma camada de solo ou substrato e outra de vegetação.” Além disso, classificam-se os telhados verdes em dois grupos, extensivos e intensivos.

“Os telhados verdes intensivos possuem camadas de solo maiores que 20 cm e, são constituídos de plantas e arbustos de médio porte, que exigem uma estrutura reforçada devido aos esforços extras promovidos pelas plantas, solo e água. Já as coberturas verdes extensivas, são definidas por disporem de um substrato com dimensões menores que 20 cm, compostas por espécies de pequeno porte, como as autóctones, por resistirem a pouca ou nenhuma manutenção, onde existe uma maior preocupação com irrigação e fertilização até as plantas se estabelecerem, realizando as manutenções necessárias para a funcionalidade da cobertura verde” (CORREA; GONZALEZ, 2002 apud ARAÚJO, 2007, p.2) (Figura 2 e 3).

Figura 2 – Telhado verde intensivo.

Fonte: Poletto [s.d], adaptado pelo autor.

Figura 3 – Telhado verde extensivo.

Fonte: Poletto [s.d], adaptado pelo autor.

Para esse tipo de cobertura, estudos apontam algumas espécies de plantas que comportam bem ao clima tropical, não necessitando de irrigação, poda ou adubação frequente, são essas as Portulaca grandiflora, Tradescantia pallida, Asparagus densiflorus e Senico confusus (LAAR, 2001 apud ARAÚJO, 2007), popularizadas como Onze-horas, Coração roxo, Aspargo rabo de gato e Margaridão, respectivamente (ARAÚJO, 2007).

“Os telhados verdes podem ser definidos ainda como acessíveis e inacessíveis, sendo o primeiro uma área aberta ao uso de pessoas, como um jardim suspenso ou um terraço, proporcionando benefícios sociais aos seus usuários, e inacessíveis, que não permitem a circulação de pessoas, podem ser planas, curvas e com inclinações. A frequência da manutenção, irrigação, fertilização e poda de raízes dependerão das espécies escolhidas no projeto e os objetivos do mesmo” (ARAÚJO, 2007, p. 3).

Redução do escoamento superficial, fatores estéticos, aumento da biodiversidade, melhoria no conforto acústico e térmico, são fatores relacionados à possibilidade da utilização dos telhados verdes, sendo esse, uma das soluções da arquitetura bioclimática (KOELLER, 2000 apud ARAÚJO, 2007).

O excelente desempenho térmico desse modelo de cobertura pode ser justificado pelo seu mecanismo de trocas de calor, já que em condições de alta temperatura, dificulta a entrada do calor para o ambiente interno, e em situação contrária, mantém o calor dentro da edificação em devido à justaposição das camadas de solo e vegetação (ARAÚJO, 2007).

“Nos centros urbanos, os benefícios ambientais das coberturas verdes estão relacionados ao fato de aumentarem a área verde das “cidades acinzentadas”, reduzirem o efeito das “ilhas de calor” e interferirem positivamente nas condições climáticas e ambientais das cidades, tornando-as mais frescas e menos poluídas” (GARRIDO, 2012, p.5) (Figura 4).

Figura 4 – Antes e depois: coberturas verdes em Buenos Aires.

Fonte: Britto (2012)

Nas regiões densamente habitadas, principalmente, a ampla gama de áreas impermeabilizadas, a falta de áreas verdes e o escoamento concentrado em pontos principais ocasionam problemas nas condições microclimáticas. Além de elevar os custos das instalações de sistemas de esgotamento, a parcela do solo impenetrável provoca alagamentos (piscinões) e a redução da renovação das águas subterrâneas (KOLB, 2003).

Concomitantemente, as atuais estratégias de captação e drenagem pecam em não aproveitar a valorosa água das precipitações, que, na maioria das vezes, se mostram de excelente uso para consumo não potável. Infelizmente os sistemas ecológicos, apesar de todas suas vantagens, ainda são pouco reconhecidos e usados (KOLB, 2003).

Segundo Baldessar (2012), a redução de áreas verdes contribui para diminuição da qualidade do ar e da área permeável, intensificando a ocorrência de enchentes. Diante o olhar do autor, como corolário do processo de urbanização, as cidades se veem na necessidade de alastrar suas áreas verdes. Esse modelo de cobertura é uma boa estratégia para regiões de alta densidade demográfica e urbanística, já que essa técnica se inclui na área permeável, contribuindo assim, para a redução e monitoramento de enchentes, além de aliviar a sobrecarga do sistema de drenagem urbano. Apesar das particularidades de cada solo e os diferentes fatores a que estão expostos, a Figura 5 explica esquematicamente a importância da área permeável para com o ciclo hidrológico.

Figura 5 – Representação da vazão de água não absorvida de acordo com a respectiva área permeável

Fonte: Thompson e Sorvig (2008) apud Baldessar (2012)

De acordo com Stovin et al. (2008, apud Muller, 2014), nos centros urbanos, os telhados podem chegar a ser responsáveis por cerca de 50% das superfícies consideradas impermeáveis. Assim, o gerenciamento adequado dessas águas contribui efetivamente para o aprimoramento da gestão pluvial.

O telhado verde possui a capacidade de diminuir a água de escoamento superficial, isso se deve a capacidade que o telhado verde possui de absorver água e causar um atraso no pico do escoamento (CASTRO; GOLDENFUM, 2010).

De acordo com o protótipo de telhado verde executado pela pesquisa de Tassi et al. (2014) o escoamento superficial diminui em 62 % com o emprego desse modelo, mesmo sendo com o solo influenciado pela umidade climática da região em estudo. Isso se deve ao fato já supracitado da capacidade de redução do pico de escoamento superficial.

A mesma análise gerada foi por Castro e Goldenfum (2010), que através de dois protótipos, um de telhado verde e outro de telhado convencional, os submeteu a estudos do comportamento da estrutura para oito eventos de precipitação entre os meses de maio a setembro de 2018. Essa pesquisa tinha por objetivo verificar a eficiência do uso de telhados verdes no controle quantitativo do escoamento superficial urbano. Ao final da pesquisa comprovou-se que o ecotelhado possui maior desempenho na captação de água em relação ao convencional e que o uso de coberturas verdes pode:

“[...] propiciar uma melhor distribuição do escoamento superficial ao longo do tempo através da diminuição da velocidade de liberação do excesso de água retido nos poros do substrato” (CASTRO; GOLDENFUM, 2010, p. 80).

Segundo Basso (2014 apud. IGRA - International Green Roof Association, p.12) “A redução de escoamento pode ser de 50 a 90%. A maior parte desta água retorna diretamente para o seu ciclo natural, pela transpiração/evaporação da cobertura verde”.

Santoro et al. (2016), construíram um protótipo de telhado verde extensivo e compararam sua eficiência em relação ao escoamento superficial pluviométrico. Na Figura 6, as barras azuis representam à porcentagem de escoamento do telhado convencional em relação ao índice pluviométrico, e as barras verdes, a porcentagem de escoamento do telhado verde extensivo em relação ao índice pluviométrico. Os resultados revelam que a cobertura verde mostrou ser mais eficiente na redução do escoamento superficial do que o modelo de cobertura convencional.

Figura 6 – Comparação a respeito do escoamento superficial entre o telhado verde e o telhado convencional.

Fonte: Santoro, et al. (2016).

Os sistemas de telhado verde, combinado com o aproveitamento de águas pluviais e os dispositivos para infiltração no solo, tornam possível um manejo completo das águas sem haver necessidade de uma ligação à rede de drenagem urbana existente, mesmo em áreas amplamente impermeabilizadas devido ao adensamento das edificações (KOLB, 2003).

De acordo com Cantor (2008, apud Baldessar, 2012), ainda que telhados verdes retêm uma quantidade significativa de água das chuvas, o impacto, referente ao sistema de drenagem de águas pluviais, seria proveniente da combinação de uma série de telhados, conseguindo assim um efeito, por vezes, significativo.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O desenvolvimento desordenado das cidades tem gerado grande impacto, sobretudo em relação ao meio ambiente. Com o aumento das superfícies urbanizadas, o índice de impermeabilização do solo aumenta, provocando a diminuição do escoamento das águas pluviais, gerando transtornos à população como inundações e enchentes.

Através da análise, pode-se observar que o telhado verde é uma alternativa eficaz para o aumento da área permeável, além de proporcionar benefícios como a retenção de águas pluviais e sua reutilização, melhoria do ar e do conforto térmico, e redução das ilhas de calor. Entretanto o telhado verde não é muito difundido no Brasil, devendo haver maiores incentivos para o uso dessa técnica em todo o país.

REFERÊNCIAS

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