UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL. Gustavo Dalla Nora

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Gustavo Dalla Nora IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS: MATERIAIS UTILIZADOS E DETALHES CONSTRUTIVOS. Santa Maria, RS 2015.

2 Gustavo Dalla Nora IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS: MATERIAIS UTILIZADOS E DETALHES CONSTRUTIVOS. Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil. Orintador: Prof. Dr. Joaquim Cesar Pizzuti dos Santos Santa Maria, RS 2015.

3 Gustavo Dalla Nora IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS: MATERIAIS UTILIZADOS E DETALHES CONSTRUTIVOS. Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil. Aprovado em 16 de dezembro de 2015 Joaquim Cesar Pizzuti dos Santos, Dr (UFSM) (Orientador) Jorge Luiz Pizzutti dos Santos, Dr (UFSM) Évelyn Paniz (UFSM) Santa Maria, RS 2015.

4 RESUMO Trabalho de Conclusão de Curso Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria Impermeabilização de terraços: Materiais utilizados e detalhes construtivos. AUTOR: GUSTAVO DALLA NORA ORIENTADOR: JOAQUIM CESAR PIZZUTTI DOS SANTOS A impermeabilização é uma etapa de extrema importância na construção de terraços, porém ela, muitas vezes, não recebe a atenção necessária. Defeitos de impermeabilização são fonte da maioria das patologias recorrentes em terraços, isso se dá principalmente por dois motivos: escolhas equivocadas do sistema de impermeabilização a ser utilizado ou erros construtivos, e esses erros acabam gerando elevados custos de retrabalho para serem reparados. Este trabalho visa recolher bibliografia a respeito dos materiais de impermeabilização, assim como mostrar alguns dos sistemas disponíveis no mercado para a impermeabilização de terraços, apontando os casos em que devem ou não ser utilizados e os detalhes construtivos que devem ser observados durante a execução. Além disso, será apresentada a estrutura de camadas necessária para garantir a eficiência desses sistemas de impermeabilização Com isso pretende-se contribuir para a diminuição da recorrência de patologias causadas por infiltrações devido a problemas de impermeabilização. Também será mostrado um caso especial de terraço impermeabilizado, que são as coberturas verdes, abordando o histórico de sua utilização, suas camadas e os cuidados especiais que devem ser tomados com a impermeabilização. Palavras Chave: Impermeabilização; Terraço; Cobertura Verde.

5 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Considerações iniciais... Erro! Indicador não definido. 1.2 Objetivos Objetivos gerais Objetivos específicos Justificativa Metodologia IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS Impermeabilização Projeto de impermeabilização Estrutura dos sistemas de impermeabilização Camada de regularização Camada amortecedora Imprimação Camada impermeável Teste de estanqueidade Camada separadora... Erro! Indicador não definido Proteção mecânica Isolamento térmico Detalhes construtivos Sistemas de Impermeabilização Impermeabilização rígida Impermeabilização flexível Considerações sobre impermeabilização de terraços COBERTURAS VERDES Tipos de coberturas verdes Extensivas Semiextensivas Intensivas Estrutura de coberturas verdes Impermeabilização de coberturas verdes Considerações sobre coberturas verdes Conclusão REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 50

6 3 1 INTRODUÇÃO Desde a pré-história, uma das maiores preocupações do ser humano quanto ao seu bem estar é proteger-se dos agentes atmosféricos como a chuva, o sol e o vento. Os primeiros abrigos utilizados pelos homens pré-históricos eram cavernas naturais esculpidas nas montanhas pela ação do tempo. Com o passar do tempo esses abrigos foram evoluindo até chegarmos ao arranha-céus que vemos hoje. A cobertura das edificações é um elemento de extrema importância tanto para a conforto quanto para a proteção contra as ações climáticas. Hoje em dia no Brasil o tipo mais comum de cobertura são as coberturas inclinadas, como os telhados, porém uma prática que está se tornando cada vez mais corriqueira na construção civil é a utilização de coberturas horizontais, os chamados terraços. Os terraços estão ganhando espaço por possibilitar a utilização da área de cobertura para diversos fins, tal como, áreas de lazer ou telhados verdes, o que não é possível no sistema inclinado. Os terraços sofrem com uma espécie de preconceito tanto por parte das construtoras quanto por parte dos compradores dos imóveis, isso se dá devido ao um histórico de problemas relacionados a infiltrações que são relativamente comuns em terraços. Esses problemas estão relacionados diretamente com a impermeabilização do terraço, os motivos vão desde utilização de mão de obra pouco qualificada até erros na escolha dos materiais de impermeabilização. Mas isso está mudando, nos últimos anos a indústria de matérias de impermeabilização tem desenvolvido inúmeros produtos capazes de atender aos mais diversos casos especiais e exigências funcionais, resultando em um grande desenvolvimento das técnicas de impermeabilização. Isso faz com que os terraços deixem de ser uma opção arriscada e se torne uma possibilidade de aumento da área útil da edificação, agregando, assim, valor a ela. 1.1 OBJETIVOS Objetivos gerais O presente trabalho tem por objetivo apresentar os avanços tecnológicos da indústria de materiais de impermeabilização, expondo a correta composição de materiais e os detalhes construtivos da execução de impermeabilização de terraços.

7 Objetivos específicos Apresentar novos materiais e tecnologias de impermeabilização que estão à disposição no mercado e os casos em que são mais indicados estes materiais; Demonstrar os diversos sistemas de impermeabilização de terraços e seus principais detalhes construtivos; Apresentar a correta forma de se executar cada tipo de impermeabilização; Apresentar a estrutura de um telhado verde e os cuidados especiais que devem ser tomados com a impermeabilização; 1.2 JUSTIFICATIVA A impermeabilização atualmente é o grande ponto fraco dos terraços e um dos motivos pelos quais eles não são tão utilizados. Geralmente os problemas de infiltração ocorrem por dois motivos, um deles são os erros relacionados à execução da impermeabilização, o outro motivo são os erros relacionados com a escolha do material a ser utilizado. O presente trabalho terá foco na importância da escolha do material adequado para cada caso e nos detalhes que devem ser observados durante a execução da impermeabilização. 1.3 METODOLOGIA A metodologia consiste em fazer uma revisão bibliográfica sobre impermeabilização de terraços, abordando diferentes sistemas de impermeabilização, avanços tecnológicos na área de materiais de impermeabilização, a importância do projeto de impermeabilização e a forma correta de se executar a impermeabilização, abordando os principais detalhes construtivos. Também será apresentado um caso especial de terraço impermeabilizado, que são as coberturas verdes, abordando a estrutura e os cuidados necessários com a impermeabilização.

8 5 2 IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS 2.1 IMPERMEABILIZAÇÃO Inicialmente impermeabilização era definida como a proteção das construções contra a infiltração de água, segundo a NBR (ABNT 1992). Adicionalmente, em 1998, foi definido como um conjunto de camadas aplicadas sobre uma superfície, utilizando tecnologia construtiva, com o objetivo de garantir o desempenho do elemento quanto a estanqueidade (SOUZA & MELHADO, 1998). Por fim, surgiu a NBR 9575 (2003) que define impermeabilização como Um conjunto de camadas e serviços aplicados a execução do preparo das superfícies, como camadas separadoras, amortecedoras e proteção primária e mecânica, conferindo impermeabilidade as partes construtivas. Sendo esta estanqueidade definida, na mesma Norma, como: Propriedade de um elemento (ou conjunto de componentes) de impedir a penetração ou passagem de fluídos através de si. A sua determinação está associada a uma pressão limite de utilização (a que relaciona-se as condições de exposição do elemento). Segundo Bauer, Vasconselos e Granato (2007) o custo de uma impermeabilização na construção civil é estimado em 1% a 3% do custo total de uma obra. No entanto, falhas de desempenho dos sistemas de impermeabilização poderão gerar ainda custos de reimpermeabilização que superam 5 a 10% do custo da obra, já que muitas vezes as reimpermeabilizações envolvem quebras dos revestimentos de acabamento, sem levar em consideração os custos mais difíceis de se mensurarem, como os de depreciação do valor patrimonial, manchas, dentre outros. De acordo com Heneine (2008), uma efetiva impermeabilização da cobertura é um prérequisito essencial para todas as coberturas e a importância de fazer isto ser seguro e durável não é exagerada. Caso algum problema se apresente nesta camada, seja de execução ou de material impróprio ou defeituoso ou mesmo sinistros improváveis, todo o sistema perde a garantia e a validade de sua função principal de proteger as edificações das intempéries. 2.2 PROJETO DE IMPERMEABILIZAÇÃO Existem, atualmente, inúmeros sistemas de impermeabilização, utilizando os mais diversos materiais, disponíveis no mercado e todo o ano surgem novas tecnologias. Porém, não se pode afirmar que um sistema ou material é mais eficiente que outro. Por isso existe o projeto

9 6 de impermeabilização. Através do projeto, analisando as particularidades de cada construção, podemos escolher o sistema e o material que terão a maior eficiência para o caso analisado. Segundo a NBR 9575 (2003), projeto de impermeabilização é caracterizado por um conjunto de informações gráficas e descritivas que definem integralmente as características de todos os sistemas de impermeabilização empregados em uma dada construção, de forma a orientar inequivocamente a produção deles. Bauer, Vasconselos e Granato (2007) afirmam que o projeto de impermeabilização deve fazer parte integrante dos projetos de uma edificação, como hidráulica, elétrica, cálculo estrutural, arquitetura, paisagismo, fôrmas. Segundo a NBR 9575 (2003) existem quatro critérios a serem seguidos para se fazer um projeto de impermeabilização: a) evitar a passagem de fluidos e vapores nas construções pelas partes que requeiram estanqueidade, podendo ser integrados ou não a outros sistemas construtivos, desde que observadas normas específicas de desempenho que proporcionem as mesmas condições de estanqueidade; b) proteger os elementos e componentes construtivos que estejam expostos ao intemperismo, contra a ação de agentes agressivos presentes na atmosfera; c) proteger o meio ambiente de agentes contaminantes por meio da utilização de sistemas de impermeabilização; d) possibilitar sempre que possível acesso à impermeabilização, com o mínimo de intervenção nos revestimentos sobrepostos a ela, de modo a ser evitada, tão logo sejam percebidas falhas do sistema impermeável, a degradação das estruturas e componentes construtivos. 2.3 ESTRUTURA DOS SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO Para que um sistema de impermeabilização apresente um desempenho apropriado, a laje do terraço deve apresentar uma estrutura de camadas como mostrado na Figura 2.1. Esta estrutura tem por objetivo proteger a camada impermeabilizante e drenar a água para que não haja acúmulo sobre a laje.

10 7 Figura 2.1 Camadas que compõe um terraço impermeabilizado. Fonte: Cunha Camada de regularização Antes de iniciar a impermeabilização é necessário o corte de pontas de ferro, o preenchimento de áreas afundadas e correção de outras eventuais falhas. Em seguida deve ser feita a limpeza das superfícies a serem impermeabilizadas, retirando-se qualquer partícula solta. Tendo a superfície limpa e preparada, executa-se uma camada de regularização com argamassa de areia e cimento no traço 1:3, espessura mínima de 2 cm como mostrado na Figura 2.2. Cantos vivos e arestas devem ser arredondados conforme ilustra a Figura 2.3. Tubulações emergentes devem ser adequadamente chumbadas (PEZZOLO, 2007). Figura 2.2: Execução da camada de regularização. Fonte: Mapei (2013) Figura 2.3 Preparação da superfície.

11 8 Fonte: Pezzolo (2007). Outro critério a ser atendido pela camada de regularização é o da drenagem. Isso é feito através de um caimento que é dado na camada de regularização. O caimento tem o objetivo de encaminhar a água aos ralos para que não haja acúmulo de água sobre a laje. Os caimentos devem ser definidos juntamente com o projeto hidrossanitário, já que a direção dos caimentos deve ser dada de acordo com a posição dos ralos que são previstos no projeto. A NBR 9575 (2003) estipula que a inclinação deve ser definida após estudo de escoamento, mas não deve ser menor que 1% na direção dos coletores (Figura 2.4) para áreas horizontais externas e 0,5 para calhas e área internas. Quanto maior a inclinação mais rápido ocorrerá o escoamento, porém em áreas com acesso, como terraços, inclinações excessivas não são indicadas pois podem ser sentidas ao se caminhar pela superfície, causando desconforto. Quanto ao número de ralos, deve-se prever um de 100 mm a cada 40 m² de laje, sendo que o mínimo são 2 ralos, além disso deve se observar que uma distância muito grande entre a extremidade da laje e o ralo pode gerar uma espessura da camada de regularização excessiva devido ao caimento, e maior espessura consequentemente gera maiores gastos tanto devido ao material utilizado quanto pelo acréscimo de peso à estrutura. Portanto devemos escolher um número adequado de ralos de acordo com o tamanho do terraço e distribui-los de modo que nenhum ponto fique longe demais de um ralo.

12 9 Figura 2.4: detalhe do caimento da laje em direção ao ralo. Fonte: Páginas Amarelas da Impermeabilização Camada amortecedora É a camada imediatamente superior à camada de regularização e tem a função de proteger a camada impermeável contra agentes agressores provenientes do substrato. Essa camada é utilizada em sistemas de impermeabilização não aderida e serve para separar a camada impermeável do substrato Imprimação Sobre o substrato seco inicia-se o processo de imprimação conforme a Figura 2.5, aplicando-se o primer, que proporciona total aderência ao sistema impermeabilizante. Após a secagem do primer, a superfície está pronta para receber o sistema impermeabilizante (PEZZOLO, 2007). A função da imprimação é penetrar nos poros reduzindo a permeabilidade do substrato e minimizando a possibilidade de pontos falhos na impermeabilização. Essa pode ser considerada uma camada de segurança para o caso de a impermeabilização apresentar pequenos defeito localizados, dispensando assim a reimpermeabilização em casos de defeitos pouco significativos. Ela geralmente é feita com uma demão diluída do próprio produto impermeabilizante.

13 10 Figura 2.5 Aplicação do primer (Imprimação). Fonte: Pezzolo (2007) Camada impermeável Esta é a camada que promove a barreira contra a percolação de água pela laje. Ela pode ser de diferentes materiais de acordo com o sistema de impermeabilização escolhido. Os materiais serão apresentados e classificados adiante Teste de estanqueidade Após a execução da camada impermeável deve-se fazer um teste de estanqueidade para ver se a impermeabilização está funcionando satisfatoriamente. Este teste deve ser feito antes da execução das demais camadas pois, caso haja algum defeito na impermeabilização o reparo pode ser feito de maneira relativamente simples, sem a necessidade de abertura no revestimento. Segundo Petrobrás (2006), após a conclusão da impermeabilização e cura total do sistema, fechando-se as saídas para ralos e colocando-se uma lâmina d'água de 5 cm como mostrado na Figura 2.6, pelo prazo mínimo de 72 horas, e observa-se se há o surgimento de algum ponto de vazamento. Se não for detectado nenhum vazamento pode-se prosseguir com a execução das outras camadas.

14 11 Figura 2.6 Teste de estanqueidade. Fonte: Pezzolo (2007) Proteção mecânica A proteção mecânica consiste em uma camada com a finalidade de dissipar os esforços atuantes sabre a laje e possíveis impactos que possam ocorrer sobre ela, para que a impermeabilização não seja afetada. Além disse também protege contra a incidência de raios ultravioleta, que diminuem a vida útil da impermeabilização caso incidam sobre ela. Segundo Pezzolo (2007), para a proteção da camada impermeável contra ações mecânicas executa-se uma camada de argamassa de areia e cimento traço 1:4, conforme ilustra a Figura 2.6, geralmente reforçada com tela metálica galvanizada. Sobre a manta, antes da execução da camada de argamassa, aplica-se um chapisco de cimento e areia traço 1:3. (PEZZOLO, 2007).

15 12 Figura 2.6 Proteção Mecânica para a manta. Fonte: Pezzolo (2007). Existem sistemas de impermeabilização que dispensam o uso da proteção mecânica por já possuírem aderidos à camada impermeável um acabamento superficial que confere resistência e proteção contra raios UV à camada, esses acabamentos podem ser feitos com filmes de alumínio ou fragmentos de rocha. Existem também algumas membranas e poliméricas que são por si só resistentes aos raios UV e por isso também dispensam a camada de proteção mecânica. Porém estes sistemas sem proteção só devem ser utilizados em áreas sem acesso de pessoas e veículos, pois este tipo de trá fego pode gerar danos a camada impermeável e comprometer a estanqueidade do sistema Isolamento térmico O isolamento térmico tem a função de diminuir a variação de temperatura da laje, fazendo com que os movimentos causados pela dilatação térmica sejam bastante reduzidos, evitando assim a fissuração da camada impermeável e consequentemente aumentando a vida útil do sistema de impermeabilização. Essa camada não é de extrema importância para garantir a longevidade da impermeabilização. O material mais utilizado para este fim é o poliestireno expandido, também conhecido como EPS (Figura 2.7).

16 13 Figura 2.7: Placas de EPS para isolamento térmico. Fonte: Cruz (2003) Detalhes construtivos Existem alguns detalhes construtivos que devemos ser observados durante a impermeabilização de um terraço. Os principais detalhes construtivos que devem ser observados estão enumerados a seguir Ralos e tubulações A execução de arremates no ralo é, provavelmente, o detalhe mais importante do processo de impermeabilização. Segundo Abatte (2003, apud RIGHI, 2009) a execução de arremates no ralo com membranas é executada com aplicação de sucessivas demãos que adentram a abertura no piso, podendo ou não receber reforços de estruturantes têxteis e, se forem aplicados a quente, os reforços deverão ser dimensionados para suportar as temperaturas de aplicação. Deve-se rebaixar a região em torno do ralo para poder executar um reforço na impermeabilização, a manta deve se estender no interior do ralo, sendo que esta deve ficar bem aderida à sua face interna, caso contrário a água será succionada, por capilaridade, para baixo da camada impermeabilizante (Figura 2.8).

17 14 Figura 2.8: Detalhe de ralo impermeabilizado com manta. Fonte: Adaptado de Jacomini (2013) Conforme Pezzolo (2007), o rebaixo dos ralos deve ser de 40x40 cm e 1 cm de profundidade para assegurar a impermeabilização da região. As tubulações, no entanto, requerem o envelopamento do arremate conforme ilustra a Figura 2.9. Utiliza-se um pedaço da própria manta com malha 2x2 cm, para se efetuar o arremate. Figura 2.9 Detalhe da impermeabilização de tubulações. Fonte: Pezzolo (2007).

18 Rodapés A NBR 9575 (2003) prevê que nos planos verticais, deve-se executar um encaixe para embutir a impermeabilização, a uma altura mínima de 20 cm acima do nível do piso acabado ou 10 cm do nível máximo que a água pode atingir. Na Figura 2.10 apresenta-se os detalhes de execução do rodapé, em que deve-se executar um rebaixo de pelo menos 3 cm na parede com uma altura de pelo menos 20 cm de altura, para o encaixe da impermeabilização. Recomendase utilizar uma tela galvanizada para evitar a fissuração do revestimento executado acima da impermeabilização e evitar o descolamento da manta. Figura 2.10 Detalhamento do encaixe da manta na alvenaria. Fonte: Antunes (2004 apud RIGHI, 2009).

19 Soleira Conforme NBR 9575 (2003), nos locais limites entre áreas externas impermeabilizadas e internas, deve haver diferença de cota de no mínimo 6 cm e ser prevista a execução de barreira física no limite da linha interna dos contra marcos, caixilhos e batentes, para perfeita ancoragem da impermeabilização, com declividade para a área externa. É necessário que a impermeabilização adentre nos ambientes cobertos, onde existem portas abrindo para a parte exposta à chuva e ao vento. Na figura 2.11 encontra-se uma representação gráfica de impermeabilização de soleira, sendo que esta deve adentrar no mínimo 50 cm na região coberta e elevando-se no mínimo 3 cm, evitando assim que a água escorra pela esquadria causando algum dano na parte interior do imóvel. Figura 2.11 Detalhe de impermeabilização na soleira. Fonte: Picchi (1986 apud RIGHI, 2009) Junta de dilatação As juntas de dilatação são cortes feitos em toda a extensão das edificações que destinamse a diminuir o valor absoluto das variações volumétricas devidas às variações térmicas, retração hidráulica e outros. Forma-se assim, um espaço de 2 cm à 4 cm, em que cada segmento pode se expandir sem forçar o outro segmento. Verçoza (1983 apud RIGHI, 2009) observa que esse espaço deve ser devidamente calafetado sem prejudicar a liberdade de movimentações e,

20 17 que a melhor resposta para esse caso é dada pelo processo executado durante a construção da junta. A Figura 12 ilustra um teste de verificação da impermeabilidade das juntas de dilatação. Este teste consiste na construção de uma barragem com tijolos, a qual será cheia com água. Figura 2.12 Teste de verificação das juntas de dilatação. Fonte: Verçosa (1991 apud RIGHI, 2009). Nas juntas de dilatação, conforme NBR 9575 (2003), deverá ser previsto tratamento específico compatível aos esforços atuantes e materiais utilizados na impermeabilização. A norma também descreve que as juntas de dilatação devem ser divisoras de água, com cotas mais elevadas no nivelamento do caimento. A Figura 2.13 representa um esquema de impermeabilização de juntas de dilatação. Deve-se executar um rebaixamento no entorno da junta para o reforço da impermeabilização e, dentro, colocar um limitador de junta e em seguida o mastique, que é um selante à base de polímeros, que irá absorver e selar a junta por dentro.

21 18 Figura 2.13 Detalhe de impermeabilização em junta de dilatação. Fonte: Cruz (2003 apud RIGHI, 2009). 2.4 SISTEMAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO A escolha do sistema de impermeabilização mais adequado para dada construção é função de vários fatores como: forma da estrutura, movimentação admissível no cálculo da mesma, temperatura e umidade relativa local, efeito arquitetônico que se deseja obter, entre outros (PIRONDI, 1988). Segundo Vedacit (2015) os sistemas de impermeabilização sempre devem atender as exigências de desempenho, tais como, resistência às cargas estáticas e dinâmicas, resistência aos efeitos dos movimentos de dilatação e retração do substrato, ocasionados pelas variações térmicas, resistência à degradação ocasionada por influências climáticas, térmicas, químicas ou biológicas, decorrentes da ação da água, de gases ou do ar, apresentar aderência, flexibilidade e uma vida útil adequada com as condições previstas em projeto. A NBR 9575 (ABNT 2003) classifica os sistemas de impermeabilização em rígidos e flexíveis.

22 Impermeabilização rígida A NBR 9575 (ABNT 2003) denomina impermeabilização rígida como o conjunto de materiais ou produtos que não apresentam características de flexibilidade compatíveis e aplicáveis as partes construtivas não sujeitas a movimentação do elemento construtivo. Como nesse sistema o impermeabilizante não trabalha junto com a estrutura ele não deve ser usado em áreas submetidas a variações térmicas. São exemplos de impermeabilizantes rígidos, argamassa com aditivo impermeabilizante, argamassa modificada com polímero, argamassa polimérica, cimento modificado com polímero Impermeabilização flexível A NBR 9575 (ABNT 2003) denomina impermeabilização flexível como o conjunto de materiais ou produtos que apresentam características de flexibilidade compatíveis e aplicáveis às partes construtivas sujeitas à movimentação do elemento construtivo. Para ser caracterizada como flexível, a camada impermeável deve ser submetida a ensaio específico. Esse sistema é caracterizado por suportar deformações sem romper. Sendo assim, elas são a opção mais indicada para a aplicação em terraços. Os sistemas flexíveis podem ser divididos em membranas e mantas, podendo elas serem de diversos materiais Membranas Um dos primeiros tipos de impermeabilização utilizados, as membranas moldadas in loco, sofreram durante anos a forte concorrência dos produtos pré-fabricados. Mas a evolução da ancestral execução a quente com camadas de asfalto oxidado intercaladas por estruturante de feltro para os novos produtos e técnicas e equipamentos de aplicação permitiu que a solução voltasse a competir de igual com as mantas (CICHINELLI, 2007). São chamados membranas os materiais impermeabilizantes moldados in-loco, e por isso são totalmente aderidas ao substrato o que facilita muito a manutenção. As membranas são o método mais versátil de impermeabilização, como são moldadas em obra, pode-se dar a elas o formato que se desejar, ou seja, o formato da área a ser impermeabilizada não é problema nesse sistema. Outro fator que conta a favor das membranas é a inexistência de juntas, eliminando assim um dos principais defeitos recorrentes em impermeabilizações.

23 20 No entanto as membranas costumam apresentar dificuldades de controlar a espessura da camada e consequentemente a quantidade de material utilizada, gerando desperdícios de materiais devido à espessura excessiva ou até mesmo problemas de infiltração devido a espessuras menores que as indicadas. Embora haja uma conotação implícita no mercado de que se trata de um sistema de impermeabilização ultrapassado, os especialistas são enfáticos em afirmar o contrário. As membranas, quando bem executadas, são eficientes e excelentes soluções para áreas muito recortadas e estreitas como jardineiras ou canaletas de drenagem, em obras de reparo ou quando utilizadas em paredes de gesso acartonado, devido a menor espessura (CICHINELLI, 2007). Esse sistema é muito utilizado na impermeabilização de fundações, subsolos, superfícies horizontais e inclinadas, lajes e terraços sem acesso ou com baixo nível de tráfego. As membranas podem ser feitas de cimento asfáltico de petróleo (CAP) ou de polímeros sintéticos Membranas asfálticas Esse tipo de membrana usa como material impermeabilizante produtos derivados do CAP (Cimento Asfáltico de Petróleo) podendo ou não conter estruturantes, que podem ser tela de poliéster, véu de poliéster, etc. Este é um dos sistemas mais antigos utilizados como impermeabilizantes, mas atualmente caiu no desuso. As membranas asfálticas segundo Bauer, Vasconselos e Granato (2007), são os sistemas de mais baixo custo se comparados aos outros sistemas disponíveis no mercado. Porém elas possuem restrições em relação à flexibilidade, durabilidade e resistência, por isso só devem ser aplicadas em locais onde a responsabilidade com a estanqueidade é pequena ou em locais que não sofram deformações consideráveis. Em geral as membranas asfálticas são consideradas impermeabilizantes de baixa qualidade devido às suas propriedades, mas essas propriedades podem ser modificadas através do uso de aditivos poliméricos, aumentando assim sua elasticidade, resistência e durabilidade. Dessa maneira as membranas deixam de ser impermeabilizantes de baixa qualidade e podem ser utilizados em locais onde estanqueidade é mais importante e que sofram maiores deformações como terraços, murros de arrimo, cortinas de concreto, entre outros. As membranas asfálticas podem ser encontradas de várias formas e com diferentes aditivos, sendo os principais:

24 21 A) Asfalto oxidado: Este material é produzido através da passagem de ar quente através do CAP alterando assim suas propriedades, principalmente quanto a suscetibilidade térmica que diminuí, ou seja, ele tem uma menor tendência a modificar sua consistência devido ao efeito da temperatura. Os asfaltos oxidados não são elásticos, apenas possuem plasticidade e são quebradiços em baixas temperaturas. Os asfaltos oxidados são vendidos em barras sólidas e precisam ser aquecidos em caldeiras antes de serem aplicados como mostrado na Figura Normalmente usa-se este material como uma camada intermediária para melhorar a aderência das mantas asfálticas com o substrato; B) Asfalto diluído: É obtido a partir da diluição do CAP por diluentes destilados do petróleo. O diluente tem a função de possibilitar o manuseio e aplicação do CAP à temperatura ambiente (Figura 2.15), já que nessas condições ele normalmente se encontra em estado sólido. Geralmente é utilizado como camada de imprimação nas superfícies que serão impermeabilizadas; C) Emulsão Asfáltica: É produzido através do processo de emulsão do asfalto em água através de um agente emulsificador. Assim como no asfalto diluído, a emulsão asfáltica pode ser aplicada a frio (Figura 2.15). Este material apresenta uma baixa flexibilidade, resistência e durabilidade, por isso seu uso deve ficar restrito a situações onde a exigência de desempenho seja baixa; D) Asfalto modificado com elastômeros: É um produto obtido através da adição de elastômeros ao CAP. Esse aditivo confere ao asfalto uma maior elasticidade e resistência a fadiga, isso permite a utilização desse material em áreas de maior responsabilidade como cozinhas, banheiros, juntas de dilatação, marquises e terraços. Este produto pode ser encontrado tanto na forma solida para a aplicação a quente (Figura 2.14), quanto na forma de emulsões e soluções para a aplicação a frio (Figura 2.15).

25 22 Figura 2.14: Execução de membrana de asfalto a quente. Fonte: LWART (2009). Figura 2.15: Execução de membrana de asfalto a frio. Fonte: LWART (2009) Membranas de polímeros sintéticos Este tipo de membrana usa como material impermeabilizante um polímero sintético que, segundo Bauer, Vasconselos e Granato (2007), são constituídos por longas cadeias de carbono,

26 23 a partir de um ou mais monômeros que sofrem um processo de reação sob determinadas condições térmicas, de pressão e de catálise. Essas membranas podem ser feitas de diferentes polímeros, sendo os principais: A) Membranas de Neoprene e Hypalon: Seu surgimento se deu na década de Foi fundamental para o desenvolvimento das mantas termoplásticas de alta resistência, a base de elastômeros sintéticos e, entre eles, o Etileno-Propileno-Dieno-Monômero (EPDM) que é um dos elastômeros com propriedades de maior resistência à tração e ao puncionamento, (PICCHI, 1991 apud MORAES, 2002). Neoprene é como são conhecidos os elastômeros policloroprenos. Este sistema deve aplicado em diversas camadas podendo ou não ser intercaladas por estruturante como telas de nylon ou poliéster. Já o Hypalon é o nome comercial dos elastômeros polietilenos clorossulfonados. Esse material possui excelente resistência aos raios ultravioleta, por este motivo costuma-se usar o Hypalon como pintura de acabamento das membranas de neoprene. O sistema que une essas duas membranas é conhecido como Neoprene-Hypalon e foi muito utilizado em todo mundo, principalmente durante a década de 60. Como o Hypalon confere a impermeabilização uma boa resistência aos raios ultravioleta, esse sistema prescinde de uma proteção mecânica, porém, sua aplicação fica restrita a área sem acesso como coberturas abobadadas e cúpulas. As membranas de neoprene-hypalon são formadas por aplicação de Neoprene em solução em primeira camada sobre a regularização e, após sua cura e endurecimento, segue a aplicação de camada adicional de Hypalon em solução. Ademais, a membrana pode receber armadura de tecido para a aplicação em regiões do substrato que apresentem estado de fissuração; B) Membranas de poliuretano: É um sistema de impermeabilização de alta tecnologia para ser utilizadas nas mais diversas aplicações de impermeabilização e revestimentos para proteção de superfícies. Essa membrana apresenta uma excelente resistência a raios ultravioleta, alta durabilidade e resistência as intempéries e produtos químicos, grande flexibilidade e quando aplicada juntamente com agregado miúdo apresenta excelente resistência a abrasão. Devido a essas características, as membranas de poliuretano prescindem da existência de uma camada de proteção mecânica. Este material é um dos mais versáteis encontrados no mercado, podendo ser usado na impermeabilização das mais diversas partes de uma construção desde a fundação até reservatórios. Porém, devido ao seu elevado preço, o uso desse material acaba

27 24 ficando restrito a áreas onde a exigência de desempenho é maior, como por exemplo terraços e lajes com acesso de pessoas e veículos. Segundo Granato (2013), a aplicação deste material é feita com rodo ou desempenadeira dentada como mostrado na Figura 2.16, seguido da aplicação do rolo para melhor distribuição e eliminação de bolhas. Figura 2.16: Aplicação de membrana de poliuretano. Fonte: Granato (2013). C) Membranas de poliuréia: Este ainda é um campo recente e pouco explorado da construção civil, principalmente devido ao método de execução que exige a utilização de equipamentos e mão de obra especiais, a aplicação dessa membrana é feita através de pulverização a temperaturas superiores a 70 C conforme mostrado na Figura Além de dificuldade de execução outro problema desse tipo de membrana é o elevado custo, o que acaba muitas vezes inviabilizando sua utilização na construção civil. O principal uso dessas membranas é no ramo industrial no revestimento de estruturas submetidas a severos esforços de abrasão, com por exemplo interior de tubos e revestimento de caçambas de caminhões;

28 25 Figura 2.17: Aplicação de membrana de poliuréia. Fonte: Nogueira (2012). D) Pintura de Epóxi: Pintura Epóxi é um revestimento de alta qualidade com espessura variando de 180 a 300 mícrons, conforme o número de aplicações e densidade da tinta utilizada. A execução da pintura é feita com rolo, conforme mostra a Figura Essa membrana apresenta alta resistência, suportando fluxo intenso de maquinários e pessoas, além de serem fáceis de limpar e fazer manutenção, porém as tinas de epóxi são sensíveis a raios ultravioleta. Por este motivo a pintura epóxi é indicada para locais com tráfego médio a pesado e locais sujeitos a ataques químicos, desde que a superfície não fique exposta a radiação solar. São usadas principalmente na impermeabilização de tanques de produtos químicos, sub solos, pisos frios, floreiras de concreto, pisos industriais; E) Membranas acrílicas: As membranas acrílicas formam no lugar aplicado uma camada flexível de alta durabilidade (Figura 2.19), resistente às intempéries e aos raios ultra violeta. A grande vantagem desse tipo de impermeabilização é a não necessidade de uma proteção mecânica para lajes sem acesso de veículos e com baixo tráfego de pessoas. Esse é o sistema que substituiu o Neoprene-Hypalon na impermeabilização de abóbadas, cúpulas, lajes inclinadas, marquises e lajes sem acesso de pessoas e veículos. A grande vantagem da membrana acrílica em relação a de Neoprene- Hypalon é o menor preço apresentado pela primeira.

29 26 Figura 2.19: Execução de membrana acrílica. Fonte: Sabbatini (2006, apud RIGHI 2009) Mantas São chamadas mantas os materiais impermeabilizantes pré-fabricados. Diferentemente das membranas, as mantas não apresentam problemas de espessura, já que são vendidas nas espessuras recomendadas, sendo assim é possível calcular com maior exatidão a quantidade de material necessário e também elimina a possibilidade de defeitos devido à espessura insuficiente. Além disso, ganha-se muito em velocidade de execução em comparação com as membranas. Porém, como as mantas costumam ser vendidas em rolos, sua aplicação é feita em faixas, faixas estas que apresentam juntas entre elas. As juntas são o ponto mais frágil das mantas, é nelas onde ocorrem a maioria dos defeitos. As mantas também se mostram especialmente problemáticas nos encontros entre a laje e outros elementos construtivos como paredes, platibandas, bases de antenas e para-raios..., por este motivo elas não são muito indicadas para terraços com grande número destes elementos, pois além do problema nos encontros, esses elementos normalmente exigem que se façam recortes na manta, o que acaba resultando em desperdícios. As mantas podem ser feitas com os mais diversos materiais, cada um com características e especificações diferentes. São eles:

30 Mantas Asfálticas As mantas asfálticas são impermeabilizantes pré-fabricados a base CAP juntamente com um estruturante e um acabamento superficial tanto na parte superior quanto na parte inferior da manta. Existem dois métodos de se fabricar este tipo de manta, através de imersão ou através da laminação. O processo de imersão consiste na imersão do estruturante em CAP a altas temperaturas, resfriamento e posterior acabamento final. Já o processo de laminação consiste no lançamento da massa asfáltica sobre o estruturante e após isso é aplicada o acabamento superficial. As mantas asfálticas são compostas por três camadas: A) Massa asfáltica: É o impermeabilizante em si, ou seja, essa camada que impede a passagem da agua; B) Estruturante: É responsável por conferir resistência à tração à manta. Pode-se utilizar como estruturante Poliéster não tecido, filmes de polietileno ou véu de fibra de vidro; C) Acabamento superficial: Consistem em um filme tanto na parte superior quanto na parte inferior da manta e tem como objetivo principal evitar que a manta se adira a ela mesma no rolo, esse filme pode ou não ser retirado na hora da aplicação dependendo do material do qual o filme é composto. O acabamento superficial pode ser feito com areia fina, filme de polietileno, filme de alumínio ou com membrana granular de ardósia, esta última confere proteção contra raios ultra violeta e tráfego eventual à manta. No geral, as mantas asfálticas possuem as seguintes características: Alta resistência aos esforços mecânicos; Elevada flexibilidade; Alta resistência ao puncionamento estático e dinâmico; Ampla faixa de resistência à temperatura; Alta resistência à fadiga mecânica; Elevada durabilidade; Estabilidade térmica e dimensional.

31 28 Essas características podem variar, ainda, de acordo com o polímero adicionado, o estruturante utilizado e a proteção/acabamento do sistema de impermeabilização (GABRIOLI, 2006). Baseadas em todas as possibilidades de composição, as mantas asfálticas podem ser classificadas de diversas formas. A NBR 9952 divide o material em quatro tipos ver Tabela 2.1. No entanto, fabricantes consideram tal classificação genérica, pois deixa lacunas abertas na especificação. Por isso, o meio técnico criou outras maneiras de diferenciar esses produtos (PETROBRÁS, 2006). Tabela 2.1 Classificação das Mantas Asfálticas. Tipo Resistência à Tração Alongamento na ruptura Resistência a Impacto a 0ºC Utilização I 140 N 20% 2,45 J Cozinha, área de serviço, viga-calha protegida, laje exposta com trânsito eventual, muro de arrimo, telhados, terraço, sacada e floreira. II 180 N 25% 2,45 J III 400 N 30% 4,9 J Baldrame, banheiro, cozinha, área de serviço, viga-calha exposta, viga-calha protegida, laje exposta com trânsito eventual, muro de arrimo, cortina, telhados, terraço, sacada e floreira. Viga-calha exposta, viga calha protegida, canal de irrigação, canal vinhaça, laje exposta com trânsito eventual, laje térrea ou cobertura, muro de arrimo, cortina, piscina, reservatório, tanque, lagoa, telhados e túnel. IV 550 N 35% 4,9 J Canal de irrigação, laje térrea ou cobertura, reservatório, tanque e lagoa. Fonte: Petrobrás (2006). Inicialmente deve-se tratar as juntas de dilatação da laje. Recomenda-se o tratamento com faixas de mantas, mastiques ou sistemas pré-fabricados para evitar a passagem de água, conforme ilustra a Figura Nesse caso é importante deixar a cota de argamassa da regularização no ponto mais alto na região da junta, para o ponto mais baixo, promovendo a fuga d'água do local (PEZZOLO, 2007).

32 29 Figura 2.20 Preparação das juntas. Fonte: Pezzolo (2007). Segundo Pezzolo (2007) as mantas asfálticas podem ser aplicadas por dois processos: a quente ou com o auxílio do maçarico. Após secagem da camada de primer, no processo a quente, aplica-se uma camada de asfalto aquecido a uma temperatura entre 180 C e 220 C, com auxílio de um espalhador; posteriormente desenrola-se a bobina de manta asfáltica, tendo cuidado de permitir um excesso de asfalto à frente da bobina, conforme mostra a Figura No processo de colagem com o uso do maçarico Figura 2.22, direciona-se a chama para aquecer a parte inferior da bobina e a superfície imprimada ao mesmo tempo. Conforme derrete o asfalto da bobina e da superfície, o aplicador vai desenrolando a bobina, tomando o cuidado de deixar uma sobreposição entre as mantas de no mínimo 10 cm, derretendo a extremidade da manta superior com uma colher de pedreiro aquecida, formando um chanfro e selando junto à manta inferior.

33 30 Figura 2.21 Aplicação da Manta. Fonte: Pezzolo (2007). Figura 2.22 Aplicação da manta com maçarico. Fonte: Pezzolo (2007) Mantas de PVC Segundo Oliveira (2006) as mantas de PVC são fabricadas a partir de um composto virgem de PVC, aditivos especiais, plastificantes, estabilizadores, etc., que conferem à resina

34 31 básica algumas propriedades particulares de flexibilidade, resistência aos raios ultravioleta (as membranas resistentes aos raios ultravioleta passam por um tratamento específico em sua fabricação para atenderem a essa finalidade) e ainda resistência química, podendo-se obter materiais especiais para diferentes aplicações de impermeabilização. As mantas de PVC foram desenvolvidas para sanar um dos grandes problemas dos sistemas de impermeabilização com manta asfáltica, a durabilidade. Enquanto uma manta asfáltica apresenta uma vida útil média de cinco a dez anos, as mantas de PVC podem durar até trinta anos, sem a necessidade de praticamente nenhuma intervenção de manutenção. Segundo Oliveira (2006), isso se deve às características físicoquímicas e mecânicas do material e à confiabilidade na tecnologia proporcionada pelo sistema (materiais, acessórios e processo de solda). No Brasil este sistema ainda é muito pouco utilizado para a impermeabilização de terraços, ficando seu uso restrito a obras em que existe uma maior dificuldade de se fazer reparos de impermeabilização, como por exemplo canais de irrigação, tanques, lagoas de tratamento de efluentes químicos, túneis, entre outros. Porém em países como Estados Unidos e alguns europeus, esse sistema já vem sendo usado também em construções prediais, como por exemplo na Bélgica, conforme a Figura Figura Cobertura abobadada impermeabilizada com manta de PVC resistente aos raios UV (Philips, Bélgica). Fonte: Oliveira (2006).

35 32 Conforme relata Oliveira (2006), as fixações das membranas de PVC nas coberturas metálicas, de concreto ou de madeira devem ser efetuadas com parafusos e arruelas especiais (Figura 2.25). Na sequência é aplicada outra camada de membrana de PVC sobre as fixações aparentes, utilizando os equipamentos especiais de termofusão citados (Figura 2.26) (OLIVEIRA, 2006). A Figura 2.24 ilustra o detalhe de sobreposição de duas mantas de PVC para a execução da solda que deve ser maior ou igual a 80 mm. Figura 2.24 Detalhe de sobreposição de duas faixas de manta de PVC para a execução da solda. Fonte: Oliveira (2006).

36 33 Figura 2.25 Fixação automática da manta PVC com parafusos e arruelas especiais. Fonte: Oliveira (2006). Figura 2.26 Solda da Manta PVC. Fonte: Oliveira (2006).

37 Mantas de PEAD As mantas PEAD (polímero de polietileno de alta densidade) apresentam uma grande resistência a agentes químicos. Por este motivo, segundo Bauer, Vasconselos e Granato (2007), ela costuma ser utilizada na impermeabilização de aterros sanitários, aterros industriais, pátios de escória siderúrgica, tanques de lixiviação de derivados de petróleo, indústria petroquímica, canais de irrigação (Figura 2.27), lagoas, entre outras aplicações. Este material não costuma ser utilizado na impermeabilização de obras prediais. A soldagem das emendas é feita com maquina soldadora de ar, cunha quente ou maquinas extrusoras do próprio polímero. Figura 2.27: Canais de irrigação impermeabilizado com manta de PEAD. Fonte: Duarte (2010) 2.5 CONSIDERAÇÕES SOBRE IMPERMEABILIZAÇÃO DE TERRAÇOS A impermeabilização é um segmento do mercado que tem evoluído muito nos últimos anos, desenvolvendo um grande número de materiais e sistemas de impermeabilização que estão à disposição dos engenheiros e projetistas, basta a eles saber escolher o material adequado para o caso a ser projetado. Na impermeabilização de terraços, alguns anos atrás o produto mais usado eram as membranas asfálticas, hoje em dia elas foram substituídas pelas mantas asfáltica que costumam apresentar um melhor desempenho. Existem ainda outros materiais que são utilizados para a impermeabilização de terraços, porém ainda em pequena escala, principalmente devido ao elevado custo tanto do material

38 35 quando da mão de obra para a sua aplicação, em contrapartida apresentam uma maior durabilidade, como por exemplo as mantas de PVC e as membranas de poliuréia e poliuretano. Os terraços impermeabilizados costumam apresentar regiões com elevada incidência de defeitos de impermeabilização, como os ralos e os rodapés. Porém se a impermeabilização for executada corretamente, observando-se alguns detalhes nessas regiões, o risco de defeitos de impermeabilização nessas regiões deixa de ser uma preocupação. Graças a essas evoluções no ramo de impermeabilização os terraços estão se tornando cada vez mais presentes nas construções, e em alguns casos eles têm sido usados para fins bastante interessantes, como por exemplo as coberturas verdes, que tem sido uma alternativa para a revegetação das cidades.

39 36 3 COBERTURAS VERDES Existem alguns casos especiais de terraços impermeabilizado, sendo um bastante interessante as coberturas verdes. As coberturas verdes foram desenvolvidas para solucionar um dos principais problemas gerados pelo rápido crescimento das cidades nas últimas décadas, a diminuição das áreas cobertas por vegetação e o aumento das áreas cobertas por concreto e asfalto. Como o concreto e o asfalto tem a propriedade de absorver mais calor em relação a vegetação, a temperatura da cidade se elevou a níveis preocupantes. Isso fez com que se buscasse alternativas para revegetar as cidades, mas a questão era onde poderíamos plantar essa vegetação, já que a superfície já estava quase toda ocupada por prédios, então começou-se a pensar na possibilidade de usar a cobertura desses prédios como áreas verdes, daí surgiram as coberturas verdes. Estudos e monitoramentos de coberturas verdes comprovam uma queda na temperatura interna sob essas coberturas que variam de 3 a 7 C que podem concorrer para solucionar os problemas com aquecimento do ar e o arrefecimento do ambiente, sendo altamente colaborativa nesse quesito (OHNUMA Junior, 2008). Segundo Spangenberg apud D ELIA (2009), após a instalação de uma cobertura verde em uma laje, a temperatura da superfície reduz cerca de 15 C, influenciando favoravelmente no conforto térmico dos ambientes e dependendo do tipo de telhado empregado, da vegetação e da capacidade da área, a redução de carga térmica para o ar condicionado se aproxima de 240 kwh/m² e o custo benefício da solução é compensatória. Segundo Raposo (2013), coberturas verdes consistem no desenvolvimento de um revestimento vegetal, sobre uma superfície edificada, cultivado de forma intencional ou através da formação de habitats para que este se auto estabeleça. As coberturas verdes podem desenvolver-se em coberturas planas ou inclinadas, acessíveis ou de acesso limitado. As coberturas verdes podem ser executadas em diferentes tipos de telhados sejam construções em madeira, folhas de metal ou uma laje de concreto ou qualquer superfície impermeabilizada. A condição principal, em termos estruturais, é que a base para a cobertura verde tenha a capacidade adequada de carga, conforme recomenda a IGRA (2012). Reforçar a estrutura da edificação com vigas e pilares é importante fator no projeto de construção ou reforma sempre respeitando a sobrecarga que se pretenda inserir na cobertura com o sistema vivo (D ELIA, 2009). Sempre estudar as estruturas subjacentes para um novo projeto ou retrofit em relação às cargas de chuvas normais e extraordinárias, assim como, verificação da não

40 37 acumulação e transbordamentos equivalentes ao acúmulo de água e ao peso total da cobertura é condição primordial, para evitar trincas ou até o colapso da estrutura (SILVA, 2011). Existiram muitas culturas antigas que utilizaram telhados verdes, como nas antigas civilizações dos vales dos rios Tigres e Eufrates na Mesopotâmia, atual Iraque. Os primeiros registros de edificações com coberturas verdes datam de 2500 anos antes da era cristã em antigos templos escalonados que facilitavam aplicação de vegetação em vários níveis, conhecidos como Zigurates, como o Templo Branco em Uruk, na antiga Suméria. (OSMUNDON, 1999 apud ROLA, 2008). Ainda na Mesopotâmia, segundo Lendering (2004) apud Rola (2008), há vestígios históricos da existência de outra edificação coberta com vegetação, o enorme templo Etemenanki, um zigurate mais conhecido como Torre de Babbel, com descrição no Livro Gênesis da Bíblia, sendo uma das mais famosas lendas da humanidade. Entretanto, o mais famoso é o Jardim Suspenso de Semíramis, conhecido como os Jardins Suspensos da Babilônia (Figura 3.1), situando-se no território correspondente ao atual Iraque ao sul, no séc. VI a.c, no lado leste do rio Eufrates, num antigo bairro da cidade entre as margens do rio e os palácios reais, segundo Silva (2011). Os jardins foram considerados uma das sete maravilhas do Mundo Antigo. Figura 3.1- Imaginário dos supostos jardins da Babilônia. Fonte: Dannemann (2013) Na Itália, a Torre de Guinigis (Figura 3.2) de 1384, em Lucca, possuía um jardim a 36 metros de altura, suportado por estrutura de tijolos cerâmicos de 61 cm de espessura com

41 38 irrigação subterrânea, onde foram plantados sete carvalhos que se tornaram frondosos, cujas espécies duram em média 500 anos (ROLA, 2008). Figura 3.2: Torre de Guinigis na Itália. Fonte: Arquivo pessoal de Gustavo Toso (2013) Nas Américas em 1519, o Rei Carlos I ouve o relato de Hérnan Cortéz sobre uma cidade Asteca, Tenochtitlán (Figura 3.3), que sendo constituída por ilhas no Lago Texcoco tinha diminuta área de solo para jardins. A única solução para se ter áreas verdes era, então, os jardins visitáveis nas coberturas das edificações, pois a cidade era densamente povoada, (OSMUNDSON, 1999, apud ROLA, 2008).

42 39 Figura 3.3: Ilustração da cidade asteca de Tenochtitlán no lago texcoco. Fonte: Escalante (2014) A partir de meados de 1800 começaram a ser construídas coberturas planas nas maiores cidades da Europa e América graças ao desenvolvimento do concreto e já em 1868, um projeto em concreto de cobertura verde foi apresentado numa exibição mundial em Paris, sendo o primeiro projeto experimental no oeste europeu, que se seguiu de muitos (HENEINE, 2008). Do séc. XIX para o séc. XX teremos os terraços jardins em teatros como Cassino Theatrer, Madison Square Garden, Oscar Hammertein Olympic Music Hall, Cassino Teatro Rudolph Aronson, o Teatro Americano de Nova York, o Hammerstein Republic Theater, como muitos dos exemplos. Os terraços jardins em hotéis, restaurantes e residências como no Hotel Astor, o Domenico Restaurante e em apartamentos que margeavam o Central Park em Nova York, nos Estados Unidos também aplicaram a técnica, como que uma evidência de encantamento que ela inspirou, (OSMUNDSON, 1999 apud ROLA, 2008). Segundo Rola (2008), nos anos 20 Le Corbusier foi o primeiro a começar a utilizar sistematicamente as coberturas verdes dentro de uma esfera de clientes da elite, em construções mais sofisticadas, e projeta a Villa Savoye em Poissy entre 1928 e 1931, as Casas Domino, o Bairro Moderno Frugès em Pessac, a Unité d habitation em Marselha entre , além do Edifício Governamental de Chandegarh, capital de Punjab na década de 50.segundo Rola (2008) Nas décadas de 1950 e 1960, muitas coberturas verdes são executadas nos EUA como: no Keiser Center, no Museu Oakland Saint Mary s Square em Portmount Square, no Mellon Square Equitable Square em Pitsbourg, no Constitution Plaza em Hartford e se espalham em todas as direções. Outros exemplos deste período são as Lojas Harley em Guilford em Surrey na Inglaterra, o MAM (Museu de Arte Moderna) do Rio de Janeiro em 1953, o Ed. Clube Juiz de Fora, em 1958 em Juiz de Fora- Minas Gerais, projetado por Francisco Bolonha, na

43 40 Faculdade de Arquitetura da UFRJ no RJ nos anos 60, os Prédios da Petrobrás no centro do Rio de Janeiro em 1968 e os Prédios da Petrobrás no Maracanã no Rio de Janeiro nos anos 80. (ELIOVSON, 1999; KOEHLER et al, 2003; SIQUEIRA, 2002, apud ROLA 2008). Segundo Silva (2011), nos anos da década de 1970 muitos materiais foram introduzidos nesse sistema construtivo como: os materiais drenantes, membranas impermeabilizantes, agentes antirraízes, entre outros, o que provocou uma maior consolidação no mercado. Mais atual é o prédio de apartamentos Waldspirale (Figura 3.4) projetado por Friendsreich Hundertwasser, onde a arquitetura é orgânica como um todo e tem coberturas verdes intensivas, sendo concluído em 2000 na Alemanha, em Darmstad. Hoje, na Alemanha, a maioria dos prédios novos traz as coberturas verdes extensivas como sistema de cobertura (KOEHLER ET AL, 2003, apud ROLA, 2008). Figura 3.4: Waldspirale na Alemanha Fonte: Yoneda (2011) Hoje, as coberturas verdes vêm ganhando espaços em todo o mundo, independente do clima e cultura. As diferenças entre a tecnologia aplicada na Antiguidade e sua evolução são notáveis, embora os princípios básicos se mantenham. A evolução tecnológica da aplicação de vegetação em superfícies construídas tem na versão da minimização da espessura um grande avanço e grande aliado como elemento de arquitetura sustentável, especialmente na Europa Central, segundo Koehler et al. (2003, apud Rola, 2008).

44 TIPOS DE COBERTURAS VERDES Existem basicamente dois tipos de coberturas verdes principais de acordo com a vegetação que se quer utilizar. São os tipos Extensivos e os Intensivos (LIMA, 2009). Mas, segundo Heneine (2008), uma nova divisão está se formando pelo desenvolvimento de novas tecnologias e soluções que são pré-fabricados como os Modulares, Alveolares e Laminares, que normalmente comportam coberturas extensivas, podendo ser desenvolvidos também para as intensivas Extensivas As coberturas verdes extensivas são as que utilizam uma vegetação que não requer muitos cuidados constantes após a consolidação da vegetação nem cuidados especiais, com pouca manutenção, além de pouca irrigação. A camada de substrato gira em torno de 10 cm ou menos e a vegetação é normalmente rasteira como aponta Heneine (2008). Mas fornecem ótimas vantagens, como baixo peso estrutural, e custo relativamente baixo, completa Minke (2004). A Green Roof International Association (IGRA, 2012) ressalta que nesse tipo de coberturas os fatores relevantes são o vento, o sol e a seca, que se constituem em fatores adicionais de estresse para a vegetação devido à camada de substrato ser reduzida, não muito profunda, contento poucos nutrientes e possuindo pouca capacidade de retenção de água e umidade nesse substrato, como afirma também Minke (2004). O sistema de coberturas verdes extensivas necessita, conforme Heneine (2008), de uma camada drenante retentora de água com materiais capazes de criar tal efeito, como materiais pré-fabricados, que seja capaz de eliminar o excesso e manter uma quantidade suficiente para manter umidade para a vegetação. Sobre esta camada deve existir uma capa filtrante, que se não existente na manta drenante, deverá ser adicionada para reter as partículas finas que podem ser lixiviadas pela água e prejudicar o sistema de drenagem. Um exemplo de cobertura de verde extensiva é a existente no edifício da Academia de Ciências da Califórnia em São Francisco nos Estados Unidos, como mostrado na Figura 3.5.

45 42 Figura 3.5: Cobertura verde extensiva no edifício da Academia de Ciências da Califórnia em São Francisco. Fonte: Ideal verde (2013) Semiextensivas Caracteriza-se por situar-se entre os sistemas intensivos e extensivos, com custos mais elevados e sobrecargas maiores para esse tipo intermediário em comparação com os sistemas extensivos. Esse sistema requer, também, maior manutenção e cuidado com a vegetação de maior porte que ele comporta e exige principalmente sobre seu planejamento e execução mais atenção e estudo. Utiliza materiais e insumos em quantidades superiores na composição de seu substrato com o incremento de espessura. Entretanto, permitem mais possibilidades de designer com maior variedade de gramíneas, perenes e herbáceas e arbustos. A lavanda é uma ótima opção de arbusto resistente, além de belo efeito estético e olfativo agradável. Nesse nível de substrato, os altos arbustos e árvores ainda não aparecem (IGRA, 2012) Intensivas As coberturas intensivas variam seu substrato entre 200 mm e 400 mm e suportam plantas maiores, até de grande porte, como aponta Nagy et al., citado por Ohnuma Junior (2008). Para Silva (2011), têm solo que varia entre 150 mm e 300 mm, devendo prever cargas que variam de 400 kg / m² a 750 kg/m², mas requerem maior manutenção e serviço durante o ano. Já Johnton e Newton (2004) apud (OHNUMA JR., 2008) apresentam como características de coberturas verdes intensivas, os solos profundos, a necessidade de sistema de irrigação e as condições favoráveis de crescimento das plantas.

46 43 De acordo com o IGRA (2012), as coberturas intensivas incluem o cultivo de plantas perenes, lenhosas e trechos gramados. Para esta vegetação de maior porte não é possível as coberturas inclinadas e projeta-se uma camada de substrato de mais 30 cm que deverão ser abastecidas além de água, com nutrientes. Minke (2004) alerta que isso as torna mais caras, com custos especiais principalmente na manutenção. Exemplo deste tipo de cobertura verde é a atual sede da prefeitura de São Paulo (Figura 3.7). Figura 3.7: Cobertura verde intensiva na atual sede da prefeitura de São Paulo. Fonte: Blog Neobambu (2013) Observa-se que não há consenso entre os autores quanto à espessura dos sistemas e estes podem variar de acordo com o entendimento de cada um. Não há limite rígido para estabelecer a espessura ou padronização que fixe as classificações. Entretanto, a Green Roof International Association (IGRA, 2012) classifica normalmente essa camada de substrato entre 15 a 21 cm, dependendo das necessidades das plantas e o peso dessa capa de vegetação pode ser superior a 120 kg/m², conforme podemos verificar no quadro abaixo:

47 44 Quadro 3.1 Classificação Geral das Coberturas Verdes. Fonte: IGRA (2012). 3.2 ESTRUTURA DE COBERTURAS VERDES Segundo Heneine (2008, apud TASSI, 2014), de maneira geral, um telhado verde apresenta a seguinte estrutura (Figura 3.8): A) Camada de vegetação: a cobertura vegetal deve ser adequada às condições climáticas do local. A vegetação atua interceptando uma parcela da chuva, evitando que ela atinja o solo. É por meio do processo de evapotranspiração que a água é perdida para a atmosfera e o potencial de retenção de água no substrato é aumentado. Adicionalmente, a vegetação retarda o escoamento superficial, que passa a ocorrer quando o substrato atinge a saturação; B) Substrato: é constituído pela camada de solo, servindo de suporte para a fixação da vegetação, fornece água e nutrientes necessários para a manutenção desta. Essa camada é igualmente importante para o armazenamento temporário da água durante os eventos chuvosos;