09 a 11 de dezembro de 2015 Auditório da Universidade UNIT Aracaju SE

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1 9 a 11 de dezembro de 215 Auditório da Universidade UNIT Aracaju SE USO DE TELHADOS VERDES EM EDIFICAÇÕES DE ARACAJU PARA REDUÇÃO DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL Zacarias Caetano Vieira¹; Carlos Gomes da Silva Junior²; Silvana Nóbrega Ribeiro³ ¹ Professor do Instituto Federal de Sergipe, Aracaju SE, Brasil, zacariascaetano@yahoo.com.br; ²Aluno do Instituto Federal de Sergipe; Aracaju SE, Brasil, cgomes.aju@hotmail.com; ³Aluna da Universidade Federal de Campina Grande, Pombal PB, Brasil, silvananobreri@hotmail.com Resumo A impermeabilização do solo causado pela urbanização sem planejamento, tem provocado uma redução do volume de água infiltrado no solo, aumentando o escoamento superficial causando enchentes, aumento da temperatura e escassez de água em várias cidades brasileiras. Aracaju capital do estado de Sergipe, por exemplo apresenta mais de 5 pontos de alagamento, frutos de um aumento da impermeabilização do solo que gera grandes vazões de pico e torna o sistema de drenagem urbano ineficiente. Atualmente tem-se procurado tomar iniciativas que visem atenuar a geração das enchentes urbanas, tais como adoção de superfícies permeáveis, construção de reservatórios de retenção (poço de infiltração) de águas pluviais e uso de telhados verdes, entre outros. Diante do exposto o presente trabalho tem como objetivo simular a substituição dos telhados convencionais por telhados verdes em diferentes edificações, e estimar o volume de água escoado para as áreas de drenagem em ambos os telhados considerados. Para realização desse trabalho foram escolhidas cinco escolas, seis terminais de integração e a cobertura das garagens do Condomínio Residencial Mar de Aruana II, todos localizados na cidade de Aracaju- SE. Considerou-se nesse artigo o valor do coeficiente de escoamento superficial variando de acordo com a quantidade de chuva, as áreas de coberturas das edificações e os dados de chuva diário no ano de 211 fornecidos pela Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Sergipe, SEMARH SE. A simulação indicou uma redução do volume anual escoado para a rede de drenagem urbana de 132,16 m³ nas escolas, 5836,24 m³ nos terminais de integração, e de 25,46 m³ na cobertura das garagens. Conclui-se com os resultados obtidos que os telhados verdes podem contribuir satisfatoriamente com a redução das enchentes urbanas, desde que, seu uso seja coletivo, e inserido na urbanização das cidades. Palavras-chave: coberturas, drenagem, escoamento 1. - INTRODUÇÃO Em 214 foram identificados 57 pontos de alagamentos em Aracaju - SE e verificou-se que a maioria dos pontos de alagamento são encontrados na zona norte da cidade, no bairro Centro e nos bairros adjacentes como o Getúlio Vargas, Cirurgia, Suissa, São José, Treze de julho, Santo Antônio e Industrial, onde ocorre a maior concentração da população, uma vez que foi nessa região que se iniciou o processo de urbanização da cidade [1]. Observou-se também a presença de pontos de alagamento na zona sul da cidade, no bairro Coroa do Meio, Farolândia e Atalaia, que são bairros caracterizados por uma ocupação mais recente, porém desordenada. Segundo a Secretária Estadual de Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos (211) [2], a intensificação da ocupação urbana, ocasionou uma maior impermeabilização do solo, provocando vazões maiores, não suportáveis pelo sistema de drenagem urbano que se tornou subdimensionado. Uma das alternativas possíveis para redução desse problema é a utilização de telhados verdes. Um telhado verde apresenta, de maneira geral, a seguinte estrutura [3] apresentada na Figura 1 abaixo, descritas na sequência:

2 Fig. 1. Camadas que compõe o telhado verde [3] a) camada de vegetação: deve ser adequada às condições climáticas do local, interceptando uma parcela da chuva,,e 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: camada de solo, que serve de suporte para a fixação da vegetação, fornece água e nutrientes necessários para a manutenção desta, sendo também importante para o armazenamento temporário da água durante a chuva; c) geotêxtil: constitui uma camada filtrante que separa as camadas de vegetais e substrato da camada drenante. Ela evita a migração de partículas do substrato para o interior da camada drenante, reduzindo a funcionalidade do telhado verde; d) camada de drenagem: em telhados praticamente horizontais, como é o caso dos telhados verdes, é fundamental a existência da camada de drenagem, para evitar alagamentos indesejáveis e estresse da cultura. Além disso, a camada de drenagem atua retendo parte da água da chuva, necessária para a vegetação durante períodos de estiagem; e) camada protetora: destina-se à retenção da umidade e nutrientes acima da estrutura do telhado, fornecendo proteção física para a membrana de impermeabilização contra o crescimento das raízes da vegetação; f) impermeabilização: normalmente realizada com o emprego de hidrorrepelentes, de maneira a evitar o contato da água com a estrutura do telhado; e g) estrutura do telhado: deve suportar toda a carga do telhado verde. Nas coberturas convencionais, a maior parte da água que incide sobre o telhado escorre diretamente para o sistema público de águas pluviais, ocasionando assim, altas vazões momentâneas que muitas vezes geram as famosas inundações urbanas. O princípio do telhado verde consiste no retardamento desse volume escoado, visto que um volume maior de água se infiltra, sendo grande parte evaporada, e assim o volume que escorre para o sistema de drenagem é bem menor. A relação entre volume escoado e o volume precipitado determina o coeficiente de escoamento superficial. O valor do coeficiente de escoamento superficial varia de acordo com a quantidade de chuva [4] Classificação Quantidade de Chuva Coeficiente Baixa < 13,7 Média 13-25,13 Alta 25-39,25 Muito Alta > 39,55 Tabela 1- Variação do coeficiente de runnof em telhados verdes [4] O uso de telhados verdes justifica-se socialmente, por reduzir o risco de enchentes atenuando suas consequências; economicamente, por aumentar o ciclo de vida da cobertura, cortar custos de resfriamento no verão e aquecimento no inverno poupando energia, e seu uso urbano efetivo exigiria obras públicas de drenagem de pequeno porte, reduzindo o custo ao contribuinte; e ambientalmente, por colaborar para a

3 melhoria da qualidade do ar; reduzir os efeitos ilha-de-calor nos centros urbanos e minimizar as vazões dos rios que recebem as águas das redes de coleta pluvial das cidades por ocasião dos picos de chuva [5] OBJETIVO Diante do exposto, o presente trabalho objetiva simular a substituição dos telhados convencionais por telhados verdes em diferentes edificações de Aracaju - SE, e estimar o volume de água escoado para as áreas de drenagem em ambos os telhados considerados MATERIAIS E MÉTODOS Área de Estudo - Para realização desse trabalho foram escolhidas cinco escolas, seis terminais de integração e a cobertura das garagens do Condomínio Residencial Mar de Aruana II, todos localizados em Aracaju SE. Inicialmente estimamos as áreas das coberturas dessas edificações utilizando as ferramentas Google Earth Pro e AutoCAD. Obtivemos para a cobertura das garagens uma área total de 2268,28 m², e para as escolas e terminais as áreas são apresentadas a seguir (Tabela 2 e 3). Escola Área de Cobertura (m²) Governador Valadares 1953,87 Barão de Mauá 224,64 Leandro Maciel 3687,77 Profa. Judite Oliveira 2384,66 Prof. Manoel Franco Freire 1336,41 Tabela 2 Área de cobertura das escolas Terminais Área de Cobertura (m²) Centro 589,31 Distrito Industrial 972,49 Maracaju 776,2 Mercado 629,36 Zona Oeste Zona Sul 2519, ,29 Tabela 3 Área de cobertura dos terminais de integração Dados pluviométricos - Utilizamos para nossa simulação os dados diários de chuvas do ano de 211, obtidos no site da Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Sergipe, SEMARH SE. Para análise dos eventos consideramos a indicação da Tabela 1, dividindo os eventos analisados de acordo com a quantidade de chuva (Tabela 4) Quantidade de Chuva Total de Eventos < > 39 7 Tabela 4 Classificação dos Eventos, ano 211 Para determinamos o volume de água escoado nos telhados utilizamos a equação, (1) abaixo:

4 Volume escoado (m³) Volume escoado (m³) Volume Escoado (m³) Vol = P x A x C (1) Onde P= precipitação em, A = área de cobertura em m² (segundo a Tabela 2) e C = coeficiente de escoamento superficial (adotamos para os telhados convencionais, C =,8 e para os telhados verdes os valores de C em função da precipitação de acordo com a Tabela RESULTADOS E DISCUSSÔES Os resultados obtidos são apresentados a seguir (Figuras 2 a 4): P < 13 P > , , , ,32 415,8 555,44 552,4 3929,85 Fig. 2. Volume (m³) de chuva escoado pela cobertura das escolas Obtivemos nos telhados convencionais das escolas um volume anual de 15754,93 m³ desaguados na rede de drenagem, enquanto que nos telhados verdes (mesma área e mesma precipitação) o volume anual desaguado na rede de drenagem foi de 5452,77 m³ P < 13 P > ,8 1948,3 19,5 3326,6 237,4 317,2 315,5 2287,5 Fig. 3 Volume (m³) de chuva escoado pela cobertura dos terminais Obtivemos nos telhados convencionais dos terminais de integração um volume anual de 8993,48 m³ desaguados na rede de drenagem, enquanto que nos telhados verdes (mesmas áreas de cobertura e mesmas precipitações) o volume anual desaguado na rede de drenagem foi de 3157,24 m³ P < 13 P > 39 93,23 67,27 346, ,31 81,4 18,92 18,32 785,34 Fig. 4 Volume (m³) de chuva escoado pela cobertura das garagens

5 Obtivemos nos telhados convencionais da cobertura das garagens um volume anual de 389,44 m³ desaguados na rede de drenagem, enquanto que nos telhados verdes (mesmas áreas de cobertura e mesmas precipitações) o volume anual desaguado na rede de drenagem foi de 183,98 m³ CONCLUSÕES 1) A redução do volume de água jogado no sistema de drenagem urbano pela cobertura das escolas com uso de telhado verde foi de 132,16 m³, ou seja, 65,39%, para as áreas e dados pluviométricos considerados; 2) A redução do volume de água jogado no sistema de drenagem urbano pela cobertura dos terminais de integração com uso de telhado verde foi de 5836,24 m³, ou seja, 64,89%, para as áreas de cobertura e dados pluviométricos analisados. 3) A redução do volume de água jogado no sistema de drenagem urbano pela cobertura das garagens do condomínio com uso de telhado verde foi de 25,46 m³, ou seja, 64,91%, para as áreas de cobertura e dados pluviométricos analisados. 4) Os eventos de precipitação inferiores a 13 apresentaram os valores mais significativos de redução do escoamento, primeiro pelo menor coeficiente de escoamento superficial (C=,7) segundo, pela maior recorrência de eventos dessa magnitude (155 eventos). 5) Conclui-se com os resultados obtidos que os telhados verdes podem contribuir satisfatoriamente com a redução das enchentes urbanas, desde que, seu uso seja coletivo, e inserido na urbanização das cidades. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] GOES, J. H. D. A. de; JESUS, J. B. de; CARDOSO JUNIOR, J. C. A. Mapeamento dos pontos de alagamento da cidade de Aracaju - SE. In: VII ENCONTRO DE RECURSOS HÍDRICOS EM SERGIPE, Anais do ENRHSE 214. Aracaju: Embrapa, 214. [2] SECRETARIA ESTADUAL DE MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS HÍDRICOS (SEMARH). Estratégias para gestão integrada de águas urbanas, Aracaju. INTEGRATED URBAN WATER MANAGEMENT PROJECT. Versão consolidada [3] TASSI, R.; TASSINARI, L. C. da S.; PICCILLI, D. G. A.; PERSCH, C. G. Telhado verde: uma alternativa sustentável para a gestão das águas pluviais. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 14, n. 1, p , jan./mar ISSN Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. [4] FERREIRA, C, A.; MORUZZI, R, B. Considerações sobre a aplicação do telhado verde para captação de água de chuva em sistemas de aproveitamento para fins não potáveis. In: IV Encontro Nacional e II Encontro Latino-Americano sobre Edificações e Comunidades Sustentáveis, 27, Campo Grande- MS. Anais do ELECS 27. Campo Grande, 27. v. 1, p [5] BALDESSAR, Silvia Maria Nogueira. TELHADO VERDE E SUA CONTRIBUIÇÃO NA REDUÇÃO DA VAZÃO DA ÁGUA PLUVIAL ESCOADA f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Pós-Graduação em Engenharia da Construção Civil, Departamento de Construção Civil, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 212.