Soluções para Cidades

O uso do pavimento permeável nas cidades MSc. Cláudio Oliveira Silva

Como as cidades afetam o ciclo da água? Superfícies impermeáveis como: estradas, ruas, edifícios ou solos compactados, fazem com que uma grande quantidade de água escoe superficialmente ao invés desta infiltrar no solo para reabastecer os lençóis d água.

Urbanização e o aumento da impermeabilização https://enviropopuconics.wordpress.com/

Urbanização e o aumento da impermeabilização

Aumento do escoamento superficial

A impermeabilização é o único problema?

Ilhas de calor e Enchentes Qual é a influência dos pavimentos?

Influência dos pavimentos Superfícies quentes Superfícies impermeáveis Que soluções podemos adotar?

Hidrograma Vazão x Tempo Impermeabilização Superfícies quentes

Escoamento superficial situação mais comum http://www.camargoquimica.com.br/blog/page/9/

Escoamento superficial situação ideal http://www.camargoquimica.com.br/blog/page/9/

Superfícies frias

Superfícies frias SRI = 0,05 SRI = 0,35 SRI = 0,35 SRI = 0,05 Menor temperatura Maior visibilidade

Superfícies permeáveis

Propriedades hidrológicas permeabilidade escoamento superficial runoff

Atlanta - Geórgia http://news.wabe.org/post/atlanta-home-largest-permeable-pavers-project-us

Atlanta - Geórgia Todd Hill - Departamento de Gestão de Bacias Hidrográficas

Portland - Oregon http://www.bft-international.com/en/artikel/bft_2009-08_sustainability_with_paving_blocks_271119.html

Berkeley - California http://www.berkeleyside.com/2014/12/05/op-ed-how-does-berkeley-decide-which-streets-to-fix/

Fort Morgan - Colorado http://www.landscapeonline.com/research/article-a.php?number=19966

Milwaukee - Wisconsin http://ijc.org/greatlakesconnection/en/tag/toronto/

Duduque - Mississippi http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

East Alton, Illinois http://interlockdesign.org/tag/permeables/page/2

ABNT NBR 16416 Pavimentos Permeáveis de Concreto Termos e definições Tipologias de revestimentos Sistemas de infiltração e armazenamento Requisitos de projeto Requisitos das camadas Requisitos do revestimento Amostragem Execução Liberação Manutenção Limpeza

Barueri - SP Fonte: ABCP

Barra Funda - São Paulo - SP Fonte: ABCP

Rua Avanhandava - São Paulo - SP Fonte: ABCP

Jaguaré - São Paulo - SP Fonte: ABCP

Porto Santos - SP Fonte: http://www.john-knapton.com/santos.htm

Sede ABCP- SP Fonte: ABCP/BLOCOBRASIL

Definição - Área permeável? Fonte: Prefeitura de São Carlos http://www.saocarlos.sp.gov.br/index.php/fazenda-financas/154469-iptu-incentivo-ambiental-empresas.html

Área permeável Legislação Lei 11.228 de 25 de junho de 1992 10.1.5 - As condições naturais de absorção das águas pluviais no lote deverão ser garantidas pela execução de um ou mais dos seguintes dispositivos: a) reserva de, no mínimo, 15% (quinze por cento) da área do terreno livre de pavimentação ou construção; 10.1.5.1 - Na hipótese de utilização de piso drenante para atendimento à letra "a", apenas sua área efetivamente vazada será considerada como livre de pavimentação. Fonte: Prefeitura de São Paulo

Hidrograma Vazão Área urbana Impermeabilização Área rural Superfícies quentes Tempo

Área permeável? Fonte: ABCP

Mais ou menos permeável? Fonte: ABCP Pavimento Intertravado Pavimento Intertravado Permeável

Coeficiente de permeabilidade ABNT NBR 16416 Anexo A Ensaio para determinação do coeficiente de permeabilidade Utilizado em campo ou em Laboratório: C m k ( d² t ) Fonte: ABCP Teste em campo Teste em laboratório Valores superiores a 10-3 m/s indicam um comportamento de pavimento permeável. k > 10-3 m/s = Área 100% permeável

Quantificando a permeabilidade 60 s 62 s 190 s 36.500 s > 42.100 s Fonte: ABCP

Critério para área permeável Superfície que permite a rápida percolação de água e contribui pra a diminuição do escoamento superficial Rápida percolação: coeficiente de permeabilidade > 10-3 m/s Valores típicos de coeficiente de permeabilidade para solos Fonte: ABNT NBR 16416 Permeabilidade Pavimentos permeáveis Pavimentos impermeáveis k (m/s) Muito alta > 10-3 Alta 10-3 a 10-5 Baixa 10-5 a 10-7 Muito baixa 10-7 a 10-9 Baixíssima < 10-9

Critério para área permeável Área Superfície que permite a 100% rápida PERMEÁVEL percolação de água e contribui pra a diminuição do escoamento superficial Rápida percolação: coeficiente de permeabilidade > 10-3 m/s Valores típicos de coeficiente de permeabilidade para solos Permeabilidade > 60 litros/min k (m/s) Fonte: ABNT NBR 16416 Pavimentos permeáveis Pavimentos impermeáveis Muito alta > 10-3 Alta 10-3 a 10-5 Baixa 10-5 a 10-7 Muito baixa 10-7 a 10-9 Baixíssima < 10-9

Requisitos para o Coeficiente de permeabilidade ABNT NBR 16416 Tabela 7 - Determinação do coeficiente de permeabilidade Tipo de revestimento Peça de concreto (juntas alargadas ou áreas vazadas) Método de Ensaio Local de avaliação Em laboratório Em campo Anexo A Coeficiente de permeabilidade do pavimento recémconstruído m/s Peça de concreto permeável Placa de concreto permeável Concreto permeável moldado no local Fonte: ABNT NBR 16416 ABNT NBR 13292 ou Anexo A Anexo A > 10-3

Dimensionamento do pavimento Fonte: Exemplo ilustrativo ABCP

Dimensionamento hidráulico H máx Fonte: ICPI Qc. R P V r f. T e H máx - camada reservatório (m); Q c - precipitação excedente da área de contribuição (m); R - Ac/Ap A c - área de contribuição (m²); A p - área permeável (m²); P - precipitação de projeto (m); f - taxa de infiltração no solo (m/h); T e - tempo efetivo de enchimento da camada reservatório (h) - índice de vazios da camada. V r

Sistemas de infiltração e Armazenamento Tubo de drenagem Tubo de drenagem Membrana impermeável Infiltração total Infiltração parcial Sem Infiltração Fonte: ABNT NBR 16416 e ICPI

Estrutura do pavimento Revestimento permeável Junta permeável (conforme caso) Camada assentamento permeável (conforme caso) Peças de concreto Camada de assentamento Camada intermediária Base permeável Base Subbase Fonte: ICPI

Requisitos para as camadas Propriedade Abrasão Los Angeles Índice de Suporte Califórnia (CBR) Índice de vazios Especificação para os materiais granulares ABNT NBR 16416 Material passante na peneira com abertura de malha de 0,075 mm Dimensão máxima característica (Dmáx) Método ABNT NBR NM 51 ABNT NBR 9895 ABNT NBR NM 45 ABNT NBR NM 46 ABNT NBR 7212 Base e Subbase Assentamento < 40 80 % - - 32 % 2 % 9,5 mm Rejuntamento 1/3 da largura da junta ou da área vazada

Distribuição granulométrica recomendada Base e sub-base Fonte: ABNT NBR 16416 Peneira com abertura de malha Porcentagem retida, em massa (%) Sub-base Base 75 mm 0 63 mm 0 a 10 50 mm 30 a 65 37,5 mm 85 a 100 0 25 mm 90 a 100 0 a 5 19 mm 95 a 100 0 a 35 12,5 mm 40 a 75 4,75 mm 90 a 100 2,36 mm 95 a 100 sub-base base

Distribuição granulométrica recomendada Assentamento e rejuntamento Fonte: ABNT NBR 16416 Peneira com abertura de malha Porcentagem retida, em massa % Assentamento Rejuntamento 12,5 mm 0 9,5 mm 0 a 15 4,75 mm 70 a 90 2,36 mm 90 a 100 1,16 mm 95 a 100 assentamento rejuntamento

Tipologia de revestimentos Concreto permeável moldado no local

Tipologia de revestimentos Pavimento Intertravado permeável com juntas alargadas

Tipologia de revestimentos Pavimento Intertravado permeável com áreas vazadas

Tipologia de revestimentos Pavimento Intertravado com peças permeáveis

Tipologia de revestimentos Pavimento com placas permeáveis

Requisitos de resistência e espessura da camada de revestimento ABNT NBR 16416 Resistência mecânica e espessura mínima do revestimento permeável Tipo de revestimento Tipo de solicitação Espessura mínima (mm) Resistência mecânica característica (MPa) Método de ensaio Peça de concreto (juntas alargadas ou áreas vazadas) Peça de concreto permeável Placa de concreto permeável Concreto permeável moldado no local Tráfego de pedestres 60,0 35,0 a Tráfego Leve 80,0 ABNT NBR 9781 Tráfego de 60,0 pedestres 20,0 ª Tráfego leve 80,0 Tráfego de 60,0 pedestres 2,0 b ABNT NBR 15805 Tráfego leve 80,0 Tráfego de 60,0 1,0 pedestres ABNT NBR 12142 Tráfego leve 100,0 2,0 c a determinação da resistência à compressão, conforme na ABNT NBR 9781. b determinação da resistência à flexão, conforme na ABNT NBR 15805. c determinação da resistência à tração na flexão, conforme na ABNT NBR 12142

Colmatação > 10-3 m/s - (60 L/min) Coeficiente permeabilidade inicial mínimo Adaptado de Borgwardt 2006

Colmatação > 10-3 m/s - (60 L/min) Coeficiente permeabilidade inicial mínimo 10-5 m/s - (0,6 L/min) Manutenção Crescimento de vegetação nas juntas Adaptado de Borgwardt 2006 Acúmulo de sedimentos

Colmatação https://www.edmonton.ca/city_government/environmental_stewardship/permeable-pavement.aspx

Colmatação https://www.usc.edu.au/research-and-innovation/sustainability-and-environment/stormwater-research-group/past-projects

Colmatação https://www.researchgate.net/publication/290946871_permeable_pavement_design_and_construction_case_studies_in_north_america

Limpeza e Manutenção Remoção/varrição de sujeiras Aplicação de jato d água Sucção Ensaio de permeabilidade

Limpeza e Manutenção http://www.worldsweeper.com/street/bestpractices/kinterporouspavement.html

Limpeza e Manutenção https://www.youtube.com/watch?v=htwkd_btjf0

Limpeza e Manutenção http://www.pavedrain.com/installation-maintenance/ http://hydroston.com.au/maintenance/

Limpeza e Manutenção Antes da manutenção Depois da manutenção https://www.researchgate.net/publication/290946871_permeable_pavement_design_and_construction_case_studies_in_north_america

Durabilidade X Custo Necessita apenas de reposição periódica do material de rejuntamento; Não necessita de cortes no pavimento Reparos sem marcas visíveis; Permite a reutilização das peças Permite a reutilização do material de base/subbase e assentamento;

Pavimento Permeável Conheça e dissemine! https://www.army.mil/e2/c/images/2016/08/29/448614/original.jpg

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