Universidade de São Paulo Escola Politécnica PHD 2537: Água em ambientes urbanos São Paulo Novembro de 2010 LEI DAS PISCININHAS Alexandre Rosa 5402306 Andrea Feldon 5402693 Gustavo Mukai 5403311 Mariana Damião 5402776 Mônica Uechi 5402564
1. SUMÁRIO 2. INTRODUÇÃO...3 3. PROBLEMA DE MICRO DRENAGEM NAS ÁREAS URBANAS...3 4. O QUE É A LEI DAS PISCININHAS...5 5. FORMA DE CONSTRUÇÃO PARA ATENDIMENTO DA LEI O MICRO-RESERVATÓRIO...6 6. DEFICIÊNCIAS DA LEI...9 7. SISTEMAS COMPLEMENTARES ÀS PISCININHAS...9 8. OPINIÕES DOS PROFISSIONAIS...11 9. CONCLUSÕES...13 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...14 2
2. INTRODUÇÃO O crescimento desordenado e desorganizado das cidades globais, especialmente em países em desenvolvimento, configura hoje um verdadeiro desafio aos planejadores urbanos quanto à solução dos problemas causados por cidades de dimensões como São Paulo, Mumbai, Pequim e Cidade do México. Na história dessas cidades, marca a falta de planejamento urbano e integração social acumulada ao longo de seu desenvolvimento, que hoje culmina em cidades quase sem solução, ou com planos tão difíceis de serem postos em prática em razão tanto da falta de interesse político quanto da falta de cidadania que desanimam até os mais experientes profissionais da área. Um dos principais problemas que os sítios urbanos mencionados acima enfrentam são os problemas relacionados à água, bem que por ser essencial a vida é inegável e deveria ser suprido a todos. Não é o que acontece nesses locais, onde encontramos problemas de saneamento básico, ocupação de mananciais e áreas de proteção permanente, drenagem nas suas micro e macro escalas e desrespeito à legislação que gere essas variáveis. O tema central desse trabalho aborda os micro-reservatórios em lotes, também conhecidos como piscininhas. Trata-se de um trabalho na escala da micro-drenagem e portanto com conseqüências diretas sobre a macro-drenagem. 3. PROBLEMA DE MICRO DRENAGEM NAS ÁREAS URBANAS Com o desenvolvimento e aumento populacional das grandes cidades, a mancha urbana se expandiu estabelecendo novas interferências nos ambientes onde ocupou. Ao se expandir, configura novas características para as áreas já consolidadas, que passam a estar cada vez mais dentro da cidade. Essa alteração nas áreas já consolidadas em conjunto com o crescimento da área urbanizada incorre na impermeabilização do solo. Com isso, a água que antes era absorvida pela terra através das infiltrações rasas e profundas e que era evapotranspirada começa a ter de ser drenada para os rios e córregos. Passa-se então a ter um volume que antes não contribuía para esse escoamento, resultando nos corriqueiros problemas enfrentados por cidades como São Paulo: as inundações, congestionamentos, mortes, problemas com a saúde pública, danos materiais e morais. Claro que há outros fatores contribuintes para esse problema, como a falta de cidadania demonstrada no excesso de lixo jogado na rua, que acaba entupindo os bueiros, bocas de lobo e galerias que foram dimensionadas para escoamento em conduto livre; e a falta de políticas públicas que respeitem mais o meio ambiente, como leis de uso e ocupação do solo e o respeito às mesmas, além da manutenção do sistema. Segundo Guerreiro (1986) apud Vaz Filho (2004), com a implantação da urbanização através das construções de edifícios, obras de infra-estrutura e pavimentação, surgem problemas de poluição de ar, solo e água. A impermeabilização causa problemas nas recargas dos aqüíferos, ocasionando o aumento no nível freático. Nesse trabalho será abordada a questão dos micro-reservatórios, e como seu uso pode ser efetivo no combate a alguns dos problemas urbanos. 3
Enchente no bairro do Morumbi, São Paulo 2005 4
4. O QUE É A LEI DAS PISCININHAS No intuito de reduzir prejuízos provocados pela enchente, São Paulo promulgou a lei municipal 13.276/2002 em 04/01/2002 que torna obrigatória a execução de reservatórios para as águas coletadas por coberturas e pavimentos nos lotes, edificados ou não, que tenham área impermeabilizada superior a 500 m². Batizada de lei das piscininhas remete ao sistema utilizado em algumas cidades da Europa. A obrigatoriedade vale para todas as construções novas e é exigência para obtenção do Certificado de Conclusão ou Auto de Regularização. O volume do reservatório depende de um cálculo que leva em conta três fatores: área impermeabilizada do terreno, índice pluviométrico e tempo de duração da chuva. Para um terreno com área impermeabilizada de 500 m 2, por exemplo, a capacidade do reservatório será de 4,5m³. O cálculo é feito com base na equação: V= 0,15 x Ai x IP x t V = volume do reservatório (m3) Ai = área impermeabilizada (m2) IP = índice pluviométrico igual a 0,06 m/h t = tempo de duração da chuva igual a 1 h Com os dados da área do lote e da edificação em mãos deve-se relacionar o volume dos reservatórios, como na tabela: A lei ainda regulamenta: - Deverá ser instalado um sistema que conduza toda água captada por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos ao reservatório. - A água contida pelo reservatório deverá preferencialmente infiltrar-se no solo, podendo ser despejada na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis. 5
- Os estacionamentos em terrenos autorizados, existentes e futuros, deverão ter 30% (trinta por cento) de sua área com piso drenante ou com área naturalmente permeável. Terão prazo de 90 dias para adequação. Em caso de descumprimento ao disposto, o estabelecimento infrator não obterá a renovação do seu alvará de funcionamento. Em 02/01/2007 é promulgada a Lei Estadual n.12576, estendendo o projeto para o restante do estado de São Paulo. 5. FORMA DE CONSTRUÇÃO PARA ATENDIMENTO DA LEI O micro-reservatório Um micro-reservatório nada mais é do que um reservatório de água enterrado que armazena água da chuva. Sua finalidade é a mesma que da caixa d água: armazenar a água para soltá-la conforme a necessidade do uso e pressurizar (ou despressurizar) a rede. No caso da micro-drenagem, a idéia das piscininhas é reter a água da chuva por tempo suficiente de modo que não sobrecarregue o sistema de drenagem, soltando essa água posteriormente aos poucos. Uma boa solução seria se as piscininhas possuíssem paredes fundas e permeáveis de modo que permitissem a infiltração da água no solo em taxa adequada, retornando a água ao seu regime de escoamento natural como mostra a figura abaixo. In stream corridor restoration: Principles, Processes and Practices (10/98). By the federal Interagency stream resotation Group (FIDRWG) (15 federal agencies For the US) Uma boa idéia é transformar materiais que seriam descartados e que não podem mais ser utilizados em micro-reservatórios, como por exemplo, postos de gasolina que se fecham e não encontram mais utilidade para seus antigos tanques de combustível. Após lavados e tratados, esses dariam ótimas piscininhas. O ideal seria que quase toda a água do lote fosse infiltrada (50% como mostra acima) e evaporada, porém, sendo difícil de fazer piscinas de evaporação, essa solução poderia ser alcançada caso as residências possuíssem maiores jardins, não apenas paisagísticos, mas que configurassem uma flora semelhante à nativa. Calhas, condutores, canaletas e tubulações fazem parte do processo de retenção das águas nos reservatórios, que é feito à medida que toda a água da chuva incidente no lote é direcionada às piscininhas. Depois disso, o excedente segue para o sistema de drenagem urbana, ou seja, sarjetas e galerias. Para a construção dos reservatórios há diversos materiais. "Existem muitas formas de se construir o reservatório, desde o método convencional, com concreto armado, até tanques pré- 6
fabricados. Quando se deseja um reuso dessa água, outros dispositivos deverão ser projetados, tais como coletores, filtros e sistemas de bombeamentos", esclarece o engenheiro e projetista de Instalações da Soeng, Oscar Morio Tsuchiya. A engenheira Maria Elisa Germana, da MHA, completa: "Os reservatórios de retardo podem ser construídos também com anéis pré-moldados, fibras de vidro e, em casos de pequenos volumes, tornase viável até com PVC". Projeto desenvolvido pelos alunos de graduação da Escola Politécnica da USP em 2004 - Equipe: Alexandre Liu, Edgar Lisboa, Maurício Piason, Mauro Fukunaga, Patrícia Brandimarti e Mônica Ferreira do Amaral Porto (orientadora) 7
Fonte: Téchne 95 - fevereiro de 2005 8
6. DEFICIÊNCIAS DA LEI Visto que no município de São Paulo as áreas mais impermeabilizadas estão na periferia da cidade, onde se encontram lotes pequenos e em sua maioria invadida. Deve-se impedir a transferência do impacto gerado a jusante, reduzindo os picos de vazões veiculadas para o sistema de drenagem. A fiscalização ainda deficiente caracteriza a falha de implantação da lei. Não há uma punição efetiva e também um incentivo para o cumprimento da lei. Talvez mais esclarecimentos sobre o assunto auxiliassem na conscientização de todos, além disso, a lei poderia explorar mais o fato da reutilização das águas reservadas. A restrição para novos imóveis não reduz o impacto, já que São Paulo já está quase totalmente adensada. 7. SISTEMAS COMPLEMENTARES ÀS PISCININHAS Está escrita na lei municipal A água contida pelo reservatório deverá preferencialmente infiltrar-se no solo, podendo ser despejada na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis. Esse parágrafo sugere o aproveitamento da água de chuva para fins não potáveis como descargas de bacias sanitárias, regar plantas, lavar piso e roupas. Para o professor da UFPR, Massato Kobiyama, essa finalidade deveria ser obrigatória uma vez que a instalação dos reservatórios não é uma coisa barata. Esse serviço traria não só melhorias no sistema de drenagem urbano, mas também uma diminuição no consumo de água potável, conseqüentemente uma redução econômica. Porém, é importante ressaltar que os sistemas de coleta e aproveitamento de águas pluviais requerem cuidados gerais e características construtivas que permitam a segurança do abastecimento, a manutenção da qualidade da água armazenada e níveis operacionais adequados e econômicos. (ANA, FIESP, SindusCon-SP - 2005) O sistema de aproveitamento de água é composto por: Fonte: ANA, FIESP, SindusCon-SP Conservação e Reuso da Água em Edificações, 2005 9
O reservatório de descarte é destinado a reter temporariamente e depois descartar a água coletada na fase inicial da precipitação, a fim de garantir a qualidade da água de chuva armazenada, retendo o material grosseiro. O reservatório de armazenamento destina-se a reter a água coletada e é dimensionado segundo a lei municipal. O sistema de tratamento depende da qualidade da água coletada, mas o mais comum é formado por unidades de sedimentação simples, filtração simples e desinfecção com cloro ou luz ultravioleta. Outra forma de tratar a água de chuva, diminuindo o efeito de aumento das vazões máximas à jusante de uma bacia hidrográfica urbana, é a instalação de um poço de infiltração. Esse sistema permite também reduzir a poluição difusa e propiciar a recarga do lençol freático. Porém, para sua implantação alguns parâmetros devem ser analisados para verificar sua viabilidade como nível do lençol freático, estando o nível de fundo do sistema acima do maior nível do lençol; as características do solo (permeabilidade, taxa de infiltração, potencial de colapsibilidade do solo); assim como a intensidade pluviométrica, tempo de retorno e duração da chuva. Poço de infiltração de águas pluviais no edifício (a) e em detalhe (b). Fonte: CAIXA, Selo Casa Azul Boas Práticas para Habitação Mais Sustentável O ideal seria a integração do sistema de aproveitamento de águas pluviais e do sistema de infiltração do volume de água extravasada do reservatório, pois dessa maneira conseguiríamos maior redução da vazão de escoamento superficial. Consequentemente maior contribuição para redução de enchentes urbanas, além da possibilidade de maior recarga do lençol freático e melhoramento da qualidade da água de escoamento superficial. Esse esquema pode ser visto na figura a sequir. 10
Sistema de aproveitamento de água pluvial integrado ao sistema de poço de infiltração. Fonte: CAIXA, Selo Casa Azul Boas Práticas para Habitação Mais Sustentável 8. OPINIÕES DOS PROFISSIONAIS "Do ponto de vista das formas arquitetônicas, a inserção desses reservatórios nada altera o projeto. Parto do princípio de que uma boa solução arquitetônica tem que ser pensada em longo prazo. Um edifício não tem somente o custo de produção; é preciso considerar os custos operacional e de manutenção da obra em cinco, 10 anos. Quanto mais sustentável, maior será a economia operacional de um prédio", defende o arquiteto Mauro Munhoz, que assina o projeto da Kairoz. Para o arquiteto e presidente do Instituto dos Arquitetos do Brasil, seção São Paulo (IAB/SP), Gilberto Beleza, a nova lei é positiva, já que tenta minimizar a alta impermeabilização do solo paulistano. "É a mínima contribuição que as novas construções deveriam dar para sanar essa realidade. Agora falta a contribuição da prefeitura, evitando a canalização de córregos e rios sem respeito à suas margens, além da ampliação dos espaços verdes públicos na cidade, principalmente junto às vias de circulação". "Em princípio a idéia não é má, mas é preciso que especialistas em hidrologia opinem sobre a capacidade desses reservatórios. Será que a fórmula proposta pela lei está exagerada, ou não? O índice pluviométrico de 0,06m/h aplicado é suficiente?", questiona o engenheiro Antônio Carlos Tosetto, coordenador da Câmara Especializada de Engenharia Civil (CEEC) do Crea-SP, aproveitando para sugerir uma alteração: "No caso dos estacionamentos eu iria até mais longe na determinação da área com piso drenante. Em vez de 30%, eu sugeriria 100% da área". O engenheiro civil e coordenador da Comissão de Revisão de Normas de Tanques Sépticos da ABNT, Hissashi Kamiyama, diz: "Enfim, o poder público percebeu que o problema de enchentes na cidade como São Paulo deve ser combatido nas fontes e não somente pelo sistema coletor." Na análise do engenheiro, a lei tem como objetivo a atenuação do pico de chuva, diminuindo as enchentes. No entanto, Hissashi Kamiyama critica o fato de a "Lei das Piscininhas" só atingir os imóveis acima de 500 m2, o que, segundo ele, limita o objetivo que a regulamentação pretende atingir. "A grande maioria dos imóveis em São Paulo não possui área impermeabilizada de 500 m 2. 11
Carlos Eduardo Morelli Tucci, engenheiro civil e professor doutor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), membro da Associação Brasileira de Recurso Hídricos (ABRH) e uma das maiores autoridades brasileiras no assunto, responde: "A lei é uma grande iniciativa. Infelizmente os projetos de drenagem urbana e os profissionais estão defasados em cerca de 30 anos. No Brasil praticamente não existe controle de escoamento na fonte, através de recuperação da capacidade de infiltração ou da detenção do escoamento adicional gerada pelas superfícies urbanas. O princípio fundamental deste controle é o de que qualquer novo empreendimento deve manter as condições naturais pré-existentes de vazão para um determinado risco definido", explica o acadêmico, lembrando que as áreas públicas também contribuem com significativo aumento da vazão. Sobre o índice de precipitação 0,06 m/h utilizado na nova lei, Tucci avalia: "Parece-me adequado e deve ser correspondente a cerca de 10 anos de risco, com uma hora de duração, o que é aceitável para o dispositivo. Em outras palavras, este valor representa que em um ano qualquer a inundação tem 10% de ser superada. No entanto, tenho dúvidas sobre o coeficiente de 0,15, que me parece baixo". Tucci conclui com outra observação, desta vez em no que diz respeito à área dos estacionamentos que deverão ter 30%, de piso drenante ou com terreno naturalmente permeável. "Os 30% permeáveis são aceitáveis, mas considerando que o empreendedor controlará os outros 70%, ocorrerá a redução do pico. Para Massato Kobiyama, professor da área de hidrologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR), a "Lei das Piscininhas" é correta do ponto de vista do ciclo hidrológico (precipitação, interceptação, infiltração, percolação, armazenamento, escoamentos superficial, subsuperficial e subterrânea, evapotranspiração, e dinâmica da água em rios, lagos e oceanos). No entanto, peca pela falta de visão no que diz respeito ao aproveitamento. "Imagino que a preocupação dessa lei é só com as enchentes. No entanto, além de captar água da chuva, deveria ser obrigatório aproveitá-la de alguma maneira, já que a construção de um reservatório não é barata", sugere o professor. Outro aspecto que preocupa Masato são as palavras "permeável" e "impermeável". "Estes termos são muito relativos e subjetivos. Uma área de barro bem compactada é igual ao asfalto em questão de permeabilidade. Por isso é preciso definir exatamente o que se considera como área permeável", argumenta o professor, que acaba de traduzir o livro Aproveitamento da Água de Chuva, em lançamento no Brasil pela Organic Trading Editora. Para Douglas Barreto, do IPT, não há grandes alterações de infra-estrutura. "A piscininha fica abaixo do nível do solo o que, em princípio, não afeta a arquitetura." Dessa forma, é fundamental a contratação de um profissional para verificar detalhadamente as condições de instalação da piscininha. A recomendação para o melhor mecanismo de proteção é fazê-lo por meio de leis de uso e ocupação do solo que preservem as várzeas dos cursos de água, bem como garantam um índice de impermeabilização do solo urbano capaz de garantir a recarga do lençol freático e evitar as enchentes. 12
Tsuchiya levanta outras questões. "A lei exige uma área muito grande para a execução dos reservatórios e obriga que isso seja feito abaixo do nível do térreo ao mesmo tempo em que determina a coleta em pátios descobertos", explica. Segundo Tsuchiya, quando se deseja o reuso das águas, é necessário um estudo da relação custo-benefício. Além disso, a lei determina a aplicação de equação para o cálculo de volume de retenção, o que tiraria a liberdade de o projetista elaborar soluções até mais criativas para resolver os problemas das enchentes, "já que as piscininhas ainda não são soluções ideais", ressalta Tsuchiya. O pesquisador e professor da Poli-USP, Rubem Porto, propõe reflexões sobre a implementação dos reservatórios. "Embora bem-intencionada, a lei das piscininhas é criticável sob alguns aspectos: quantas piscininhas seria preciso construir em São Paulo, milhões? Quantos fiscais deveriam ser contratados para garantir o funcionamento do sistema? Qual a punição para quem não construísse os reservatórios? É essencial definir uma política mais ampla e consistente de controle de inundações, pois nunca é demais lembrar que a administração municipal tem dificuldades em manter as bocas-de-lobo e os bueiros limpos", alerta. Mônica Porto, professora da Poli-USP, aponta outras falhas: "A lei das piscininhas é uma boa iniciativa para reduzir um pouco o impacto da urbanização sobre as inundações e conscientizar aos poucos a população. No entanto, sua eficiência é usualmente baixa por uma série de razões: não há fiscalização das áreas e é válida apenas para projetos novos", diz. "Em grandes cidades, como São Paulo, o efeito nas novas edificações é quase desprezível." 9. CONCLUSÕES O controle na macro drenagem demanda maior tempo de implementação, custos muito elevados, além de solicitar grandes áreas livres e com posicionamento adequado. A aplicação de detenção no nível de microdrenagem tem a vantagem de uma implementação simples, demandando menos tempo de ser aplicada em pequenos espaços livres, como praças, jardins ou quintais. Além disso, é muito importante a atuação conjunta com a planejamento urbano e o cumprimento de todos os planos. A fiscalização é fundamental. O uso de reservatórios cria a possibilidade de destinação para outros usos, como abastecimento de água, irrigação de grama e lavagem de superfícies ou automóveis. Segundo Tucci (1995), um reservatório, para regiões de pequena capacidade de distribuição de água, recebe a água escoada de telhados, onde então é clorada e utilizada para usos domésticos. Considerando-se uma superfície de 120 m², com uma precipitação anual de 1500mm, é possível obter-se 360 m³ por ano, que representariam cerca de 15 m³ por mês, o suficiente para abastecer uma residência. Seria uma possibilidade para auxilio da seca no nordeste. A idéia da lei das piscininhas é boa, mas precisa ser aprimorada procurando solucionar as críticas a ela feitas. O exemplo de que pode dar certo é dado por Sugio ET AL. (1995) que realizou estudos através de simulações com modelo próprio, utilizando-se de reservatórios residenciais para armazenamento de água precipitada proveniente dos telhados, numa área residencial-comercial de 3,54 Km², na cidade de Miyazaki, Japão. Os autores utilizaram-se de fotografias aéreas até 1988, e após esta data estimaram a porcentagem de área impermeável através de imagens. Após várias simulações concluíram que o uso dos reservatórios duplos em cada residência, com volume total de 12 a 20 m³, produz reduções da vazão de pico da ordem de 60%, mostrando-se eficiente na redução dos efeitos da urbanização nesta bacia. 13
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS JONH, V. M. e PRADO, R. T. A. Boas Práticas para Habitação Mais Sustentável -- São Paulo: Páginas e Letras Editora e Gráfica, 2010. Realização CAIXA OLIVEIRA, L. H. de; CAMPOS, L. C.; SIQUEIRA, E. Q. & PARKINSON, J. Guia de conservação da água em domicílio -- Brasília: Funasa, 2004 SAUTCHÚK, C. A.; FARINA, H.; HESPANHOL, I.; OLIVEIRA, L. H. de; COSTI, L. O.; ILHA, M. S. O.; GONÇALVES, O. M.; MAY, S.; BONI, S. S. N. & SCHIMIDT, W. Conservação e reuso de água. São Paulo: Fiesp/ANA/SindusCon-SP, 2005 14