UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL

As Funes dos Telhados Verdes no Meio Urbano, na Gesto e no Planejamento de Recursos Hdricos.

Aluno: Sidney Rocha de Arajo Orientadora: Luciene Pimentel da Silva

Seropdica-RJ Agosto/2007

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE FLORESTAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL

As Funes dos Telhados Verdes no Meio Urbano, na Gesto e no Planejamento de Recursos Hdricos.

Aluno: Sidney Rocha de Arajo Orientadora: Luciene Pimentel da Silva

Monografia apresentada ao Instituto de Florestas da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Engenheiro Florestal.

Seropdica-RJ Agosto/2007

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Seropdica, 24 de Agosto de 2007.

BANCA EXAMINADORA

Profa. Luciene Pimentel da Silva, Ph.D. DESMA/FEN/UERJ (Orientadora)

Prof. Ricardo Valcarcel, D.Sc. IF/DCA/UFRRJ (Membro Titular)

Prof. Wellington Mary, D.Sc. IT/DAU/UFRRJ (Membro Titular)

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As Funes dos Telhados Verdes no Meio Urbano, na Gesto e no Planejamento de Recursos Hdricos.Aluno: Sidney Rocha de Arajo Orientador: Professora Luciene Pimentel da Silva, Ph.D.

Resumo Esta monografia apresenta uma reviso bibliogrfica sobre a funo dos telhados verdes no planejamento e na gesto de recursos hdricos de bacias hidrogrficas urbanas. So descritas as questes relacionadas evapotranspirao e ao escoamento superficial visando estabelecer uma relao entre os telhados verdes e o controle de enchentes e drenagens de bacias hidrogrficas urbanas. A reviso tambm abrange de forma integrada, questes relacionadas ao planejamento urbano; conforto ambiental e otimizao do consumo de energia; fatores estticos, paisagismo e bem estar psicolgico e; da qualidade de vida em cidades. Ainda, como funo do telhado verde, destaca-se o aumento de reas vegetadas nas cidades, contribuindo nas questes relacionadas ao problema do aquecimento global. Identifica-se ainda, o potencial dos telhados inserido nas funes da agricultura urbana, inclusive agregando valor nutricional e gerao de renda para populaes de baixa renda. So apresentados exemplos incluindo material ilustrativo e detalhes construtivos da incluso dessa alternativa s moradias. Este estudo est inserido no contexto do Projeto HidroCidades Cidades, Qualidade de Vida e Recursos Hdricos: Gesto Integrada dos Recursos Hdricos e Planejamento Urbano da Regio da baixada de Jacarepagu, que tem auxlio financeiro do CNPq atravs dos fundos setoriais de Recursos Hdricos e Agronegcios, tendo como Instituio Executora a Universidade do Estado do Rio de Janeiro.

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Green Roofs Functions on Urban Environment, in Water Resources Planning and Management.Candidate: Sidney Rocha de Arajo Supervisor: Professora Luciene Pimentel da Silva, Ph.D.

Abstract

This monograph presents a literature review about green roofs functions on water resources planning and management in urban catchments. It is described and discussed issues related to evapotranspiration and overland flow in order to establish a relation between green roofs and urban flood and drainage control. This review also includes associated issues such as urban planning, environmental comfort, energy consumption optimization, aesthetic, landscape, well being and quality of life in cities. Still, as a function of green roofs, it is highlighted the increasing of vegetated areas in cities, contributing to issues related to global warming. It is also identified the potential of green roofs as means of urban agriculture, contributing eventually to income raising for low-income communities. A number of illustrations and constructive details of the green roofs are presented. This study is associated to the Project HidroCidades Cities, Quality of Life and Water Resources: Integrated Water Resources Management and Urban Planning for Jacarepagu Low-Land Region granted by CNPq by means of the Water Resources and Agribusiness Funds, and having as executive Institution, the University of State of Rio de Janeiro.

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Agradecimentos

Agradeo a Deus, pela fora, determinao e f. Em especial a minha me, que sempre acreditou nos meus projetos e tanto me incentivou e me ajudou, possibilitando a caminhada. A Mrcia e Gabriela, pelo amor, carinho e confiana. A Profa. Dra. Luciene Pimentel da Silva, do Departamento de Eng. Sanitria e Meio Ambiente, da Faculdade de Engenharia da UERJ, pela orientao, estmulo, crdito e pacincia, to importante para realizao do trabalho. Ao Instituto de Florestas e seus professores pelos ensinamentos e colaboraes. Aos amigos do alojamento da Rural, a grande famlia que se ergue pelos longos corredores, sempre importantes nos momentos difceis e nos bons momentos. E a todos que de alguma fora me incentivaram e apoiaram a realizao do trabalho em questo.

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ndice ndice .......................................................................................................................................... 7 1. Introduo............................................................................................................................... 1 2. Detalhes construtivos dos Telhados Verdes ........................................................................... 5 3. Reduo do escoamento superficial ....................................................................................... 8 4. Conforto ambiental ............................................................................................................... 10 5. Aumento de reas Verdes.................................................................................................... 13 6. Efeitos Estticos, Psicolgicos (bem estar) e de Lazer.........................................................15 7. Gerao de renda .................................................................................................................. 17 8.Concluses e Recomendaes...............................................................................................18 Bibliografia Consultada............................................................................................................20

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1. Introduo

O crescimento populacional, o adensamento de construes e a mudana radical da paisagem, tm caracterizado o processo de urbanizao em escala mundial nas ltimas dcadas. Na dcada de 1950 um tero da populao mundial residia em cidades. Na atualidade, metade da populao mundial reside nos grandes centros urbanos. Grande parcela desse crescimento tem ocorrido em pases em desenvolvimento. No Brasil, j se verifica um contingente maior que 70% da populao residindo nas reas urbanas. Neste crescente cenrio de urbanizao, impactos ambientais e scio-econmicos decorrentes da interao com eventos hidrolgicos tm sido recorrentes, afetando grande parte da populao. O conjunto dos impactos ambientais e em especial nos recursos hdricos derivados das aglomeraes populacionais e do seu contexto urbano, tm demandado de forma contundente a busca por solues que, forosamente no se limitam ao campo restrito de uma disciplina ou de anlises isoladas. Ainda, a Lei 9433/97 que define a Poltica e o Sistema Nacional para Gesto dos Recursos Hdricos, prev, que o planejamento e a gesto de recursos hdricos, sejam implementados de forma integrada a gesto do uso e ocupao do solo. Os aspectos que caracterizam a urbanizao e que esto mais diretamente relacionados ao ciclo hidrolgico e aos recursos hdricos esto associados com o crescimento populacional e aumento do nmero de construes assim como, a conseqente impermeabilizao da superfcie do solo. O aumento da impermeabilizao reduz as taxas de infiltrao, que por sua vez leva diminuio das taxas de recarga para os aqferos e diminuio do escoamento bsico. O escoamento superficial intensificado, aumentando em velocidade e, a freqncia e magnitude dos picos de cheia, levando ocasionalmente s enchentes. O aumento da populao contribui para o crescimento da demanda dos recursos hdricos e ao mesmo tempo aumentam os volumes de efluentes e de resduos slidos. A mudana do uso do solo tambm tem impacto no balano de energia entre superfcie e atmosfera. Alm da mudana da resistncia aerodinmica que afeta a movimentao do ar das reas em torno, aumenta a transferncia de calor para a atmosfera. Ainda, os depsitos de resduos slidos contribuem na emisso de gases do efeito estufa. Esses fatores conjugados tendem a produzir temperaturas mais altas e favorecimento ocorrncia de chuvas

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convectivas nos conglomerados urbanos do que em regies com caractersticas mais rurais. A interao entre processos fsicos que ocorrem na superfcie e na atmosfera podem ao longo do tempo levar a mudana na distribuio e disponibilidade dos recursos hdricos (HALL, 1984). Nesse contexto, tm sido empregados os telhados verdes em vrias partes do mundo principalmente com finalidades estticas de valorizao do espao urbano e para melhoria do conforto ambiental. Essas reas verdes podem servir tambm para deteno do escoamento superficial, minimizando as enchentes urbanas. Os telhados verdes so caracterizados como toda cobertura ou telhado, que agrega em sua composio, uma camada de solo ou substrato e outra de vegetao. Podem ainda serem classificados como telhados verdes extensivos ou intensivos. As coberturas verdes intensivas so caracterizadas por camadas de solo maiores que 20 cm, so constitudos de plantas e arbustos de mdio porte, que exigem para o seu desenvolvimento um ambiente mais complexo, exigindo uma estrutura reforada e com as cargas bem distribudas devido aos esforos extras promovido pelas plantas, solo e gua. J as coberturas verdes extensivas, so caracterizadas por camadas de solo menores que 20 cm, compostas por espcies de pequeno porte, como as autctones, por resistirem a pouca ou nenhuma manuteno, onde existe uma maior preocupao com irrigao e fertilizao at as plantas se estabelecerem, realizando as manutenes necessrias para a funcionalidade da cobertura verde (CORREA&GONZALEZ, 2002). Estudos em telhados verdes extensivos identificaram espcies de plantas que resistiram bem em clima tropical, como Portulaca grandiflora, tradescantia pallida, Asparagus densiflorus e Senico confusos, apresentando melhores condies de adequao (Laar, 2001 ), as espcie so vulgarmente conhecidas como Onze-horas, Corao roxo, Aspargo rabo de gato e Margarido respectivamente, podendo tambm ser cultivados dezenas de espcies como, Cebolinha, Louro, Jasmim amarelo, Magnolia, Azalia, Amor perfeito, Begnia entre outras. Na sua construo preciso atentar para a impermeabilizao da laje onde ser implemetado o telhado verde, para no comprometer a estrutura da edificao com infiltraes futuras. A escolha correta dos materiais que iro compor a camada filtrante muito importante, evitando-se a perda das partculas de solo e uma drenagem eficiente, onde a sua espessura ir variar de acordo com a camada de solo ou substrato presente no telhado. A gua drenada poder ser armazenada e aproveitada para futuras irrigaes do telhado verde,

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isso tudo depende de um pr-projeto detalhando todos os itens que iro compor o futuro telhado verde. Os telhados verdes podem ser definidos ainda como acessveis e inacessveis, sendo o primeiro uma rea aberta ao uso de pessoas, como um jardim suspenso ou um terrao, proporcionando benefcios sociais aos seus usurios e agregando valor comercial ao edifcio, e as inacessveis, que no permitem a circulao de pessoas, podem ser planas, curvas e com inclinaes. A freqncia da manuteno, irrigao, fertilizao e poda de razes depender das espcies escolhidas no projeto e os objetivos do mesmo. No contexto histrico, os telhados verdes no constituem nenhuma inovao tecnolgica, pois h muitos sculos j se fazia uso desta tcnica construtiva de estimvel valor para a manuteno do ciclo hidrolgico. Conta a histria que os primeiros jardins suspensos construdos pelo homem foram os zigurates da antiga Mesopotmia e na Babilnia, regio onde hoje se encontra o Iraque, sendo construdos entre 600 a .C. e 450 a.C.. Na Babilnia, onde foram construdos os famosos Jardins Suspensos, se encontrava o mais famoso de todos, o Etemenanki que tinha uma altura total de 91m e base quadrada de 91m. O mais conservado dos antigos zigurates o que fica localizado na cidade de Ur, o zigurate de Nanna. O grande nmero de construes com coberturas verdes, pelos povos antigos dessas regies, se deve ao seu timo desempenho trmico proporcionado, em funo da camada combinada entre solo e vegetao, que em ambientes de climas quentes, impedem a passagem de calor para dentro das edificaes e em climas frios retm por mais tempo o calor dentro das edificaes (OSMUNDSON, 1999). Durante o Imprio Romano, era comum o cultivo de rvores nas coberturas dos edifcios, como os mausolus de Augusto e Adriano. Os Vikings utilizavam na construo de suas casas, camadas de gramado em suas paredes e telhados para se protegerem das chuvas e dos ventos. No perodo renascentista, na cidade de Genova na Itlia, eram comuns tetos com vegetao nas casas (PECK, 1999). Tambm se pode citar o exemplo do Mxico no perodo pr-colombiano. Na ndia, nos sculos XVI e XVII, e em algumas cidades espanholas j existiam seus exemplos de coberturas com vegetao. A partir deste momento comearam a surgir em algumas cidades francesas e por toda a Escandinvia, at a metade do sculo XX a construo de coberturas verdes que eram consideradas inclusive como uma prtica de cultura popular. Em pases como Alemanha, ustria e Noruega, o conceito de telhado verde j amplamente difundido, tendo inclusive empresas especializadas no assunto. Sobretudo,

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devido ao antigo interesse desses pases em combater a degradao ambiental e a rpida devastao dos espaos verdes em reas de desenvolvimento urbano acelerado. Nos anos 60 foram desenvolvidas muitas tcnicas de construo de telhados verdes, principalmente na Alemanha. Nos anos 70 a pesquisa se intensificou e foram introduzidos vrios tipos de materiais drenantes, membranas impermeabilizantes, agentes inibidores de razes, substratos de baixa densidade e espcies adequadas de plantas. Durante os anos 80 o crescimento das construes foi de 15% a 20% ao ano, com um total de dez milhes de metros quadrados de telhados verdes em 1996 na Alemanha. Este expressivo crescimento foi estimulado por leis municipais, estaduais e federais que subsidiavam cada metro quadrado de cobertura verde a ser construda (PECK, 1999). Em outros pases, como na ustria os subsdios so divididos em trs etapas, no projeto, na execuo e trs anos aps a construo, para assegurarem o uso e a manuteno adequada, um dos grandes interesses destes governos em apoiar projetos de coberturas verdes, esta associado aos benefcios qualitativos e quantitativos no gerenciamento das contribuies pluviomtricas urbanas (JOHNSTON, 1996). O principal objetivo dessa monografia promover uma reviso bibliogrfica sobre a temtica dos telhados verdes com nfase nas suas funes de minimizao de alguns dos impactos da urbanizao no ciclo hidrolgico e nos recursos hdricos, como apoio ao experimento de telhados verdes a ser implementado no contexto do Projeto HidroCidades Cidades, Qualidade de Vida e Recursos Hdricos: Gesto Integrada dos Recursos Hdricos e Planejamento Urbano da Regio da baixada de Jacarepagu (CNPQ, 2006). Os materiais utilizados para a execuo deste trabalho foram pesquisas feitas a partir de publicaes sobre o tema, trabalhos de final de curso, dissertaes de mestrado e teses de doutorado. O mtodo est associado sntese destes trabalhos em um material, que pretende difundir e ilustrar as vantagens das coberturas verdes no modelo atual de urbanizao, onde a preocupao com a drenagem urbana essencial, sem esquecer do conforto ambiental proporcionado e a economia de energia para climatizar ambientes urbanos construdos. O texto da monografia est organizado de maneira a descrever explicitamente todas as funes dos telhados verdes, contextualizadas de forma contempornea e mais especificamente associadas problemtica nacional. A seguir so descritos os detalhes construtivos dos telhados verdes, as funes das coberturas verdes, dando maior nfase s

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questes associadas ao planejamento e gesto de recursos hdricos integradas no contexto do planejamento urbano.

2. Detalhes construtivos dos Telhados Verdes

So usados os seguintes elementos para compor a estrutura dos telhados verdes (Figura 2.1):

1-Laje: Elemento estrutural onde devem ser consideradas as cargas permanentes e as cargas acidentais, tambm pode ser utilizado um outro suporte estrutural. 2-Camada impermeabilizante: A funo proteger o elemento estrutural de infiltraes, pode ser utilizado materiais diferentes como betuminosos e sintticos. 3-Isolante trmico: utilizado de acordo com a incidncia de energia solar que a cobertura absorve, poliestireno extrudado pode ser utilizado como material isolante trmico. 4-Camada drenante: Tem como funo dar vazo ao excesso de gua no solo, pode ser constituda de argila expandida, brita ou seixos de dimetros semelhantes, sendo fundamental para o sistema. Sua espessura pode variar de 7 cm a 10 cm, elementos industrializados a base de poliestireno so freqentemente utilizados na Europa por tambm terem caractersticas de isolantes trmicos. 5-Camada filtrante: Evita que a gua das chuvas e das regas arraste as partculas de solo do telhado verde, utiliza-se normalmente uma manta geotxtil. 6-Solo: substrato orgnico que deve possuir boa drenagem, de preferncia um solo no argiloso que apresente uma boa composio mineral de nutrientes para o sucesso das plantas, a espessura varia de acordo com o tamanho das plantas, quanto maior for as plantas maior ser a sua profundidade do solo. 7-Vegetao: Para a sua escolha necessrio o conhecimento do clima local, o tipo de substrato a ser utilizado, tipo de manuteno que ser adotada no telhado verde, no caso de irrigaes, o ideal a escolha de plantas que no so exigentes a umidade, resistem bem ao estresse hdrico.

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Figura 2.1: Estrutura do telhado verde (Fonte: Zinco, 2000)

A seguir so apresentadas as etapas construtivas (Figuras 2.2 e 2.3): Primeira etapa: So construdas as muretas de conteno, acima da laje paredes de alvenarias rebocadas com argamassa e com os drenos j instalados. Segunda etapa: Aps a construo das muretas aplicado na laje e nas muretas o material impermeabilizante, sendo o nmero de vezes especificado pelo fabricante. Terceira etapa: colocado o material que ir compor a camada drenante, sendo a espessura dependendo do porte das plantas. Quarta etapa: colocado o material da camada filtrante, no caso mais indicado uma manta geotxtil. Quinta etapa: introduzida a camada de solo com a espessura relativa ao porte das plantas, com os nutrientes necessrios para o estabelecimento das plantas no telhado. Sexta etapa: Enfim so introduzidas as mudas ou plantas que iro compor o futuro telhado verde.

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Figura 2.2: Detalhes construtivos (Fonte:Cunha, 2002)

Figura 2. 3: Detalhes construtivos (Fonte: Cunha, 2002)

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3. Reduo do escoamento superficial

O ciclo hidrolgico vem sendo prejudicado devido ao desenvolvimento urbano desordenado, que resultam no aumento do escoamento superficial de guas pluviais, impactos ao meio ambiente e na populao em geral, principalmente nas reas mais carentes por no possurem infra-estrutura suficiente de planejamento de suas residncias, bem como de seus acessos e conseqentemente as linhas naturais de drenagem (TUCCI, 2003). No incio at as reas que possuam planejamento apresentavam resultados de equvocos, acreditando que se fosse aumentada a capacidade hidrulica do sistema de drenagem seria conseguida soluo tcnica suficiente. No entanto, o aumento da capacidade apenas agravou o problema, levando a inundaes e rompimento de algumas galerias de guas pluviais. Para o desenvolvimento de novos modelos preciso a busca de novas solues sustentveis que recuperem o ciclo hidrolgico, como as linhas naturais de drenagem do ambiente, bem como a permeabilidade do solo, permitindo a recarga dos lenis freticos, com altas taxas de infiltrao, sem aumentar o consumo de energia (Figura 3.1). Adicionalmente, imprescindvel que o conceito de bacia hidrogrfica seja incorporado como tpico principal no planejamento urbano em suas dimenses mltiplas.

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Figura 3.1: Comparao de escoamento de um telhado verde com um telhado normal (Fonte: Laar, 2002)

Pensando em solues sustentveis os telhados verdes surgem como uma proposta interessante para reduo do escoamento superficial e o gerenciamento das contribuies pluviais. O cultivo de plantas tropicais de espcies que apresentam melhores condies de adaptao, tendo em vista a construo de telhados verdes extensivos, ou seja, telhados cujas espcies de plantas que no sejam exigentes nas rotinas de manuteno peridicas e que apresentam custos de estrutura reduzidos em funo de camadas mais estreitas e leves de substratos, com impermeabilizao e drenagem bem executados, uma alternativa capaz de reduzir problemas ambientais relacionados a m gesto dos recursos hdricos, que fazem parte da rotina dos grandes centros urbanos, como enchentes e inundaes (KOELLER, 2000). Os projetos de drenagem urbana so desenvolvidos dentro de premissas estruturais onde os impactos so transferidos de montante para jusante sem nenhum controle das suas fontes contribuintes. No escoamento superficial esse processo de desenvolvimento tem provocado aumento da freqncia das enchentes e o entupimento das galerias de guas pluviais em virtude dos sedimentos arrastados e comprometimento da qualidade da gua. fundamental o controle da eroso urbana tanto na manuteno da capacidade de escoamento do sistema de drenagem como na qualidade e quantidade da gua produzida pelo sistema hdrico. medida que a cidade se urbaniza, so evidenciados os seguintes impactos: aumento das vazes das bacias hidrogrficas devido a impermeabilizaes do solo com materiais

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tradicionais usados em projetos de urbanizao e, o aumento do escoamento superficial. Conseqentemente, verifica-se o aumento das recargas hdricas nos dutos e canais de drenagem, aumento do processo erosivo do solo e sedimentao dos dutos e canais, j que a superfcie do solo fica desprotegida. Verifica-se ainda, o aumento da produo de resduos slidos, mais uma vez comprometendo a qualidade da gua (TUCCI, 2003).

4. Conforto ambiental

Os telhados verdes favorecem o desempenho trmico dos edifcios, interno e externo, proporcionando um maior conforto ao usurio, e tambm ao entorno dos telhados verdes, pois essas reas tendem a ficarem mais midas devido presena de plantas no local, proporcionando uma maior rea com cobertura vegetal, melhorando assim o clima local e a qualidade do ar.

Figura 4.1: Construo no Japo utilizando toda a cobertura com telhado verde (Fonte: Ecotelhado, 2006)

Segundo (CORREIA & GONZALEZ, 2002), recuperar o meio consiste em reabilitar edifcios e espaos para as novas funes urbanas e ambientais (Figura 4.1). De acordo com Rivero (1985) a vegetao um elemento rico em possibilidades, capaz de promover a harmonia dos recursos, como a forma e a orientao dos edifcios, alm das caractersticas de

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serem elementos arquitetnicos fixos ou mveis, que tem como finalidade principal o controle da radiao solar, procurando minimiz-la no vero e otimiz-la no inverno. A vegetao contribui de forma significativa para o estabelecimento de microclimas. Segundo Romero( 2000), atravs do processo de fotossntese que auxiliando na umidificao do ar, provoca o resfriamento evaporativo que diminui a temperatura e aumenta a umidade do ar em dias quentes de vero, a vegetao atua como um refrigerador evaporativo diminuindo as altas temperaturas (AKBARI, 2002). A vegetao tambm contribui para estabilizar o clima ao seu entorno, reduzindo a amplitude trmica, absorvendo energia e favorecendo a manuteno do ciclo oxignio-gs carbnico que essencial para a renovao do ar atmosfrico (DIMOUDI & NIKOLOPOULOU, 2003). De acordo com Givoni (1976), as coberturas so os elementos que mais sofrem com as amplitudes trmicas devido a sua grande exposio aos efeitos climticos. O impacto da radiao solar em dias de vero, as perdas de calor durante a noite e as chuvas afetam as coberturas mais do que qualquer outra parte da edificao, por isso sofrem grandes impactos de variaes de temperaturas. Segundo Velazquez (2002), o desempenho trmico de uma cobertura com telhado verde e uma tradicional pode ser comparado com as medies do fluxo de energia nos dois sistemas de cobertura, considerando a temperatura do ar, temperatura de superfcie do telhado, velocidade e sentido do vento e a umidade relativa do ar. Em centros urbanos as superfcies verdes nas coberturas so de estimvel beneficio para o conforto ambiental e trmico, dos usurios dessas edificaes, alm da economia de energia para climatizao de ambientes internos e da reduo do efeito urbano denominado ilhas de calor, causado devido ao crescimento urbano desordenado e sem comprometimento com o meio ambiente, portanto essas reas verdes esto se tornando cada vez mais escassas, contudo, a composio de vegetao nas superfcies dos telhados urbanos tem sido uma opo eficiente na manuteno e no aumento das reas verdes (NIACHOU, 2001). Nas cidades as coberturas verdes funcionam como um filtro contra a poluio e na manuteno da umidade relativa do ar, no tendo somente um carter esttico e ornamental (GOMEZ, 1998). No projeto urbanstico das cidades deve-se levar em considerao, uma edificao segura, adequada ao uso, confortvel, durvel e principalmente econmica, tambm as contribuies hdricas para a bacia hidrogrfica, tendo o urbanista a responsabilidade de adequar a sua cidade dentro da bacia de modo a evitar possveis problemas em relao a

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drenagem natural do terreno, adequando as vias rodovirias e as reas residncias, as linhas naturais de drenagem da bacia hidrogrfica. O ambiente oferece condies que permitem avaliar o nvel de conforto, sendo condies isotrmicas, eletrodinmicas e acsticas, da pureza do ar e do conforto visual, as trocas trmicas so fatores que dependem dos materiais usados para as vedaes do ambiente interior e exterior, e o telhado verde tem um timo desempenho em relao ao conforto ambiental proporcionado em relao a outros materiais utilizados para a execuo de coberturas tradicionais (GOMEZ, 1998). Pesquisas realizadas constataram uma maior procura por materiais do tipo isolantes trmicos, tanto em regies de clima quente, quanto em regies de clima frio e isso se deve a uma exigncia de mercado atual que o conforto trmico, o que em conseqncia vem a aumentar a demanda de energia nas grandes cidades, tanto para usurios residenciais, comerciais e industriais. O projeto trmico de edifcios urbanos depende da exigncia trmica interna requerida, das condies climticas externas e dos materiais de construo utilizados nas vedaes do meio interno para o meio externo, os raios emitidos pelo sol exercem grande influncia nas estruturas dos edifcios, principalmente aqueles que no possuem uma proteo trmica adequada regio, sendo os telhados responsveis pela maior rea de incidncia de raios solares nos edifcios e conseqentemente o maior contribuinte para o fluxo de calor transferido ao ambiente interno, as variaes que os telhados sofrem no decorrer do dia so de altas temperaturas, devido a insolao direta e, noite em virtude do rpido resfriamento ocasionado pelas trocas de radiao de onda longa com o cu, perde calor com rapidez (RIVERO, 1998). O Rio de Janeiro possui na maior parte do ano regies onde existe uma intensa insolao, sendo assim os telhados, que sofrem as maiores variaes trmicas dirias e anuais, deveriam ser o elemento com maior proteo trmica. Neste sentido, uma opo considervel a adequao da cobertura dos edifcios. A vegetao aplicada cobertura pode proteg-la da radiao solar direta, assim como resfri-la, por intermdio do efeito de refrigerao evaporativa. As coberturas verdes tm comprovado eficincia nas questes relacionadas resistncia mecnica, estabilidade, segurana contra incndios, isolamento acstico, proteo trmica e economia de energia, em relao a outros tipos de materiais utilizados em coberturas residenciais, industriais e comerciais, tambm contribui para o desenvolvimento mais sustentado, utilizando prticas ecologicamente corretas e de preservao do meio ambiente, e em conseqncia melhorando a qualidade de vida em ambientes urbanos.

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Quando a vegetao utilizada estrategicamente em coberturas, uma soluo natural considerada como um complemento ecolgico aos espaos verdes das selvas de concreto das cidades, alm de contribuir para o beneficio trmico de suas construes e seus entorno. Do ponto de vista trmico, os benefcios so inquestionveis, e ainda ajudam na manuteno de microclimas (WONG, 2003).

Figura 4.2: Comparao da temperatura interna dos diversos materiais utilizados em telhados (Fonte: Laar, 2002)

Pode-se analisar no grfico (Figura 4.2) o desempenho dos diversos materiais utilizados em coberturas, telha cermica romana, ao galvanizado, material reciclado, fibrocimento, laje de concreto e as coberturas verdes (CVL), conclumos que os telhados verdes apresentam uma menor amplitude trmica em relao aos outros materiais, comprovando a sua eficincia no conforto ambiental proporcionado para os seus usurios

5. Aumento de reas Verdes Em virtude das vrias funes da vegetao, os telhados verdes desempenham um papel importante no estabelecimento de microclimas e na atenuao do efeito urbano chamado de ilhas de calor, contribuindo para a reduo dos nveis de dixido de carbono (CO2) produzidos pelos veculos, indstrias e sistemas mecnicos. Acelerando positivamente

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a expanso das reas verdes (Figura 5.1) que se contribui para o bem estar do ser humano, tendo em vista um modelo de urbanizao que prioriza e sobrecarrega a cidade e despovoa o campo (NIACHOU, 2001).

Figura 5.1: Ilustrao de aumento das reas verdes (Fonte: Ecotelhado, 2006)

Projetos urbansticos alternativos baseados na sustentabilidade e na reabilitao ecolgica tm como objetivo evitar o consumo excessivo dos recursos naturais, reduzir os custos com energia e tratamento de resduos, recuperar o meio com suas caractersticas de origem e reabilitar espaos a novas funes. A preocupao dos planos diretores das grandes cidades com a adequao ambiental e o uso racional da cobertura do solo uma realidade, e o aumento das reas verdes um tema quase que obrigatrio nos diversos planos diretores, porm o modelo de industrializao e as necessidades do mercado econmico divergem em determinados pontos no processo de se utilizar elementos naturais no processo da urbanizao, ou seja, a transferncia mxima de elementos da natureza para o ambiente urbano afim de melhorar a qualidade de vida de seus usurios. A construo de parques urbanos e o incentivo para a manuteno das reas verdes j se tornou uma realidade urbana, e a possibilidade das coberturas verdes se tornarem mais populares do que realmente so, pode ser um fator positivo no planejamento urbano do sculo XXI. Podendo os urbanistas e arquitetos contarem com mais um elemento importante para a adequao urbana aos planos diretores das cidades.

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Observa-se em pases que tiveram um rpido crescimento industrial que 70% a 80% de sua populao reside em centros urbanos. Em virtude desta grande concentrao populacional urbana, a preocupao em adequar as cidades ao bem estar de seus habitantes e de agregar elementos da natureza para a sua composio estrutural torna-se ainda mais importante.

6. Efeitos Estticos, Psicolgicos (bem estar) e de Lazer Os telhados verdes possuem caractersticas positivas no que diz respeito ao conforto e bem estar dos seus usurios, tanto internamente quanto externamente. Vrias pesquisas em ambincia mostram os resultados positivos ao se utilizarem coberturas verdes, refletindo no estado psico-emocional dos seus usurios. Proporciona tambm atividade teraputica, como a jardinagem em si, envolvida na manuteno dos telhados verdes, e a sensao de bem estar por amenizar o ambiente urbano com a utilizao de vegetao (Laar, 2001). Nos pases escandinavos e em especial na Alemanha vrios projetos residenciais, comerciais e at industriais de arquitetura que compem coberturas verdes, vem obtendo sucesso e grande aceitao dos usurios (Figuras 6.1 e 6.2), favorecendo esteticamente o projeto final da edificao, at por se tratar de uma tcnica de tradio nestes pases (PECK, 2000). Existem tambm incentivos fiscais para quem adota a cobertura verde em sua residncia, recebendo crditos por rea verde (m2) em seu terreno, uma medida governamental bastante interessante, tendo em vista, que se a cidade possuir metade de seus imveis com as coberturas verdes a sensao trmica da cidade ir melhorar em at cinqenta por cento, com a diminuio da temperatura e o aumento da umidade relativa do ar. No caso do Brasil, um pas de clima tropical, em especial o Rio de Janeiro onde se verifica temperaturas mdias altas, as coberturas verdes podem ser exploradas de maneira bastante positiva., Os projetos de arquitetura cada vez mais enfatiza o paisagismo das edificaes e os telhados so ainda poucos explorados. Em geral ficam como elemento a ser trabalhado no projeto final. Exemplos europeus, como j citados acima, demonstram os vrios benefcios das coberturas verdes.De acordo com Givoni (1976), o aspecto esttico talvez seja uma das questes mais compensadoras que o tema pode contribuir para a arquitetura, sendo as plantas um elemento que torna o projeto mais receptivo tanto para o futuro morador quanto

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para os vizinhos, contribuindo para um equilbrio esttico local e o conforto visual dos moradores. Ainda, como j mencionado anteriormente, tm tambm relao o aspecto psicolgico, tendo em vista que reas verdes tendem a trazer uma certa tranqilidade, gerando assim indivduos mais tranqilos na sociedade. Vrios psiclogos recomendam a jardinagem como atividade para terapias, tendo a certeza que o cultivo de plantas bem como trabalhar a sua manuteno, para a sade das mesmas fazem bem ao ser humano. A jardinagem praticada para a manuteno dos telhados verdes tambm uma atividade que representa o lazer dos seus usurios podendo cultivar espcies florsticas e at medicinais, podendo tambm essas espcies ser para fins culinrios, como temperos, por exemplo. A possibilidade, inovadora, aqui apresentada, de agregar valor a essas espcies uma proposta bastante interessante, podendo o cultivo tornar-se lucrativo. Ressalta-se, no entanto, que nesse caso, ser necessria mais ateno por parte do responsvel pelo plantio, para garantir a integridade das plantas ali cultivadas, para a segurana alimentar, e a comercializao das mesmas (GOMEZ, 1998).

Figura 6.1: Ilustrao de telhado verde (Fonte:Ecotelhado, 2006)

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Figura 6.2:Ilustrao de telhado verde (Fonte:Ecotelhado, 2006)

7. Gerao de renda

No que diz respeito a lucratividade os telhados verdes apresentam um potencial econmico interessante, podendo ser cultivados nas coberturas tanto plantas medicinais de pequeno porte, temperos domsticos, plantas ornamentais (Figura 7.1). Para o bom desempenho da produo necessria uma manuteno adequada a cada modelo produtivo, porm a venda dos futuros produtos pode sustentar os gastos com a manuteno do telhado a respeito de irrigao e jardinagem (CORREA&GONZALEZ, 2002). A implementao de telhados verdes em comunidades carentes, cujo modelo de ocupao feito sem nenhum prvio planejamento, pode se tornar uma alternativa interessante para o processo de cidadania e comprometimento com o meio ambiente, por parte de populaes mais carentes em educao ambiental e saneamento, apresentando um potencial de melhorias na infra-estrutura dessas comunidades, alm da formao de profissionais como jardineiros e a gerao de renda por conta dos produtos comercializados

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cultivados no telhado. Esse o contexto do experimento a ser implementado no Projeto HidroCidades - Cidades, Qualidade de Vida e Recursos Hdricos: Gesto Integrada dos Recursos Hdricos e Planejamento Urbano da Regio da baixada de Jacarepagu (CNPQ, 2006). A existncia de subsdios para a construo e manuteno dos telhados por parte de algumas cidades europias pode se tornar uma grande novidade no mercado futuro das construes residenciais, conforme j explicito no trabalho, em nosso pas existe um grande apelo pelos recursos hdricos renovveis, e a construo de coberturas verdes em condomnios residenciais de luxo e loteamentos populares, construdos pelo governo e distribudos s classes menos favorecida, com a exigncia de pelo menos 30% das casas com os telhados verdes, pode contribuir na melhoria do clima em pequena e larga escala.

Figura 7.1: Plantas ornamentais em telhado verde (Fonte: Ecotelhado, 2006)

8. Concluses e RecomendaesEssa monografia promoveu uma reviso sobre as funes dos telhados verdes na questo do planejamento e da gesto de recursos hdricos integrados a gesto do uso e ocupao do solo, sobretudo na questo do planejamento urbano. Os ambientes urbanos

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apresentam paisagens que contrastam com o ecossistema natural. Em escala de urbanizao elevada, como nos grandes centros, isto resulta em problemas como, alta concentrao populacional, aumento de reas impermeabilizadas, superfcies refletivas, aquecendo ainda mais o ambiente urbano, importando energia e gerando produtos que no se incorporaram ao ecossistema, causando a poluio do solo, da gua e do ar. A introduo da cultura dos telhados verdes nas futuras construes urbanas pode amenizar, recuperar o equilbrio do ecossistema urbano e melhorar a qualidade de vida, conforme foi demonstrado no texto. No entanto, a implantao dos telhados deve ser cautelosa nos aspectos construtivos, sobretudo com relao ao processo, tcnica e material utilizado na impermeabilizao da cobertura. Ainda, ao interceptar as guas pluviais e, conforme o caso, reutilizando o efluente da drenagem na prpria irrigao da cobertura verde, no contribui para minimizao do impacto da reduo das recargas subterrneas, que j se observa em regies urbanizadas. Esse impacto talvez possa ser em parte compensado a partir de outras aes integradas, como por exemplo, a implantao de jardins urbanos. Essa pesquisa introduziu ainda a proposta do cultivo de espcies que possam contribuir na gerao de renda no caso da introduo dos telhados verdes em comunidades de baixa renda. No foi verificada na literatura consultada muitos exemplos desse tipo de insero dos telhados verdes. Essa proposta ento, para maior consolidao, necessita de validao atravs de experimentos, que na verdade estaro sendo implementados no contexto do Projeto HidroCidades - Cidades, Qualidade de Vida e Recursos Hdricos: Gesto Integrada dos Recursos Hdricos e Planejamento Urbano da Regio da Baixada de Jacarepagu, no qual essa monografia est inserida.

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Bibliografia ConsultadaAL SANEA, S.A.Thermal performance of buildingroof elements. Building and environments. v. 37, n. 7, p.665-675, 2002. CORREA, C.B.; GONZALEZ, F.J.N. O uso de coberturas ecolgicas na restaurao de coberturas planas. In: NCLEO DE PESQUISA EM TECNOLOGIA DE ARQUITETURA E URBANISMO-NUTAU.Anais...So Paulo: Pr-reitoria de Pesquisa, Universidade de So Paulo, 2002. CNPQ Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento, Cidades, Qualidade de Vida e Recursos Hdricos: Gesto Integrada dos Recursos Hdricos e Planejamento Urbano da Regio da Baixada de Jacarepagu, Processo no. 500129/2006-1, Edital 05/2006 guas Urbanas. DIMOUD, A.; NIKOLOPOULOU, M.Vegetation an urban environmet: Microclimatic analysis and benefits. Energy and Buildings, v. 35, n. 1, p. 69-73, 2003. GIVONI, B. Man, climate and arquiteture. 2 ed. London; Applied Science Publishers Ltda. 1976. HALL, M. J. (1984) Urban Hydrology, Elsevier Ltd, Belfast Ireland. GOMEZ, F. Et al. Vegetation and climates changes in a city. Ecological Engineering, v. 10, n. 4, p.355-360, 1998. JONHSTON, J.; NEWTON, J. Building green: A guide for using plants on roofs, walls and paviments. London: The London Ecology Unit, 1996. KOELLER, M. SCHMIDT. Grenn Roofs in the temperate climates and in the hot humid tropics. 18th Int. Conference and Passive and Low Energy Arquiteture, PLEA Proc. Florianopolis, Brasil, p. 493-499, 2000. LAAR, M. Et al.Estudo de aplicao de plantas em telhados vivos extensivos em cidades de clima tropical. In. ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUDO-ENCAC, 6. Anais...So Pedro, So Paulo, 2001. MORGADO, J. M. Coberturas verdes. Impermeabilizar. So Paulo, n. 78, p.62-76, 1995. NIACHOU, A . et al.Analysis of green roof thermal properties and investigation of its energy performance. Energy and Buildings, v. 33, n. 7, p. 719-729, 2001.

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OSMUNDSON, T. Roofs gardens: history, desing and construction. New York: W.W. Norton e Company, Inc, 1999. PECK, S. W. Et al. Greenbacks from green roofs: forging a new industry in Canad. Peck and associates, 2002. POUEY, M. T. F. Estudo experimental do desempenho trmico de coberturas planasVegetao e Terrao. 148 f. Dissertao ( Mestrado em Engenharia )- Escola de Engenharia, Universidade Ferderal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1998. RIVERO, R. Arquitetura e clima: acondicionamento trmico natural. Porto Alegre: D. C. Luzzatto Editores: Ed. da Universidade, UFRGS, 1998. ROMERO, M. A . B. Principios bioclimticos para o desenho urbano. So Paulo. ProEditores, p.31-32, 2000. TUCCI, C. E. M. Estudos Hidrologicos-Hidrodinamicos do rio Iguau na Regio Metropolitana de Cuririba. Prosan-Suceam Curitiba 2 volumes, 1996 WONG, N. H. Et al. Investigation of thermal benefitsof rooftop garden in the tropical environment. Building and Environmet, v. 38, n. 2, p. 261-270, 2003. WONG, N. H. Et al. The efects of rooftop garden on energy consumption of a commercial building in Singapure. Energy and Buildings, v. 35, n. 2, p.353-364, 2003.