CONSIDERAES SOBRE A APLICAO DO TELHADO VERDE PARA CAPTAO DE GUA DE CHUVA EM SISTEMAS DE

APROVEITAMENTO PARA FINS NO POTVEIS Csar Argentieri Ferreira (1); Rodrigo Braga Moruzzi (2)

(1) Graduando em Engenharia Ambiental na UNESP Campus Rio Claro. cesarargentieri@superig.com.br

(2) Professor do curso de Engenharia Ambiental ligado ao Departamento de Planejamento Territorial e Geoprocessamento (DEPLAN) do Instituto de Geocincias e Cincias Exatas (IGCE) da Universidade Estadual Paulista Jlio de Mesquita Filho (UNESP-Campus de Rio Claro). Engenheiro Civil, Mestre

e Doutor em Hidrulica e Saneamento. Consultor na rea de Saneamento. rmoruzzi@rc.unesp.br

RESUMO Este artigo tece consideraes a respeito da conjugao do telhado verde ao sistema de aproveitamento de gua de chuva para fins no potveis. Para tal, parte do pressuposto que os benefcios proporcionados pela adoo de uma prtica no devem ser excludentes, ou seja, as inmeras vantagens decorrentes da implantao do telhado verde devem incorporar os benefcios oriundos da adoo de prticas de aproveitamento de gua de chuva. Todavia, alguns cuidados adicionais devem ser tomados no dimensionamento deste tipo de telhado como reas de captao para sistemas de aproveitamento de gua de chuva, tais como: tipo de substrato, vegetao e sistema de coleta de gua. As consideraes apresentadas foram fruto da anlise de trabalhos e relatos em diferentes pases e apresentam o estado da arte, identificando os principais avanos e lacunas. Assim, o artigo no pretende esgotar o tema e sim apontar os benefcios, limitaes e principais cuidados que devem ser tomados na conjugao do telhado verde ao sistema de aproveitamento de gua de chuva. Palavras-Chave: Telhado verde, Aproveitamento de gua de chuva

ABSTRACT This article makes remarks about the conjugation of the green roof with the rainwater harvesting system for non-potable uses. For this purpose, starts from the hypothesis that a good practice adoption should considered another one, in other words, the countless benefits from green roof adoption should incorporate the ones from the rainwater harvesting system. Nevertheless, some additional cares must be taken on green roofs design as catchment unit to rainwater harvesting, such as: substrate layer composition, vegetation composition and catchment system. The considerations made in this articlewere consequence on several papers and cases analysis worldwide thus showing a state-of-art, identifying mains advances and challenges. However, to cover all points regarding green roofs was not the article purpose but to point the benefits, the limitation and the main cares that must be taken while adopting green roofs together with rainwater harvesting systems. Keywords: Green Roof, Rainwater harvesting

1 INTRODUO Os benefcios decorrentes da adoo de telhados verdes em reas urbanas vo dos aspectos de conforto trmico predial e micro-clima local ao controle do escoamento de guas superficiais e so descritos em diversos trabalhos na literatura (BASS et al., 2000; KHLER, et al., 2001, LIPTAN, STRECKER, 2003; entre outros). A Tabela 1 apresenta comparao entre telhados verde e telhados convencionais relacionando diferentes parmetros climticos, hidrolgicos, financeiros, entre outros, a partir da experincia da cidade de Portland-EUA.

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Tabela 1 - Comparao entre caractersticas ambientais do telhado verde e convencional baseadas na experincia de Portland-EUA. Extrado de Liptan e Strecker (2003).

Assunto Telhado Verde Telhado Convencional gua de Chuva Reteno de Volume 10-35% durante a poca chuvosa, 65-100% durante a

poca seca Nenhuma

Mitigao da Vazo de Pico Reduo dos picos de escoamento de chuvas intensas Nenhuma Mitigao da Temperatura Todas as Chuvas Nenhuma Melhoria da Qualidade da gua

Retm a deposio atmosfrica e retarda a degradao dos materiais que compem o telhado, menores volumes menor carreamento de poluentes

No

Qualidade do Ar Filtra o ar, previne o aumento da temperatura, armazena carbono

Nenhuma

Conservao de Energia Isolamento das construes, reduo dos impactos das Ilhas de Calor Urbanas

Nenhuma

Vegetao Permite evapotranspirao sazonal, promove a fotossntese, o oxignio, o balano carbono hdrico

Nenhuma

Espao Verde Realoca espaos verdes perdidos com as edificaes, no entanto no equivalente a uma floresta

Nenhuma

Bnus no Zoneamento de rea de Piso

3 ft2 (0,3 m2) de coeficiente de rea de pavimento adicional para cada ft2 (0,09 m) de Telhado Ecolgico quando a construo cobrir mais de 60%

Nenhuma

Reduo das Taxas de Drenagem Urbanas

Pode chegar a 45% Nenhuma

Aprovado como medida de Gesto de gua de Chuva

Para todas as necessidades atuais das cidades No

Habitat Para insetos e pssaros Nenhuma Habitabilidade Amortece rudos, elimina luzes ofuscantes, alternativa

esttica, oferece recreao passiva Nenhuma

Custos Altamente varivel entre 54-130 US$/m para novas contrues, e 75-215 US$/m para reforma

Altamente varivel entre 22-107 US$/m para novas contrues, e 43-161 US$/m para reforma

Custos Compensveis Reduo dos equipamentos de gua de chuva, economia de energia, aumento do valor do aluguel e da propriedade, reduo da necessidade do uso de materiais isolantes, reduo do volume de esgoto, criao de indstrias e empregos

Nenhum

Durabilidade Membrana impermevel protegida da ao da temperatura e da exposio solar dura mais de 36 anos

Pouca proteo, exposio aos elementos, dura menos de 20 anos

Com relao ao aproveitamento de gua de chuva para fins no potveis, a adoo de sistemas de captao e armazenamento de gua de chuva cada vez mais freqente nas cidades brasileiras, seja pela escassez de gua seja por fora legal. Recentemente, a Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT), criou uma comisso para elaborao dos critrios para aproveitamento de gua de chuva para fins no potveis em reas urbanas. Acredita-se que a publicao de tal norma incentivar a adoo e auxiliar na implantao de sistemas de aproveitamento de gua de chuva. Entretanto, a conjugao do telhado verde ao sistema de aproveitamento de gua de chuva foi pouco estudada e merece destaque. O objetivo deste artigo foi apresentar uma sntese dos principais pontos que devem ser observados na conjugao do telhado verde aos sistemas de aproveitamento de gua de chuva atravs da compilao e anlise de resultados disponveis na literatura.

1.1 Breve histrico do aproveitamento de gua de chuva A localizao das habitaes dos povos na histria se deu atravs da proximidade a corpos dgua, para atender aos anseios bsicos de consumo, irrigao e higiene. Entretanto, muitos povos encontraram dificuldades em se estabelecerem em regies de rios perenes ou longnquas de rios ou lagos e desenvolveram alternativas tais como o uso da gua de chuva.

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De acordo com Gnadlinger (2000 apud CARLON, 2005), os povos Maya e Asteca desenvolveram sistemas de armazenamento de gua de chuva para irrigao de suas plantaes e para a estocagem em encostas visando o prprio consumo da populao. Mas essa cultura do uso de gua da chuva foi abandonada com a colonizao do novo mundo quando os conquistadores impuseram uma nova concepo de agricultura e alteraram o sistema de acumulao individualizada para o de fornecimento centralizado de gua, atualmente utilizado no Brasil e no restante do mundo (CARLON, 2005). Gnadlinger et al. [200_?] reportaram a respeito da captao e do armazenamento da gua de chuva para uso na agricultura como uma tcnica antiga que est sendo resgatada pela necessidade de se reservar gua na poca de estiagem. No Brasil, recentemente o Programa 1 Milho de Cisternas (P1MC) associado ao Programa Uma Terra e Duas guas (P1+2), resgata esta alternativa s regies do semi-rido, com baixa disponibilidade de gua para irrigao de lavouras. O programa, que conta com recursos financeiros do governo brasileiro, envolve a captao e o armazenamento de gua de chuva em cisternas visando suprir demandas da pecuria e da agricultura, principalmente na poca da estiagem. Vale lembrar que, embora rica em gua subterrnea, May (2004) afirma que cerca de 80% do subsolo das regies semi-ridas do pas so de formao cristalina, caracterizada por um lenol fretico no adequado. Gnadlinger (2003) explana que essas guas subterrneas so quase sempre salinas e ocorrem em frestas entre as rochas, apresentando volume potencialmente aproveitvel muito baixo. Gnadlinger et al. [200_?] avaliaram o P1MC como uma alternativa de desenvolvimento sustentvel para a regio e enaltece que a proposta visa combater a escassez de gua, ampliar a compreenso e a prtica de convivncia sustentvel com o semi-rido e a valorizao da gua como direito de vida, minimizando os problemas de sade e eliminando os casos de doenas por veiculao hdrica. Ademais, mesmo nas demais regies do pas, onde a realidade atual confere maioria da populao acesso gua tratada e de qualidade, existem alguns centros urbanos, principalmente aqueles em regies densamente povoadas, que vivenciam situaes de escassez qualitativa e quantitativa do recurso, justificando a investigao de fontes alternativas de suprimento. 1.2 Breve histrico da utilizao do telhado verde O telhado verde foi primeiramente concebido com um objetivo esttico. Estima-se que o Jardim Suspenso da Babilnia o registro mais antigo da implantao de vegetao acima das construes. A tecnologia do telhado verde como um instrumento funcional para a civilizao tem sua origem em diferentes regies do mundo. Na Escandinvia, os telhados eram cobertos com uma mistura de terra e grama como forma de isolamento trmico. Abaixo dessa camada eram colocadas pesadas vigas de madeira intercaladas com cascas de rvores para a impermeabilizao (RODRIGUEZ, 2006). Nos anos 70, organizaes privadas juntamente com universidades e centros de pesquisa comearam a desenvolver na Alemanha estudos envolvendo o telhado verde e suas aplicaes, desenvolvimento de habitats ecolgicos em reas urbanas, balao energtico, sistema de drenagem e impermeabilizao, planejamento e dimensionamento. Essas pesquisas contriburam para o entendimento do telhado verde como uma importante ferramenta para o desenvolvimento sustentvel em reas urbanas. A partir do final dos anos 70, pesquisas direcionadas a esses anseios comearam a ser publicadas em maior nmero na Europa, principalmente na Alemanha, uma das principais fonte de bibliografia sobre o assunto. Atualmente, grande parte das pesquisas desenvolvidas que exploram as caractersticas do telhado verde visam quantificar a sua atuao na diminuio do escoamento superficial da gua de chuva e no combate s ilhas de calor urbanas (GREEN, [200_?]). Este documento, publicado pela U. S. Environmental Protection Agency (EPA), considera, ainda, que a principal funo do telhado verde absorver volumes de gua de chuva e liber-los em um ritmo reduzido e controlado. Alm disso, a mesma entidade considera o telhado verde como uma importante medida visando o desenvolvimento

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sustentvel em centros urbanos atravs da promoo da qualidade do ar e da gua e da reduo da necessidade de sistemas de aquecimento e refrigerao nas edificaes. No Brasil, a prtica do telhado verde ainda pouco difundida, e a implantao dessa alternativa tem sido pouco explorada para fins hdricos. Segundo Khler et al. (2001) as cidades de Rio de Janeiro, Florianpolis e Campina Grande possuem telhados verdes em edifcios que poderiam ser explorados para uma avaliao aprofundada a respeito dos aspectos climticos.

2 OBJETIVO O objetivo deste artigo foi apresentar uma sntese dos principais pontos que devem ser observados na conjugao do telhado verde aos sistemas de aproveitamento de gua de chuva atravs da compilao e anlise de resultados disponveis na literatura.

3 CONSIDERAES A RESPEITO DA ASSOCIAO DO TELHADO VERDE AO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA A captao da gua de chuva em nvel domiciliar gratuita at o momento, a sua utilizao para fins no potveis relativamente simples e eficaz, segundo Annecchini (2005), e o seu armazenamento reduz a quantidade de gua despejada nos arruamentos no momento do evento de chuva. O aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas envolve aos seguintes aspectos:

sociais: economia de recursos com a diminuio do consumo de gua das concessionrias, segundo Tomaz (2005), essa economia estimada em 30%;

gesto das guas urbanas: fonte alternativa ao abastecimento deste recurso hdrico na poca de estiagem, reduo do volume de gua superficial escoado atuante nos eventos de enchentes e alagamentos, e economia no fornecimento, a quantidade de produtos qumicos utilizados e os gastos com o abastecimento so reduzidos (TORDO, 2004)

ambientais: diminui a explorao intensiva dos recursos hdricos em fontes convencionais (represas, lagos, rios) passveis de escassez (CARLON, 2005), promove um uso mais racional da gua potvel, destinao prioritria alimentao e dessedentao, e valoriza o recurso diminuindo a perda de gua ao longo de extensos sistemas de distribuio (TORDO, 2004).

Recentemente, projetos de lei em diversas municpios brasileiras exigem a deteno da gua de chuva visando atenuao do pico de vazo de enchente. Com essa ao, o volume precitado direcionado s galerias de gua pluvial somente aps o pico de vazo de escoamento superficial. A despeito das caractersticas qualitativas e estratgias diferenciadas que devem ser adotadas na reservao da gua de chuva visando conteno de picos de vazo para drenagem urbana ou visando o aproveitamento para fins no potveis, pode-se considerar que o volume de gua de chuva reservado torna-se disponvel e passvel de aproveitamento. O sistema de aproveitamento da gua de chuva compreende, basicamente, a coleta da gua pluvial atravs de reas de captao (telhados, pisos, e outros), o direcionamento, atravs de calhas e condutores, e o armazenamento em reservatrios de acumulao (ANA, 2005). Adicionalmente, existe a necessidade de instalaes hidrulicas dedicadas exclusivamente ao sistema de aproveitamento para conduzir a gua de chuva aos pontos de utilizao. Alguns sistemas de aproveitamento de gua de chuva possuem uma etapa de remoo de slidos visando melhorar a qualidade da gua captada pelo sistema. Slidos de granulometria elevada (slidos grosseiros) so removidos atravs de dispositivos instalados no sistema, tais como peneira, grade, entre outros. J a remoo de partculas de granulometria menor, que no foram retidos por aqueles dispositivos, realizada atravs do descarte dos primeiros milmetros de chuva, definido por Martinson e Thomas [200_?] como o volume de gua responsvel pela lavagem da superfcie coletora. No caso do telhado verde, o descarte dos primeiros milmetros de chuva poderia ser subtrado devido ao de filtro imposta pela camada de substrato, areia e brita. Fato que encontra respaldo nos resultados obtidos por Khler e Schmidt (2003), que apresentam a reteno de slidos grosseiros e, eventualmente, alguns contaminantes com menor tamanho mdio de partculas. Alm do mais, o telhado verde funciona como um biofiltro, melhorando consideravelmente a qualidade da gua

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(TOMAZ, 2005). Assim, com a aplicao do telhado verde para captao de gua de chuva poderia-se evitar o desperdcio decorrente do descarte, aumentar o volume de gua passvel de aproveitamento e preservar a qualidade da gua de chuva captada. At o momento no existem padres de qualidade definidos no Brasil para a utilizao de gua de chuva para fins no-potveis, entretanto estes parmetros sero sugeridos pela ABNT em norma especfica a qual se encontra em fase de consulta nacional. Em alguns pases, como Alemanha, Austrlia, Estados Unidos, entre outros, estudos aferem quanto a essa qualidade e relatam que o sistema conjugado ao telhado verde tem potencial para alcanar esse padro, viabilizando a associao do telhado verde com o aproveitamento da gua de chuva. Entretanto, esses mesmos estudos reportam que a passagem da gua de chuva pelo telhado verde pode depositar ou lixiviar contaminantes, influenciando diretamente na qualidade da gua a ser armazenada. Dadas as caractersticas diferenciadas, especialmente quelas referentes s parcelas escoadas e retidas, o telhado verde tem uma tendncia a coletar menores volumes de gua de chuva quando comparado a telhados convencionais, principalmente em precipitaes ocorridas aps longos perodos de estiagem. Assim, a problemtica da utilizao da gua de chuva efluente ao telhado verde envolve dois aspectos importantes: o volume de gua aproveitvel (quantidade) e a sua qualidade.

4 ANLISE DOS RESULTADOS Os resultados dos estudos apresentados nas bibliografias foram selecionados e analisados atravs da apreciao dos dois aspectos da gua de chuva para o seu aproveitamento: a quantidade e a qualidade.

4.1 Quantidade de gua de chuva potencialmente aproveitvel Khler, Schmidt e Sickermann [2001?] afirmaram que cerca de 75% da precipitao anual pode ser armazenada no telhado verde e o volume no consumido pelo substrato e pela vegetao pode ser utilizado como alternativa para substituir a gua na descarga de vasos sanitrios, em mquinas de lavar roupa ou na rega de jardins. Este valor prximo ao obtido por Khan (2001 apud TOMAZ, 2005) onde foi calculado o valor mdio do coeficiente de escoamento superficial (runoff) para telhados verdes igual a 0,27. Esse valor de coeficiente implica em uma perda para o aproveitamento de 73% de gua pluvial, o que reduz o volume aproveitvel dessa gua pela captao atravs do telhado verde, quando comparado aos telhados convencionais com escoamento superficial variando de 0,7 a 0,95. Robertson et al. (2005) observaram tambm o carter temporrio da reteno de gua de chuva pelo telhado verde. De acordo com os autores, o valor do coeficiente de runoff racional varia de acordo com a intensidade das precipitaes (Tabela 2).

Tabela 2 - Variao do coeficiente de runoff em telhados verdes (extrado de Robertson et al. 2005) Classificao Quantidade de Chuva Coeficiente de Runoff Racional Baixa < 13 mm 0,07 Mdia 13 mm 25 mm 0,13 Alta 25 mm 39 mm 0,25 Muito Alta > 39 mm 0,55

Estas assertivas induzem concluso de que o volume potencialmente aproveitvel consideravelmente menor em sistemas de aproveitamento que utilizam o telhado verde como parte integrante, constituinte da captao. Entretanto, deve-se considerar a possibilidade do telhado verde no necessitar do descarte dos primeiros milmetros de precipitao. Alm disso, as caractersticas pluviogrficas (dadas pelas curvas I.D.F.) e os aspectos construtivos dos telhados verdes so determinantes na definio do volume potencialmente aproveitvel.

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Ainda com relao aos volumes retidos pelos telhados verdes, vale lembrar que os volumes de gua de chuva necessrios manuteno do telhado verde no podem ser comparados queles descartados pelos extravasores de sistemas que empregam telhados convencionais (dada capacidade limitada dos reservatrios). Neste ltimo caso, a gua descartada foi efetivamente perdida, pois foram lanadas no sistema de drenagem urbana. Cunha (2004) demonstrou a capacidade de reteno de gua do telhado verde atravs do balano hdrico composto pela evapotranspirao, precipitao atmosfrica, escoamento superficial, infiltrao e escoamento subterrneo pelo leito drenante e delimitado pela superfcie impermevel, a laje. O autor mostrou que, considerando o substrato insaturado, em uma simulao de precipitao de 35,41 mm, a cobertura verde pode retardar o escoamento em at 13,91 mm, mostrando-se eficaz para a diminuio do escoamento superficial no pico de vazo. Moran, Hunt e Jennings (2004) concluiram que o telhado verde capaz de exercer as funes de reteno de gua de chuva e reduo da vazo de pico. No perodo analisado, o telhado verde reteve os primeiros 15 mm de precipitao, e, em mdia, foi capaz de reter 63% da precipitao. A reduo do pico de vazo variou entre 78% e 87%. Por sua vez, Robertson et al. (2005) estimaram que a reduo do escoamento superficial varia entre 40% e 80%, em situaes extremas de chuva e em condies normais, respectivamente. Pesquisas efetuadas por Teemusk e Mander (2007) indicaram valores que variam entre 70-90% de reteno de guas pluviais no vero, e entre 25-40% no inverno, fatores relacionados diretamente com a taxa de evapotranspirao. Acrescenta-se a esses dados os obtidos por Khler et al. (2001) no qual mostrada a diferena do volume retido nos telhados verdes de climas temperados (Berlim, Alemanha) e de climas tropicais (Rio de Janeiro, Brasil). Enquanto que em Berlim a porcentagem de gua retida varia de 50-75% da precipitao anual total, no Rio de Janeiro essa porcentagem de 65%, devido principalmente alta taxa de evapotranspirao. Essa variao da porcentagem de reteno merece especial ateno, segundo os autores citados, principalmente devido s condies do clima local, e tambm devido a influncia do tipo e densidade da vegetao instalada. Por fim, eles concluem que devem ser desenvolvidos estudos que investiguem a diferenciao entre reteno temporria e evapotranspirao. Mentes et al. (2005) reforaram a idia de que em pocas de tempo quente a evapotranspirao maior devido maior capacidade de regenerao da reteno de gua no substrato. O autor quantificou o volume de escoamento em uma camada de substrato com espessura entre 50 e 150 mm: pocas quentes 30%, pocas frescas 51%, e pocas frias 67%. No entanto, se os eventos de chuva ocorrem prximos uns dos outros (aumento da freqncia) a reteno de gua no telhado verde diminui e o volume escoado, passvel de ser aproveitado, aumenta. Teemusk e Mander (2007) afirmaram que eventos chuvosos seqenciais diminuem a capacidade de reteno das camadas do substrato exclusivamente pela sua saturao. Os autores evidenciam tal concluso comparando eventos chuvosos. Para uma precipitao de 1,9 mm o escoamento efluente do telhado iniciou aps uma hora de evento chuvoso. J para uma precipitao de 18,2 mm o escoamento efluente foi registrado aps 20 (vinte) minutos do incio do evento chuvoso. De acordo com Teemusk e Mander (2007), a reteno de guas pluviais de um telhado verde pode chegar a 85,7%. No entanto, no estudo apresentado, parte do volume da gua de chuva comeou a gotejar aps cerca de uma hora do incio do evento chuvoso, e perdurou por cerca de 9 (nove) horas. Em contrapartida, em uma seqncia de eventos chuvosos durante 6 (seis) dias, o escoamento efluente iniciou aps cerca de 20 (vinte) minutos. O volume efluente escoado foi de 12,1 mm dos 18,2 mm da precipitao, resultando em uma porcentagem passvel de aproveitamento de 66,5%. No estudo comparativo, Teemusk e Mander (2007) evidenciaram que aps a terceira hora de evento chuvoso o valor da vazo de escoamento de um telhado verde aproxima-se ao de um telhado referncia (com cobertura convencional - laje), passa de 10 Lmin-1 para 15 Lmin-1, enquanto que a vazo de uma cobertura convencional varia entre 15 e 17 Lmin-1.

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Mentes et al. (2005) citaram a profundidade do substrato como outro fator determinante da capacidade de reteno de guas pluviais pelo telhado verde. O autor explicou que em perodos quentes, 1 cm de substrato confere 2,5 mm a menos de escoamento fluente. Em estudos comparativos, o autor demonstrou que o escoamento inversamente proporcional espessura do substrato. Espessuras menores que 50 mm, entre 50 mm e 150 mm, e maiores que 150 mm apresentam escoamento superficial de 38%, 30% e 20%, respectivamente. J MacMillan (2004) acrescenta concluindo que a capacidade de reteno da gua da chuva pelo telhado verde diretamente afetada pela saturao do substrato, que varia de acordo com o tipo de composto e com as condies climticas do local. Considerando o sistema de aproveitamento de gua de chuva como um todo, vale salientar que, dependendo do mtodo adotado para o clculo do volume do reservatrio de armazenamento de gua de chuva, o dimensionamento no pressupe a regularizao da vazo. Assim, parte da gua coletada descartada em funo da capacidade limitada do reservatrio. Nessas condies, o sistema conta com uma perda do volume passvel de aproveitamento mesmo sem considerar o telhado verde como superfcie de captao. Desta forma, ao considerar as perdas referentes ao volume aproveitvel inerente a adoo do telhado verde, deve-se considerar tambm quelas referentes ao mtodo adotado para o dimensionamento do reservatrio. Alm disso, a reteno de gua no telhado verde deve ser considerada como um volume necessrio manuteno do telhado verde e no como perda de gua, uma vez que esta gua no lanada no sistema de drenagem urbana.

4.2 Qualidade da gua de chuva potencialmente armazenvel Apesar de o telhado verde poder atuar como um biofiltro da gua de chuva (TOMAZ, 2005), Khler e Schmidt (2003) alertaram para o fato de que a camada verde pode filtrar poluentes e partculas suspensas no ar ou dissolvidas na gua de chuva, ou mesmo carrear os poluentes presentes no substrato, comprometendo a qualidade da gua armazenada. No que se refere incorporao de nutrientes gua de chuva, os dados obtidos por Moran, Hunt e Jennings (2004) mostraram que no houve incremento da qualidade da gua de chuva captada atravs do telhado verde, contradizendo a hiptese original de que o telhado verde seria capaz de reter nutrientes e metais pesados. Ao contrrio, as anlises laboratoriais mostraram uma significante diferena nas concentraes de nitrognio total e fsforo total entre as amostras do telhado verde, do telhado de referncia, e da gua de chuva. O telhado verde apresentou as maiores concentraes. Contudo, Teemusk e Mander (2007) explicaram que os poluentes presentes na gua de chuva so acumulados na camada de substrato e liberados quando h a ocorrncia de uma chuva intensa. Enquanto as amostras da gua de chuva que escoaram pelo telhado verde apresentaram substncias tais como: como sulfatos, clcio, magnsio, e sais; com concentraes elevadas, devido presena dessas substncias no substrato. Outras, tais como fsforo, nitrognio, DBO e DQO, apresentaram concentraes mais baixas em relao s amostras de gua de chuva de um telhado de referncia. Atravs destes resultados pode-se inferir que o grau de lixiviao, medido atravs das concentraes efluentes ao telhado verde, dependem dos compostos ou substncias analisadas. Ainda segundo os autores citados, a concentrao de algumas substncias qumicas dependeu da taxa de escoamento de gua no substrato (mm/m2). MacMillan (2004) acrescenta que, de maneira geral, o telhado verde pde aumentar a concentrao da maioria dos metais, ctions, nions, diversos nutrientes e bactrias. Entretanto, diminui a demanda bioqumica de oxignio (DBO), a quantidade de slidos suspensos, e a concentrao de complexos nitrogenados e alguns compostos como alumnio, cobre e mangans. A composio do substrato foi o principal fator apontado por Moran, Hunt e Jennings (2004) como responsvel pela baixa qualidade da gua que passa pelo telhado verde. Segundo os autores, a baixa qualidade evidenciada no escoamento do telhado verde foi decorrente da lixiviao de componentes encontrados em elevadas concentraes (nitrognio e fsforo), e variou de acordo com as

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caractersticas do substrato. Entretanto, essas concentraes tendem a atingir um valor mnimo com o acontecimento de novos eventos chuvosos. Quanto capacidade de reteno de poluentes, verificou-se que esta diretamente proporcional espessura do substrato. Camadas de substrato de 12 cm mostraram-se mais eficazes na reteno de poluentes por possurem maior quantidade de matria orgnica, quando comparadas com camadas de 5 cm (KHLER e SCHMIDT, 2003). O Grfico1 mostra valores mdios da capacidade de reteno de nutrientes e metais pesados em um substrato (areia calcria argilosa) em um perodo de coleta de dados de trs anos. Os autores avaliaram ainda o potencial de reteno de nutrientes e metais pesados com o estabelecimento da vegetao. O Grfico 2 mostra o incremento da eficincia da reteno de fosfato com o passar dos anos.

94,7%87,6% 80,2%

67,5%

0%20%40%60%80%

100%

Capa

cida

de de

Ret

en

o

Chumbo Cdmio Nitrato Fosfato

26,1%

60,7% 64,2%

79,9%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Capa

cida

de de

Ret

en

o de

Fo

sfat

o

Ano 1 Ano 2 Ano 3 Ano 4

Grfico 1 - Porcentagem de reteno de contaminantes por telhados verdes extensivos.

Adaptado de Khler e Schmidt, 2003.

Grfico 2 - Desenvolvimento da reteno de fosfato aps instalao de um telhado verde. Adaptado de

Khler e Schmidt, 2003.

Khler and Schmidt (2003) apesar de considerarem contraditrio, reter e carrear substncias potencialmente poluidoras, afirmaram que a composio do substrato um fator determinante na qualidade da gua escoada pelo telhado verde. Teemusk e Mander (2007) confirmaram a importncia da composio do substrato e recomendaram que pesquisas devem ser direcionadas determinao dessa e utilizao de substncias alternativas na manuteno do telhado verde. Finalmente, vale mencionar que Robertson et al. (2005) avaliando a qualidade da gua de chuva passvel de ser aproveitada para fins no-potveis, verificaram que, independentemente da superfcie de captao, existe a possibilidade da gua de chuva carrear partculas que podem danificar as partes constituintes do sistema de aproveitamento. Assim, os autores aconselharam a utilizao de um dispositivo para reteno dessas partculas.

5 CONCLUSES E RECOMENDAES Diante dos resultados apresentados e discutidos no presente artigo pde-se concluir que, a adoo do telhado verde como parte constituinte do sistema de aproveitamento de gua de chuva demanda anlise e cuidados diferenciados daqueles que consideram o telhado convencional como superfcie de captao. Parte-se do pressuposto que os benefcios inerentes ao telhado verde devem ser incorporados s prticas de aproveitamento de gua de chuva. Entretanto, devem ser observados os aspectos relativos quantidade e qualidade da gua de chuva. O volume potencialmente aproveitvel deve considerar a demanda de gua para manuteno do telhado verde e no comput-lo como perda devido reteno. Nesse sentido, vale lembrar que os sistemas de aproveitamento de gua de chuva que utilizam telhados convencionais podem perder grande volume de gua nos descartes ou mesmo nos extravasores dos reservatrios de armazenamento, quando a regularizao da vazo no a hiptese norteadora adotada no dimensionamento dos reservatrios, fato este que conduz a grandes volumes de armazenamento. Assim, ao se considerar a reteno da gua de chuva no telhado verde como volume aproveitvel, e no perda, respalda-se no fato de que esta gua no lanada no sistema de drenagem urbana, como ocorre nos casos de descarte e/ou extravasamento de sistemas de aproveitamento de gua de chuva com telhados convencionais. Com relao aos aspectos qualitativos, os resultados demonstraram que o telhado verde pode tanto reter quanto carrear poluentes, e que a composio do substrato, vazo do escoamento, tipo de

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cobertura vegetal e tempo de estabelecimento da vegetao, so fatores determinantes no comportamento desse balano. Adicionalmente, a anlise dos resultados aponta para a potencialidade do telhado verde de captar gua de chuva em perodos de chuva intensa ou com intervalos de ocorrncia curtos. Se considerarmos que o maior potencial de aproveitamento se d justamente no perodo de maior disponibilidade (poca de chuvas), pode-se inferir que as limitaes referentes ao volume coletado, decorrentes da adoo do telhado verde como parte integrante do sistema de aproveitamento de gua de chuva, ficam restritas eventos chuvosos ocorridos somente aps longos perodos de estiagem. A anlise dos resultados apresentados permite avaliar que o telhado verde pode ser conjugado a um sistema de aproveitamento de gua de chuva desde que observados os seguintes aspectos: Relativos ao volume passvel de ser captado (quantidade):

profundidade do substrato; capacidade de evapotranspirao da vegetao; intervalo e quantidade de chuvas; rea de captao.

Relativos qualidade da gua passvel de ser captada: composio do substrato; vazo do escoamento; tipo de vegetao; tempo de estabelecimento da vegetao.

Com base nas lacunas identificadas recomenda-se que: o tempo de reteno das guas pluviais no telhado verde seja investigado para diferentes

espessuras e composies de substratos bem como para diferentes IDF de chuvas. a composio e a espessura do substrato, bem como o tipo de vegetao, devem ser

investigados visando um maior entendimento dos aspectos que determinam a reteno e o carreamento de diferentes poluentes.

6 REFERNCIAS AGNCIA NACIONAL DE GUAS (ANA). Conservao e Reso da gua em Edificaes. So Paulo: Prol Editora Grfica, jun. 2005. ANNECCHINI, K. P. V. Aproveitamento da gua de Chuva Para Fins No Potveis na Regio Metropolitana de Vitria (ES). 124f. Dissertao (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Centro Tecnolgico, Universidade Federal do Esprito Santo, Vitria, 2005. BASS, B. et al. Mitigating the Urban Heat Island with Green Roof Infraestructure. Departament of Earth and Oceans Sciences. University of British Columbia. 2000. Disponvel em: Acesso em 10 out. 2006. CARLON, M. R. Percepo dos Atores Sociais Quanto s Alternativas de Implantao de Sistemas de Captao e Aproveitamento de gua de Chuva em Joinville SC. 2005. 202f. Dissertao (Mestrado) Universidade do Vale do Itaja, Itaja, Santa Catarina, 2005. Disponvel em: Acesso em 20 set. 2006. CUNHA, A. P. S. R. Experimento Hidrolgico para Aproveitamento de guas de Chuva Usando Coberturas Verdes Leves (CVL). Processo FAPESP: 03/06580-7. Universidade de So Paulo (USP). Escola de Engenharia de So Carlos EESC. Departamento de Hidrulica e Saneamento - SHS. Ncleo Integrado de Bacias Hidrogrficas. So Carlos, 2004. Disponvel em: Acesso em: 10 out. 2006. GNADLINGER, J. et al. Tecnologias de Captao e Manejo de gua de Chuva para o Semi-rido Brasileiro, [200_?]. Disponvel em: Acesso em 25 out. 2006. GNADLINGER, J. Captao e Manejo de gua de Chuva e Desevolvimento Sustentvel do Semi-rido Brasileiro Uma Viso Integrada. In: SIMPSIO BRASILEIRO DE CAPTAO E MANEJO DE GUA DE CHUVA, 4., 2003, Juazeiro: Associao Brasileira de Captao e Manejo de gua de

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Chuva (ABCMAC), 2003. Disponvel em: Acesso em 24 mai. 2007. GREEN roof: 1595 wynkoop street. Denver, Colorado: US EPA, [200_?]. Disponvel em: http://www.epa.gov/region8/greenroof/documents/EPAGreenRoof_factsheet.pdf. Acesso em: 06 set. 2007. KHLER, M. et al. Urban Water Retention by Greened Roofs in Temperate and Tropical Climate. Technology Ressource Management & Development Scientific Contributions for Sustainable Development, vol.2. p.151 - 162. In: 38th IFLA (Internacional Federation of Landscape Architects) World Congress. Singapore 2001. Disponvel em: Acesso em 10 out. 2006. KHLER, M., SCHMIDT, M. Study of a Extensive Green Roofs in Berlin. Part III: Retention of Contaminants. Berlin, 2003. Disponvel em: Acesso em 10 out. 2006. KHLER, M., SCHMIDT, M., SICKERMANN, J. Greened Roofs and the Technique of Water Harvesting; a Synergistic Combination, [2001?]. Disponvel em: Acesso em 14 out. 2006. LIPTAN, T.; STRECKER E. Ecoroofs (Greenroofs) A More Sustainable Infrastructure. In: NATIONAL CONFERENCE ON URBAN STORM WATER: ENHANCING PROGRAMS AT THE LOCAL LEVEL, 2003, Chicago. Proceedings... Cincinnati: U.S. Environmental Protection Agency., [2003]. p. 198-214. MacMILLAN, M. York University Rooftop Garden Stormwater Quantity and Quality Performance Monitoring Report, 2004. Disponvel em: Acesso em 11 jun. 2007. MARTISON, B. e THOMAS, T. Quantifying the First-flush Phenomenon. Development Technology Unit. School of Engineering, University of Warwick, [200_?]. Disponvel em: Acesso em 07 mar. 2007. MAY, S. Estudo da Viabilidade do Aproveitamento de gua de Chuva Para Consumo No Potvel em Edificaes. 159f. Dissertao (Mestrado em Engenharia de Construo Civil) Departamento de Engenharia de Construo Civil, Escola Politcnica, Universidade de So Paulo, So Paulo, 2004. MENTES, J. et al. Green Roofs as a Tool for Solving the Rainwater Runoff Problem in the Urbanized 21st Century? Departament of Land Management, Laboratory for Forest, Nature & Landscape Research. Leuven, Belgium, 2005. Disponvel em: Acesso em 28 fev. 2007. MORAN, A., HUNT, B., JENNINGS, G. A North Carolina Field Study to Evaluate Greenroof Runoff Quantity, Runoff Quality and Plant Growth, 2004. Disponvel em : Acesso em 11 jun 2007. ROBERTSON, S. et al. Stanford Universitys Green Dorm Water System Management Project. Stanford, Califrnia, 2005. Disponvel em: Acesso em 10 out. 2006. RODRIGUEZ, R. The History of Green Roof Technology. 2006. Disponvel em: Acesso em 10 jun. 2007. TEEMUSK, A., MANDER, U., Rainwater Runoff Quantity and Quality Performance from a Greenroof: The Effects of Short-Term Events, Ecol. Eng. (2007), doi:10.1016/j.ecoleng. 2007.01.009. Disponvel em Acesso em 14 mar. 2007. TOMAZ, P. Aproveitamento de gua de Chuva: Para reas urbanas e fins no potveis. So Paulo: Navegar Editora, 2005. 180p. TORDO, O. C. Caracterizao e Avaliao de guas de Chuva Para Fins Potveis. 120f. Dissertao (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Centro de Cincias Tecnolgicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau, 2004. Disponvel em: Acesso em 02 out. 2006.

7 AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de agradecer ao diretor do Instituto de Geocincias e Cincias Exatas (IGCE), Prof. Dr. Sebastio Gomes de Carvalho, da Universidade Estadual Paulista (UNESP) Campus Rio Claro, pela confiana depositada e o apoio concedido.

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