TELHADO VERDE PROTOTIPO DE GARRAFA PET, Teses (TCC) de Engenharia Civil

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FACULDADE METROPOLITANA DE MARABÁ

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BRUNA GUIMARÃES ARAÚJO

TELHADO VERDE:PROPOSTA DE COBERTURA VERDE-MÓDULOS DE PET

MARABÁ

FACULDADE METROPOLITANA DE MARABÁ

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BRUNA GUIMARÃES ARAÚJO

TELHADO VERDE:PROPOSTA DE COBERTURA VERDE-MÓDULOS DE PET

Trabalho de Conclusão (TC) apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Faculdade Metropolitana de Marabá, para a obtenção do grau em Bacharelado em Engenharia Civil. Orientador: Prof. Manoel Peres Diniz

MARABÁ

AGRADECIMENTOS

Agradeço com todo coração a Deus por me acompanhar, estar sempre ao meu lado, cuidando de mim, e me dando força, coragem pra enfrentar os medos e continuar, enfrentar tudo acreditando que com Ele qualquer sonho se torna possível. A minha mãe que lutou, que sofreu durante toda a vida, e mesmo com a vida sendo tão dura nunca deixou nós faltar nada. Agradeço a minha vó, onde ela estiver, pelos sorrisos, pelo seu amor, pelo seu cuidado, por tantas vezes que compreendeu que eu não podia estar perto. Por acreditar em mim, por ter sido minha vó e minha mãe. A toda a minha família, meu filho Vitor, meus tios, minha madrinha Ruth, meu irmão Alexandre meus amigos que me apoiam e sabem que não foi fácil, e do meu amor por essa profissão. E aos meus queridos professores que sempre fizeram de tudo para passar o conhecimento. Em especial aos professores Jaeferson, Peres e Rui pessoas que eu vou levar comigo pra sempre, e lembrar da tamanha humildade, dedicação, apoio, compreensão е amizade.

Dedico e consagro a minha formação e profissão a Deus, criador do universo, Aquele que me ama e me fez chegar até aqui. Que eu consiga Pai amado, realizar tudo o que o Senhor sonha pra mim. E que minhas mãos sejam humildes instrumentos da Tua obra.

ABSTRACT

The global population growth and intense urbanization generate large impacts on cities and the environment, such as heat islands, floods, every year present more severe and one of the factors that directly influence it is due to soil sealing. Green roofs are presented as a solution to minimize these problems. This study aimed to propose a new modular green roof system of pet bottle, minimizing weight, and cost of installation and maintenance of this type of coverage, and would encourage the increased use of this construction method in buildings, including the C and D classes

. in data collection we sought to compare and / or check the decline of the local internal temperature, for it was built a prototype that made it possible to check the temperature with insertion of green cover on cement tiles, the results were very satisfactory, as confirmed coverage efficiency of the buildings, reducing by up to 8 ° C internal temperature. To prove the usability of fiber cement tile as the basis of this system was conducted empirical test where there was resistance to breakage. And compared the system presented two types of green roof: traditional and hexa Ecotelhado, in comparison the pet roof obtained cost and lower weight than the traditional system and the hex Ecotelhado system. This cost reduction can be even greater if we consider the advantages that the green cover behind for buildings and cities.

Keywords: Green roof; modules; Pet bottle

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABELAS

• Figura 1 – Telhado verde intensivo
• Figura 2 – Telhado verde extensivo
• Figura 3 – Destalhamento teto verde.
• Figura 4 – Módulo hexa ecotelhado.
• Figura 5 e 6 – Horta vegetal
• Figura 7 – Esquema de montagem módulo de garrafa pet
• Figura 8 e 9 – Protótipo.
• Figura 10 - Mudas Portulaca grandiflora(11 horas).
• Figura 11 - Peso módulo de garrafa pet
• Figura 12 – Módulos de garrafa pet..........................................................................
• Figura 13 – Ensaio telha fibrocimento
• Figura 14 – Ensaio telha fibrocimento
• Figura 15 – Ensaio telha fibrocimento.
• Figura 16 - Ensaio telha fibrocimento
• Tabela 1 - Custo do telhado - Cobertura verde tradicional m
• Tabela 2 – Peso do telhado - Cobertura verde tradicional m
• Tabela 3 - Custo do telhado – Módulo hexa ecotelhado m
• Tabela 4 – Peso do telhado - Módulo hexa ecotelhado m
• Tabela 5 - Custo do telhado – Sistema modular garrafa pet m
• Tabela 6 – Peso do telhado - Sistema modular garrafa pe m
• 1 INTRODUÇÃO SUMÁRIO
• 1.1 OBJETIVOS
• 1.1.1 Geral...................................................................................................................
• 1.1.1 Especificos
• 2 TELHADO VERDE
• 2.1 TELHADO VERDE INTENSIVO E EXTENSIVO
• 2.1 BENEFICIOS
• 3 TÉCNICAS DE COBERTURA VERDE
• 3.1 COBERTURA VERDE TRADICIONAL(EXTENSIVO)
• 3.2 HEXA ECOTELHADO
• 3.3 MÓDULO DE PET
• 4 RESISTENCIA DE TELHAS DE FIBROCIMENTO
• 5 MATERIAIS E MÉTODOS
• 5.1 MÉTODO DE ANALISE DE DADOS
• 6 APRESENTAÇÃO DE ANALISE DE DADOS
• 6.1 COBERTURA VERDE TRADICIONAL(EXTENSIVO)
• 6.2 SISTEMA HEXA ECOTELHADO
• 6.3 SISTEMA MÓDULAR DE PET
• 7 ANALISE DOS RESULTADOS
• 7.1 ANALISE COMPARATIVA DE CUSTOS
• 7.2 ANALISE COMPARATIVA DE CARGAS
• 8 CONSIDERAÇÕES FINAIS
• REFERÊNCIAS
• APÊNDICES
• APÊNDICE A – Registro termometro – Telha fibrocimento
• APÊNDICE B – Registro termometro – Modulo de pet
• APÊNDICE C – Composição custo e peso dos sistemas de cobertura verde

substrato e vegetação. O módulo possui a estrutura original da garrafa pet que tem dimensões de 351x111x111 mm (comprimento x largura x altura), dentro do qual são colocados tecido filtrante (bidim), seixo e o substrato e inserisse a vegetação. A estrutura preparada para receber os módulos pet são telhas de fibrocimento 4mm pintada nas duas faces com manta impermeabilizante liquida na cor branca. Na área reservada ao telhado verde foram instalados 12 módulos, pretende-se demonstrar experimentalmente a redução de calor com uso desse tipo de modulo, comprovando sua usabilidade e seu comportamento na construção de telhados verdes, proporcionando menor peso, custo e conforto térmico local.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Geral

Demonstrar técnica de telhado verde como um sistema construtivo eficaz, de baixo custo , e promover uso de resíduos de garrafa pet em cobertura, para minimizar os impactos gerados ao meio ambiente.

1.1.2 Específicos

• Definir telhado verde;
• Apresentar 2 desses sistemas;
• Demonstrar e comparar o sistema pet com os outros sistemas de cobertura verde;
• Comprovar a resistência das telhas onduladas para base do telhado verde.
• Servir como fonte de pesquisa para que profissionais da área possam utilizar as informações para implantação de telhados verdes em seus projetos.

2 TELHADO VERDE

O telhado verde pode ser definido pela aplicação de vegetação sobre a cobertura das edificações, podendo ser aplicado em coberturas novas ou já existentes, devendo sempre realizar verificação em toda a estrutura da edificação dependendo do peso por m^2 do método construtivo a ser empregada, carga que deverá ser contabilizada nos cálculos estruturais das novas edificações. Em grande maioria esse tipo de cobertura é usado em telhados planos, mas pode ser instalado em telhados inclinados sempre que forem tomadas medidas construtivas adequadas

que garantam a permanência da cobertura sobre a estrutura do telhado, evitando que o substrato e a vegetação ou módulos caiam do telhado. Para implantação do sistema é necessário instalação de estrutura específica, se o telhado for tipo laje, é preciso realizar impermeabilização, se for de telhas de cerâmica, deve-se troca-las por placas de compensado que serão a base para o teto vegetal, também são utilizadas lonas ou/e mantas de impermeabilização, mantas onduladas que impedem que o substrato escorra, e tubulações de irrigação e drenagem também fazem parte do projeto de telhado verde, que é classificado em duas categorias principais: intensivos e extensivos. O tempo de manutenção depende do tipo de cobertura. Os telhados verdes tipo intensivos necessitam de maior manutenção durante o ano e a edificação deve prever cargas entre 400 kg/m^2 a 750 kg/m². No tipo extensiva, a carga necessária da estrutura da edificação variar de 50 kg/m2 a 250 kg/m^2 (SILVA,2011).

O telhado verde formado por um conjunto composto, basicamente, por uma camada superior de substrato (solo), a vegetação e uma subcamada drenante inferior, apoiada sobre laje ou outra estrutura de cobertura, com impermeabilização adequada entre ela e tal estrutura (COBENGE,2012 apud MINKE, 2005).

Para que o telhado trabalhe, e seja possível sua instalação sobre a edificação é necessário que na montagem sejam seguidas as etapas das aplicações de camadas que possibilitam sua sustentação, impermeabilização, vida da vegetação e eficiência no funcionamento. Existem algumas diferentes formas de estruturação do telhado verde, e deve ter uma estrutura que o suporte, que seja impermeabilizada adequadamente, membrana protetora contra raízes, camada de drenagem, substrato e a vegetação (COBENGE,2012 apud MINKE,2005).

2.1 TELHADOS VERDES INTENSIVO E EXTENSIVO

Classificados de diferentes formas nas bibliografias as duas categorias principais são: telhado verde intensivo onde é necessária maior manutenção e geralmente está associado a terraços ajardinados, necessitando de mão de obra qualificada para a sua manutenção, pois a profundidade do solo é bem significativa entre 15 cm a 90 cm, permitindo a utilização de plantas de maiores, como arbustos ou árvores, e apresentam a camada de drenagem profunda, necessitam de sistema

2.2 BENEFÍCIOS

A implantação de telhados verdes e vegetação poderia melhorar muito o clima das cidades, as plantas são responsáveis pela purificação do ar, pela redução de CO 2 e pela diminuição das altas temperaturas nos centros urbanos, garantem um clima urbano saudável. Pois as grandes cidades, tem maior parte da sua superfície pavimentada, com edificações, vias e praças, sobrando pouco espaço de áreas verde. Desta forma, se parte das edificações fossem cobertas com telhados verdes, existiria uma grande quantidade de áreas verdes nas cidades (COBENGE, apud MINKE, 2005). Numa pesquisa realizada pelo arquiteto alemão Jorg Spangenberg, ele relata a redução de 1ºC a 2ºC na temperatura das cidades, caso houvessem telhados verdes em parte das edificações das cidades (GERTZ, 2012). Essa mudança de temperatura é bem expressiva e pode reduzir significamente as ilhas de calor dos centros urbanos. A incidência da radiação solar em coberturas e áreas pavimentadas faz com que os materiais absorvam essa energia a liberem lentamente durante dia e noite, por isso a cada dia ver-se temperaturas muito elevadas no interior e entorno das edificações, fazendo-se necessários o uso de centrais de ar, ventiladores que amenizem a temperatura. O telhado é capaz de reduzir a temperatura através da evapotranspiração e da fotossíntese realizada pelas plantas (MILLER,2014 apud BALDESSAR, 2012). A ONU (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS) em abril de 2016 apresentou um acordo de Paris sobre o clima, que foi assinado por mais de 216 países, que se comprometeram em discutir esforços que impulsionem financiamentos e iniciativas para o desenvolvimento sustentável aumentando suas ações para atingir o objetivo desse acordo que é de limitar o aumento médio da temperatura global abaixo de 2°C Celsius(ONU,2016). Um dos principais gases do efeito estufa é o CO 2 , e um dos maiores responsáveis pela emissão de CO 2 são as edificações aproximadamente 50%. A Comissão sobre Poluição Ambiental no Reino Unido apresentou um relatório que diz que para estabilizar as mudanças climáticas, é necessária a redução de 60% das emissões de CO 2 (MILLER, 2014 apud ROAF, 2006). Desta forma é necessário pensar nos sistemas de telhado verde que devem ser utilizados no controle da temperatura, tornando-se um importante aliado para a redução do efeito estufa. Mesmo que num primeiro momento as coberturas verdes apresentem a redução de temperatura das

residências, se grande parte das cidades e países do mundo fizessem seu uso, a diminuição da temperatura seria bastante significativa como ação sustentável no combate do aumento da temperatura global. Além de diminuir as ilhas de calor, a cobertura verde trabalha como isolante térmico, em decorrência das camadas de instalação com uso materiais e a vegetação, toda sua espessura age como isolante, essas propriedades isolantes apresentam resistência de transmissão de energia e proporcionam conforto térmico, ocasionam a diminuição do uso ar condicionado no verão a necessidade de aquecimento no inverno (MILLER,2014 apud BALDESSAR, 2012). De acordo com (TASSI,2014 apud MORAES et al, 2004) as coberturas podem atingir temperaturas de até 65,2° por horas de calor em dias quentes, e os telhados verdes podem acumular 40% deste valor. Contribuindo na refrigeração do ambiente nos horários mais quentes do dia, pois a temperatura do telhado verde é menor que a temperatura do ar das 9 as 18 horas. A cobertura verde é aliada dos centros urbanos no escoamento das águas pluviais, que com a ocupação desordenada e a falta de planejamento urbano, e o aumento das áreas impermeabilizadas, ocasionam sistemas de drenagem não são suprem a necessidade do escoamento, por isso ocorrem as enchentes. Os telhados verdes podem ser utilizados como auxiliadores desses sistemas de drenagem, reduzindo até 62% dos volumes escoados superficialmente, e promovendo o retardo do inicio do escoamento superficial, essa eficiência do controle quantitativo do escoamento pluvial se da pela umidade do solo, e em cada estação do ano essa % varia de acordo com condições climáticas que são responsáveis pelas taxas de evapotranspiração. (TASSI et al.,2014). Além de controlar o escoamento das águas da chuva, os telhados verdes agem como filtros, e garantem a qualidade das águas, reduzindo a poluição, e possibilitando a sua utilização para fins não potáveis.

3 TÉCNICAS DE COBERTURA VERDE

Para a comparação de custos e peso entre os sistemas de telhado verde, por meio de referências e bibliografias descrevem-se neste trabalho três sistemas: Cobertura tradicional de telhado verde tipo intensivo, pode ser visto em grande maioria sobre estruturas de concreto armado (lajes); Sistema Hexa ecotelhado que é um sistema modular fornecido no Brasil pela empresa ecotelhado,

O telhado verde por ser tipo extensivo pesar cerca de 50 a 250 kg/m^2.

3.2 HEXA ECOTELHADO

Para a composição do telhado Hexa ecotelhado foi utilizado o sistema de módulos em formato hexágono que retém água, sistema que garante o abastecimento de água para a vegetação, diminuindo a necessidade de regas nas plantas. A fabricante Ecotelhado garante a leveza no sistema, e segundo a mesma o produto saturado pesa cerca de 61 kg/m². Na Figura 4 é possível ver as camadas que constituem esse módulo.

Figura 4 – Módulo hexa ecotelhado

Fonte: (ECOTELHADO,2016).

É recomendado que a manutenção do sistema seja feita uma ou duas vezes no ano, mesmo que o sistema possibilite o armazenamento de água, é necessário que se reserve um ponto de água, ou um sistema de irrigação automatizado, principalmente em regiões do Brasil que passam por períodos de estiagem prolongada. As plantas selecionadas para o sistema modular indicadas são tipo grama esmeralda, há necessidade de manutenção, e não é recomendável o pisoteio das plantas. A fabricante também fala sobre as vantagens do sistema tanto em casos de pequenas como grandes áreas, planas ou inclinadas, porque proporciona

boa fixação para as plantas, boa drenagem e suprimento de água adequado (ECOTELHADO,2016).

3.3 MÓDULO DE PET

O Módulo de pet foi inspirado no projeto “hortas ecológicas verticais” do Designer Rosenbaum (AR,2012). A horta pode ser vista nas figuras 6 e 7.

Figura 5 e 6 – Horta vertical

Fonte: (AR,2012).

As garrafas plásticas são reaproveitadas para cultivo de vegetais de pequeno porte, temperos e ervas medicinais, e presas em muros. Em qualquer espaço e com materiais de baixo custo é possível montar uma horta. É um método que existe a muito tempo, sustentável, viável e econômico (AR,2012). A partir disso pensou-se na utilização das garrafas pets também como parte integrante de uma cobertura verde. Todos os anos são lançados no meio ambiente aproximadamente 140 mil toneladas de resíduos de garrafas pets, esses resíduos levam mais de 100 anos para se decompor na natureza (G1,2012), com intuito de promover a retirada dessas garrafas do meio ambiente, e possibilitar o uso de coberturas verdes por famílias de baixa renda, optou-se pela proposta de inserção do modulo de garrafa pet para cobertura verde. Primeiramente a região norte sofre com as elevadas temperaturas, o clima da clima é classificado como equatorial úmido com temperatura média anual em torno