i
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
TELHADOS VERDES, UMA PROPOSTA PARA REDUÇÃO
TÉRMICA EM FOZ DO IGUAÇU
DIEGO MIGUEL ESPÍNOLA
FOZ DO IGUAÇU – PR
2010
ii
DIEGO MIGUEL ESPÍNOLA
TELHADOS VERDES, UMA PROPOSTA PARA REDUÇÃO
TÉRMICA EM FOZ DO IGUAÇU
Trabalho
Final
de
Graduação
apresentado à banca examinadora da
Faculdade Dinâmica de Cataratas –
UDC, como requisito parcial para
obtenção de grau de Engenheiro
Ambiental.
Orientador(a): Carolina Veiga Viapiana
Foz do Iguaçu – PR
2010
iii
TERMO DE APROVAÇÃO
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
TELHADOS VERDES, UMA PROPOSTA PARA REDUÇÃO TÉRMICA EM FOZ
DO IGUAÇU
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
_
Diego Miguel Espínola
_
Orientador(a): Prof. Carolina Veiga Viapiana
_
Conceito Final
Banca Examinadora:
_
Prof(ª). MS. Marlene Cristina de Oliveira
_
Prof(ª). MS. Ângela Lemos Prestes Marcondes
Foz do Iguaçu, 06 de Julho de 2010.
iv
Dedico este trabalho a Deus pela sabedoria e oportunidade
de poder estudar, A minha família, pela compreensão nos
momentos de dedicação desta esta da vida, ao e demais
colegas. E a todas as pessoas que colaboraram para a
realização deste trabalho.
v
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todas as pessoas que direta ou indiretamente
contribuíram para a realização deste trabalho;
A Deus que nos auxilia em todos os momentos de nossa vida;
À Professora Orientadora Carolina Veiga Viapiana, pela dedicação,
incentivo na elaboração deste trabalho de pesquisa;
A todos os professores que ao longo do curso transmitiram seus
conhecimentos e aos demais funcionários da instituição de ensino UDC;
Aos colegas de turma que de forma amiga, dedicada contribuíram
nesta caminhada do aprendizado;
À minha família pela compreensão dos momentos ausentes para a
dedicação plena ao curso;
À Itaipu Binacional, por propiciar a realização do estudo prático do
trabalho.
vi
“O sábio de coração recebe os preceitos,
mas o insensato caminha para a ruína.”
PROVÉRBIOS – 10:8
vii
ESPÍNOLA, DIEGO MIGUEL (2010) Telhados Verdes, Uma Proposta para Redução
Térmica em Foz do Iguaçu – PR
RESUMO
A vegetação, como é de conhecimento, auxilia na redução da radiação solar, haja
visto que nos dias de sol, procuramos a sombra, principalmente embaixo de árvores,
onde a temperatura é mais confortável, ou seja, nos proporcione maiores condições
de conforto térmico. O presente trabalho apresenta estudos comparativos de
medições de temperatura para avaliação do ambiente interno de uma edificação
construída em laje de concreto e outra de mesmas características, porém com
cobertura verde. Foram medidas as temperaturas do ar no interior e no exterior das
edificações no intuito de comprovar a ocorrência de redução de temperatura por
parte da cobertura verde, assim comprovou como sendo o objetivo deste trabalho
um ambiente interno propiciado pelas camadas vegetais mais agradável em relação
a temperatura, além de aumento da superfície vegetal garantindo também um auxilio
na redução dos efeitos da poluição e da incorporação dos aspectos da
sustentabilidade. As temperaturas internas e externas foram medidas com a
utilização de um termômetro digital, utilizando como base de pesquisa os
laboratórios instalados na área de abrangência da Itaipu Binacional (laboratório de
hidráulica), e no refúgio Biológico Bela Vista (laboratório ambiental) em Foz do
Iguaçu/PR. Os resultados demonstraram que a edificação que utiliza cobertura com
vegetação apresenta uma contribuição significativa para o conforto térmico para os
usuários principalmente em dias em a temperatura externa está mais quente, como
no verão.
Palavra Chave: Conforto Térmico, coberturas verde, sustentabilidade
viii
ESPÍNOLA, DIEGO MIGUEL (2010) Roofs Green, A Proposal for Reducing Heat in
Foz do Iguaçu - PR
ABSTRACT
The vegetation, as is known, contributes to reduction of solar radiation, acting as on
sunny days, look for shade, especially under trees, where the temperature is more
comfortable, or provide us with greater thermal comfort. This paper presents
comparative studies of temperature measurement for assessing the internal
environment of a building constructed in concrete slab and another of the same
features, but with coverage verde.Foram measured air temperatures inside and
outside of buildings in order to prove the occurrence of temperature reduction by the
green cover, and proved to be the objective of this work brought about by an internal
environment more pleasant vegetable layers for temperature, and increasing the
plant surface as well as providing an aid in reducing the pollution and the
incorporation of aspects of sustainability. The internal and external temperatures
were measured using a digital thermometer, basing research laboratories installed in
the area of the Itaipu Dam (Environmental Laboratory and hydraulics laboratory) in
Bela Vista in Foz do Iguaçu / PR. The results showed that the building that uses
vegetation coverage has a significant contribution to the thermal comfort for the users
especially on days when the outside temperature is warmer, and summer.
Keywords: Thermal Comfort, green roofs, sustainability
ix
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 14
2 REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 15
2.1 Histórico dos Telhados Verdes .................................................................... 15
2.2 Conceitos Básicos ....................................................................................... 17
2.2.1 Clima ...................................................................................................... 17
2.2.2 Classificação do clima ............................................................................. 18
2.2.3 Clima urbano ........................................................................................... 19
2.2.4 Luminosidade e temperatura ................................................................... 19
2.3 Conforto Térmico ......................................................................................... 20
2.4 Conforto Ambiental ...................................................................................... 23
2.5 Sustentabilidade .......................................................................................... 24
2.5.1 Desenvolvimento sustentável .................................................................. 25
2.6 Definição e Tipos de Coberturas/Telhados Verdes..................................... 25
2.7 Benefícios dos Telhados Verdes ................................................................. 30
2.8 Comprovação da Qualidade Térmica dos Telhados Verdes ........................ 31
2.9 Detalhes Construtivos dos Telhados Verdes .............................................. 34
2.10 Projeto Implantado em Foz do Iguaçu - PR.............................................. 35
2.11 Dados Climáticos de Foz do Iguaçu - PR ................................................. 37
3 MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 38
3.1 Metodologia de Pesquisa ............................................................................. 38
3.2 Comparação entre Edificações com Telhado Verde e Laje Comum............ 39
3.3 Sistema de Medição de Temperaturas ........................................................ 40
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................. 41
4.1 Medições de Temperatura entre Laje Comum, Cobertura Verde e Externa à
Edificações ................................................................................................................ 41
4.2 Comparação de Temperatura entre Laje Comum e Cobertura Verde:LC X
CV
...................................................................................................................... 43
x
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................. 47
6 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS ..................................................... 48
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ............................................................................ 49
xi
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1: Jardins Suspensos construídos entre 600 a.C e 450 a.C. ____________ 15
Figura 2: Desenho em corte dos Jardins Suspensos da Babilônia. ____________ 16
Figura 3: Utilização de cobertura verde (Escandinávia, século XIX). ___________ 16
Figura 4: Diagrama de conforto térmico humano __________________________ 21
Figura 5: Cobertura verde intensiva ____________________________________ 26
Figura 6: Corte esquemático de cobertura verde extensiva __________________ 27
Figura 7: Residência com telhado verde _________________________________ 27
Figura 8: Colocação de placas ________________________________________ 28
Figura 9: Cobertura aérea com plantio de maracujá. _______________________ 29
Figura 10: Efeito da oxigenação pela vegetação. Radiação solar principal agente.31
Figura 11: Edifício com cobertura verde. _________________________________ 33
Figura 12: Diversas camadas de uma Cobertura Verde Leve. ________________ 34
Figura 13: Vista aérea do Refúgio biológico bela Vista ______________________ 36
Figura 14: Gráfico da temperatura mínima e máxima de Foz do Iguaçu em 2010. _ 37
Figura 15: Laboratório Ambiental da Itaipu Binacional: telhado verde __________ 39
Figura 16: Laboratório de Hidráulica em Itaipu: laje de concreto maciça ________ 39
Figura 17: Medidor de temperatura e umidade relativa do ar digital ____________ 40
Figura 18: Medição de temperatura externa as edificações __________________ 41
Figura 19: Medição da temperatura interna à edificação CV _________________ 42
Figura 20: Medição de temperatura interna à edificação LC __________________ 42
Figura 21: Gráfico das temperaturas médias Externa e Interna LC e CV ________ 44
Figura 22: Diferença entre temperatura externa e interna CV e LC. ____________ 44
xii
LISTA DE QUADROS
Página
Quadro 1 – Tipologias de coberturas verdes....................................................
29
xiii
LISTA DE TABELAS
Página
Tabela 1 – Temperatura Efetiva e sensações Térmicas..................................
22
Tabela 2 – Comparação das amplitudes térmicas (A) e dos valores
máximos, médios e mínimos, temperaturas internas do ar
(tbs).......................................................................................... 34
Tabela 3 – Temperatura ambiente média de Foz do Iguaçu / PR, ano 37
2003.....................................................................................
Tabela 4 – Comparação das temperaturas médias do ar na LC e na 43
CV...............................................................................................
Tabela 5 – Diferenças entre temperatura máximas e mínimas do ar na LC e 45
na CV...............................................................................................
14
1
INTRODUÇÃO
O Brasil e o mundo se vêem em torno da questão da preservação do
meio ambiente, ainda pensa-se em abundância, pouco se faz na conservação, falase muito, mas na população crescente ainda é lenta a consciência de que os
recursos naturais estão cada dia se tornando mais escassos, ressaltando que aos
poucos esta questão será considerada emergencial quanto aos recursos naturais.
Esta situação certamente refletirá na qualidade de vida das pessoas
e do ambiente em que vivem. As edificações para fins de habitação e serviços cada
vez mais irão ser adensadas, mudando radicalmente as paisagens urbanas sendo,
portanto fundamental uma mudança na forma de projetar e construir, buscando
continuamente um equilíbrio entre necessidades e sustentabilidade.
As coberturas verdes (com vegetação) podem constituir alternativas
viáveis para minimizar as altas temperaturas do interior das edificações, provocadas
pela radiação solar excessiva, além de auxiliar as cidades a reduzir as inundações
(absorvendo uma parte da água pluvial), melhorar a qualidade do ar, prolongar a
durabilidade da cobertura e reduzir custos de energia (MORAIS, 2004).
Este trabalho se justifica por demonstrar valores de temperatura
interna de uma edificação com opção construtiva sustentável aplicado no refúgio
Bela Vista da Itaipu Binacional na cidade de Foz do Iguaçu, em relação à utilização e
aplicação de telhados verdes visando uma melhoria no conforto térmico, qualidade
de vida do usuário e tem como objetivo principal efetuar comparações entre
edificações de lajes comuns e laje onde se aplica a cobertura verde em termos de
redução de temperatura, com o uso da cobertura verde no processo construtivo de
telhados.
15
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Histórico dos Telhados Verdes
Para Araújo (2007) Constitui-se opção dentro do conceito de
sustentabilidade a utilização de telhados verdes em coberturas de edificações, pode
ser concebida desde um simples gramado até um sofisticado jardim para área de
lazer, pode apresentar vantagens de ordem técnica, estética, psicológica e
significativo potencial quanto ao conforto ambiental, melhora o desempenho térmico
das edificações em função da camada combinada entre solo e vegetação, que em
ambientes de climas quentes, impedem a passagem de calor para dentro das
edificações e em climas frios retêm por mais tempo o calor dentro das edificações.
Segundo Araújo (2007), os telhados verdes não são nenhuma
novidade tecnológica, pois esta técnica construtiva já era utilizada há muitos séculos,
e tem estimável valor para a manutenção do ciclo hidrológico. Surgiram na antiga
Mesopotâmia tendo sidos construídos de 600 a.C e 450 a.C. pelo rei
Nabucodonosor, na forma de jardins suspensos conforme a Figura 1, sendo o mais
famoso o localizado na Babilônia chamado Etemenanki com 91 m de altura e 91 m
de base quadrada, eram executados conforme exemplo da Figura 2.
Figura 1: Jardins Suspensos construídos entre 600 a.C e 450 a.C.
Fonte: Araújo 2007
16
Figura 2: Desenho em corte dos Jardins Suspensos da Babilônia.
Fonte: Morais (2004).
Segundo Morais (2004), os telhados verdes foram utilizados durante
o império Romano, também no período pré-colombiano no México, na Índia e em
algumas cidades espanholas entre os séculos XVI e XVII, começando a surgir em
algumas cidades francesas a partir do século XVIII e na Escandinávia no início do
século XIX conforme Figura 3.
Figura 3: Utilização de cobertura verde (Escandinávia, século XIX).
Fonte: Morais (2004)
Conforme o mesmo autor, as coberturas verdes eram consideradas
prática construtiva popular até a metade do século XX, e teve seu conceito difundido
17
em países como Alemanha, Áustria, e Noruega por ser uma medida de combate a
degradação ambiental, tendo recebido a partir dos anos 60, investimentos em
pesquisas de novas tecnologias e componentes construtivos.
2.2 Conceitos Básicos
2.2.1 Clima
O estudo do clima, que compreende tanto a formação resultante de
diversos fatores espaciais e geomorfológicos que sejam: movimento de rotação e
translação, energia solar, latitude, altitude, ventos, distribuição das terras e das
águas, vegetação, etc.; quanto sua caracterização definida por seus elementos:
temperatura do ar, umidade do ar, movimentos das massas de ar e precipitações,
torna-se,
pois,
importante
para
a
compreensão
do
sistema
atmosférico
(LEÃO, 2006).
Assim o clima pode ser definido como a função característica e
permanente do tempo, num lugar, em meio a suas múltiplas variações, e o tempo é
considerada a somatória das condições atmosféricas de um lugar, em um curto
período de tempo, através da combinação de temperatura, pressão, umidade,
ventos e precipitação, ou seja, representa um estado momentâneo da atmosfera
(LEÃO 2006).
Almeida Júnior (2005) afirma que o tempo é um conjunto de todas as
variáveis meteorológicas, em um dado momento, e que os elementos aparecem em
combinação dado o fato de que na sua obra o propósito geral é o estudo das
sensações do conforto humano, os elementos que mais afetam esse conforto são:
temperatura, radiação e ventos; tratando de forma diferenciada os efeitos da
umidade, tais como: chuva, névoa, neve, geada e pressão de vapor.
Costa (2002) considera como fatores climáticos globais à radiação,
latitude, altitude, massas de água e terra; os locais, a temperatura, umidade,
movimento do ar e precipitações. Os fatores climáticos locais determinam as
condições do microclima, isto é o clima em um local restrito, como por exemplo, uma
18
cidade, bairro, uma rua ou mesmo uma edificação em uma camada de ar junto ao
solo.
2.2.2 Classificação do Clima
De acordo com Almeida Júnior (2005) devem-se considerar três
níveis para diferenciar escalas climáticas:
1- MACROCLIMA = Podendo ser chamado de clima original ou clima regional é o
resultado da situação geográfica e orográfica. Corresponde ao clima médio
ocorrente num território relativamente vasto, exigindo, para sua caracterização,
dados de um conjunto de postos meteorológicos; em zonas com relevo acentuado
os dados macroclimáticos possuem um valor apenas relativo exigindo, para sua
caracterização, dados também de um conjunto de postos meteorológicos;
2- MESOCLIMA = Ou clima local, que corresponde a uma situação particular do
macroclima, ou seja, o macroclima sofre localmente modificações em vários de seus
elementos, o que determina um Desempenho Térmico em Habitações Populares
para Regiões de Clima Tropical. É possível caracterizar um mesoclima através dos
dados de uma estação meteorológica, permitindo avaliar as possibilidades de uma
cultura, do clima de floresta ou de uma vertente. A superfície abrangida por um
mesoclima pode ser muito variável, podendo fazer referência a situações bastante
particulares do ponto de vista de exposições, declividade ou altitude por exemplo.
Muitas vezes o termo topoclima é utilizado para designar um mesoclima onde a
orografia constitui um dos critérios principais de identificação, como por exemplo, o
clima de um vale ou de uma encosta de montanha;
3- MICROCLIMA = Corresponde às condições climáticas de uma superfície
realmente pequena, ou seja, ao clima de micro escala. Pode se considerar dois tipos
de microclima: microclima natural – que corresponde a superfícies da ordem de 10 m
a 100 m; e, microclima da planta – o qual é caracterizado por variáveis climáticas
(temperatura, radiação) medida por aparelhos instalados na própria planta. O termo
genérico de bioclima é utilizado para essa escala que visa o estudo do meio natural
e das técnicas de cultivo.
19
2.2.3 Clima Urbano
Para Leão 2006 no processo de urbanização a poluição do ar afeta a
transferência de radiação e acrescenta núcleos de condensação no ar, aumentando
a precipitação. A densidade e a geometria das edificações criam uma superfície
rugosa que influencia na circulação do ar e no transporte de calor e vapor d’água.
Os materiais de construção e o asfaltamento das ruas aumentam o estoque de calor,
a impermeabilização do solo aumenta a possibilidade de enchentes. Esses fatores,
associados a outros, contribuem para a formação de um microclima local,
denominado clima urbano.
Lomardo (1988) enfatiza que o clima urbano é um sistema que
abrange o clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização. É um mesoclima
que está incluído no macroclima e que sofre, na proximidade do solo, influências
microclimáticas derivadas dos espaços urbanos.
Souza (1990) salienta que se devem analisar as variações do
ambiente urbano, nos vários níveis, tais como nos bairros, ruas, casas e ambientes
internos. A ação ecológica natural, associada aos fenômenos urbanos, constitui o
conjunto complexo de inter-relações que produzem o clima urbano.
2.2.4 Luminosidade e Temperatura
A cobertura vegetal, por meio das folhas, tem grande influência no
clima, já que absorve de 15% a 35% da energia luminosa recebida durante as horas
de insolação. Por outro lado, deixa passar entre 30% e 50% da energia, refletindo o
restante, ou seja, 30% a 40% (Lambert 2004).
De acordo com Alvarez (2004) a filtragem de radiação solar refletese na intensidade luminosa e, portanto, na temperatura, aceitando-se, como regra
geral, que a vegetação tende a suavizar as temperaturas extremas.
Alvarez (2004) descreve ainda que, em média, 60 a 75% da energia
solar incidente na vegetação é consumida nos processos fisiológicos, porque as
plantas não armazenam calor nas células, ocorrendo o equilíbrio por meio de trocas
com o ar. O resfriamento e a filtração do ar, realizado pelas árvores, é maior do que
20
aquela de gramados, pois a proporção entre volume de folhas e área ocupada é
bem maior nas árvores.
O resfriamento realizado pela vegetação, em uma edificação, pode
ser de duas formas:
a) direto – sombreamento redutor da conversão de energia radiante
em calor sensível, que diminui a temperatura de superfície dos objetos sombreados;
b) indireto – evapotranspiração das folhas que resfriam sua
superfície e o ar adjacente, devido à troca de calor.
Nos estudos de Lambert (1982) conclui que a primeira forma de
resfriamento pode ser medida diretamente sobre a superfície que está sendo
afetada, como é o caso das árvores sobre a calçada; a segunda, de maneira
indireta, pela verificação do microclima da área de abrangência, como é o caso de
espaços verdes não viário.
2.3 Conforto Térmico
Segundo Ruas (1999) o conforto térmico num determinado ambiente
pode ser definido como a sensação de bem-estar experimentada por uma pessoa,
como resultado da combinação satisfatória, nesse ambiente, da temperatura
radiante média (trm), umidade relativa (ur), temperatura do ambiente (ta) e
velocidade relativa do ar (vr) com a atividade lá desenvolvida e com a vestimenta
usada pelas pessoas.
Ainda de acordo com Ruas (1999) as sensações são subjetivas, isto
é, dependem das pessoas, portanto certo ambiente confortável termicamente para
uma pessoa pode ser frio ou quente para outra. Assim, entendem-se como
condições ambientais de conforto aquelas que propiciam bem-estar ao maior
número possível de pessoas.
As condições térmicas no interior do edifício habitacional que
dependem do comportamento interativo entre fachada, cobertura e piso, e levam em
conta a região de implantação da obra e as respectivas características bioclimáticas
definidas na ABNT NBR 15220-3/2005, devem apresentar, no mínimo, melhores
condições ou iguais às do ambiente externo, à sombra, para o dia típico de verão.
Isso significa que o valor máximo diário da temperatura do ar interior de um
21
empreendimento deve, no mínimo, ser menor que o valor máximo diário da
temperatura do ar exterior. Já para projetos de nível intermediário, a temperatura
deve, obrigatoriamente, ser igual ou menor que 29°C.
A sensação de conforto térmico está associada com o ritmo de troca
de calor entre o corpo humano e o meio ambiente, como mostra a Figura 4.
Figura 4: Diagrama de conforto térmico humano
Fonte: Silva et al (2003)
O desempenho durante qualquer atividade deve ser otimizado,
desde que o ambiente propicie condições de conforto e que sejam evitadas
sensações desagradáveis, tais como: dificuldade de eliminar o excesso de calor
produzido pelo organismo; perda exagerada de calorias pelo corpo; e desigualdade
de temperatura entre as diversas partes do corpo. Estas sensações são função não
só das condições ambientais, mas também da capacidade de aclimatização ao meio
ambiente, dos hábitos alimentares, das atividades, da altura, do peso, do tipo de
roupa de cada indivíduo, e até mesmo da idade e sexo, (SILVA et al 2003).
A tabela 1 apresenta a temperatura efetiva e as sensações térmicas.
22
Tabela 1– Temperatura efetiva e sensações térmicas
Temperatura
efetiva
Sensação
25ºC
30ºC
Térmica
Muito frio
Frio
Ligeiramente
fresco
Neutro
Temperado
35ºC
40ºC
Quente
Muito quente
10ºC
15ºC
20º
Resposta Física
Conforto
incômodo
ligeiramente
incomodo
cômodo
muito
incômodo
Estremecimento
Vaso-constrição nas mãos e pés
Aumento das perdas por calor seco
Regulação vascular
Regulação normal por transpiração e troca
vascular
Aumento das perdas por calor seco
Problemas de regulação
Fonte: Silva et al (2003)
A satisfação manifestada com relação às condições térmicas do
ambiente é conhecida como conforto térmico. Além da temperatura e outros fatores
físicos, envolve variáveis pessoais que tornam sua definição subjetiva. Dessa forma,
o conforto térmico pode ser visto e analisado sob dois pontos de vista: pessoal ou
ambiental. Se for considerado apenas o ponto de vista pessoal, define-se conforto
térmico como sendo uma condição mental que expresse satisfação com o ambiente
térmico. Do ponto de vista físico, confortável é o ambiente cujas condições permitam
a manutenção da temperatura interna sem a necessidade de serem acionados os
mecanismos termo-reguladores, ou seja, é necessário que o organismo humano se
encontre em balanço térmico com o meio ambiente (MENEZES, 2006).
A NBR 15220/2005 subdivide-se em 5 partes. Abrange métodos de
cálculo das propriedades termo-físicas dos elementos e componentes das
edificações
e
recomendações
de
diretrizes
construtivas
para
habitações
unifamiliares de interesse social, estabelecidas de acordo com o Zoneamento
bioclimático brasileiro, na mesma norma apresenta ainda o detalhamento de
estratégias de condicionamento térmico passivo, com base em parâmetros e
condições de contorno fixado para cada Zona, juntamente com as seguintes
recomendações: tamanho das aberturas para ventilação; proteção das aberturas e
vedações externas (Transmitância térmica - U, Atraso térmico - φ e Fator Solar - FS
o
das paredes e cobertura). O objetivo dessas recomendações técnico-construtivas é
23
a otimização do desempenho térmico das edificações, através de sua melhor
adequação climática (ABNT, 2005).
Segundo Hertz (1998), o conforto e o equilíbrio térmico do corpo
humano estão relacionados, na medida em que a sensação de bem estar térmico
depende do grau de atuação do sistema termorregulador para a manutenção do
equilíbrio térmico. Isso significa que, quanto maior for o trabalho desse sistema para
manter a temperatura interna do corpo, maior será a sensação de desconforto.
2.4 Conforto Ambiental
Cavalcanti et al (2006) menciona em seu artigo que o conforto
ambiental está predominantemente ligado a um conjunto de variáveis que
representam o bem-estar dos indivíduos que freqüentam ambientes comunitários.
Atualmente, observa-se uma grande dificuldade na obtenção de dados relativos ao
conforto ambiental, pois as tecnologias envolvidas na análise desses dados estão
dispersas. O conforto ambiental está relacionado principalmente a nove variáveis:
ruído, iluminação, temperatura, umidade, pureza e velocidade do ar, radiação,
atividade física e vestimenta, assim sendo o conforto ambiental apesar de muitas
variáveis é intrínseco a cada ser humano, tornando difícil formatar um padrão.
Kowaltowski (2003) menciona que em uma análise a respeito de
conforto ambiental, os profissionais da área, como engenheiros civis e arquitetos
estão estudando formas de propiciar um conforto ambiental de modo a não
sobrecarregar o meio ambiente trazendo soluções em várias áreas como exemplo os
telhados verdes no qual favorecem o desempenho térmico dos edifícios, interno e
externo, proporcionando um maior conforto ao usuário, e também ao entorno dos
telhados verdes, pois essas áreas tendem a ficarem mais úmidas devido à presença
de plantas no local, proporcionando uma maior área com cobertura vegetal,
melhorando assim o clima local e a qualidade do ar.
Menezes (2006) descreve que o conforto ambiental está relacionado
à satisfação com relação às condições de habitabilidade disponíveis em um
determinado ambiente, ou seja, as condições de bem-estar, como conforto térmico,
acústico, visual, de aromas, segurança e ainda a capacidade de orientação do
indivíduo em tal espaço.
24
No Brasil as normas que preconizam valores para descrever a zona
de conforto são:
A. NBR 10152/2000 – Nível de ruído para conforto acústico.
B. Norma Regulamentadora 17 – Ergonomia
Esta portaria aborda o conforto térmico propriamente dito, no
subitem 17.5.2, visando o conforto em atividades que exijam solicitação intelectual e
atenção constantes, é definido um intervalo aceitável para os seguintes parâmetros:
Índice de temperatura efetiva entre 20°C e 23 °C;
Velocidade do ar não superior a 0,75 m/s;
Umidade relativa não inferior a 40%;
Níveis de ruído de acordo com o estabelecido na NBR 10152.
C. NBR 6401/80 – Instalações Centrais de Ar Condicionado para Conforto –
Parâmetros Básicos de Projeto, especifica intervalos de temperatura do ambiente
e umidade relativa para o conforto térmico de pessoas em atividade sedentária.
D. Norma Regulamentadora 15 – Atividades e Operações Insalubres, esta norma
trata especificamente a questão de exposição a temperaturas extremas. Ou seja,
é aplicável tanto a siderúrgicas quanto a frigoríficos.
2.5 Sustentabilidade
Lemos (1995) menciona que o conceito de sustentabilidade teve
início da preocupação demonstrada desde Estocolmo em 1972, quando da
Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente Humano, e tem no Relatório
Nosso Futuro Comum, ou Relatório Brundtland (1987) produzido pela Comissão
Mundial
de
Meio Ambiente
e
Desenvolvimento,
a
clássica
definição
de
desenvolvimento sustentável definido como aquele que atende às necessidades do
presente sem comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem às suas
próprias necessidades.
O conceito de desenvolvimento sustentável é um conceito fácil de se
concordar, pois é puro bom senso, mas é extremamente complexo e controvertido
quando se tenta aplicá-lo ao nosso dia-a-dia. Para alcançarmos o desenvolvimento
sustentável serão necessárias mudanças fundamentais na nossa forma de pensar e
na maneira em que vivemos, produzimos, consumimos etc. (LEMOS, 1995).
25
Paula (2004) descreve que a qualidade está inserida no conceito de
sustentabilidade, cada vez mais estão presentes na sociedade brasileira e no
mundo, portanto não deve ser uma bandeira somente de ambientalistas, cada vez
aumenta sua importância para sobrevivência do planeta e da humanidade.
2.5.1 Desenvolvimento Sustentável
A definição mais aceita para desenvolvimento sustentável é o
desenvolvimento capaz de suprir as necessidades da geração atual, sem
comprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerações. É o
desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro, (WWF BRASIL).
Bezerra (2002), alerta que a noção de sustentabilidade muitas vezes
se confunde com o meio ambiente, no seu sentido restrito.
Para esta dimensão, Fortes (2002), coloca que a gestão ambiental
urbana deve ser compreendida pelo conjunto das atividades dedicadas ao
gerenciamento de uma cidade, onde a melhoria ou a conservação da qualidade
ambiental, tanto no espaço intra-urbano como no de sua área de influência,
represente um objetivo determinante. Constitui, portanto, o conjunto das atividades
técnicas, administrativas, legais e normativas para as quais se pressupõe uma ação
coordenada e de parceira entre os diferentes níveis de governo e a capacidade
mobilizadora da comunidade.
Rosseto (2003) menciona que o desenvolvimento sustentável das
cidades implica, ao mesmo tempo, crescimento dos fatores positivos para a
sustentabilidade urbana e diminuição dos impactos ambientais, sociais e
econômicos indesejáveis no espaço urbano. Por ser um conceito abrangente que
incorpora todas as dimensões e considera todos os aspectos de uma realidade, é
importante destacar a compreensão sistêmica e holística que está subjacente.
2.6 Definição e Tipos de Coberturas / Telhados Verdes
Segundo Araújo (2007), os telhados verdes são caracterizados como
toda cobertura ou telhado, que agrega em sua composição, uma camada de solo ou
substrato e outra de vegetação.
26
Cobertura verde, ajardinada ou ecológica é toda estrutura de telhado
ou cobertura que agrega em sua composição, uma camada de solo e outra de
vegetação, uma vez que seu sistema construtivo se baseia em uma técnica de
aplicação de camadas (MORAIS 2004).
Para Nascimento (2008) a classificação de cobertura verde se divide
em duas tipologias de acordo com suas características físicas de implantação, sendo
intensiva a cobertura verde destinada ao uso de plantas de médio e grande porte,
formada por camadas de solo maiores que 20 cm que geram cargas sobre a
estrutura entre 700 e 1200 kg/m2, tornando-se mais caras devido ao gasto com
reforço
estrutural
da
obra
e
exigência
de
manutenção
rigorosa
com
impermeabilização da base, sendo por este motivo menos utilizado, a não ser em
projetos específicos, como mostra na Figura 5.
Figura 5: Cobertura verde intensiva
Fonte: Nascimento (2008)
Aquelas destinadas a pequenas plantas com camada mais fina de
solo, com espessura entre 8 e 12cm se classificam como extensivas e produzem
sobre a estrutura uma carga média equivalente a 100kg/m², resultando em menor
custo com estruturas e manutenção após a estabilização das plantas, como mostra a
Figura 6.
27
Figura 6: Corte esquemático de cobertura verde extensiva
Fonte: Nascimento (2008).
Ferreira (2007) afirma que as coberturas verdes podem ser
classificadas também quanto aos sistemas de aplicação e construção, encontramos
basicamente três tipos de cobertura verde:
a) Contínua: Neste tipo de cobertura verde, que é a mais antiga e difundida, o
substrato é aplicado diretamente sobre a base, devidamente impermeabilizada e
protegida por diferentes camadas, se alteram de acordo com a base utilizada e o
tipo de clima da região. Nos lugares de clima frio é necessária uma camada que
impeça a condensação de vapor d’água na membrana isolante, como
demonstrada na Figura 7.
Figura 7: Residência com telhado verde
Fonte: Ferreira (2007).
28
b) Módulos pré-elaborados: É o tipo de cobertura desenvolvida para rápida
aplicação e normalmente é comercializada por empresas especializadas.
Geralmente é uma espécie de bandeja rígida com os substratos e as plantas já
crescidas para colocação direta e imediata sobre as coberturas convencionais. O
tamanho da bandeja permite um fácil manuseio e o resultado é imediato, por ser
plantado em grande quantidade, este tipo de solução facilita o uso de diferentes
plantas em uma mesma bandeja, como mostra a Figura 9.
Figura 8: Colocação de placas
Fonte: Ferreira (2007).
c) Aérea: Com a vegetação separada da base ou cobertura, esta solução é
praticamente uma cobertura viva da cobertura tradicional, traz algumas
vantagens estruturais na instalação, mas não tem o mesmo efeito isolante das
anteriores como demonstrado na Figura 10,. Aplicação de uma tela metálica com
cobertura de pés de maracujá sobre uma cúpula de acrílico do prédio do Centro
de Educação Permanente em Saúde Pública, amenizando a temperatura sem
interromper a iluminação e reduzindo o ruído da chuva neste tipo de cobertura.
29
Figura 9: Cobertura aérea com plantio de maracujá.
Fonte: Ferreira (2007).
O Quadro 1 é um resumo sobre os tipos de coberturas verdes,
enfatizando a manutenção, sistema de irrigação, tipos de vegetação, sistema de
altura, peso, custo e uso da mesma, verificando a viabilidade para ser utilizada em
um projeto (HENEINE 2008).
Quadro 1: Tipologias de coberturas verdes
Fonte: Heneine (2008)
30
2.7 Benefícios dos Telhados Verdes
Tomaz (2005) descreve que devido à urbanização crescente as
áreas verdes vão ficando cada vez menores e uma solução para aumentar as áreas
verdes é usar os telhados para plantar gramas, flores, a fim de melhorar o ambiente
com as seguintes vantagens:
Melhorar a qualidade do ar;
Providenciar habitat para pássaros e insetos;
Melhorar o nível de umidade;
Reduzir as expansões e contrações dos tetos em concreto armado;
Diminuir os custos de refrigeração na época de calor;
Deter as enchentes
Melhorar a paisagem.
De acordo com estudos de Wong (2003) citado por Morais
(2004) a instalação de coberturas verdes, em cinco edifícios em Cingapura, reduziu
em até 15% o consumo de energia anual (uma economia de mais de 3000 mil
dólares). A carga interna de resfriamento e a transferência de carga térmica da
cobertura foram reduzidas em até 79% e 81%, respectivamente.
Segundo
Furtado
(1994),
ao
utilizar
a
vegetação
para
sombreamento, possibilita se não só economizar energia como também criar
espaços externos agradáveis à permanência humana. Além disso, a vegetação
fornece uma forma de resfriamento passivo por meio de dois mecanismos: primeiro
o sombreamento lançado pelas plantas reduz a conversão de energia radiante em
calor sensível, consequentemente reduz as temperaturas de superfície dos objetos
sombreados. Em segundo, a evapotranspiração da superfície da folha resulta em
resfriamento da folha e do ar adjacente devido à troca de calor latente (Figura 11).
31
Figura 10: Efeito da oxigenação pela vegetação. Radiação solar: principal agente.
Fonte: Nascimento (1994).
2.8 Comprovação da Qualidade Térmica dos Telhados Verdes
Estudos confirmam que as plantas regulam a temperatura, ou seja,
extrai calor do ambiente pela evaporação, fotossíntese e pela capacidade de
armazenar calor de sua própria água. Este efeito se faz perceptível nos dias mais
quentes de verão. Com a evaporação de 1litro de água são consumidos quase 2,2
MJ (530 kcal) de energia. A condensação do vapor forma nuvens, nas quais a
mesma quantidade de energia é liberada novamente. Portanto as plantas podem
reduzir as oscilações de temperatura. Um telhado verde em Kassel (Alemanha), com
um substrato de 16 cm de espessura para uma temperatura externa de 30°C, havia
abaixo da vegetação apenas 23°C e abaixo do substrato apenas 17,5°C. Quer dizer
que, pelos mesmos motivos, possui um efeito de isolante térmico para a edificação.
Possuem, evidentemente, propriedades de isolamento acústico completo para a
edificação e de ondas de alta freqüência para o entorno, o que nas cidades é
bastante relevante, (MORAIS 2004).
Nascimento (2008) explorou o comportamento térmico deste tipo de
cobertura por meio de uma análise matemática. A principal conclusão desse estudo
foi que, naqueles climas, coberturas verdes atuam melhor como dispositivo de
isolamento do que refrigerador da cobertura. Neste sentido, o projetista deve
32
privilegiar plantas com folhagem larga, de modo a garantir uma baixa transmissão de
radiação solar; e escolher solo leve, que reduza a condutividade térmica e o peso da
cobertura.
Morais (2004) avaliou o comportamento térmico de coberturas de
edifícios com e sem vegetação na cidade de Stavroupoli, Grécia onde foram obtidos
dados de verão e inverno. Durante o verão, a cobertura com vegetação apresentou
temperaturas de superfície menores. A carga térmica de refrigeração, necessária
para reduzir a temperatura a um nível satisfatório, é substancialmente mais baixa no
edifício com cobertura verde. Verificou-se, também, uma contribuição particular da
vegetação, a possibilidade de redução da espessura da camada de isolante térmico.
Ferreira (2007) descreve que o isolamento térmico é conseqüência
de dois fatores: a absorção da radiação das plantas durante o processo de
fotossíntese, que pode captar grande parte da energia e a espessura da cobertura
verde que funciona como uma grande manta isolante. Estes fatores também
contribuem para reduzir as variações térmicas, estabilizando a temperatura entre as
diferentes horas do dia, já que absorve energia durante as horas de insolação e
mantêm a temperatura interna durante a noite. O mesmo acontece durante as
diferentes estações do ano quando os tetos verdes esquentam no inverno a medida
em que armazenam o calor nos ambientes internos, e no verão auxiliam a manter
fresco este mesmo ambiente interno, uma vez que protegem da insolação direta
estes ambientes. Esta característica faz com que o uso de cobertura verde seja
recomendado tanto em regiões de clima frio quanto de clima quente.
Em um experimento realizado por Vecchia at al, citado por Ferreira
(2007) comparando a temperatura interna de módulos construtivos com diferentes
telhados, temos que num dia de temperatura externa de 34,0ºC, a temperatura
máxima no interior do módulo de cobertura verde foi de 28,8ºC, bem menor do que
as encontradas para as demais coberturas: telha cerâmica 30,4ºC, aço galvanizado
45ºC, telha de fibro cimento 31,0ºC e laje de concreto 34,7ºC, evidenciando a
eficiência de isolamento térmico deste tipo de cobertura, como mostra a Figura 11.
33
Figura 11: Edifício com cobertura verde.
Fonte: Ferreira (2007).
No estudo realizado por Barbosa (2003), foram feitas medições de
variáveis climáticas em áreas verdes urbanizadas e em áreas desprovidas de
vegetação, no ambiente urbano de Maceió-AL. Constatou-se que a presença da
vegetação influenciou nos resultados esperados no que tange aos valores da
temperatura e da umidade relativa do ar, da direção dos fluxos de ventos, de modo a
determinar microclimas favoráveis ao conforto, o que confirma o impacto positivo da
vegetação urbana na melhoria das condições climáticas.
Vecchia (2005) menciona que é possível dizer que o sistema de
coberturas verdes leves quanto ao aspecto térmico tem vantagens em relação a
outros tipos de coberturas, cabe verificar a amplitude térmica do sistema de
cobertura verde leve (CVL) e compará-lo aos demais tipos, para a verificação e
comparação entre todos eles. Assim sendo o quadro geral das amplitudes térmicas
registradas está expresso na Tabela 2.
34
Tabela 2: Amplitudes térmicas dos distintos sistemas de cobertura.
t bs (ºC)
cerâmica
tbs (ºC)
aço
tbs (ºC)
fibro
tbs (ºC) laje
concreto
tbs (º) cobertura
verde leve
temp ar ext.
(ºC)
MAX
30,4
45
31
34,7
28,8
34
MED
24,1
26,5
24,5
27,1
22,4
27,2
MIN
15,2
11,5
14,4
14,8
16,2
12,7
A (amplitude térmica)
15,2
33,4
16,4
19,9
12,6
21,4
Fonte: Vecchia (2005)
Nota: tbs: temperatura interna do ar
2.9 Detalhes Construtivos dos Telhados Verdes
Um sistema simplificado conforme propôs Cunha (2004) em seu
experimento para captação de água de chuvas, utilizando um sistema de CVL´s, ou
seja coberturas verdes leves, conforme mostra a Figura 12.
Figura 12: Diversas camadas de uma Cobertura Verde Leve.
Fonte: Cunha (2004).
De acordo com Araujo (2007) são usados os seguintes elementos
para compor a estrutura dos telhados verdes:
A. Laje: Elemento estrutural onde devem ser consideradas as cargas permanentes
e as cargas acidentais, também pode ser utilizado outro suporte estrutural.
B. Camada impermeabilizante: A função é proteger o elemento estrutural de
infiltrações, podem ser utilizados materiais diferentes como betuminosos e
sintéticos.
35
C. Isolante térmico: É utilizado de acordo com a incidência de energia solar que a
cobertura absorve, poliestireno extrudado pode ser utilizado como material
isolante térmico.
D. Camada drenante: Tem como função dar vazão ao excesso de água no solo,
pode ser constituída de argila expandida, brita ou seixos de diâmetros
semelhantes, sendo fundamental para o sistema. Sua espessura pode variar de 7
cm a 10 cm, elementos industrializados a base de poliestireno são
freqüentemente utilizados na Europa por também terem características de
isolantes térmicos.
E. Camada filtrante: Evita que a água das chuvas e das regas arraste as partículas
de solo do telhado verde utiliza-se normalmente uma manta geotêxtil.
F. Solo: substrato orgânico que deve possuir boa drenagem, de preferência um solo
não argiloso que apresente uma boa composição mineral de nutrientes para o
sucesso das plantas, a espessura varia de acordo com o tamanho das plantas,
quanto maior for às plantas, maior será a profundidade do solo.
G. Vegetação: Para a sua escolha é necessário o conhecimento do clima local, o
tipo de substrato a ser utilizado, tipo de manutenção que será adotada no telhado
verde, no caso de irrigações, o ideal é a escolha de plantas que não são
exigentes a umidade, resistem bem ao estresse hídrico.
2.10 Projeto Implantado em Foz do Iguaçu - PR
A Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional foi construída pelo Brasil e
Paraguai no rio Paraná, no trecho de fronteira entre os dois países, 14 quilômetros
ao norte da Ponte da Amizade. A área de projeto se estende ao Sul desde Foz do
Iguaçu, no Brasil e Ciudad Del Leste, no Paraguai, ao norte até Guaíra (Brasil) e
Salto Del Guairá (Paraguai).
Localizada entre os Parques Nacionais do Iguaçu e da Ilha Grande,
a Itaipu desempenha um papel fundamental na preservação do meio ambiente na
Tríplice Fronteira, bem como projetos voltados para as atividades sustentáveis
principalmente adotando a política sócio-ambiental. O projeto mais antigo e bemsucedido nessa área é o Refúgio Biológico Bela Vista, criado em 1977, é uma
36
unidade de proteção criada para receber milhares de plantas e animais desalojados
quando da formação do reservatório da usina.
O refúgio em si é uma lição de ecologia. Todas as edificações do
espaço usam fontes alternativas de energia e foram construídas com base em
conceitos de arquitetura verde. As atividades concentram-se na produção de mudas
para reflorestamento, acolhimento e reprodução de animais silvestres em cativeiro e
pesquisa da fauna e flora. Também são desenvolvidas ali ações de educação
ambiental voltadas a escolas e a comunidades da região. (RBV), como mostra as
Figuras 13.
Telhados Verdes Escritórios
Telhados Verdes Auditório
Telhados Verdes Laboratórios
Figura 13: Vista aérea do Refúgio Biológico Bela Vista
Fonte: Arquivo técnico da Itaipu Binacional
Itaipu alinhada com a sua missão perante o cenário nacional,
institucionalizou dentro de seus preceitos a produção de energia elétrica com
responsabilidade social, tecnologia e turismo, abrangendo deste modo a
sustentabilidade sócio-econômico, dentro deste conceito de sustentabilidade
ambiental, projetou-se espaços ou ambientes de trabalho que contribua com o novo
cenário, escritórios e espaço cultural, laboratórios com telhados verdes, com o
propósito de redução da temperatura interna do ambiente, ou seja, que proporcione
um conforto térmico, reduzindo assim o consumo de energia elétrica, através da
utilização de condicionadores de ar.
37
2.11 Dados Climáticos de Foz do Iguaçu
Através de levantamento climático efetuados na estação de
meteorologia da Itaipu Binacional, pode se constatar a temperatura ambiente média
no espaço urbano do município nos primeiros cinco meses do ano de 2010, como
mostra Tabela 3.
Tabela 3 - Temperatura ambiente média de Foz do Iguaçu/PR, ano 2010.
TEMPERATURAS (MÉDIAS) MÍNIMAS E MÁXIMAS NO MUNICÍPIO DE FOZ DO IGUAÇU
2010
MÊS
TEMPERATURA MÍNIMA
TEMPERATURA MÁXIMA
ºC
ºC
JANEIRO
18
35
FEVEREIRO
18
36
MARÇO
17,2
34
ABRIL
13,6
32,4
MAIO
12,3
24,62
Fonte: Hidrologia Itaipu Binacional
A Figura 14 mostra as médias das temperaturas mínimas e máximas
de Foz do Iguaçu referente aos meses de janeiro a maio de 2010.
40
35
30
25
minima
20
maximas
15
10
5
0
janeiro
fevereiro
março
abril
maio
Figura 14: Temperatura mínima e máxima de Foz do Iguaçu em 2010.
38
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Metodologia de Pesquisa
Este trabalho foi desenvolvido através de consulta as bibliografias
sobre o tema, levantamento de projetos e construções que aplicam o conceito de
cobertura verde bem como medições de temperatura nos ambientes construídos no
Refúgio Biológico Bela Vista (Itaipu Binacional) para obter uma base conceitual
sobre o assunto, em especial, a norma de desempenho térmico de habitações, NBR15220 (2005) parte 3, parâmetros de conforto, aspectos bioclimáticos e construtivos
e demais fatores que envolvem avaliações deste tipo de cobertura no que concerne
a redução de temperatura interna das habitações.
Esta pesquisa foi desenvolvida no laboratório do Refúgio Biológico
Bela Vista na Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional, localizada em Foz do
Iguaçu/PR, com o intuito de verificar a aplicabilidade do processo no tocante a
redução térmica para uma habitação.
O presente trabalho é pesquisa aplicada em um projeto já instalado,
e objetivou gerar conhecimentos teóricos para uma futura aplicação prática,
direcionados à solução de problemas relacionados ao conforto térmico para
habitações de baixa renda no intuito de reduzir custos com energia elétrica.
Do ponto de vista dos objetivos, pode ser considerado como
pesquisa também descritiva, já que levantou através de medições, as temperaturas
externa e internas nos dois tipos de edificações para comprovar o desempenho do
conforto térmico das habitações, bem como descrever alternativas que visem
melhorar a situação de conforto para o ser humano, sem alterar as condições do
meio ambiente, ou seja, aplicar a lei da sustentabilidade.
A respeito dos procedimentos técnicos, pode-se dizer que se trata de
um estudo de caso, pois se desenvolveu um estudo da situação local, é o caso da
pesquisa realizada no Refúgio Biológico Belo Vista de Itaipu Binacional, na cidade
de Foz do Iguaçu, PR, através da construção de coberturas verdes nos escritórios,
auditório e laboratórios, através de visitas participativas realizadas “in loco”, com o
intuito de verificar os procedimentos adotados e confrontar com as bibliografias e
normas estudadas.
39
3.2 Comparação entre Edificações com Telhado Verde e Laje Comum
Para a concepção da pesquisa foi efetuado uma comparação em
termos de conforto térmico entre uma edificação que utiliza a forma sustentável de
telhados verdes, ou seja, o laboratório ambiental da Itaipu Binacional, localizada no
refúgio Bela Vista, com uma edificação de laje comum maciça em concreto,
localizada na área da Itaipu Binacional, especificamente o laboratório do setor de
hidráulica, como mostra as figuras 15 e 16.
Figura 15: Laboratório Ambiental da Itaipu Binacional: telhado verde
Figura 16: Laboratório de Hidráulica em Itaipu: laje de concreto maciça
40
3.3 Sistema de Medição de Temperaturas
Para as medições de temperatura durante a pesquisa foi utilizado
medidor de temperatura digital da própria Itaipu Binacional, da marca Instrutherm,
modelo: HT-260, com faixa de medições de –20ºC a 60ºC, conforme mostra a figura
17.
Figura 17: Medidor de temperatura e umidade relativa do ar digital
41
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Medições de Temperatura entre Laje Comum, Cobertura Verde e
Externa à Edificação
As medições foram efetuadas no período de 27 de Abril a 09 de
junho de 2010, sendo a cada hora no intervalo de 4 horas intercalados em uma
semana cada leitura e aplicado para a pesquisa os valores médios diários de cada
temperatura, sendo medição de temperatura externa (Figura 18), medição de
temperatura interna LC (Figura 19) e medição de temperatura interna CV
(Figura 20).
Figura 18: Medição de temperatura externa as edificações
42
Figura 19: Medição da temperatura interna à edificação CV
Figura 20: Medição de temperatura interna à edificação LC
43
4.2 Comparação de Temperatura entre Laje Comum e Cobertura Verde:
LC X CV
As comparações das temperaturas no período total de medições
foram efetuadas no período de 27 de Abril a 09 de Junho de 2010 e passados os
valores médios diários de cada temperatura.
A comparação do comportamento das curvas de temperaturas do ar
interno e externo aos ambientes das coberturas de laje comum (LC) e cobertura
verde (CV), durante o período mencionado na pesquisa é demonstrado na tabela 4.
Tabela 4 – Comparação das temperaturas médias do ar na LC e na CV
27/04/2010
MÉDIA DA
TEMPERATURA
EXTERNA ºC
29,9
MÉDIA DA
TEMPERATURA
INTERNA – LC ºC
28,4
MÉDIA DA
TEMPERATURA
INTERNA – CV ºC
25,5
20/05/2010
19,25
19,15
18,65
27/05/2010
20
19,65
19,04
31/05/2010
14,45
14,12
14
01/06/2010
14
13,9
13,4
09/06/2010
14,5
14
13,8
DATAS
Os valores médios das temperaturas do ar interno e das
temperaturas do ambiente externo são mostrados na Figura 21.
44
TEMPERATURA EXTERNA
35
TEMPERATURA INTERNA LC
30
TEMPERATURA INTERNA CV
25
20
15
10
5
0
6/
1
9/
1/
6/
1
0
10
31
/5
/
10
27
/5
/
10
20
/5
/
10
/4
/
27
D
AT
A
0
Figura 21: Temperaturas média externa e interno LC e CV
As diferenças entre as temperaturas médias da internas CV e LC em
relação à temperatura externa, destacando que a diferença quando a temperatura
externa é elevada, predominante de verão, a redução térmica para edificação CV é
bem pronunciada, em torno de 4,4ºC, enquanto para edificação LC ficou em 1,5ºC,
para temperatura mais amena ou no inverno (frio), a diferença no CV ficou de 0,45 a
0,96º C e na LC ficou de 0,1 a 0,35º C, resultando assim uma maior eficiência da
cobertura verde (CV) no período de temperaturas mais elevada, característico do
período de verão, conforme apresentados na Figura 22.
DIFERENÇA ENTRE A TEMPERATURA EXTERNA E CV
DIFERENÇA ENTRE A TEMPERATURA EXTERNA E LC
Figura 22: Diferença entre temperatura externa e interna CV e LC.
45
Em relação a custo benefício, podemos notar que na época de verão
em que as temperaturas são mais elevadas e devido as características da vegetação
em absorver o calor e propiciar uma inércia na transferência deste calor, como
verificado no quadro, a diferença entre a temperatura externa (29,9ºC) e a interna da
edificação com cobertura verde (25,5ºC), proporciona um conforto térmico aos
usuários, ou seja, não é necessário a utilização de meios
elétrica
para
a
redução
interna
da
temperatura,
que utilizam energia
como
ventiladores
ou
condicionadores de ar. A tabela 5 mostra as diferenças máximas e mínimas de
temperatura do ar
Tabela 5 - Diferenças entre máximas e mínimas temperaturas do ar na LC e na CV
DATAS
DIFERENÇA ENTRE
TEMPERATURA
EXTERNA E CV ºC
DIFERENÇA ENTRE
TEMPERATURA
INTERNA E LC ºC
DIFERENÇA ENTRE
TEMPERATURA DE CV
E LC ºC
27/04/2010
4,4
1,5
2,9
20/05/2010
0,6
0,1
0,5
27/05/2010
0,96
0,35
0,61
31/05/2010
0,45
0,33
0,12
01/06/2010
0,6
0,1
0,5
09/06/2010
0,5
0,3
0,2
Morais (2004) efetuou um estudo na cidade de São Carlos, a
temperatura máxima do ar no ambiente com cobertura verde permaneceu abaixo
tanto da temperatura do ar externo (TbsExt), quanto da temperatura do ar no interior
do ambiente com laje comum (TbsLC), a temperatura do ar interno ao ambiente
com cobertura verde atingiu 24,0°C e a do ambiente com laje comum chegou a
29,1°C. Neste sentido, constatou Morais (2004) o melhor desempenho da cobertura
verde pode estar associado às funções biológicas da vegetação como fotossíntese e
evaporação, que absorvem parcelas significativas de irradiância solar, reduzindo,
assim, as temperaturas superficiais internas da laje, as quais amenizam as
temperaturas do ar no interior da edificação durante o verão.
Conforme estudo de Araújo (2007), os telhados verdes apresentam
uma menor amplitude térmica em relação aos outros materiais telha cerâmica
46
romana, aço galvanizado, material reciclado, fibrocimento, laje de concreto e as
coberturas verdes (CVL), comprovando a sua eficiência no conforto ambiental
proporcionado para os seus usuários.
Diante dos benefícios decorrentes da utilização da cobertura vegetal
em telhados de edificações, tais como contribuição para o conforto térmico interno
às edificações, aliando aos aspectos estéticos que a vegetação favorece ao
ambiente urbano também podendo contribuir para modificar a atitude e despertar
nas pessoas a necessidade de se preocupar com o Meio Ambiente.
Paula (2004) em seis estudos na cidade de Campinas/SP efetuou
análise sobre o conforto térmico através dos sombreamentos nas habitações e
concluiu que a partir dos dados coletados tem-se a indicação que a arborização
contribui de forma significativa para a melhoria do conforto térmico dos ambientes
internos.
47
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este trabalho e outros estudos constatam que a utilização de
telhados verde pode ser uma forma de redução térmica, principalmente conforme as
medições efetuadas nas instalações do refúgio biológico através da comparação
entre laje comum e laje com cobertura verde, tendo como principal base o exemplo
executado em Foz do Iguaçu por uma empresa tão renomada como a Itaipu
Binacional, no Refúgio Biológico Bela Vista, onde foi constatado através de valores
de temperatura medidos com instrumento termômetro, pode verificar que estando a
temperatura externa com características de verão, ou seja, quente, a cobertura é
mais eficaz, e também os usuários das edificações são testemunhas das melhorias
em relação à redução térmica que as coberturas verdes propícia.
As literaturas e estudos demonstram viabilidade dos processos,
desde os mais sofisticados onde se aplica uma tecnologia mais avançada até os
projetos mais simples, mas o resultado esperado é o mesmo, o melhor conforto
térmico em dias com temperaturas elevadas e a conscientização ambiental.
A cobertura verde como experiência na região de Foz do Iguaçu/PR
é observada no refúgio biológico Bela Vista, pertencente à Usina Itaipu Binacional,
onde foram construídos escritórios, laboratórios e auditório com a filosofia da
sustentabilidade, optando-se pela técnica de cobertura verde, visando o conforto
térmico propiciado.
Foi verificado junto aos usuários das salas/laboratórios quanto ao
sentimento em relação à melhoria ambiental, sendo este um exemplo que pode ser
seguido em edificações de prédios públicos e privado na cidade de Foz do Iguaçu
que tem ampla ligação com a natureza em todos seus aspectos, sendo assim esta é
mais uma forma de chamar a atenção para a questão ambiental e sustentabilidade.
48
6 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS
Como sugestões para futuros estudos acerca do tema coberturas
verdes, principalmente para a região de Foz do Iguaçu podem ser analisadas e
investigadas, entre outros, os seguintes assuntos:
Os efeitos da utilização de coberturas verdes sobre o consumo energético de
edifícios institucionais e residenciais;
Custos relativos à implantação construtiva e manutenção de coberturas verdes e
sua influência sobre a estrutura dos edifícios;
49
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
ALMEIDA JR., N. - Estudo de Clima Urbano: Uma Proposta Metodológica,
Dissertação. (Mestrado em Física e Meio Ambiente), Departamento de Física,
Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso,
Cuiabá, MT, 2005;
ALVAREZ. Ivan André, Qualidade do Espaço Verde Urbano: Uma Proposta de
Índice de Avaliação, Tese apresentada à Escola Superior de Agricultura “Luiz de
Queiroz”, Universidade de São Paulo, para obtenção do título de Doutor em
Agronomia, Área de Concentração: Fitotecnia, Piracicaba, SP, 2004;
ARAÚJO. Sidney R, As funções dos Telhados Verdes no Meio Urbano, na
Gestão e no Planejamento de Recursos Hídricos, Monografia Apresentada ao
Instituto de florestas da universidade Federal Rural do Rio de janeiro, Seropédica,
RJ, 2007;
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, ABNT NBR 6401/1980,
Instalações centrais de ar condicionado para conforto - parâmetros básicos de
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