Jardim autoirrigável: solução sustentável para o aproveitamento de águas
pluviais
Self-rigible garden: sustainable solution for rainwater harvesting
DOI:10.34117/bjdv5n11-008
Recebimento dos originais: 22/10/2019 Aceitação para publicação: 01/11/2019
Aline de Araújo Nunes
Doutora em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Minas Gerais
Instituição: Universidade Federal de Ouro Preto
Endereço: Rua Nove, 293 - Prédio da Escola de Minas (Deurb) - Bairro Bauxita, Ouro Preto – MG, Brasil
E-mail: aline.nunes@ufop.edu.br
Dayana Corrêa de Oliveira
Bacharel em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Instituição: Universidade PUC Minas
Endereço: Rua Izabel Dias Santos, 155 - Diamante, Belo Horizonte – MG, Brasil E-mail: dayana.agrimensura@gmail.com
Diego Silva
Bacharel em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Instituição: Universidade PUC Minas
Endereço: Avenida São Paulo, 44 - Centro/Ibirité – MG, Brasil E-mail: dieggo.177@hotmail.com
Etiele Casagrande Pacidonio
Bacharel em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Catolica de Minas Gerais Instituição: Universidade PUC Minas
Endereço: Rua Lino de Moro, 365 - Inconfidentes, Contagem – MG, Brasil E-mail: etielecasagrande@gmail.com
Jordânia Heloise do Amaral
Bacharel em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Catolica de Minas Gerais Instituição: Universidade PUC Minas
Endereço: Rua Edmon de Souza Melo, 33, Apto 22, Bloco 6 - Barreiro, Belo Horizonte – MG, Brasil
E-mail: jordaniahamaral@gmail.com
Paloma Cristina Marcelino Moreira
Bacharel em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Instituição: Universidade PUC Minas
Endereço: Rua dos Violinos, 178 - Conj. Califórnia 1, Belo Horizonte – MG, Brasil E-mail: palomacmarcelino@gmail.com
Rubens Leonardo Silva Prudencini
Instituíção: Universidade PUC Minas Endereço: Rua Bonfim, 322, Canaã, Ibirité - MG
E-mail: rubenslprudencini@gmail.com
RESUMO
O uso desenfreado de água pela população e a escassez de chuva em diversas regiões contribuiu para a crise hídrica no Brasil gerada pelo desequilíbrio dos ecossistemas. Nesse contexto, a elaboração de sistemas sustentáveis é uma maneira de aproveitar a água e introduzir, em áreas urbanizadas, práticas ambientalmente corretas. Dessa forma, a proposta deste trabalho foi a elaboração do protótipo de um jardim autoirrigável, que pelo princípio da capilaridade, realiza a irrigação do sistema. O material usado no experimento para realizar a capilaridade do jardim foi o substrato envelopado com manta geotêxtil. Este foi inserido no protótipo e seu comportamento foi monitorado por 46 dias. O material mostrou-se eficiente e atendeu aos objetivos esperados no que se refere ao consumo de água. Constatou-se ainda que a sustentabilidade do sistema está diretamente ligada às análises realizadas e que o custo benefício deste sistema está associado ao aproveitamento de águas pluviais.
Palavras-chave: Águas pluviais. Capilaridade. Aproveitamento de água. Sustentabilidade. ABSTRACT
The rampant use of water by the population and the scarcity of rain in several regions contributed to the water crisis in Brazil generated by the imbalance of ecosystems. In this context, the development of sustainable systems is a way of harnessing water and introducing environmentally sound practices in urbanized areas. Thus, the purpose of this work was the elaboration of the prototype of a self-irrigating garden, which by the principle of capillarity, performs the irrigation of the system. The material used in the experiment to carry out the garden capillarity was the geotextile blanket enveloped substrate. This was inserted into the prototype and its behavior was monitored for 46 days. The material proved to be efficient and met the expected objectives regarding water consumption. It was also found that the sustainability of the system is directly linked to the analyzes performed and that the cost benefit of this system is associated with the use of rainwater.
Keywords: Rainwater. Capillarity. Harnessing of water. Sustainability. 1 INTRODUÇÃO
Ratto, Henning e Andreola (2017) consideram que não somente no Brasil, mas no mundo, grande é a preocupação da sociedade com as questões ambientais, visto que o avanço tecnológico e científico, atrelado às novas práticas de construir edificações, tem sido renovado com a busca por elementos para melhorar as condições das mesmas. Tal processo é realizado, integrando a construção civil a técnicas relacionadas à vegetação em domicílios (HERZOG; ROSA, 2010).
Nesse cenário, Benini e Martin (2010); Bargos e Matias (2011) afirmam que o propósito das áreas verdes nas cidades remete ao fato de proporcionar a redução da poluição atmosférica urbana, equilibrar o solo, clima e vegetação. Desse modo, os sistemas de jardins verticais drenantes se destacam entre os sistemas tradicionais de jardinagem urbana (SCHERER; FEDRIZZI, 2013) e assim, se expande o conceito de qualidade de vida e os benefícios concedidos por ela, aliada à satisfação das pessoas, a saúde física e psíquica (LONDE; MENDES, 2014).
Em conformidade com as práticas de jardinagem sustentável, Kinzel (2015) expõe os jardins autoirrigáveis como uma solução viável e eficaz para minimizar o escoamento superficial e aproveitar as águas pluviais. Neste ponto de vista, este trabalho propõe a construção de um protótipo de um jardim autoirrigável com adoção de técnicas sustentáveis para reduzir o escoamento superficial e aproveitar a água captada da chuva.
2. METODOLOGIA
2.1 PROJETO
O projeto do jardim autoirrigável (Figura 1) foi fundamentado em metodologias já existentes e disponibilizadas pela Remaster Floor & Ceiling Solutions LTDA (REMASTER, 2017). Para tanto, utilizou-se o software AutoCAD (AUTODESK, 2017), como ferramenta para a elaboração do projeto detalhado do protótipo do jardim autoirrigável.
Figura 1 – Projeto do jardim autoirrigável
Fonte: Elaborado pelos autores (2017).
2.2 SELEÇÃO DOS MATERIAIS PARA O JARDIM AUTOIRRIGÁVEL
A seleção dos materiais utilizados na execução do protótipo do jardim autoirrigável baseou-se no método existente no mercado. Sendo que, a estrutura para receber o jardim foi confeccionada a fim de facilitar o manuseio, as medições e a manutenção dos materiais deste. Para o reservatório de águas pluviais optou-se pela utilização do vidro temperado, de espessura de 6 mm, e na lateral foi fixada uma régua graduada para a obtenção das medições do nível de água, verificação dos níveis da lâmina de água e acompanhar o comportamento do material utilizado para a capilaridade.
O objetivo é facilitar a percolação das águas pluviais e evitar que o substrato fosse carreado até o reservatório, logo inseriu uma manta geotêxtil acima da estrutura metálica. O substrato utilizado
foi terra adubada e a vegetação aplicada foi de aproximadamente 0,35 m² de grama do tipo Esmeralda. Ambos materiais utilizados, devido à obtenção acessível em floriculturas locais.
Adicionou-se ao sistema um hidrômetro de 1/2’’, cuja finalidade foi aferir as medições de vazão de água potável para formar a lâmina mínima consumida pelo reservatório, essa prevista para períodos de estiagens. Um segundo hidrômetro de 1/2’’ foi inserido para mensurar a vazão extravasada, em um reservatório externo de 100 L, com o intuito de obter valores de armazenamento de águas pluviais. Também foram usados 25 tubos de PVC soldável de diâmetro de 40 mm, comprimento de 17 cm, com pequenos orifícios ao longo do comprimento longitudinal e em torno do perímetro, para auxiliar a passagem da água. Tal material foi escolhido devido à disponibilidade e o preço acessível no mercado.
Com a finalidade de conduzir a água por capilaridade do reservatório até à camada de substrato, realizou-se experimento com substrato dentro dos tubos de PVC perfurados. A utilização do substrato envelopado com manta geotêxtil, é proporcionar o processo de capilaridade, e embasar no método do jardim autoirrigável Tec Garden. Assim, o sistema seguido foi similar, porém com adaptações para o protótipo proposto.
Seguindo o princípio da Remaster a manta geotêxtil ficou em contato direto com a chapa perfurada, pertencente à estrutura metálica que acopla os tubos de PVC. Para essa configuração, a manta geotêxtil foi medida e cortada conforme dimensões da estrutura do protótipo do jardim desenvolvido. Nas regiões de abertura dos tubos, a manta foi perfurada para não interromper o contato do substrato com as camadas subsequentes (Figura 2). Os tubos de PVC foram envelopados com manta geotêxtil e para a fixação dela ao tubo foram utilizadas abraçadeiras de nylon em duas posições diferentes, na base e no topo deste (Figura 3).
Figura 2 – Manta geotêxtil perfurada Figura 3 – Fixação da manta geotêxtil com abraçadeiras de nylon
Fonte: Arquivo dos autores (2018). Fonte: Arquivo dos autores (2018).
Em sequência, o substrato foi implantado no interior dos tubos de PVC envelopados, e não foi compactado para não interferir na percolação da água até a vegetação.
2.3 MONITORAMENTO DO JARDIM
O monitoramento do jardim autoirrigável se realizou a partir da coleta de dados no período de março a abril de 2018 (durante 46 dias), com leituras diárias da lâmina de água do reservatório acoplado ao jardim para a verificação do comportamento deste. Devido ao curto prazo para análise e às intensas chuvas, precisou-se cobrir provisoriamente o jardim durante 35 dias (13/03/2018 a 17/04/2018) para verificar o comportamento da lâmina de água e a eficiência do sistema, simulando assim, um período de estiagem.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 MATERIAIS E MONITORAMENTO DO JARDIM AUTOIRRIGÁVEL
A proposta de montar o protótipo do jardim, atendeu as expectativas, porque a estrutura metálica disposta para suportar o peso do jardim desempenhou bem a função, pois possibilitou a visualização de medições e facilitou a manutenção dos materiais do sistema.
No que se refere à manta geotêxtil, observou-se a perfuração da mesma pela raíz da vegetação. Embora a manta tenha cumprido o papel neste experimento, recomenda-se utilizar uma manta com resistência mais elevada.
Na sequência são descritos os resultados obtidos com o material testado para possibilitar a capilaridade do jardim.
3.2 SUBSTRATO ENVELOPADO COM MANTA GEOTÊXTIL
Durante o período, em que o jardim estava exposto, devido à chuva, este se manteve em pleno funcionamento. Segundo informações do INMET (2018), foi verificado que no intervalo de 08/03/2018 a 12/03/2018 ocorreram intensas precipitações. Desta forma, o valor máximo de água extravasado no sistema autoirrigável durante a análise correspondeu a aproximadamente 69 L, o que significa que o protótipo na totalidade desempenhou as funções esperadas quanto ao aproveitamento de água.
O uso do substrato envelopado com manta geotêxtil, também apresentou êxito no quesito capilaridade do sistema. Na Figura 4 são apresentados os resultados do monitoramento deste substrato. Evidencia-se também, que o sistema se manteve úmido durante os 35 dias (13/03/2018 a 17/04/2018) em que esteve coberto, sendo a média variável da lâmina de água obtida entre 1 e 2 mm por dia no período de simulação de estiagem.
Figura 4 – Comportamento da lâmina de água do jardim autoirrigável
Fonte: Elaborado pelos autores (2018).
A partir dos resultados apresentados na Figura 4, nota-se que após 35 dias não expostos às situações climáticas normais, o jardim autoirrigável apresentou crescimento satisfatório da vegetação. Constatou-se, que lâminas inferiores a 48 mm não são viáveis para o desempenho do jardim autoirrigável, como foi observado que a lâmina mínima de água de 48 mm não estava sendo suficiente para efetuar a irrigação do sistema.
4. CONCLUSÃO
Com a expansão de métodos paisagísticos avançados para ampliar as áreas verdes urbanas, projetar e desenvolver o protótipo de um jardim autoirrigável, buscando obter o aproveitamento de águas pluviais, foi uma forma de inovar o método construtivo deste tipo de jardim. Nota-se, que de acordo com o monitoramento, o uso de substrato envelopado com manta geotêxtil se mostrou aceitável dentro dos parâmetros de análise desenvolvidos para o sistema. Nesse intervalo de tempo, realizou-se a simulação de estiagem observou-se o crescimento da vegetação, sendo que o jardim estudado foi autossuficiente nos dias em que não estava exposto às chuvas.
É importante dizer que o sistema estudado atendeu aos objetivos esperados, uma vez que se buscou mantê-lo úmido por capilaridade da água pluvial armazenada no reservatório e captar águas pluviais para aproveitamento. Portanto, percebeu-se que a sustentabilidade do sistema está intrinsecamente ligada às análises realizadas nos períodos de chuva e que o custo benefício deste sistema está diretamente associado à economia e aproveitamento de água. Recomenda-se, também, a adoção de materiais acessíveis para a construção do jardim autoirrigável, de forma adaptável à pequenas e grandes escalas.
REFERÊNCIAS
AUTODESK. Software AutoCAD. Disponível em:
<https://www.autodesk.com.br/products/autocad/overview>. Acesso em: 05 set. 2017.
BARGOS, D. C.; MATIAS, L. F. Áreas verdes urbanas: um estudo de revisão e proposta conceitual.
REVSBAU - Revista da Sociedade Brasileira de Arborização Urbana, Piracicaba, v. 6, n. 3, p.
172-188, set. 2011.
BENINI, S. M.; MARTIN, E. S. Decifrando as áreas verdes públicas. Revista Formação (online), Presidente Prudente, v. 2, n. 17, p. 63-80, 2010.
HERZOG, C. P.; ROSA, L. Z. Infraestrutura verde: sustentabilidade e resiliência para a paisagem urbana. Revista LABVERDE, São Paulo, n. 1, p. 92-115, 2010.
INMET – INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Consulta de dados da estação
convencional. Belo Horizonte, 2018. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=estacoes/estacoesConvencionais>. Acesso em: 18 abr. 2018.
KINZEL, K. Medidas de controle de escoamento na fonte: estudo de caso de reservação sob piso elevado. 2015. 90 f. Monografia (TCC) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Departamento de Engenharia Civil, Porto Alegre, 2015.
LONDE, P. R.; MENDES, P. C. A influência das áreas verdes na qualidade de vida urbana. Hygeia
- Revista Brasileira de Geografia Médica e da Saúde, Uberlândia, v. 10, n. 18, p. 264-272, jun.
2014.
REMASTER. Sistemas Construtivos: Tec Garden – Jardim autoirrigável. Disponível em: <https://www.remaster.com.br/tecgarden>. Acesso em: 10 set. 2017.
SCHERER, M. J.; FEDRIZZI, B. Jardins verticais: potencialidades para o ambiente urbano. In: ENCONTRO LATINOAMERICANO DE EDIFICAÇÕES E COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS, 7., 2013, Curitiba, PR. Anais... Curitiba: ELECS, 2013. p. 1-10.
