Parede verde – estudo e desempenho no conforto térmico do Bloco B da UTFPR – Campo Mourão

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

ELIVELTON DA SILVA MENDES

PAREDE VERDE – ESTUDO E DESEMPENHO NO CONFORTO

TÉRMICO DO BLOCO B DA UTFPR – CAMPO MOURÃO

CAMPO MOURÃO 2017

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ELIVELTON DA SILVA MENDES

PAREDE VERDE – ESTUDO E DESEMPENHO NO CONFORTO

TÉRMICO DO BLOCO B DA UTFPR – CAMPO MOURÃO

Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação apresentado à Disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 2, do Curso Superior em Engenharia Civil do Departamento Acadêmico de Construção Civil – DACOC - da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, para obtenção do título de bacharel em engenharia civil.

Orientadora: Profª. Dª. Vera Lúcia Barradas Moreira

CAMPO MOURÃO 2017

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TERMO DE APROVAÇÃO Trabalho de Conclusão de Curso

PAREDE VERDE – ESTUDO E DESEMPENHO NO CONFORTO TÉRMICO DO BLOCO B DA UTFPR – CAMPO MOURÃO

por

Elivelton da Silva Mendes

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi apresentado às 16h do dia 29 de dezembro de 2017 como requisito parcial para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL, pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Após deliberação, a Banca Examinadora considerou o trabalho aprovado.

Prof. Me. Roberto Widerski Prof. Me. Luiz Becher

( UTFPR ) ( UTFPR )

Profª. Drª. Vera Lúcia Barradas Moreira (UTFPR)

Orientadora Responsável pelo TCC: Prof. Me. Valdomiro Lubachevski Kurta

Coordenador do Curso de Engenharia Civil: Prof. Dr. Ronaldo Rigobello

A Folha de Aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso. Ministério da Educação

Universidade Tecnológica Federal do Paraná Câmpus Campo Mourão

Diretoria de Graduação e Educação Profissional Departamento Acadêmico de Construção Civil

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AGRADECIMENTOS

Certamente estes parágrafos não irão atender a todas as pessoas que fizeram parte dessa importante fase de minha vida. Portanto, desde já peço desculpas àquelas que não estão presentes entre essas palavras, mas elas podem estar certas que fazem parte do meu pensamento e de minha gratidão.

Reverencio a Profª. Dª. Vera Lúcia Barradas Moreira pela sua dedicação, orientação e momentos de aprendizado proporcionados por este trabalho e, por meio dele, eu me reporto a toda a comunidade da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) pelo apoio incondicional.

A todos os colegas gostaria de externar minha satisfação de poder conviver durante todo o período de estudo e pelo apoio e incentivo dedicados. Agradeço ao Professor Dr. Bogdan Demczuk Junior que contribuiu com o equipamento necessário para a concretização da pesquisa realizada neste trabalho.

Agradeço aos pesquisadores e professores da banca examinadora pela atenção e contribuição dedicadas a este estudo.

Gostaria de deixar registrado também, todo o meu reconhecimento à minha família, em especial meus pais Ademir e Rosângela, por todo amor, confiança, respeito e apoio incondicional recebidos, pois sem vocês não seria capaz de completar essa graduação. Expresso minha gratidão também aos amigos que me acompanharam e auxiliaram nessa jornada, em especial ao parceiro e companheiro André Gustavo, que sempre esteve ao meu lado, principalmente nos momentos difíceis, me dando suporte para não desistir.

Por fim, agradesço a Deus por abençoar e iluminar meus caminhos, guiando meus passos nessa jornada de conhecimento e crescimento, na busca de se tornar uma pessoa e um professional melhor.

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RESUMO

Desde a Revolução Industrial do século XVIII, o homem tem deixado o campo e suas paisagens naturais em busca de melhores condições de vida, o que repercutiu num desajuste urbano, tanto do ponto de vista ambiental, como económico e social. Resgatar o contato com a natureza tem sido um desafio nos grandes centros urbanos, visto que é cada vez maior a disputa por espaço. Assim os Jardins verticais se apresentam como uma alternativa para a questão, pois quando bem aplicados podem trazer grandes benefícios, que vão desde a amenização da temperatura até o conforto visual, traduzindo-se em qualidade de vida aos habitantes das cidades. Nesse contexto este trabalho objetivou explanar sobre a importância de ações sustentáveis na melhoria do meio de convivência urbano, com enfoque nos jardins verticais e sua capacidade de atenuar os ganhos indesejáveis de calor. Espera-se demonstrar o potencial de integração da vegetação aos edifícios, por meio de uma avaliação do conforto térmico do bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), caracterizando suas necessidades, bem como os benefícios da cobertura vegetal e por fim, apresentar uma proposta de jardim vertical para o bloco.

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ABSTRACT

Since the Industrial Revolution of the XVIII century, man has left the countryside and its natural landscapes in search of better living conditions, which has repercussions in an urban mismatch, from the environmental, economic and social point of view. Redeeming contact with nature has been a challenge in large urban centers, as the space dispute is increasing. Thus, vertical gardens present themselves as an alternative to the question, since when applied well they can bring great benefits, ranging from the softening of the temperature to the visual comfort, translating into quality of life to the inhabitants of the cities.

In this context, this work aimed to explain the importance of sustainable actions in the improvement of the urban environment, with a focus on vertical gardens and its ability to attenuate undesirable heat gains. It is hoped to demonstrate the potential of integrating the vegetation to the buildings, by means of an evaluation of the thermal comfort of block B of the Federal Technological University of Paraná (UTFPR), characterizing their needs, as well as the benefits of vegetation cover and, finally, to present a vertical garden proposal for the block.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1–SISTEMA HIDRÓPICO. ... 21

FIGURA 2–SISTEMA ECOPAREDE MANUTE. ... 22

FIGURA 3–KIT ECO-9WALLGREEN. ... 23

FIGURA 4–SISTEMA COM PAINEL DE ALUMINIO, TIPO FYTOWALL. ... 23

FIGURA 5–SISTEMA DE BLOCO CERÂMICO. ... 24

FIGURA 6–SEGUNDO JARDIM VERTICAL EM PRÉDIO VIZINHO AO MINHOCÃO, EM SÃO PAULO. ... 26

FIGURA 7–JARDIM VERTICAL DO MUSEU CAIXA FORUM. ... 27

FIGURA 8–INCIDENCIA SOLAR NO BLOCO B DA UTFPR–CAMPO MOURÃO ... 28

FIGURA 9–INCIDÊNCIA DA RADIAÇÃO SOLAR NO BLOCO B DA UTFPR–CAMPO MOURÃO ... 29

FIGURA 10–SALA 105 ... 30

FIGURA 13–TERMÔMETRO THERMOMETERDM6802B. ... 32

FIGURA 14–GRAFICO DE TEMPERATURAS DA SALA 105–PRIMEIRO TRIMESTRE. ... 34

FIGURA 17–GRAFICO DE TEMPERATURAS DA SALA 105–SEGUNDO TRIMESTRE. ... 36

FIGURA 20–DETALHAMENTO DO SISTEM WALLGREEN. ... 39

FIGURA 21–PROJEÇÃO TRIDIMENSIONAL DO BLOCO B COM A APLICAÇÃO DO JARDIM VERTICAL. ... 40

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1–SINTESE DOS TIPOS DE JARDINS VERTICAIS. ... 19 TABELA 2–CARACTERÍSTICAS DAS SALAS ANALISADAS DO BLOCO B DA UTFPR–CAMPO MOURÃO. ... 30

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SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...9 2. OBJETIVOS ...10 2.1 Objetivo Geral ...10 2.2 Objetivos Específicos ...10 3. JUSTIFICATIVA ...11 4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ...12 4.1 Sustentabilidade ...12 4.2 Edificações sustentáveis ...12 4.3 Conforto ambiental...13 4.3.1 Conforto acústico ...14 4.3.2 Conforto luminoso ...14 4.3.3 Conforto térmico ...15 4.4 Jardim vertical ...17

4.5 Tipos de jardim vertical ...18

4.5.1 Cortina verde ...20

4.5.2 Parede verde ...20

4.5.2.1 Sistema hidrópico ...21

4.5.2.2 Sistema caixa de substrato ...22

4.5.2.3 Sistema suporte plástico ...22

4.5.2.4 Sistema com painel de alumínio ...23

4.5.2.5 Sistema com bloco cerâmico ...24

4.6 Impacto térmico do jardim vertical ...24

4.7 Obras de referência ...25

4.7.1 Empenas cegas do Elevado Costa e Silva em São Paulo (SP) ...25

4.7.2 Museu de arte contemporânea Caixa Forum em Madrid ...26

5. METODOLOGIA DE PESQUISA ...28

5.1 Caracterização construtiva do bloco ...29

5.2 Obtenção e tratamento de dados ...31

5.2.1 Análise térmica ...31

5.2.2 Desenvolvimento do projeto de parede verde ...33

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6.1 Análise térmica ...34

6.2 Descrição do projeto ...37

7. CONCLUSÃO ...42

REFERÊNCIAS ...44

ANEXOS ...49

ANEXO A – Projeto arquitetônico do bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - campus de Campo Mourão. ...49

ANEXO B –Tabela de temperaturas das salas 105, 106 e 107 do bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – campus de Campo Mourão...54

ANEXO C – Projeto de jardim vertical para o bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – campus de Campo Mourão...56

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1. INTRODUÇÃO

O desenvolvimento urbano, a poluição e o aumento da temperatura fazem parte da atual conjuntura da sociedade, fatores que se tornam cada vez mais influentes no que se refere a qualidade de vida.

A vegetação tem sido sistematicamente utilizada como estratégia de condicionamento ambiental, integrando estratégias bioclimáticas utilizadas por profissionais da construção civil, com o intuito de melhorar o meio ambiente urbano. Dentre esses preceitos, a grande demanda pelo uso do solo urbano induz ao surgimento de novas pesquisas, que buscam diferentes formas de devolver a vegetação para as cidades.

Os sistemas de arborização vertical mais conhecidos como “Jardins Verticais” constituem-se de uma cobertura vegetal, aplicada sobre a edificação ou afastada dela, variando de acordo com as necessidades de projeto. Com o aumento da preocupação sobre os aspectos ambientais da construção civil, a ação sustentável tem se tornado foco de muitas pesquisas, a fim de delimitar as propriedades e benefícios, bem como a durabilidade, manutenção, plantas e materiais envolvidos neste processo.

O intuito deste trabalho, baseia-se em explanar sobre a importância de ações sustentáveis na melhoria do meio de convivência urbano, com enfoque nos jardins verticais e sua capacidade de atenuar os ganhos indesejáveis de calor. Espera-se demonstrar o potencial de integração da vegetação nos edifícios, como estratégia de condicionamento passivo, obtendo assim ganhos significativos no conforto ambiental. Além da contextualização sobre os jardins verticais, busca-se fazer uma proposta de jardim vertical para o bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e por meio de um monitoramento da temperatura e de uma base de dados, demonstrar o impacto do projeto no conforto térmico dos usuários.

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2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral

Avaliar o conforto térmico do Bloco B da UTFPR - campus de Campo Mourão e propor um projeto de parede verde, como alternativa de atenuação da temperatura interna.

2.2 Objetivos Específicos

 Explanar sobre os Jardins Verticais, seus benefícios e levantar dados teóricos sobre seu impacto térmico em uma superfície;

 Levantar o posicionamento e a incidência solar do bloco B da UTFPR – Campo Mourão e avaliar o conforto térmico das salas analisadas;

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3. JUSTIFICATIVA

A população brasileira aumentou aproximadamente 37% nos últimos 50 anos, e cerca de 84% desta vive em áreas urbanas, conforme o censo demográfico realizado em 2010 (IBGE, 2011).

Mesmo com a disseminação dos conceitos de qualificação ambiental e sustentabilidade ainda nos deparamos com o uso e ocupação do solo urbano de forma abusiva e desordenada, principalmente devido a interesses econômicos. Tendo em vista o conforto ambiental e a sua inter-relação com a natureza, os jardins verticais surgem para contrapor esse cenário, aumentando significativamente as áreas vegetadas sem grande interferência no uso e ocupação do solo.

Os jardins verticais além de seu belo aspecto estético possuem características relevantes para sua implantação, como redução no efeito ilha de calor, aumento da qualidade e da umidade relativa do ar, controle da incidência solar e principalmente arrefecimento natural à edificação.

O sistema de jardim vertical é visto como alternativa para melhorar a qualidade de vida urbana, seguindo os ideais de sustentabilidade. No entanto, integrar à vegetação aos edifícios ainda é um desafio, mas é uma das formas de melhorar a qualidade do ar, reduzir impactos térmicos e controlar a incidência solar, sem grande interferência na ocupação do meio. Trazer o conforto para os usuários é essencial, ainda mais em atividades que exigem concentração, diante disso esse trabalho visa demonstrar o desconforto térmico em salas de aula de um dos blocos da UTFPR do campus de Campo Mourão e a partir desses dados propor um jardim vertical para o mesmo, como forma de atenuação dos ganhos indesejáveis de calor.

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4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4.1 Sustentabilidade

Para suprir as necessidades humanas são necessários recursos. O termo sustentabilidade baseia-se no modo de suprir essas necessidades sem comprometer as próximas gerações. A sustentabilidade está atrelada a aspectos econômicos e sociais, de modo a gerir nosso meio de forma inteligente e garantir o desenvolvimento causando o menor impacto ambiental.

A noção de sustentabilidade tem duas origens. A primeira, na biologia, por meio da ecologia. Refere-se à capacidade de recuperação e reprodução dos ecossistemas (resiliência) em face de agressões antrópicas (uso abusivo dos recursos naturais, desflorestamento, fogo etc.) ou naturais (terremoto, tsunami, fogo etc.). A segunda, na economia, como adjetivo do desenvolvimento, em face da percepção crescente ao longo do século XX de que o padrão de produção e consumo em expansão no mundo, sobretudo no último quarto desse século, não tem possibilidade de perdurar. Ergue-se, assim, a noção de sustentabilidade sobre a percepção da finitude dos recursos naturais e sua gradativa e perigosa depleção. (NASCIMENTO, 2012, p. 51)

O conceito de sustentabilidade ganha corpo e expressão política através da percepção de uma crise ambiental global, essa evolução percorreu um longo caminho até a concepção atual. Nascimento (2012, p.52), “data que as origens estão plantadas na década de 1950, quando pela primeira vez a humanidade percebe a existência de um risco ambiental global: a poluição nuclear”.

Desde então as discussões mundiais têm se repetido, visando definir medidas de contenção dos impactos ambientais, dentre essas está o Relatório de Brundtland (1987), a Eco-92 (1992), o Protocolo de Quioto e a Rio+20 (2012). Com tal contexto político a sustentabilidade tem influenciado no âmbito profissional de diversas áreas, que em certos momentos se reúnem para trabalhar em conjunto na busca de soluções inteligentes para tais desafios. Segundo Corrêa (2009, p. 11), o conceito de Desenvolvimento Sustentável é apresentado aos temas relacionados a sistemas que envolvem a Construção Civil pela primeira vez na década de 80 pelo Relatório Brundtland, dando origem ao conceito de edificações sustentáveis.

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As edificações sustentáveis renovam os conceitos, métodos e materiais utilizados, no intuito de extinguir ou amenizar os impactos ambientais. Nascimento (2009), relata que as operações relacionadas com a construção ou demolição de edifícios, causam degradação ambiental, consumindo recursos naturais e gerando resíduos. Os edifícios e suas áreas de circulação utilizam materiais que aumentam o consumo energético e as superfícies impermeáveis, assim como contribuem para a redução das áreas verdes, elemento essencial para a qualidade de vida.

Construir de maneira sustentável, além dos fatores ambientais, se tornou uma necessidade de mercado, pois com o aumento da competitividade, trazer um diferencial, não só em termos de materiais, mas em termos de economia, pode ser um fator decisivo no mercado. Junqueira (2016), conclui em seu trabalho que as construções sustentáveis possuem maior visibilidade de mercado, além de que valorizam a imagem e marca da empresa.

Os termos conforto e economia, são os precursores do interesse econômico nas edificações sustentáveis, pensar no conforto de uma forma ecológica e sustentável pode significar economia, dentro deste ideal, cabe citar o questionamento sobre o clima urbano, pois sentimos cada vez mais o impacto da variação de temperatura, ou seja, as medidas para proporcionar conforto ambiental dentro do meio urbano são cada vez mais necessárias. Segundo Romero (1988, p.123):

[...], da análise do aspecto do solo construído ou modificado pela ação do homem destaca-se o processo de urbanização que, ao substituir por construções e ruas pavimentadas a cobertura vegetal natural, altera o equilíbrio do microambiente. Isto produz distúrbios no ciclo térmico diário, devido às diferenças existentes entre a radiação solar recebida pelas superfícies construídas e a capacidade de armazenar calor dos materiais de construção. O tecido urbano absorve calor durante o dia e o re-irradia durante a noite. A isto se deve acrescentar o calor produzido pelas máquinas e homens concentrados em pequenos espaços da superfície terrestre.

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4.3 Conforto ambiental

Sol, vento e umidade relativa são fatores característicos do conforto bioclimático e estão intimamente interligados. A associação entre construções, clima e vegetação influi diretamente no clima urbano e consequentemente no conforto de seus usuários.

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O conforto ambiental pode ser entendido como a adequação das necessidades do corpo humano ao meio ambiente, gerando uma sensação de bem-estar. As edificações agem assim como uma interface entre o ser humano, suas necessidades e os rigores do clima. Sendo assim, é de extrema importância que esta interface seja eficiente na escolha do sítio, na utilização de materiais de construção, orientação da edificação, eficiência das aberturas, estudo da ventilação e da insolação, ganhos e perdas térmicas, estudo do micro e do macroclima, impacto ambiental, vegetação e aspectos culturais (ROCHA, 2004, p. 8).

Existem diversos fatores que influenciam no conforto e dependem das necessidades de trabalho, além disso, existem fatores externos que podem variar ao longo do tempo. Cabe ressaltar três fatores cruciais a serem avaliados dentro do conforto ambiental: térmico, acústico e luminoso.

A NR17/Ergonomia de 1990 estabelece as condições ambientais de trabalho, que devem estar adequadas às características psicofisiológicas dos trabalhadores e à natureza do trabalho a ser executado.

4.3.1 Conforto acústico

Se refere aos níveis de ruídos ao qual estamos expostos no dia a dia. Para o Ministério da Saúde (2006), o termo ruído é usado para descrever sons indesejáveis ou desagradáveis, estes influenciam no comportamento humano, diminuindo a produtividade e elevando os níveis de estresse, além de que quando expostos a altos índices ou por um longo período, podem causar danos irreversíveis.

Para a NR17/Ergonomia de 1990 os níveis de ruído são estabelecidos na NBR 10152, norma brasileira registrada no INMETRO, para as atividades que possuam as características definidas, para as que não apresentam correlação com a norma, o nível de ruído aceitável, para efeito de conforto é de até 65 dB e a curva de avaliação de ruído de valor não superior a 60 dB.

4.3.2 Conforto luminoso

A luz apesar de muitas vezes ser um fator subestimado possui grande influência dentro do conforto ambiental, pois permite a localização e identificação de pessoas e materiais e sendo fundamental em atividades de leitura e compreensão.

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Os cuidados com a iluminação devem surgir desde a idealização do projeto, pois um bom projeto luminotécnico, com o uso adequado de cores e contrastes aliado ao aproveitamento adequado da luz natural, produz um ambiente com pouca fadiga, monotonia e acidentes aumentando a produtividade (LIDA, 2005).

4.3.3 Conforto térmico

O conforto térmico visa estabelecer as condições de temperatura, ventilação e umidade, necessárias para que um ambiente esteja adequado às atividades e ocupação humana, bem como estabelecer métodos e princípios para uma detalhada análise térmica de um ambiente. Segundo a ASHRAE Standard 55/2004, o conforto térmico é assim definido: “Conforto térmico é a condição da mente que expressa satisfação com o ambiente térmico”.

De acordo com a NR17/Ergonomia (BRASIL 1990), o índice de temperatura efetiva deve estar entre 20ºC e 23ºC, a velocidade do ar não pode ser acima de 0,75m/s, e a umidade do ar não deve ser inferior a 40%.

Os estudos sobre conforto térmico visam estabelecer as condições necessárias para a concepção de um ambiente ergonomicamente adequado às atividades e ocupação humanas, bem como estabelecer métodos e princípios para uma detalhada análise térmica de um ambiente. Segundo Lambert, Xavier e Goulart (2008), os estudos sobre o conforto térmico de um ambiente se dividem em dois grupos:

 Pesquisas em câmaras climatizadas: que consistem em análises realizadas no interior de ambientes controlados, onde as variáveis são manipuladas a fim de se encontrar a melhor combinação possível entre elas, fornecendo subsídios para o equacionamento de cálculos analíticos.

 Pesquisas de campo: são aquelas realizadas em ambientes reais, seguindo atividades rotineiras, sem interferência do pesquisador.

Mesmo com o crescente interesse por parte dos pesquisadores sobre todas as variáveis que influenciam no conforto térmico, no Brasil, ainda não existe uma norma regulamentadora específica para tais estudos, no entanto existem normas internacionais, dentre elas podemos destacar:

 ISO 7730/2005: Ergonomia do ambiente térmico – Determinação analítica e interpretação de conforto térmico pelo método do PMV (Predicted Mean Vote)

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e PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) índices locais e critérios de conforto térmico.

 ISO 7726/1996: Ambientes térmicos – Especificações relacionadas aos instrumentos e métodos para medição dos parâmetros físicos ambientais.  ASHRAE Standard 55/2004: Ambientes Térmicos - Condições para ocupação

humana.

As normas e padrões internacionais estabelecem seus parâmetros com base em estudos em câmaras climatizadas, que por serem ambientes controlados, não retratam fielmente os aspectos naturais desprezando fatores relativos à circulação e fluxo de pessoas, adaptação e controle dos indivíduos ao ambiente, ou seja, desconsidera o fato de uma pessoa abrir e fechar portas e janelas, ligar e desligar sistemas de ventilação e até mesmo entrar e sair do ambiente.

Xavier (2000), relata que a predição da situação de conforto térmico de ambientes internos com usuários em atividades sedentárias é normalmente feita seguindo a metodologia prevista na ISSO 7730/2005, que utiliza o modelo PMV/PPD. Contudo o autor em sua análise conclui que essa metodologia pode levar a resultados não condizentes à realidade, visto que está baseada em uma pesquisa em câmara climatizada, ou seja, desprezando algumas variáveis.

O uso de pesquisas de campo na predição do conforto térmico pode levar a resultados diversos, no entanto expressam a tendência natural de reação do ser humano à mudanças no ambiente, onde se busca restaurar as condições de conforto ou simplesmente atenuar o impacto (NEGREIROS, 2010).

O ser humano de forma intuitiva busca o seu estado de conforto, estar em contato com elementos naturais torna o ambiente mais agradável, considerando as plantas são meios de liberação de oxigênio para a atmosfera, diminuindo o dióxido de carbono, fator crucial na melhoria da qualidade do ar. Esses aspectos fazem parte da concepção do conforto ambiental e influenciam diretamente na qualidade de vida de seus usuários.

A aplicação de jardins nas fachadas dos edifícios é um contributo para a sustentabilidade devido ao aumento das áreas ajardinadas das cidades, que são cada vez mais escassas, tendo em conta o crescimento dos aglomerados urbanos onde os espaços vegetais vão sendo substituídos por pavimentos de asfalto ou outros, ao longo do tempo (PINHO; LOPES, s.d.).

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4.4 Jardim vertical

Nunes (2014) define jardim vertical como uma intervenção paisagística em paredes externas e/ou internas dos edifícios, que são cobertas por vegetação através de técnicas especializadas.

Apesar da disseminação dos jardins verticais ser recente, o uso de vegetação em superfícies verticais possui diversos registros durante a história em civilizações como os gregos, romanos e egípcios. Taylor (2014), afirma que o conceito de jardins murados (walled gardens) data de séculos, pois há registros que mostram os antigos jardins egípcios, por volta de 3000 a.C., já estabeleceram a tradição de compartimentos separados por paredes e caramanchões cobertos de plantas. Na Pérsia, os chamados “jardins de paraíso” eram vastas áreas ajardinadas, com paredes cobertas por monumentais videiras e árvores frutíferas.

No entanto, segundo Pereira (2014), foi na passagem do século XIX para o XX que começaram a aparecer as primeiras discussões e teorias ecológicas para o emprego de jardins verticais com enfoque ambiental, passando estes a serem explorados como um mecanismo que pode ajudar a amenizar os problemas ligados ao conforto ambiental e a preservação da natureza.

Neste cenário os jardins verticais veem ganhando espaço, por se tratar de uma alternativa que não interfere na ocupação urbana. Porém suas vantagens e desvantagens ainda são questionadas, devido à falta de dados e estudos.

Sousa (2012), cita como benefícios dos jardins verticais para a envolvente urbana a redução do efeito ilha de calor, o aumento da biodiversidade, a melhoria da qualidade do ar exterior, assim como um melhoramento da estética do edifício e envolvência do mesmo com uma imagem natural. Já para o aspecto interno do edifício destaca-se o contributo para a eficiência energética, a proteção da estrutura do próprio edifício, as melhorias na qualidade do ar interior e a proteção acústica.

Contudo, para que um jardim vertical seja um elemento benéfico à edificação é necessário um estudo delimitado pelo objetivo da implantação, a partir disso será escolhido o tipo de jardim, as plantas, irrigação, adubação, estrutura e tudo que for necessário para a elaboração do projeto. A escolha das plantas também é um fator decisivo na concepção do jardim, pois deve-se levar em conta seu aspecto de

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desenvolvimento, plantas com elevado sistema radicular podem der prejudiciais ao jardim ou até mesmo à edificação, Patrick Blanc (2008, p.76) através de seus estudos avalia que esta flora sem os devidos cuidados e manutenção, muitas vezes tem um impacto destrutivo sobre as estruturas, especialmente em regiões tropicais cujo desenvolvimento é acelerado.

A maior crítica aos jardins verticais recai, segundo o arquiteto português Luís de Garrido (2011), sobre seu custo-benefício, pois se trata de uma técnica com um valor bem mais elevado que o de uma fachada convencional, tanto na aplicação quanto posterior manutenção, já que depende de profissionais especializados, assim como eventuais trocas de plantas e reparos no sistema. O projeto é o que define o desempenho do jardim vertical, logo deve ser executado por um profissional especializado, evitando manutenções não programadas e problemas indesejados.

Existem diversas formas de ajardinar uma fachada, o tipo de sistema adotado depende do resultado pretendido, do local a se instalar e do orçamento disponível. As classificações de autores ou mesmo de empresas técnicas destes sistemas são diversas, por vezes de formas diferentes, porém quando analisados, os princípios técnicos são basicamente os mesmos.

4.5 Tipos de jardim vertical

A vegetação das superfícies verticais se dá através das plantas que podem ser enraizadas no solo, no material da parede ou em painéis modulares, definindo o sistema de construção adotado, de acordo com o seu método de crescimento. Não são considerados exemplos de usos vegetais em ambientes internos, visto que estes são usados sobretudo com fins estéticos e não para a sustentabilidade do edifício.

Valesan, Fedrizzi e Sattler (2010, p. 56), classificam em dois tipos de sistemas de jardim vertical: sistema auto aderente, que pode ser chamado de fachada verde ou cortina verde e o sistema com necessidade de suporte, conhecido também como parede viva ou parede verde.

A tabela 1 apresenta uma síntese destes sistemas, juntamente com algumas das possíveis técnicas a serem adotadas.

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Tabela 1 – Sintese dos tipos de jardins verticais.

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4.5.1 Cortina verde

Caracterizada pelo uso de plantas trepadeiras, que por meio de suas raízes adventícias ou gavinhas ramificadas se alastram pelo suporte ou na própria alvenaria. Scherer, (2014, p. 36) define a cortina verde como:

[...], sistema em que é necessária a instalação de algum tipo de suporte ao longo do qual a vegetação trepadeira irá se desenvolver. Os suportes podem variar quanto aos materiais usados, ao formato, a distância entre os apoios e também ao afastamento da parede.

As espécies propícias são inúmeras, dependendo de cada região. Alguns exemplos para o sul do Brasil são a Lonicera japonica (madressilva), Wisteria floribunda (glicínia), Thunbergia grandiflora (tumbérgia-azul). (VALESAN, FEDRIZZI e SATTLER, 2010, p.36)

O sistema direto, onde a vegetação utiliza a própria alvenaria como suporte, deve ser analisado com cuidado, pois uma vegetação agressiva pode danificar a alvenaria. Patrick Blanc (2008, p. 77) relata que vários estudos têm demonstrado os efeitos nocivos da vegetação, principalmente em habitações mais antigas e edifícios como igrejas e templos, nestes casos a vegetação já se alastrou, por não receber nenhum tipo de controle ou manutenção. No entanto, o sistema independente, que faz uso de uma estrutura a parte, facilita os cuidados e permite diferentes tipos de arranjos. Em uma região onde a variação de temperatura é grande durante o ano, é interessante o uso de vegetação caduca, pois nos meses quentes está folhosa, proporcionando sombra e no inverno perde as folhas, permitindo a passagem da luz.

A nutrição das plantas na cortina verde é simples, pois baseia-se no uso do próprio solo, ou dependendo da capacidade de cobertura da planta necessita de caixas com solo, dispostas ao longo da estrutura. Como o método dispensa sistemas complexos de irrigação seu custo é mais acessível, tornando-o mais atrativo que os demais.

4.5.2 Parede verde

Para Carpenter (2014, p. 7), a parede verde pode ser definida como uma parede composta de plantas cultivadas em suportes verticais, sistemas que são geralmente ligados a uma parede da edificação, embora possam ser autoportantes.

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O método é baseado em painéis modulares, cada um dos quais contém o seu próprio solo ou outros meios artificiais de crescimento, como por exemplo, espuma, feltro e lã mineral, tendo como base a cultura hidropônica. A nutrição é balanceada para fornecer todo ou parte do alimento e da água que a planta necessita. As plantas indicadas para estes sistemas são pequenos arbustos, que não crescem naturalmente na vertical.

Para a concepção de uma parede verde existem diversos sistemas, geralmente desenvolvidos por empresas que se especializam nessa área. No que se segue, estão alguns desses sistemas e suas características básicas.

4.5.2.1 Sistema hidrópico

O sistema hidrópico é o mais antigo, desenvolvido por Patrick Blanc botânico francês que revolucionou com a criação do método, consiste em uma estrutura metálica ou de madeira, afastada da alvenaria formando um corredor de ar. Nesta estrutura é colocada uma placa de PVC com 10 milímetros de espessura, no qual estão grampeadas duas camadas de manta, tipo um feltro, com 3 milímetros de espessura que imitam musgos e apoiam as raízes das plantas. Uma rede de tubos controlados por válvulas fornece por capilaridade uma solução nutritiva, que contém os minerais necessários para o crescimento das plantas. O excesso de água é recolhido na parte inferior da parede por uma calha e é injetado novamente na rede de tubos, formando um circuito fechado (BLANC, 2008, p. 97). A figura 1 ilustra o sistema hidrópico.

Figura 1 – Sistema Hidrópico.

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4.5.2.2 Sistema caixa de substrato

Consiste em módulos verticais de plástico reciclado, fixos por estruturas de aço tratado à parede por parafusos. Os módulos de plástico têm a finalidade de armazenar o substrato da planta, assim como a água e nutrientes. O sistema, ilustrado na figura 2, é pensado de forma a reduzir ao máximo o seu peso utilizando materiais leves, além de possuir pouca capacidade de armazenamento de substrato, o que permite um peso final médio de 50kg/m² (ECOTELHADO, s.d.).

Figura 2 – Sistema ecoparede manute.

Fonte: ECOTELHADO.

4.5.2.3 Sistema suporte plástico

Sistema modular apresentado na figura 3, é pré-fabricado, composto por módulos de plástico, onde posteriormente se instalam as plantas em vasos individuais. O sistema é de fácil aplicação, pois cada módulo suporta individualmente o seu peso, não havendo sobrecarga pela sua maior expansão vertical. Depois da instalação, o substrato das plantas é colocado em sacos de filtro, de forma individual e fechados por um fio, de forma a garantir que apenas a folhagem fique exposta, sendo posteriormente colocadas em vasos de plástico, apropriados para se fixarem horizontalmente nos módulos. (WALLGREEN, s.d.).

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Figura 3 – Kit Eco-9 Wallgreen.

Fonte: Wallgreen – Jardins verticais.

4.5.2.4 Sistema com painel de alumínio

O sistema conhecido como “Fytowall” consiste numa série de painéis modulares de espuma branca obtida através de resina de aminoplásto, que serve de substrato às plantas. É uma estrutura leve, firme e esponjosa de pH neutro. Trata-se de um sistema muito eficiente para uma vasta gama de plantas e tipos de clima. É rápido de construir e fácil de usar, incluindo um sistema de rega automática de gotejamento por gravidade, responsável pela manutenção a nível de nutrientes para a planta. Para além de utilizado no exterior, este sistema também poderá ser instalado no interior, em qualquer tipo de parede e superfície (FYTOGREEN, 2010). O sistema está ilustrado na figura 4 a seguir.

Figura 4 – Sistema com painel de aluminio, tipo FYTOWALL.

(26)

4.5.2.5 Sistema com bloco cerâmico

Baseado em tijolos cerâmicos pré-fabricados e não estruturais, com cavidades para o substrato das plantas. Os blocos são colados a uma parede já existente, fazendo-se necessária a impermeabilização da superfície, a fim de evitar eventuais infiltrações. A rega e nutrição das plantas se dá por um sistema artificial por gotejamento. Por se tratar de um sistema de simples implantação, onde não é necessária mão de obra especializada, o custo é reduzido significativamente em relação aos demais sistemas (WALL GREEN CERAMIC, s.d.). A seguir na figura 5 é possível visualizar o bloco individualmente e o sistema de irrigação, juntamente com os possíveis resultados.

Figura 5 – Sistema de bloco cerâmico.

Fonte: Wall Green Ceramic, s.d.

4.6 Impacto térmico do jardim vertical

A impermeabilização do solo causada pelas construções e vias de circulação, levam ao aumento das superfícies refletoras, que quando expostas ao sol aumentam significativamente a temperatura local. Estas superfícies podem atingir temperaturas cerca de 27 a 50°C acima da temperatura do ar em dias de verão, tornando a sensação térmica bastante desagradável. (ARAGÃO, 2011)

As paredes vivas ou paredes verdes surgem como elemento de proteção da envoltória de residências e edifícios para os profissionais de arquitetura e engenharia, devido a sua capacidade de minimizar o ganho de calor, ou seja, proporcionam conforto térmico sem o uso de sistemas artificiais.

(27)

Um estudo conduzido por Wong, et al. (2009) simula, por meio de programas computacionais, as temperaturas médias radiantes para edificações similares com e sem a cobertura vegetal para Singapura, no norte da Indonésia. Os resultados foram de 24,01 ºC para a edificação com vegetação aderida em todas as fachadas e de 34,39 ºC para a edificação sem vegetação, diferença de mais de 10º.C, tanto para o meio interno quanto externo.

O potencial dos jardins verticais pode variar de acordo com a localização geográfica, devido ao tipo de clima de cada região. Em Campinas (SP), foi realizado um experimento com o sistema de parede viva, que investigou a influência de uma de suas tipologias sobre o comportamento térmico da envoltória e do interior da edificação. Na envoltória a pele vegetal não amorteceu arbitrariamente a temperatura superficial, mas tendeu a estabilizá-la dentro de determinado intervalo de temperatura (23-27 ºC), o qual é considerado adequado para o conforto térmico humano. Já no interior do edifício obteve-se um comportamento estabilizador similar, mantendo da temperatura do ar num intervalo de 24 a 28ºC. (MATHEUS, et al, 2016).

4.7 Obras de referência

4.7.1 Empenas cegas do Elevado Costa e Silva em São Paulo (SP)

O projeto apresentado na figura 6, foi desenvolvido pelo Movimento 90º, que reúne profissionais que visam uma cidade mais verde. Em 2013, o movimento fez um projeto-piloto no local, onde durante quase um ano e meio a parede de um prédio ficou coberta com cinco mil plantas. O movimento pretende construir 10 jardins verticais em fachadas ao longo do elevado, mais conhecido como “Minhocão”, sendo que dois já foram executados, o edifício da figura 6 possui 561 metros quadrados de cobertura vegetal com espécies da mata atlântica. (LEITE, G1 São Paulo, 2016)

(28)

Figura 6 – Segundo jardim vertical em prédio vizinho ao Minhocão, em São Paulo.

Fonte: G1 São Paulo, 2016 (Foto: Newton Menezes/Futura Press/Estadão Conteúdo).

4.7.2 Museu de arte contemporânea Caixa Forum em Madrid

O jardim da figura 7, se localiza em uma das paredes exteriores do museu Caixa Forum, foi projetado pelos arquitetos suíços Herzog & Meuron e executado pelo botânico Patrick Blanc. Nele, há 15 mil plantas de mais de 250 espécies diferentes, cobrindo uma das paredes de 460 m² da antiga estação de energia de 1899 que abriga o museu (BLANC, 2008, p. 179).

(29)

Figura 7 – Jardim vertical do museu Caixa Forum.

(30)

5. METODOLOGIA DE PESQUISA

Para a seleção da edificação objeto deste estudo, foram considerados parâmetros como o gabarito da instituição, a tipologia arquitetônica, a utilização do bloco e a incidência solar, sendo tomado como objeto de estudo o Bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus de Campo Mourão. A figura 8 demonstra o percurso do sol sobre o bloco em relação as horas do dia.

Figura 8 – Incidencia solar no bloco B da UTFPR – Campo Mourão

Fonte: SunEarthTools.

Já para a seleção das salas a serem estudadas, as considerações foram quanto ao número de alunos, tempo de permanência, ausência de sistemas de condicionamento de ar e maior incidência solar, sendo selecionadas as salas 105, 106 e 107. Na figura 9 é possível observar pela direção das linhas amarelas a forma como a radiação solar incide no bloco em relação as horas do dia.

(31)

Figura 9 – Incidência da radiação solar no bloco B da UTFPR – Campo Mourão

Fonte: SunEarthTools.

5.1 Caracterização construtiva do bloco

Trata-se de uma edificação, com dois pavimentos, localizada na Via Rosalina Maria dos Santos, 1233 CEP 87301-899 Caixa Postal: 271 Campo Mourão - PR - Brasil. O andar térreo é composto por laboratórios, onde são ministradas, na maior parte, disciplinas do curso de Engenharia Eletrônica. Já o segundo andar é inteiramente de salas de aula utilizadas por diversos cursos da instituição.

A estrutura do edifício, que está detalhada no anexo A, foi executada em pré-moldados de concreto armado, com vedações em alvenaria de tijolos cerâmicos, a laje é em concreto com nivelamento e pintura, o piso em granitina e o forro do pavimento superior em PVC 10mm. Todas as paredes são de 15 cm de espessura, que internamente são acabadas com reboco e pintura lisa em tinta acrílica e no exterior do edifício o acabamento se dá por placas de litocerâmica vitrificada, com cobertura prevista de duas demãos de verniz, há também brises de placas cimentícia protegendo as janelas do edifício.

As salas analisadas 105,106 e 107, são referentes ao segundo piso e todas possuem piso em granitina e forro de PVC 10mm, no entanto possuem algumas

(32)

particularidades, que podem ser observadas na tabela 2 e figuras 10, 11 e 12, respectivamente.

Tabela 2 – Características das salas analisadas do bloco B da UTFPR – Campo Mourão.

Sala _{piso (m²)}Área de Área de janela de _{correr (m²)} _{basculante (m²)}Área de janela Sistema de _ventilação

105 75,17 20,68 8,35 Ventilador

106 75,56 20,68 8,37 Ventilador

107 75,56 20,68 8,37 Ventilador

Fonte: Pelo autor. Figura 10 – Sala 105

Fonte: Pelo autor. Figura 11 – Sala 106

(33)

Figura 12 – Sala 107

Fonte: Pelo autor.

5.2 Obtenção e tratamento de dados 5.2.1 Análise térmica

A coleta de dados deu-se entre abril e junho, agosto e outubro de 2017, totalizando um período de seis meses e abrangendo três estações do ano, outono, inverno e primavera.

Existem diversos fatores que influenciam no conforto térmico de um ambiente, como a temperatura interna, umidade relativa, velocidade do ar, etc. Para a realização dos objetivos da pesquisa, uma análise superficial sobre o conforto térmico do bloco é satisfatória. Além disso, Humphreys1_{(1976 apud Xavier, 2000, p.45) correlacionou}

a partir das pesquisas de campo realizadas até então, concluindo que a temperatura confortável para convívio humano pode ser estimada a partir das temperaturas médias internas dos ambientes, apresentando variação de mais ou menos 1º C.

Por conseguinte, apenas a temperatura interna das salas foi aferida utilizando um termômetro portátil digital da marca TERMOMETER, modelo DM6802B, com duplo sensor, calibrado segundo a NBR 14610, este modelo ilustrado na figura 13, apresenta medições na faixa de -50ºC a 1300ºC, com variação de ±1ºC.

1_{HUMPHREYS, M. A. Field Studies of Thermal Confort Compared na Applied. Building Services}

(34)

Figura 13 – Termômetro THERMOMETER DM6802B.

Fonte: Pelo autor.

Para efeito de comparação, os dados da temperatura ambiente externa foram extraídos do site do Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/INPE), alimentando a base de dados.

A coleta de dados seguiu os parâmetros da NBR 6401, que mesmo se tratando de uma norma para Instalações de ar-condicionado para conforto, apresenta uma metodologia para coleta de temperatura de um ambiente, onde as temperaturas são coletadas a 1,1m do piso e no centro do ambiente, considerando que os usuários permanecem a maior parte do tempo sentados em atividade sedentária.

Os dados de impacto térmico da cobertura vegetal, estão embasados no referencial teórico, onde as pesquisas demonstraram uma redução na temperatura de mais de 10ºC. Porém, para comparação foi tomada uma redução de 7ºC, considerando algumas particularidades da ideia inicial do projeto devido à arquitetura do bloco, como a distância necessária de aproximadamente 1,4m da parede verde até o bloco para formar um corredor de ventilação, bem como o projeto não contempla a cobertura total da fachada.

(35)

5.2.2 Desenvolvimento do projeto de parede verde

O projeto foi desenvolvido utilizando o software AUTOCAD 2014 da Autodesk e a modelagem 3D com o auxílio do Sketch Up 2014. A projeção do jardim considerou todos os aspectos da incidência solar, definindo as dimensões e os tipos de plantas a serem utilizadas

(36)

6. RESULTADOS 6.1 Análise térmica

Durante o ano letivo de 2017, foram realizadas 80 medições das temperaturas internas das salas, sendo coletadas duas temperaturas por dia em horários diferentes, ao meio dia (T1), quando os alunos estão entrando em aula e às três e meia da tarde (T2), onde os alunos estão saindo da aula. Todos os dados coletados estão no Anexo B.

Partindo dos dados coletados, foram feitas as análises gráficas divididas em dois trimestres, onde fica mais visível o comportamento térmico dos ambientes analisados. As temperaturas em vermelho referentes às salas representadas no gráfico, são o resultado da média entre T1 e T2.

Figura 14 – Gráfico de temperaturas da sala 105 – Primeiro trimestre.

Fonte: Pelo autor.

0 5 10 15 20 25 30 35 03 /0 4/ 20 17 04 /0 4/ 20 17 05 /0 4/ 20 17 10 /0 4/ 20 17 11 /0 4/ 20 17 12 /0 4/ 20 17 17 /0 4/ 20 17 18 /0 4/ 20 17 19 /0 4/ 20 17 24 /0 4/ 20 17 25 /0 4/ 20 17 26 /0 4/ 20 17 01 /0 5/ 20 17 02 /0 5/ 20 17 03 /0 5/ 20 17 08 /0 5/ 20 17 09 /0 5/ 20 17 10 /0 5/ 20 17 15 /0 5/ 20 17 16 /0 5/ 20 17 17 /0 5/ 20 17 22 /0 5/ 20 17 23 /0 5/ 20 17 24 /0 5/ 20 17 29 /0 5/ 20 17 30 /0 5/ 20 17 31 /0 5/ 20 17 05 /0 6/ 20 17 06 /0 6/ 20 17 07 /0 6/ 20 17 12 /0 6/ 20 17 13 /0 6/ 20 17 14 /0 6/ 20 17 19 /0 6/ 20 17 20 /0 6/ 20 17 21 /0 6/ 20 17 26 /0 6/ 20 17 27 /0 6/ 20 17 28 /0 6/ 20 17

Abril Maio Junho

Sala 105 - Primeiro trimestre

Sala 105 (ºC) Tmax amb.(ºC)

(37)

Fonte: Pelo autor.

Em todas as salas estudadas e durante a pesquisa o comportamento gráfico foi semelhante, como é possível observar nas figuras 14, 15, 16, 17,18 e 19, além disso os resultados demonstraram uma pequena variação entre a temperatura interna e a externa, sendo que nos meses mais frios é possível observar pontos onde a temperatura interna é superior à externa, devido ao fechamento das janelas e desligamento dos sistemas de ventilação, visto que os usuários buscam adequar o

0 5 10 15 20 25 30 35 03 /0 4/ 20 17 04 /0 4/ 20 17 05 /0 4/ 20 17 10 /0 4/ 20 17 11 /0 4/ 20 17 12 /0 4/ 20 17 17 /0 4/ 20 17 18 /0 4/ 20 17 19 /0 4/ 20 17 24 /0 4/ 20 17 25 /0 4/ 20 17 26 /0 4/ 20 17 01 /0 5/ 20 17 02 /0 5/ 20 17 03 /0 5/ 20 17 08 /0 5/ 20 17 09 /0 5/ 20 17 10 /0 5/ 20 17 15 /0 5/ 20 17 16 /0 5/ 20 17 17 /0 5/ 20 17 22 /0 5/ 20 17 23 /0 5/ 20 17 24 /0 5/ 20 17 29 /0 5/ 20 17 30 /0 5/ 20 17 31 /0 5/ 20 17 05 /0 6/ 20 17 06 /0 6/ 20 17 07 /0 6/ 20 17 12 /0 6/ 20 17 13 /0 6/ 20 17 14 /0 6/ 20 17 19 /0 6/ 20 17 20 /0 6/ 20 17 21 /0 6/ 20 17 26 /0 6/ 20 17 27 /0 6/ 20 17 28 /0 6/ 20 17

Abril Maio Junho

Sala 106 - Primeiro trimestre

T sala 106 c/ Parede (ºC) Temperatura max. de conforto (ºC)

0 5 10 15 20 25 30 35 03 /0 4/ 20 17 04 /0 4/ 20 17 05 /0 4/ 20 17 10 /0 4/ 20 17 11 /0 4/ 20 17 12 /0 4/ 20 17 17 /0 4/ 20 17 18 /0 4/ 20 17 19 /0 4/ 20 17 24 /0 4/ 20 17 25 /0 4/ 20 17 26 /0 4/ 20 17 01 /0 5/ 20 17 02 /0 5/ 20 17 03 /0 5/ 20 17 08 /0 5/ 20 17 09 /0 5/ 20 17 10 /0 5/ 20 17 15 /0 5/ 20 17 16 /0 5/ 20 17 17 /0 5/ 20 17 22 /0 5/ 20 17 23 /0 5/ 20 17 24 /0 5/ 20 17 29 /0 5/ 20 17 30 /0 5/ 20 17 31 /0 5/ 20 17 05 /0 6/ 20 17 06 /0 6/ 20 17 07 /0 6/ 20 17 12 /0 6/ 20 17 13 /0 6/ 20 17 14 /0 6/ 20 17 19 /0 6/ 20 17 20 /0 6/ 20 17 21 /0 6/ 20 17 26 /0 6/ 20 17 27 /0 6/ 20 17 28 /0 6/ 20 17

Abril Maio Junho

Sala 107 - Primeiro trimestre

(38)

meio para seu conforto. Nos meses de abril, maio e junho as temperaturas se mostraram amenas, se concentrando em torno do limite de conforto térmico. Assim, ao utilizar a cobertura vegetal as temperaturas cairiam significativamente, mesmo assim ainda parece satisfatório, porque aquecer o ambiente interno com um grande número de pessoas é muito mais simples que resfriá-lo.

No segundo trimestre foi possível observar o final do inverno e início da primavera, onde as temperaturas começaram a subir.

Figura 17 – Gráfico de temperaturas da sala 105 – Segundo trimestre.

Fonte: Pelo autor.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 31 /0 7/ 20 17 01 /0 8/ 20 17 02 /0 8/ 20 17 07 /0 8/ 20 17 08 /0 8/ 20 17 09 /0 8/ 20 17 14 /0 8/ 20 17 15 /0 8/ 20 17 16 /0 8/ 20 17 21 /0 8/ 20 17 22 /0 8/ 20 17 23 /0 8/ 20 17 28 /0 8/ 20 17 29 /0 8/ 20 17 30 /0 8/ 20 17 04 /0 9/ 20 17 05 /0 9/ 20 17 06 /0 9/ 20 17 11 /0 9/ 20 17 12 /0 9/ 20 17 13 /0 9/ 20 17 18 /0 9/ 20 17 19 /0 9/ 20 17 20 /0 9/ 20 17 25 /0 9/ 20 17 26 /0 9/ 20 17 27 /0 9/ 20 17 02 /1 0/ 20 17 03 /1 0/ 20 17 04 /1 0/ 20 17 09 /1 0/ 20 17 10 /1 0/ 20 17 11 /1 0/ 20 17 16 /1 0/ 20 17 17 /1 0/ 20 17 18 /1 0/ 20 17 23 /1 0/ 20 17 24 /1 0/ 20 17 25 /1 0/ 20 17 30 /1 0/ 20 17 31 /1 0/ 20 17 01 /1 1/ 20 17

Agosto Setembro Outubro

Sala 105 - Segundo trimestre

T sala 105 c/ Parede (ºC) Temperatura max. de conforto (ºC)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 31 /0 7/ 20 17 01 /0 8/ 20 17 02 /0 8/ 20 17 07 /0 8/ 20 17 08 /0 8/ 20 17 09 /0 8/ 20 17 14 /0 8/ 20 17 15 /0 8/ 20 17 16 /0 8/ 20 17 21 /0 8/ 20 17 22 /0 8/ 20 17 23 /0 8/ 20 17 28 /0 8/ 20 17 29 /0 8/ 20 17 30 /0 8/ 20 17 04 /0 9/ 20 17 05 /0 9/ 20 17 06 /0 9/ 20 17 11 /0 9/ 20 17 12 /0 9/ 20 17 13 /0 9/ 20 17 18 /0 9/ 20 17 19 /0 9/ 20 17 20 /0 9/ 20 17 25 /0 9/ 20 17 26 /0 9/ 20 17 27 /0 9/ 20 17 02 /1 0/ 20 17 03 /1 0/ 20 17 04 /1 0/ 20 17 09 /1 0/ 20 17 10 /1 0/ 20 17 11 /1 0/ 20 17 16 /1 0/ 20 17 17 /1 0/ 20 17 18 /1 0/ 20 17 23 /1 0/ 20 17 24 /1 0/ 20 17 25 /1 0/ 20 17 30 /1 0/ 20 17 31 /1 0/ 20 17 01 /1 1/ 20 17

Sala 106 - Segundo trimestre

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Fonte: Pelo autor.

A partir de setembro onde as temperaturas começaram a se elevar, fica graficamente visível nas figuras 17, 18 e 19 o desconforto térmico dos usuários, onde também a cobertura vegetal se destaca mantendo as temperaturas mais próximas aos parâmetros considerados adequados pela norma, ou seja, girando em torno dos 23ºC.

6.2 Descrição do projeto

O projeto foi idealizado considerando a incidência solar no bloco, de modo a amenizar os ganhos de calor, sem perder a iluminação natural e a ventilação. A seleção das plantas também levou em consideração o ambiente, buscando opções resistentes e de pouca manutenção. Outro parâmetro surgiu observando os dados da avaliação térmica, onde ficou evidente a diferença das temperaturas no bloco entre o inverno e a primavera. Visto isso, para o projeto foi selecionada uma vegetação específica para as áreas de abertura, que pode ser aparada nos meses frios, permitindo a passagem da radiação solar e que na primavera se desenvolve com facilidade formando uma “cortina” para as áreas entre os brises. As plantas selecionadas estão detalhadas na tabela 3.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 31 /0 7/ 20 17 01 /0 8/ 20 17 02 /0 8/ 20 17 07 /0 8/ 20 17 08 /0 8/ 20 17 09 /0 8/ 20 17 14 /0 8/ 20 17 15 /0 8/ 20 17 16 /0 8/ 20 17 21 /0 8/ 20 17 22 /0 8/ 20 17 23 /0 8/ 20 17 28 /0 8/ 20 17 29 /0 8/ 20 17 30 /0 8/ 20 17 04 /0 9/ 20 17 05 /0 9/ 20 17 06 /0 9/ 20 17 11 /0 9/ 20 17 12 /0 9/ 20 17 13 /0 9/ 20 17 18 /0 9/ 20 17 19 /0 9/ 20 17 20 /0 9/ 20 17 25 /0 9/ 20 17 26 /0 9/ 20 17 27 /0 9/ 20 17 02 /1 0/ 20 17 03 /1 0/ 20 17 04 /1 0/ 20 17 09 /1 0/ 20 17 10 /1 0/ 20 17 11 /1 0/ 20 17 16 /1 0/ 20 17 17 /1 0/ 20 17 18 /1 0/ 20 17 23 /1 0/ 20 17 24 /1 0/ 20 17 25 /1 0/ 20 17 30 /1 0/ 20 17 31 /1 0/ 20 17 01 /1 1/ 20 17

Sala 107 - Segundo trimestre

(40)

Tabela 3 – Plantas selecionadas para o jardim vertical.

Planta Nome Descrição

Trapoeraba-roxa (Tradescantia pallida purpúrea) Família Commelinaceae, pertence a categoria de folhagens e forrações, se desenvolve em clima equatorial,

subtropical e tropical, sua altura varia de 0.3 a 0.4 metros à luminosidade de meia sombra ou

sol pleno, com ciclo de vida perene.

Barba-de-serpente (Ophiopogon

jaburan)

Família Ruscaceae, pertence a categoria das folhagens e forrações, se desenvolve em clima continental, mediterrâneo, subtropical e tropical, sua altura

varia de 0.3 a 0.4 metros à luminosidade de meia sombra ou

Barba-de-serpente variegada (Ophiopogon

jaburan)

Família Ruscaceae, pertence a categoria das folhagens e forrações, se desenvolve em clima continental, mediterrâneo, subtropical e tropical, sua altura

varia de 0.3 a 0.4 metros à luminosidade de meia sombra ou

Bromélia Imperial (Alcantarea

imperialis)

Família Bromeliaceae, pertence a categoria das bromélias, se desenvolve em clima equatorial,

oceânico, subtropical, tropical, sua altura varia de 0.9 a 1.2 metros à luminosidade de meia

sombra ou sol pleno, com ciclo de vida perene.

Russélia (Russelia equisetiformis)

Família Plantaginaceae, pertence a categoria das flores perenes, se desenvolve em clima equatorial,

oceânico, subtropical e tropical, sua altura varia de 0.6 a 1.8 metros à luminosidade de meia

sombra ou sol pleno, com ciclo de vida perene.

Fonte: Adaptado de LORENZI, Harri. 2015. Plantas para jardim no Brasil. Brasil. Editora Plantarum.

(41)

Cada planta foi selecionada e devidamente locada, cujo detalhamento encontra-se no anexo C, considerando as características evidenciadas na tabela 3. A trapoeraba roxa e a barba de serpente foram selecionadas devido à alta resistência ao sol pleno e por serem arbustos de pequeno porte. A bromélia é de caráter ornamental e a russélia devido a sua característica pendente sem ser uma planta alpinista, ou seja, do tipo que se desenvolve por meio de gavinhas.

A estruturação do jardim vertical para uma largura de 6,12m, foi baseada na associação de uma estrutura metálica com os brises já existentes no bloco, onde ambos servem de suporte para receber o sistema Wallgreen ilustrado na figura 20, visto que este é composto por módulos de plástico prontos para a fixação direta, ou seja, sem a necessidade de impermeabilização prévia do local. Para o restante do bloco a aplicação dos módulos se restringe aos brises onde as plantas selecionadas devem formar uma “cortina”, protegendo o restante do edifício da incidência solar.

Figura 20 – Detalhamento do sistem Wallgreen.

Fonte: Wallgreen, Jardins Verticais.

Este sistema foi selecionado devido as suas vantagens, onde as plantas são desenvolvidas em estufa e transferidas para o vaso ilustrado na figura 20, o que confere total cobertura vegetal desde a implantação e facilita a manutenção, pois os vasos podem ser rapidamente substituídos. A estrutura treliçada, garante que tanto as raízes quanto a vegetação não entrem em contato direto com a superfície de aplicação, evitando patologias.

Toda a cobertura vegetal está locada a uma distância de 1,40m do edifício, criando um corredor de ventilação e iluminação natural. O sistema de irrigação é automático devido a proporção do jardim, onde todos os módulos são integrados e

(42)

equipados com, gotejador, a alimentação é por bombeamento de baixa pressão onde o quadro de irrigação fica locado na base do jardim. Definidas todas as características físicas do projeto foi elaborada uma projeção do jardim vertical, observada nas figuras 21 e 22.

Figura 21 – Projeção tridimensional do bloco B com a aplicação do jardim vertical.

Fonte: Pelo autor.

Figura 22 – Projeção tridimensional do bloco B com a aplicação do jardim vertical.

(43)

Os demais detalhes e especificações do projeto podem ser observados no ANEXO C.

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7. CONCLUSÃO

O objetivo principal desse trabalho é demonstrar o potencial de integração dos jardins verticais ao meio urbano, e com isso apresentar um projeto voltado à melhoria do conforto térmico das salas do bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus de Campo Mourão. Para tanto foi realizado um estudo do comportamento térmico do bloco e posteriormente a elaboração de um projeto detalhado de um jardim vertical.

A análise térmica foi esclarecedora e fator decisivo para os aspectos do projeto. Durante os meses de outono e inverno foi observada a necessidade de estabilização da temperatura ou leve aumento, no entanto foi constatado que esse controle pode ser feito pelos próprios usuários, controlando a ventilação das salas. O maior desconforto, conforme já era previsto, ocorre nos meses quentes, embora a análise abranja apenas a primavera, foi possível visualizar o impacto térmico da cobertura vegetal na ergonomia do ambiente, deixando as temperaturas próximas a zona de conforto.

Visando amenizar o desconforto dos usuários, o projeto que a princípio era baseado na parede verde, por fim ganhou corpo na associação de parede com cortina, dado que a cortina permite a poda nos meses frios, garantindo a estabilidade da temperatura.

Com base em toda a pesquisa conclui-se que os jardins verticais se integram sem grandes prejuízos as edificações e ainda proporcionam benefícios para o meio externo e interno. A predição do conforto térmico se mostrou satisfatória para os fins da pesquisa e condizente com as necessidades observadas, além de que ressaltou a atenuação térmica da cobertura vegetal, que levaria o ambiente interno à margem da zona de conforto. Por conseguinte, o projeto se adequou as necessidades observadas durante a pesquisa, mostrando que é possível aplicar alternativas sustentáveis desde que haja um projeto que considere todos os aspectos da edificação e do ambiente.

Durante todo o estudo surgiram aspectos relacionados ao tema que certamente são significativos, no entanto devido ao cronograma ficaram em aberto para futuras pesquisas e aprimoramento. A comparação de custos entre um sistema de arrefecimento artificial e a cobertura vegetal foi cogitada, pois seria uma forma interessante de ilustrar o contraste econômico de tal ação sustentável. Outro tema

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relativo ao trabalho é a economia de energia proporcionada, relacionando o custo de implantação dos jardins verticais à redução dos custos devido ao consumo de energia elétrica por um sistema de ar-condicionado.

As ações sustentáveis, bem como as edificações sustentáveis veem ganhando popularidade devido as preocupações ambientais, no entanto ainda não são populares o suficiente, pois o fator decisivo para a escolha de materiais e métodos construtivos é o custo, então demonstrar o custo-benefício dos jardins verticais pode trazer maior interesse em sua aplicabilidade e proporcionar sua disseminação.

O curso como um todo foi imprescindível, onde cada disciplina trouxe um conjunto de informações e experiências que quando somadas levam para o mercado de trabalho um profissional qualificado e aberto a crescimento nas mais diversas áreas da construção civil. O trabalho de conclusão veio para completar, trazendo consigo os conceitos de sustentabilidade e de como é importante pensar no futuro e tomar decisões e ações que não visem apenas o lucro, mas também o bem comum. Talvez pensar em construções cobertas de vegetação, sustentáveis e autossuficientes ainda pareça algo utópico, mas é preciso plantar a ideia no presente para que se dissemine e cresça, trazendo frutos com um futuro melhor.

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ANEXOS

ANEXO A – Projeto arquitetônico do bloco B da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - campus de Campo Mourão.

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