Nova Drenagem com Geocompostos na casa do Furacão Arena da Baixada, Curitiba-PR

Texto

(1)

Nova Drenagem com Geocompostos na casa do Furacão Arena da Baixada, Curitiba-PR

Nome dos autores:

Jefferson Lins da Silva

1

;

Paulo Eduardo Oliveira da Rocha

2

; Ivan Marassatto Masiero

2

;

Juliano Mastella da Silva

2

Instituição 1: Universidade de São Paulo – Escola de Engenharia de São Carlos

Instituição 2: Maccaferri do Brasil LTDA

E-mail: jefferson@sc.usp.br, paulorocha@maccaferri.com.br, juliano@maccaferri.com.br

Local da obra: Curitiba – PR – Brasil

Duração: 5 de fevereiro de 2016 a 8 de fevereiro de 2016 (3 dias).

Resumo

Sede da Copa do mundo de 2014, realizada no Brasil, a Arena da Baixada, casa do Clube Atlético Paranaense, substituiu todo o seu antigo gramado, por um novo tapete de grama sintética, que lhe proporcionou uma enorme economia com gastos relacionados à manutenção e ainda lhe conferiu um certificado FIFA de qualidade para sua Arena. O novo gramado foi executado sobre uma drenagem realizada com a utilização de geocompostos dispostos em forma de colchão, aplicados em apenas três dias, permitindo que o Furacão fizesse seu jogo de estreia na Primeira Liga em casa, e obtivesse nessa partida renda superior a quinhentos mil reais. Este trabalho apresenta um cálculo de verificação da capacidade de vazão do geocomposto, um comparativo técnico e econômico em relação a um sistema em brita e geotêxtil, ilustra parte do processo de instalação do sistema drenante e discorre sobre algumas das vantagens da utilização da solução em geossintético, demonstrando que esta opção neste caso proporcionou não apenas ganhos econômicos, mas também relacionados à prazo e sustentabilidade ambiental.

1. INTRODUÇÃO

A Copa do Mundo da FIFA (Fédération Internationale de Football Association) realizada no Brasil em 2014 deixou muitos legados para o País e seus habitantes. Infelizmente alguns deles negativos, como algumas obras inacabadas e a lembrança da fatídica derrota do time brasileiro por sete a um para a equipe da Alemanha. Mas, claro que muitas coisas positivas ficaram, e entre elas alguns dos estádios mais modernos do mundo, caso da Arena da Baixada, em Curitiba, casa do Clube Atlético Paranaense (CAP), o “Furacão”.

Campeão Brasileiro de Futebol em 2001, o Furacão possui vinte e dois campeonatos paranaenses, e foi finalista da Copa Libertadores em 2005. Fundado em 26 de março de 1924, é considerado um dos grandes clubes do Futebol Brasileiro e tem sua sede no Estádio Joaquim Américo Guimarães, mais conhecido como Arena da baixada, sede da Copa do Mundo FIFA de 2014, totalmente reformada para o evento, recebendo inclusive uma nova e moderna cobertura retrátil.

A cobertura retrátil permite a plena utilização do estádio mesmo em dias chuvosos, não apenas

para jogos de futebol, mas também para outros eventos esportivos, como por exemplo combates

de UFC, jogos de vôlei, entre outros, e principalmente eventos culturais e artísticos, como grandes

concertos, shows, festivais, etc.

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Apesar de fazer muito sucesso com o público frequentador do estádio, devido ao conforto proporcionado por sua estrutura, a presença da cobertura retrátil, mesmo quando totalmente aberta, impedia a incidência do sol sobre parte do gramado, causando problemas ao desenvolvimento da vegetação e consequentemente à prática esportiva, sendo inclusive alvo de críticas por parte dos outros clubes da primeira divisão do Campeonato Brasileiro, que visitavam o Atlético Paranaense em sua casa (Figura 1a).

Com o intuito de regularizar as condições de seu gramado, melhorar as condições de jogo para o CAP e para as equipes visitante, e finalmente minimizar problemas relacionados à contusões de atletas, maximizadas pela irregularidade do gramado, o CAP investiu na instalação e manutenção de um equipamento especial de iluminação e aquecimento, capaz de simular a ação do sol sobre o gramado, solucionando assim a questão de falta de insolação do gramado em alguns pontos (Figura 1b).

Figura 1 - a) Problemas no gramado da Arena da baixada em 2015 e cobertura da arena fechada; b) Equipamento especial para aquecimento e iluminação do gramado utilizado em 2015.

O equipamento utilizado na iluminação artificial solucionava o problema das falhas no gramado, porém a um custo aproximado de oitenta mil reais mensais, o que somado aos demais custos de rega e adubação, fazia com que o gasto com manutenção do gramado se aproximasse de duzentos mil reais, valor incompatível com as contas do clube. Uma nova solução foi então proposta pelo Presidente do Conselho Deliberativo do clube, a substituição total do gramado original, do tipo Bermuda “Tifgrand”

,

por um novo gramado sintético. Tal opção foi aceita pelos demais dirigentes da equipe, com a única condição de que esse novo gramado atendesse aos padrões FIFA de qualidade, pois a arena é palco de campeonatos nacionais e internacionais, e de maneira alguma poderia ter sua utilização proibida ou limitada por conta desta questão.

2. O NOVO GRAMADO, A NOVA DRENAGEM

A busca por gramados sintéticos de boa qualidade, com atendimento ao padrão FIFA, levaram os dirigentes do Furacão ao Estádio Silvio Piola, do Novara, da Itália, e ao Estádio do Bessa, do Boavista, de Portugal, ambos os campos gramados com material Italiano, composto por monofilamentos sintéticos, que após sua instalação se comporta de forma muito similar a um gramado convencional.

Definida a grama sintética a ser utilizada, chegou então a hora dos responsáveis pela obra buscarem por um sistema drenante eficiente, com capacidade suficiente para atender às necessidades do campo, que não interferisse negativamente com o prazo de execução da obra, e que se possível trouxesse economia em comparação a sistemas convencionais.

A busca por esse sistema reuniu uma série de trabalhos recém realizados no Brasil, também em campos de futebol de gramados sintéticos, que utilizavam geocompostos drenantes aplicados em forma de colchão, sob toda a área gramada.

(a) (b)

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Duas dessas obras tiveram ampla divulgação no meio técnico, principalmente no que diz respeito à profissionais ligados ao uso dos geossintéticos, pois foram apresentadas no Congresso Nacional de Geossintéticos – REGEO/215, DE OLIVEIRA (2015) e ROCHA (2015).

O primeiro caso, DE OLIVEIRA (2015), trata do campo de futebol utilizado no programa “Rock Gol” da MTv, onde artistas de diversas bandas e grupos participavam de uma competição futebolística, sempre televisionada pela emissora enquanto o trabalho de ROCHA (2015) trata da drenagem do Estádio Baetão, de aproximadamente sete mil metros quadrados, situado na cidade de São Bernardo do Campo – SP, local utilizado nos jogos da Copa São Paulo de futebol júnior e também como um dos centros de treinamento de algumas delegações para os Jogos Olímpicos no Rio de Janeiro em 2016, no Brasil (Figura 2).

Figura 2 – Gramados sintéticos com drenagem em geocomposto apresentados no REGEO/2015, a)Arena Rock Gol no morro dos Prazeres – RJ, b) Campo Baetão – Slide REGEO 2015

Cientes da importância da drenagem e conhecedores dos recentes casos de sucesso em campos de futebol com grama sintéticas e uso de geocompostos drenantes, os responsáveis pela obra da reforma da arena da baixada decidiram pela utilização desse sistema, elegendo o geocomposto drenante da empresa Maccaferri para sua composição.

3. O GEOCOMPOSTO DRENANTE

De acordo com as informações da empresa fornecedora do geossintético, a solução MacDrain SF (Sports Fields) foi especialmente desenvolvida para realizar a drenagem de campos desportivos, naturais ou sintéticos, pois sua composição facilita a captação e condução da água em um fluxo unidirecional, permitindo a prática de esportes, mesmo durante a ocorrência de chuvas, sendo um material leve e flexível, com núcleo drenante formado por uma geomanta tridimensional com mais de 90% de vazios.

O geocomposto é formado com seu núcleo sendo termo ligado a dois geotêxteis nãotecidos de polipropileno em todos os pontos de contato, sendo que este produto especificamente tem um dos geotêxteis permeável e outro laminado, com baixíssima permeabilidade, sendo que ambos os goetêxteis sobressaem 100 mm além do núcleo nas laterais do geocomposto, a fim de garantir a continuidade do sistema nas juntas e permitir a execução das sobreposições.

4. VERIFICAÇÃO DA CAPACIDADE DE VAZÃO DO GEOCOMPOSTO DRENANTE

(b)

(a)

(b)

(4)

As dimensões do campo da Arena da Baixada seguem o padrão da FIFA de 105 m por 68 m, totalizando sete mil cento e quarenta m

2

de área, sendo que os rolos de geocompostos drenantes necessitavam ter um comprimento de 34 m (distância do eixo da campo até a lateral), para serem instalados sem a necessidade de emendas, e essa seria a distância máxima de percolação da água infiltrada, ou seja, o máximo caminho percorrido pela água da chuva captada pelo geocomposto até seu ponto de saída do sistema.

A capacidade de vazão do geocomposto drenante é medida diretamente por meio do ensaio de permeabilidade planar e transmissividade, segundo a norma brasileira ABNT NBR 15225 (2005), sendo que para uso em projeto, este valor deve ser reduzido de acordo com os fatores de redução convenientes para a aplicação em questão. KOERNER (1999) indica em seu manual de geossintéticos, denominado “Designing with Geosynthetics”, valores de Fatores de Redução para a drenagem de campos de futebol, sendo estes valores apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 – Fatores de Redução para geocompostos aplicados em campos desportivos.

Aplicação FR

INTRUSÃO

FR

FLUÊNCIA

FR

COLM-QUI

FR

COLM-BIO

Campos

Desportivos 1,0 a 1,2 1,0 a 1,2 1,0 a 1,2 1,1 a 1,3

A vazão de projeto do geocomposto drenante é o resultado da divisão da capacidade de fluxo obtida por meio do ensaio de transmissividade pelo Fator de Redução Global adotado para o material, sendo este último resultado da multiplicação dos fatores de redução aplicáveis ao material. Assim, considerando-se a situação mais crítica, ou seja, os maiores valores indicados na Tabela 1, o Fator de Redução Global para o geocomposto Drenante é obtido por meio da Equação 1, a seguir.

FR

GLOBAL

= FR

INTRUSÃO

x FR

FLUÊNCIA

x FR

COLM-QUI

x FR

COLM-BIO

FR

GLOBAL

= 1,2 x 1,2 x 1,2 x 1,3 = 2,25

[1]

De acordo com a especificação técnica do MacDrain SF, fornecida pela empresa Maccaferri do Brasil, a capacidade de vazão do geocomposto (Q

ENSAIO

) é de 0,64 (l/s)/m, de modo que a vazão de projeto (Q

PROJETO

) é então obtida aplicando-se o Fator de Redução Global, conforme indicado pela Equação 2:

Q

PROJETO

= Q

ENSAIO

/ FR

GLOBAL

Q

PROJETO

= 0,64 / 2,25 = 0,28 (l/s)/m

[2]

A vazão a ser drenada pelo sistema pode ser obtida considerando uma precipitação (q) de 0,03

(l/s)/m

2

, valor correspondente a uma chuva torrencial com 30 minutos de duração atuando sobre

toda a área do campo. A partir desta vazão encontra-se a porcentagem de água que infiltra e é

consequentemente drenada, e a parcela que escoa superficialmente sobre o campo, através da

adoção de um coeficiente de escoamento superficial (coeficiente runoff – “r”), que para gramados

sintéticos pode ser adotado como sendo igual a 0,20. O ponto crítico da drenagem é a saída do

sistema junto à lateral do campo, onde toda a água captada pela faixa de geocomposto, que neste

caso possuía 34 m de comprimento e 1m de largura, deveria ser conduzida pelo geocomposto para

fora do sistema (Figura 3).

(5)

Figura 3 – Ponto crítico na verificação de capacidade de vazão do geocomposto drenante.

A capacidade de vazão neste ponto crítico é encontrada multiplicando-se a área de geocomposto, largura (1 m) vezes comprimento (34 m), pela precipitação considerada (q = 0,03 (l/s)/m

2

) pelo coeficiente de infiltração (0,20), conforme ilustrado pela equação3:

Q

CRÍTICO

= Área [m

2

]

x

q [(l/s)/m

2

]

x

r

QCRÍTICO = 34 [m

2

] x 0,03 [(l/s)/m

2

]

x

0,2 = 0,20 [l/s]

[3]

Finalmente o Fator de Segurança é encontrado dividindo-se a Vazão de Projeto pela Vazão Crítica, conforme apresentado na equação 4:

FS =

QPROJETO /

Q

CRÍTICO

FS = 0,28 / 0,20 = 1,4

[4]

Mesmo sob uma chuva considerada de alta intensidade e penalizado pelos mais críticos Fatores de Redução, o geocomposto drenante eleito para o projeto apresentou um Fator de Segurança de 1,4 considerado plenamente satisfatório para o caso, de maneira que a obra seguiu adiante dando-se início ao processo de instalação.

5. COMPARATIVO DE VAZÃO COM SISTEMA EM BRITA E GEOTÊXTIL A vazão por metro de um sistema em brita e geotêxtil pode ser obtida através da lei de Darcy, onde a vazão é igual ao coeficiente de permeabilidade multiplicado pelo gradiente hidráulico e pela área do colchão drenante, conforme indicado pela equação 5, para este caso temos como coeficiente de permeabilidade da brita graduada k = 0,25 m/s, gradiente hidráulico de 0,01 e uma área de 0,3 m

2

resultado de um metro de largura por 30 cm de altura. Assim:

Q = k.i.A = 0,25 x 0,01 x 0,3 = 0,00075 (m3/s)/m ou 0,75 (l/s)/m [5]

Assim como para os geocompostos drenantes, sistemas com o uso de geotêxteis também devem ter sua capacidade reduzida por Fatores de Redução em acordo com a utilização do material.

Segundo KOERNER (1999), o Fator de Redução Global aplicável em obras de Drenagem à gravidade, com uso de geotêxteis deve variar entre 5,76 e 32,4 em função das possibilidades de colmatação física do geotêxtil, redução de vazios devido à fluência, intrusão nos vazios, colmatação química e colmatação biológica.

Considerando o menor Fator de Redução Global admissível, a Vazão de Projeto do sistema em

Brita e Geotêxtil seria igual 0,13 (0,75 / 5,76 = 0,13), que é aproximadamente 45% da capacidade

do geocomposto drenante, e considerando o maior Fator de Redução Global indicado pela

bibliografia, assim como feito para o geocomposto, essa vazão seria pelo menos dez vezes menor

que a vazão do geocomposto.

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6. COMPARATIVO DE CUSTO COM SISTEMA EM BRITA E GEOTÊXTIL Com a utilização de cinco pessoas, consideradas neste caso “ajudantes gerais”, para o sistema de brita e geotêxtil seria necessário um prazo estimado de um mês para toda a execução da obra, contabilizando transporte, manuseio, regularização e compactação das pedras.

Será considerado neste exemplo custos com ajudantes gerais para o Estado do Paraná, no ano de 2015, inclusos custos com leis sociais, em torno dos três mil e quinhentos reais por mês, assim, para o sistema convencional, contabilizando cinco funcionários e um mês de trabalhos, o custo com a instalação seria de aproximadamente dezessete mil e quinhentos reais (R$17.500,00).

A solução em geocomposto foi realizada com os mesmos cinco funcionários, porém em apenas três dias. Assim, o custo com mão de obra foi de um décimo do custo do sistema convencional, ou seja, mil setecentos e cinquenta reais, (R$1.750,00), gerando assim uma economia de mais de quinze mil reais.

Adicionando ao comparativo o custo dos materiais, podemos considerar que para o sistema convencional seria utilizado um metro quadrado de geotêxtil, atualmente adquirido por cerca de quatro reais o metro quadrado, e 0,3 m

3

de brita, com preço aproximado de cinquenta e cinco reais o metro cubico, assim, teríamos um custo aproximado de vinte reais e cinquenta centavos para cada metro quadrado de campo. O custo total para o campo, sem a consideração de perdas, considerando uma área aproximada de sete mil metros quadrados, seria de cento e quarenta e três mil e quinhentos reais (R$143.500,00).

O custo do geocomposto drenante aproximado é de vinte e dois reais por metro quadrado, assim, o custo total para a mesma área de sete mil metros quadrados seria de cento e cinquenta e quatro mil reais (R$154.000,00), dez mil e quinhentos reais mais caro que o sistema convencional.

Contabilizando os custos com mão de obra considerados, o sistema convencional custaria cento e sessenta e um mil reais (R$161.000,00) e o sistema com geocomposto cerca de cento e cinquenta e cinco mil reais (R$155.000,00), cerca de seis mil reais mais barato.

Assim, para o caso em questão, foi comprovado que a utilização do geocomposto drenante permitiria uma capacidade de vazão no mínimo duas vezes maior que um sistema convencional, com menor custo de execução, e num prazo dez vezes menor que o sistema em brita e geotêxtil.

7. INSTALAÇÃO DO GEOCOMPOSTO DRENANTE

As dimensões do campo da Arena da Baixada seguem o padrão da FIFA de 105 metros por 68 metro, de modo que os rolos de geocompostos drenantes necessitavam ter um comprimento de 34 m, estendendo-se assim do meio de campo até a lateral do gramado, sem a necessidade de emendas ou conexões, sendo que os rolos foram instalados no mesmo sentido do fluxo a ser drenado, de modo que a água não encontraria barreiras em seu caminho, como por exemplo as geradas por emendas.

O geocomposto foi instalado imediatamente acima de uma camada de brita lançada sobre um

geotêxtil, aplicado sobre o solo, visto que o antigo gramado foi retirado. A face com geotêxtil de

baixa permeabilidade foi aplicada para baixo, minimizando o fluxo de água para esta camada de

brita, e a face contendo o geotêxtil permeável aplicada para cima, atua como elemento separador

e filtrante (Figura 4).

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Figura 4 – Detalhe de aplicação do geocomposto drenante em campos de grama sintética.

Os rolos de grama sintética foram então lançados sobre a camada drenante, e posteriormente foram executados os processos relativos ao acabamento do gramado sintéticos, como por exemplo lançamento e regularização das camadas de areia e borracha triturada.

8. RESULTADOS OBTIDOS COM O USO DO GEOCOMPOSTO DRENANTE A instalação de toda a camada drenante ocorreu em apenas três dias, o que possibilitou a execução de toda a obra de substituição do gramado dentro do prazo previsto, sem que ocorressem prejuízos relacionados à impossibilidade de realização de jogos na Arena. No total foram utilizados 105 rolos com 34 m de comprimento e 2 m de largura, totalizando 7.140 m² de geocompostos drenantes aplicados.

Após o fim da instalação do novo sistema, a Arena da Baixada recebeu a visita dos avaliadores da FIFA para realização de teste do gramado em relação à quique da bola, regularidade da superfície, retorno de impacto para os jogadores (causa de muitas lesões graves ligadas à joelhos) e tentativa de aquisição do certificado da entidade (Figura 5).

Figura 5 – Ensaios para obtenção de certificação FIFA

a) Teste de quique de bola; b) Teste de regularização e alinhamento superficial;

b) Ensaio de impacto e resistência ao torque do gramado.

Concluída a implementação do novo gramado sintético sobre o geocomposto drenante, a Arena da Baixada já recebeu seus primeiros jogos, onde foi possível receber os primeiros comentários dos utilizadores do gramado, os jogadores e os técnicos da equipe, sendo todos extremamente positivos em relação à qualidade e o acabamento do novo gramado (Figura 6).

(a) (b) (c)

(8)

Figura 6 – Obra finalizada.

9. CONCLUSÃO

A adoção do novo gramado sintético dotado de um sistema drenante com geocompostos em forma de colchão, gerou uma economia imediata de um milhão e duzentos mil reais anuais para o Clube Atlético Paranaense, relacionadas à manutenção do antigo gramado, que devido a presença do sistema de cobertura retrátil, tinha de ser iluminado e aquecido.

A drenagem com geocompostos foi realizada em apenas 3 dias por uma equipe de 5 pessoas, não apenas tornando esta opção cerca de 4% mais econômica que um sistema em brita e geotêxtil, mas também permitindo a utilização do estádio praticamente um mês antes do que o sistema convencional permitiria, sendo que a simples realização de um evento neste prazo, caso do jogo de estreia entre Atlético Paranaense e Criciúma, em 24 de fevereiro de 2016, gerou uma renda de mais de quinhentos mil reais (R$ 546.824,96 segundo site da Agência Futebol Interior), tornando a drástica redução no prazo de execução do sistema drenante economicamente muito interessante.

O novo gramado foi atestado e certificado pela FIFA, estando apto a receber jogos nacionais e internacionais, sem qualquer restrição. Além disso, o novo gramado sintético permite que o campo seja utilizado horas antes de uma partida, dispensando a necessidade de manutenção ou descanso intermediário entre utilizações, como acontece em gramados convencionais. Esse fato permite que a equipe do CAP treine no próprio gramado onde realizará suas partidas, familiarizando jogadores às condições que enfrentarão durante suas partidas, ao mesmo tempo que gera economia com transporte de jogadores e equipamentos, e ainda reduz a emissão de poluentes oriundos destes transportes, ou seja, o novo gramado gera economia ao clube e ainda é mais amigável à proteção e conservação do meio ambiente.

10. REFERÊNCIAS

ABNT NBR 15225:2005 – Geossintéticos – Determinação da capacidade de fluxo no plano. Rio de Janeiro, Brasil.

De Oliveira (2015). Drenagem de quadra de futebol no morro dos prazeres, Rio de Janeiro, Brasil. REGEO.

Koerner, Robert M., (1998). Designing with Geosynthetics (4th Edition), Prentice Hall, USA.

McClelland B. (1943). Large Scale Model Studies of Highway Subdrainage, Proceedings Highway Reasearch Board, 23.

Rocha (2015). Sistema de Drenagem com geocompostos em gramados sintéticos – Estádio do Baetão. REGEO.

http://www.futebolinterior.com.br

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