Because of the rapid process of population increase in urban centers and the consequent soil
waterproofing, the draining systems of rain water are insufficient because of the increasing
superficial outflow, output peaks and flood spots. In order to attenuate these problems, the use
of techniques related to the reduction of the superficial outflow is being encouraged in different
scales, being the green roofs indicated as alternatives. In broad terms, the green roofs are
structures which have different layers: plants, substrates and draining, which perform different
tasks in accordance with their characteristics. Although the usage of green roofs is already
encouraged, their real contributions on the rain water output are not well-known. In this paper, it
is shown the result of a research carried out with four different systems of commercial green
roofs and a system developed from recyclable materials, that aimed to evaluate the retention
capability of each system and how the substrate and the draining system may interfere in the
values. In order to achieve this goal, it was built an experimental stand system where five types
of green roofs were set up with two compositions of substrate: without clay and with expanded
clay. The commercial systems known as simple alveolar, grilled alveolar, hexagon module with
gaiter were used as well as the system produced with recycled elements developed throughout
this study. It was taken the hydrologic assessment for five months, with 35 events where it was
assessed the precipitation and the superficial outflow coming from the draining of green roofs.
The monitoring allowed to determine, for each kind of system, parameters that reflect the
retention capacity of the rain water outflow, as a coefficient of outflow, the value of curvenumber
(CN), and associate the retention capacity of the outflow to the previous soil humidity
conditions (AMC). The results showed a significant difference in the rain water outflow
retention among the modules and the substrates, being the most efficient system the module
with gaiter, which presented retention value capacity of 13.3 mm/m² without expanded clay,
and 14.2 l/m² with expanded clay. The coefficient of average outflow for this kind of green
roof varied from 0.13 and 0.17, and, under these conditions CN assumed the values of 80.3
and 82.5 for the clay and non-clay substrates, respectively. The second most efficient system
was the hexagonal one, followed by the alveolar one and the least efficient was the one built
with recycled material, which had the outflow coefficient near 0.8. The results showed how
the typology of the green roof as well as the substrate composition affects the capacity of
storing water. / Com o acelerado processo de crescimento populacional nos centros urbanos, e consequente
impermeabilização do solo, os sistemas de drenagem das águas pluviais se tornam
insuficientes, devido ao aumento do escoamento superficial, picos de vazão, e pontos de
alagamentos. Para mitigar esses problemas, a utilização de técnicas relacionadas à redução do
escoamento superficial está sendo incentivada em diferentes escalas, sendo que os telhados
verdes são indicados como uma alternativa neste sentido. De maneira geral, os telhados
verdes são estruturas dotadas de diferentes camadas, sendo as principais: plantas, substratos e
drenagem, que desempenham diferentes funções de acordo com suas características. Embora
o uso de telhados verdes seja incentivado, ainda não são bem conhecidas as reais
contribuições que as diferentes tipologias podem ter sobre o escoamento pluvial. Neste
trabalho é apresentado o resultado de uma pesquisa conduzida com quatro diferentes tipos de
sistemas de telhados verdes comerciais, e um sistema desenvolvido a partir de materiais
recicláveis, que objetivou avaliar a capacidade de retenção do escoamento pluvial em cada
sistema estudado, e como o substrato e o sistema de drenagem podem interferir neste valor.
Para atingir ao objetivo, foi construído um sistema experimental de bancadas, onde os cinco
tipos de telhados verdes foram, montados com duas composições de substrato: sem argila e
com argila expandida. Foram utilizados os sistemas comerciais conhecidos como alveolar
simples, alveolar grelhado, hexagonal e modular com galocha, além do sistema produzido
com elementos recicláveis, desenvolvido ao longo desse estudo. Foi realizado o
monitoramento hidrológico do experimento durante cinco meses, com um total de 35 eventos,
sendo avaliadas a precipitação e o escoamento superficial oriundo da drenagem dos telhados
verdes. O monitoramento permitiu determinar, para cada tipo de sistema, parâmetros que
refletem a capacidade de retenção do escoamento pluvial, como o coeficiente de escoamento
(C), o valor da curva-número (CN), e associar a capacidade de retenção do escoamento às
condições de umidade antecedente (AMC) do solo. Os resultados apresentaram uma diferença
significativa na retenção do escoamento pluvial entre os módulos e entre os substratos, sendo
que o sistema de maior eficiência foi o modular com galocha, que apresentou os valores de
capacidade de retenção de 13,3 mm/m² sem argila expandida, e de 14,2 l/m² com argila
expandida. O coeficiente de escoamento médio para esse tipo de telhado verde variou entre
0,13 e 017, sendo que nessas condições o CN assumiu valores entre 80,3 e 82,5, para os
substratos com argila e sem argila, respectivamente. O segundo sistema mais eficiente foi o
hexagonal, seguido pelos alveolares e o menos eficiente foi o construído com recicláveis, com
coeficiente de escoamento próximo a 0,8. Os resultados apresentados, juntamente como a
tipologia do telhado verde e a composição do substrato, afeta consideravelmente a capacidade
de armazenamento de água.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7842 |
| Date | 27 September 2013 |
| Creators | Jobim, Alan Lamberti |
| Contributors | Tassi, Rutinéia, Wolff, Delmira Beatriz, Buriol, Galileo Adeli |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFSM, BR, Engenharia Civil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300100000003, 400, 500, 300, 500, 500, e05ccd2e-dc41-44be-9193-f56ab7c01df2, 31740dc1-8937-4128-a35c-f507905381a3, 13b277f8-23a7-422e-9f6d-d66c01e8c38a, fb6c150b-f431-477d-96a9-e57e44046aa1 |
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