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Avaliação da capacidade de coleta e da qualidade da água de chuva em planos verticais

Resumo

A poluição dos mananciais de abastecimento e a necessidade de se buscar água, cada vez mais distante, agrega à água tratada um alto valor monetário. A captação da água da chuva e sua utilização para fins não potáveis é uma alternativa para diminuir o consumo de água potável. Nos grandes centros, ocorre a formação de ilhas de calor, o que favorece a ocorrência de chuvas convectivas acompanhada de fortes ventos. Além disso, houve a verticalização das edificações, resultando em uma área lateral maior, se comparada com a do telhado, tornando a captação de água pluvial em paredes uma alternativa promissora. O objetivo do trabalho foi verificar a quantidade e qualidade da água de chuva captada em uma parede de vidro e em uma outra de argamassa na cidade de Ilha Solteira – São Paulo. A média de incidência e captação da chuva foi de 47,5% na parede de vidro e 32,5% na de argamassa pintada, tendo cada anteparo uma eficiência de coleta média de 16,21% e 8,27% respectivamente. Os parâmetros de qualidade da água avaliados foram: pH, turbidez, condutividade elétrica, alcalinidade total e dureza total, para amostras de 1,0 mm de chuva efetiva, durante os cinco primeiros milímetros, em cada um dos pontos de coleta. As análises laboratoriais mostraram que a água melhora sua qualidade com o passar dos milímetros escoados e que a água escoada na parede de vidro não necessita ter seus primeiros milímetros descartados de acordo com a NBR 15.527/07. Não foi encontrada relação entre a intensidade da chuva e a qualidade da água, bem como com a eficiência de captação nas paredes. Porém, quando ocorreram precipitações em dias consecutivos a qualidade da água foi superior, em todas as superfícies, confrontada com a ocorrência de períodos secos.

Introdução

A poluição dos mananciais de abastecimento e a necessidade de se buscar água cada vez mais distante agrega um alto valor monetário à água tratada. A captação da água da chuva e sua utilização, para fins não potáveis, é uma alternativa para diminuir o consumo de água tratada, além de abranger aspectos sociais, ambientais e de gestão das águas urbanas, sendo uma medida não estrutural de drenagem atenuando as enchentes e prolongando o tempo de vida dos sistemas de drenagem, estudos indicam que para grandes sistemas de captação de água o volume escoado pode diminuir de 20% a 100% (FLETCHER et al., 2008), sendo que para sistemas simples essa marca pode facilmente chegar a 40% (Toronto and Region Conservation Authority, 2010).

Mudanças nas precipitações estão afetando os recursos hídricos em termos que quantidade e qualidade (IPCC, 2014). A frequência e magnitude de precipitações extremas na região centro oeste dos Estados Unidos (chuvas com tempo de retorno de 100 anos e 24 horas de duração) aumentaram partir de 1961 (DAVIS et al.,2006). No Brasil, eventos como esses têm ocorrido recentemente, a destacar: Região Serrana do Rio de Janeiro e em Minas Gerais, em 2011, nos estados do Sul ao final de 2008 e no Nordeste em 2009 LIMA (2011).

A análise feita por Silva Dias et al. (2012) dos dados do posto pluviométrico operado pelo IAG/USP, na cidade de São Paulo, entre os anos de 1932 e 2010, concluiu que houve uma mudança do regime de distribuição das chuvas. Na década de 30 a precipitação média anual na cidade era de 1200 mm, passando para 1600 mm nos anos 2000. Além do aumento da pluviosidade na região metropolitana de São Paulo, houve uma modificação no seu padrão (SILVA DIAS et al. 2012). A quantidade de dias com chuvas fracas diminuiu e passou a ocorrer tempestades nos meses de inverno. Na análise feita pelos autores, foi verificado um crescimento total em número de ocorrências para chuvas com 40, 60 e 80 mm de lâmina líquida precipitada diária, que comparativamente não existiam no início dos estudos na década de 30. Tais tempestades são geralmente acompanhadas por rajadas de vento, que lançam quantidades significativas de água contra as paredes da edificação.

Ritchie e Davison (1969), Harrison e Bonshor (1970) e Cronshaw (1971) foram os pioneiros na tentativa de mensurar a quantidade de água que escorre pelas paredes de um edifício, uma vez que a incidência de chuva pode ocasionar problemas estéticos e técnicos, surgindo assim o conceito de Chuva Dirigida. Chuva dirigida é definida por Blocken e Carmeliet (2000) como a chuva carregada pelo vento e que apresenta uma componente horizontal de velocidade.

Diversos fatores interferem na incidência da chuva dirigida nos prédios: layout urbano, geometria dos edifícios e da fachada; a posição da fachada do edifício e as variáveis meteorológicas como velocidade e direção do vento; intensidade e distribuição do tamanho da gota de chuva (BLOCKEN, DEROME E CARMELIET, 2013). A complexa interação destes parâmetros determina os diferentes padrões de chuva dirigida que incidem nas fachadas.

Lima e Moreli (2005) construíram o primeiro mapa de chuva dirigida para o Brasil, utilizando o conceito de índice de chuva dirigida, o qual relaciona os dados de vento e precipitação acumulada de estações meteorológicas convencionais. Os autores classificaram grande parte do país com grau de exposição alto ou severo, limitando os locais protegidos a parte do Amazonas e Mato Grosso.

A NBR 10.844/89 – Instalações prediais de águas pluviais, aplicada em drenagem de águas pluviais de terraços, pátios, quintais e similares, também afirma que a chuva incide na parede, sugerindo uma inclinação da mesma. A norma recomenda que no cálculo da vazão para dimensionamento da drenagem pluvial seja considerada a água da chuva interceptada pela parede.

Uma vez que houve a verticalização dos centros urbanos em muitas regiões do país, acarretando uma área lateral do prédio maior que a área do telhado, procurou-se neste trabalho propor uma nova superfície para a captação da água de chuva: as paredes, podendo esta água ser utilizada para fins não potáveis nestes edifícios. Esta técnica não descarta a captação da água em telhados, podendo ser um acréscimo no volume a ser armazenado.

Autores: Thaís Tonelli Marangoni e Jefferson Nascimento de Oliveira.

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