Coberturas verdes e ondas de calor: o último piso à noite

As ondas de calor são o momento em que se percebe o que vale uma cobertura. Durante o dia, o sol aquece a cobertura; ao fim de três ou quatro dias, com noites que não arrefecem, o calor acumulado na laje e nas paredes passa para o interior e o último piso deixa de descansar. É aí que o conforto e a saúde de quem lá vive estão mais expostos.

Este artigo trata desse momento: o que acontece ao último piso numa onda de calor, o que uma cobertura verde muda e o que é preciso para que funcione quando faz mais falta. Os valores medidos em estudos de verão estão reunidos no artigo sobre coberturas verdes e conforto térmico.

Ondas de calor e noites tropicais

O Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) usa definições precisas:

• onda de calor: pelo menos seis dias consecutivos com a temperatura máxima diária superior em 5 °C ao valor médio diário do período de referência;
• dia muito quente: temperatura máxima igual ou superior a 35 °C;
• noite tropical: temperatura mínima igual ou superior a 20 °C.

Portugal tem registos extremos: a temperatura mais alta medida no país foi de 47,3 °C, na Amareleja, em agosto de 2003, e em julho de 2022 registaram-se 47,0 °C no Pinhão. Mas, para o conforto dentro de casa, o indicador mais revelador é muitas vezes o número de noites tropicais. Numa noite tropical, abrir as janelas pouco arrefece, porque o ar exterior está quente. E nas cidades a ilha de calor urbana torna as noites ainda mais quentes do que no campo, como se explica no artigo sobre coberturas verdes e ilha de calor.

O que acontece ao último piso

Uma laje de cobertura de betão tem grande massa térmica. Num dia de sol, uma cobertura escura aquece muito à superfície, e o calor atravessa a laje lentamente, com algumas horas de atraso. Chega ao teto do último piso ao fim da tarde e durante a noite, precisamente quando os ocupantes querem dormir.

Numa onda de calor, este ciclo repete-se dia após dia. Se a noite não arrefece o suficiente, a laje começa o dia seguinte mais quente do que o anterior. O calor acumula-se, e o último piso, que está diretamente sob a cobertura, é o primeiro a ultrapassar temperaturas confortáveis e o último a recuperar.

O efeito é maior nos edifícios com coberturas pouco ou nada isoladas, como muitos edifícios de habitação anteriores às primeiras exigências térmicas, e nas casas onde vivem pessoas mais vulneráveis ao calor, como os idosos.

O que a cobertura verde muda

Uma cobertura verde atua sobre a origem do problema: a quantidade de calor que entra na laje durante o dia.

• A superfície da laje fica fresca. A vegetação faz sombra ao substrato, e a água que evapora consome energia que, de outro modo, aqueceria a cobertura. Sob a cobertura verde, a laje fica a temperaturas próximas das do ar, em vez de dezenas de graus acima.
• A variação diária diminui. O substrato húmido amortece a onda de calor diária. A laje deixa de passar por um ciclo de aquecimento forte de dia e libertação de calor à noite.
• O calor que chega ao interior é menor e chega mais tarde. Com menos calor acumulado na laje, há menos calor a libertar para o último piso durante a noite, e a ventilação noturna, quando o ar exterior o permite, tem menos trabalho.

O resultado não é ar condicionado gratuito: é um último piso que aquece menos e mais devagar, que aguenta mais dias de calor antes de ficar desconfortável e que precisa de menos energia para arrefecer.

Quando a cobertura verde deixa de arrefecer

Há uma condição para tudo isto funcionar: água no substrato. O arrefecimento por evapotranspiração depende de as plantas terem água para transpirar. Quando o substrato seca, as plantas fecham os estomas para se protegerem, a transpiração para e a cobertura passa a funcionar quase só pela sombra e pela massa do substrato.

O sedum é um caso particular. Muitas espécies de sedum usam um metabolismo que lhes permite, em seca, abrir os estomas apenas à noite. É o que as torna resistentes, mas significa também que, numa cobertura de sedum seca, a transpiração durante o dia é muito baixa. Nos pilotos do Instituto Superior Técnico, em Lisboa, a superfície do Sedum oreganum chegou a estar 17,4 °C mais quente do que a do alecrim, no mesmo dia de junho, o que o autor atribui a esse metabolismo. As coberturas com mais biomassa, como as semi-intensivas com herbáceas, aromáticas e pequenos arbustos, fazem mais sombra e transpiram mais, desde que tenham água.

Por isso, numa onda de calor, a cobertura verde precisa do que qualquer jardim precisa: rega.

Preparar a cobertura para uma onda de calor

• Rega automática com ajuste ao tempo. Um programador com ajuste diário à evapotranspiração aumenta a dotação nos dias de calor, e o sensor de humidade do substrato evita regar quando não é preciso. A página rega descreve o sistema.
• Substrato húmido antes do primeiro dia de calor. Com previsão de onda de calor, convém que o substrato esteja na sua capacidade de retenção no início do episódio.
• Regas de madrugada ou ao fim do dia, quando a evaporação e o vento são menores e a água chega mais às raízes.
• Reservas de água nas camadas. Camadas drenantes com reserva, placas de lã mineral hidrófila e elementos de retenção com retorno por capilaridade guardam água a que as raízes chegam. Prolongam o intervalo entre regas e protegem a vegetação se a rega falhar.
• Vegetação densa. Uma cobertura vegetal fechada faz mais sombra e protege o substrato. Falhas na vegetação são zonas de substrato exposto ao sol, que aquecem e secam mais depressa.
• Plantas adaptadas. Aromáticas mediterrânicas, suculentas e herbáceas resistentes à secura, escolhidas no guia de plantas da archiroof.

O artigo rega de coberturas verdes no clima mediterrânico explica quanta água aplicar e com que frequência.

Uma medida entre várias

A cobertura verde é uma das medidas passivas que tornam um edifício mais resistente ao calor, ao lado do isolamento da cobertura, do sombreamento exterior dos vãos e da ventilação noturna. Combinam-se bem: o isolamento reduz o calor que atravessa a laje; a cobertura verde reduz o calor que chega à laje; o sombreamento trava o sol nas janelas; a ventilação retira o calor à noite, quando o ar exterior o permite.

Numa reabilitação, a cobertura é muitas vezes a primeira intervenção a considerar, porque é a parte da envolvente que mais sol recebe no verão. As coberturas extensivas são, em geral, as mais compatíveis com a estrutura de edifícios existentes.

Próximo passo

Numa reabilitação, o ponto de partida é conhecer a laje existente, o isolamento e a capacidade de carga; numa obra nova, é definir o tipo de cobertura e a rega desde o início. A archiroof dá apoio ao projeto nessa escolha.

Fontes

• Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA). Definições de onda de calor (índice de duração de onda de calor da Organização Meteorológica Mundial), dia muito quente e noite tropical. ipma.pt
• Associação Nacional de Coberturas Verdes (ANCV). Coberturas Verdes: Guia Técnico para Projeto, Construção e Manutenção, 1.ª ed., 2024, secções 3.2.1 e 5.4. greenroofs.pt/pt/guia-tecnico
• Mendonça, A. O. (2021). Análise do desempenho de coberturas verdes em clima Mediterrânico. Dissertação de mestrado em Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico, tabelas 4.15 a 4.17. fenix.tecnico.ulisboa.pt
• Starry, O., Lea-Cox, J. D., Kim, J., van Iersel, M. W. (2014). Photosynthesis and water use by two Sedum species in green roof substrate. Environmental and Experimental Botany, 107, 105–112.
• Gomes, M. G., Silva, C. M., Valadas, A. S., Silva, M. (2019). Impact of vegetation, substrate, and irrigation on the energy performance of green roofs in a Mediterranean climate. Water, 11(10), 2016. mdpi.com/2073-4441/11/10/2016