Especificar uma cobertura verde pelo desempenho

Muitos cadernos de encargos de coberturas verdes descrevem as camadas pelas características de um produto: «camada drenante com 25 mm de espessura e 1 200 g/m²», «geotêxtil de retenção de 300 g/m²». É uma forma cómoda de especificar, porque se copia de uma ficha técnica, mas tem dois problemas. Não garante que a cobertura funcione, porque a espessura e o peso de uma camada não dizem quanto ela drena nem quanto aguenta. E torna difícil comparar soluções, porque duas camadas com a mesma espessura podem ter desempenhos muito diferentes.

A alternativa é especificar pelo desempenho: dizer o que cada camada tem de fazer, em que condições e com que método de ensaio. É a abordagem que a Nophadrain defende e que a archiroof segue no apoio ao projeto.

O que não é um critério de desempenho

Três critérios aparecem com frequência e dizem pouco sobre o funcionamento:

• A espessura da camada drenante. Uma placa alveolar mais alta pode drenar mais ou menos, consoante a forma dos alvéolos, a rigidez do núcleo e a forma como o filtro está ligado.
• O peso por metro quadrado. Um produto mais pesado não é, por isso, mais resistente nem mais durável.
• Um geotêxtil como «camada de retenção». Um geotêxtil de proteção de 300 g/m² retém cerca de 2 l/m², e um de 500 g/m² cerca de 3,5 l/m². É uma camada de proteção, não de retenção.

Os critérios que importam

1. Resistência à compressão face às cargas

A camada drenante fica sob o substrato, a vegetação, os pavimentos e, em alguns casos, os veículos, durante décadas. O critério é a resistência à compressão a longo prazo, tendo em conta a fluência do material, comparada com as cargas previstas na cobertura.

As unidades ajudam: 1 kN/m² é igual a 1 kPa. Uma cobertura extensiva saturada exerce cerca de 1 a 2 kPa; uma intensiva com 1 m de substrato, cerca de 13 kPa; as cargas de rodas de veículos, muito mais. O artigo quanto pesa uma cobertura verde reúne os valores por tipo de cobertura. Os sistemas de drenagem Nophadrain para coberturas verdes têm resistências à compressão de curto prazo entre cerca de 300 e 700 kPa, e os sistemas para veículos chegam a cerca de 1 200 kPa; para tráfego, os sistemas foram ensaiados com cargas móveis.

A especificação indica a classe de carga da zona (peões, automóveis, veículos pesados) e pede o comportamento à compressão a longo prazo, com o respetivo ensaio.

2. Capacidade de drenagem a longo prazo

A camada drenante tem de levar a água em excesso até aos ralos, sem que o substrato fique encharcado. O que se especifica é a capacidade de drenagem no plano, em l/(s·m), medida segundo a EN ISO 12958 sob carga e com o gradiente hidráulico real da cobertura. Uma cobertura com 2 % de pendente drena muito menos do que a mesma camada ensaiada na vertical: no ND 4+1h, por exemplo, a capacidade passa de cerca de 7,6 l/(s·m) com gradiente 1 para cerca de 1,2 l/(s·m) com 2 %, ambas a 20 kPa.

A capacidade necessária calcula-se. A brochura técnica da Nophadrain usa a expressão:

$$q^{\prime }=\frac{A·C·r}{L}$$

em que:

q′

capacidade de drenagem necessária da camada drenante, por metro de largura (l/(s·m))

A

área a drenar (m²)

C

coeficiente de escoamento (adimensional)

r

intensidade da chuva de projeto (l/(s·m²))

L

comprimento do bordo para onde a água escoa (m)

Numa cobertura extensiva em que a água percorre 20 m até à caleira, com C = 0,5 e r = 0,03 l/(s·m²), a camada drenante tem de escoar 20 × 0,5 × 0,03 = 0,3 l/(s·m). A intensidade de projeto em Portugal resulta das curvas intensidade-duração-frequência do Decreto Regulamentar n.º 23/95, para a região e o período de retorno adotados.

O critério é de longo prazo: a camada tem de manter a capacidade durante a vida útil da cobertura, sem colmatar e sem perder secção por fluência. Segundo a norma alemã DIN 4095, citada pela Nophadrain, a camada drenante deve manter a função durante 50 anos.

Sistema de drenagem com filtro e proteção num só produto. Bekkerveld, Heerlen, Países Baixos. Imagem: Nophadrain.

3. Água armazenada acessível às plantas

No clima de Portugal, a água guardada na cobertura conta tanto como a drenagem. O critério é a água armazenada a que as raízes conseguem chegar, em l/m², e não a capacidade teórica de absorção de uma camada.

Nos sistemas Nophadrain com reserva, a água fica nos alvéolos, por baixo do filtro, onde as raízes chegam: cerca de 4,3 l/m² no ND 4+1h, 5,8 l/m² no ND 5+1 e 7,6 l/m² no ND 6+1v. Quando é preciso mais, acrescentam-se placas de reserva em lã mineral hidrófila, com cerca de 30 a 40 l/m², ou elementos de retenção com retorno por capilaridade. A especificação indica o volume disponível para as plantas e a forma como ele chega às raízes.

4. Filtro

O filtro separa o substrato da camada drenante. Os critérios são a abertura de poros, ajustada à granulometria do substrato, a resistência ao punçoamento e a permeabilidade. A brochura técnica da Nophadrain indica, como referência, uma abertura de poros inferior a 0,2 mm e uma resistência ao punçoamento de 0,5 kN, com sobreposições de pelo menos 100 mm. O filtro deve deixar passar as raízes para a camada drenante.

A forma como o filtro está ligado ao núcleo também conta: nos sistemas Nophadrain, o geotêxtil é colado a cada alvéolo e não termossoldado, para não alterar as suas propriedades nem se deixar empurrar para dentro dos alvéolos.

5. Substrato

O substrato especifica-se pelas propriedades que as diretrizes FLL (Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau) definem, e não pela marca ou pela origem:

• capacidade máxima de retenção de água, em percentagem do volume;
• peso seco e peso saturado, em t/m³, que entram no cálculo das cargas e da estabilidade ao vento;
• teor de matéria orgânica: até 65 g/l nos substratos extensivos e até 90 g/l nos intensivos;
• granulometria, permeabilidade e pH.

O Anexo I do guia técnico da Associação Nacional de Coberturas Verdes (ANCV) reproduz os requisitos da FLL para os substratos.

Marcação CE e ensaios

Os geocompósitos de drenagem são produtos de construção com norma harmonizada, a EN 13252, e têm de ter marcação CE e declaração de desempenho. É na declaração de desempenho que estão os valores ensaiados: resistência à compressão, capacidade de drenagem no plano, propriedades do filtro. Pedir a declaração de desempenho é a forma de confirmar que um produto alternativo cumpre o que o caderno de encargos exige.

Um exemplo de especificação

Em vez de descrever um produto, a especificação de uma camada drenante para uma cobertura semi-intensiva pode ter esta forma:

Sistema de drenagem em geocompósito, com marcação CE segundo a EN 13252, integrando filtro, núcleo drenante com reserva de água e proteção. Capacidade de drenagem no plano não inferior a [valor calculado] l/(s·m) com gradiente de [pendente da cobertura], sob 20 kPa, segundo a EN ISO 12958, mantida durante a vida útil. Resistência à compressão compatível com as cargas permanentes e de utilização da zona, considerando a fluência a longo prazo. Água armazenada disponível para as plantas não inferior a [valor] l/m². Filtro com abertura de poros adequada à granulometria do substrato especificado.

Os valores entre parênteses retos saem do cálculo de cada obra. Um produto alternativo é equivalente se cumprir todos estes valores, demonstrados na declaração de desempenho.

Porquê especificar assim

A especificação pelo desempenho protege o dono de obra, porque garante que a cobertura funciona; protege o projetista, porque a escolha fica fundamentada; e permite comparar soluções diferentes com o mesmo critério. Favorece também os sistemas integrados, como os da Nophadrain, em que filtro, drenagem, reserva de água e proteção vêm num só produto, com desempenho hidráulico ensaiado em conjunto e menos operações em obra.

O funcionamento das camadas está descrito em como funciona e nas camadas de uma cobertura verde. Os sistemas aplicam-se sobre qualquer impermeabilização.

Próximo passo

A archiroof prepara, para cada obra, o corte de camadas e os textos do caderno de encargos com os valores de desempenho calculados. O pedido faz-se em apoio ao projeto.

Fontes

• Nophadrain. Green Roof System Brochure: camadas de separação, drenagem, filtro e substrato; dimensionamento da camada drenante. nophadrain.com
• Nophadrain. Fichas técnicas dos sistemas de drenagem ND 4+1h, ND 5+1 e ND 6+1v e dos geotêxteis ND SV-300 e ND SV-500. ND 4+1h
• Associação Nacional de Coberturas Verdes (ANCV). Coberturas Verdes: Guia Técnico para Projeto, Construção e Manutenção, 1.ª ed., 2024, Anexo I (substratos, segundo FLL 2018). greenroofs.pt/pt/guia-tecnico
• EN 13252: Geotêxteis e produtos relacionados. Características exigidas para a utilização em sistemas de drenagem.
• EN ISO 12958: Geotêxteis e produtos relacionados. Determinação da capacidade de escoamento no seu plano.
• DIN 4095: Drenagem para proteção de construções.
• Decreto Regulamentar n.º 23/95, de 23 de agosto: Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais.