Quanto pesa uma cobertura verde: cargas saturadas por tipo
A primeira pergunta de quem pensa numa cobertura verde costuma ser a mesma: a laje aguenta? A resposta depende de um número, a carga da cobertura verde com as camadas saturadas de água, e esse número varia mais de dez vezes entre uma cobertura extensiva leve e um jardim com árvores.
Este artigo reúne os valores de referência por tipo de cobertura, explica de onde vêm e o que falta somar-lhes. Os valores são indicativos, próprios do estudo prévio; o dimensionamento é sempre do projetista de estruturas.
Peso seco, peso saturado e kN/m²
Uma cobertura verde é feita de materiais que absorvem água: o substrato, as placas de reserva, os elementos de retenção e as próprias plantas. Por isso tem dois pesos:
- peso seco: o peso dos materiais sem água, o mínimo que a cobertura terá depois de um verão sem chuva nem rega;
- peso saturado: o peso com toda a água que as camadas conseguem reter, depois de uma chuvada prolongada.
O peso saturado é o que entra no cálculo estrutural, como carga permanente. O peso seco é o que conta na verificação ao vento, porque é o lastro com que se pode contar no pior momento.
O guia técnico da Associação Nacional de Coberturas Verdes (ANCV) exprime as cargas em kN/m² e obtém-nas dividindo o peso em kg/m² por 100, o que corresponde a arredondar a aceleração da gravidade de 9,80665 para 10 m/s². Na prática, 100 kg/m² equivalem a cerca de 1 kN/m².
Cargas saturadas por tipo de cobertura
O quadro reúne os valores dos sistemas Nophadrain, com o substrato saturado, e o intervalo estimado para a semi-intensiva, definida pelo guia da ANCV com 15 a 25 cm de substrato.
| Tipo de cobertura | Substrato | Peso saturado | Carga |
|---|---|---|---|
| Extensiva leve, com placas de substrato e tapetes de vegetação | sem substrato granular | a partir de ≈ 20 kg/m² | a partir de ≈ 0,2 kN/m² |
| Extensiva corrente | ≈ 8 cm | 96 a 118 kg/m² | ≈ 1,0 a 1,2 kN/m² |
| Extensiva de retenção | ≈ 8 cm, sobre elementos de retenção | ≈ 186 kg/m² | ≈ 1,9 kN/m² |
| Semi-intensiva | 15 a 25 cm | ≈ 230 a 420 kg/m² | ≈ 2,3 a 4,2 kN/m² |
| Intensiva | 25 cm | ≈ 332 kg/m² | ≈ 3,3 kN/m² |
| Intensiva | 50 cm | ≈ 657 kg/m² | ≈ 6,6 kN/m² |
| Intensiva | 100 cm | ≈ 1307 kg/m² | ≈ 13 kN/m² |
Fontes: dados técnicos dos sistemas Nophadrain; para a semi-intensiva, estimativa da archiroof com substrato a cerca de 1,4 t/m³ saturado, camada drenante, placas de reserva de água opcionais e a carga da vegetação do guia da ANCV.
Os pavimentos transitáveis sobre laje entram na mesma conta. Os sistemas Nophadrain pesam a partir de cerca de 138 kg/m² nas zonas pedonais (classe N1), 314 kg/m² nas zonas de automóveis (N2) e 620 kg/m² nas zonas de veículos pesados (N3), antes das sobrecargas de utilização. A página de coberturas transitáveis descreve as três classes.
Sistema de drenagem estendido e materiais em cobertura. Startmotor, Roterdão, Países Baixos. Imagem: Nophadrain.
O substrato pesa quase tudo
Numa cobertura ajardinada, o substrato saturado representa a maior parte da carga. Por isso, a forma mais direta de estimar o peso é multiplicar a espessura pelo peso de cada centímetro.
O quadro 12 do guia da ANCV, que segue as diretrizes alemãs FLL (Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau) de 2018, indica para os substratos correntes cargas saturadas entre cerca de 0,06 e 0,19 kN/m² por centímetro de espessura, consoante os materiais: as misturas com argila expandida e pedra-pomes estão no limite inferior, as misturas com lava, escória e material mineral mais denso no limite superior. Um substrato extensivo como o ND DGS-E, com cerca de 1,4 t/m³ saturado, fica em cerca de 0,14 kN/m² por centímetro.
Um exemplo simples: 20 cm de substrato a 0,14 kN/m² por centímetro dão 2,8 kN/m², a que se somam a camada drenante, a eventual reserva de água e a vegetação. A diferença entre substratos é grande: com os mesmos 20 cm, uma mistura muito leve pode ficar abaixo de 1,5 kN/m² e uma mistura densa passar de 3,5 kN/m². Em reabilitação, a escolha do substrato é muitas vezes o que torna uma cobertura possível.
A vegetação também conta
O quadro 14 do guia da ANCV dá a carga da camada de vegetação por tipo de plantação:
| Vegetação | Carga |
|---|---|
| Extensiva: suculentas e herbáceas | ≈ 0,10 kN/m² |
| Semi-intensiva: herbáceas vivazes e subarbustos | 0,10 a 0,15 kN/m² |
| Semi-intensiva: arbustos | 0,20 kN/m² |
| Intensiva: relvado | 0,05 kN/m² |
| Intensiva: arbustos de 1 a 3 m | 0,20 kN/m² |
| Intensiva: arbustos com mais de 3 m | 0,30 kN/m² |
| Intensiva: arbustos grandes e árvores até 6 m | 0,40 kN/m² |
| Intensiva: árvores de 6 a 15 m | 0,60 kN/m² |
| Intensiva: árvores com mais de 15 m | 1,50 kN/m² |
Fonte: ANCV, Guia Técnico, Anexo IV, quadro 14, segundo FLL (2018).
Estes valores não incluem o substrato nem as ações dinâmicas do vento sobre as plantas. Nas árvores e nos arbustos grandes, o guia indica ainda cargas pontuais, que incluem a terra do torrão e o efeito do vento, e que o projeto de estruturas deve localizar. É habitual colocar as árvores sobre pilares ou vigas, e não a meio vão.
O que se soma ao peso da cobertura verde
O peso saturado é só uma parcela da carga sobre a laje. O cálculo estrutural soma-lhe, segundo os Eurocódigos:
- as sobrecargas de utilização, que dependem de a cobertura ser só acessível para manutenção ou ter uso por pessoas, como um terraço ou um jardim (NP EN 1991-1-1);
- a neve, nas zonas do país onde é relevante (NP EN 1991-1-3);
- os elementos concentrados: muretes, floreiras elevadas, pérgulas, equipamentos e pavimentos;
- a água acumulada em situações excecionais, como um ralo obstruído, que convém prevenir com caixas de inspeção acessíveis e descargas de emergência.
Numa obra nova, a carga da cobertura verde define-se logo no estudo prévio e a estrutura dimensiona-se para ela. Numa reabilitação, faz-se o caminho inverso: parte-se da reserva de carga da laje existente e escolhe-se o sistema que cabe nela.
O peso seco e o vento
O vento cria sucção sobre as coberturas planas, mais forte nos cantos e na periferia. O substrato tem de ter peso suficiente para não ser levantado, sobretudo antes de a vegetação o fixar. O Anexo V do guia da ANCV, segundo as normas espanholas NTJ 11C (Normas Tecnológicas de Jardinería y Paisajismo), recomenda os seguintes pesos mínimos:
| Altura da cobertura | Periferia | Interior |
|---|---|---|
| Menos de 8 m | 1,0 kN/m² (≈ 100 kg/m²) | 0,5 kN/m² (≈ 50 kg/m²) |
| 8 a 22 m | 1,6 kN/m² (≈ 160 kg/m²) | 0,6 kN/m² (≈ 60 kg/m²) |
| Mais de 22 m | 2,0 kN/m² (≈ 200 kg/m²) | 0,8 kN/m² (≈ 80 kg/m²) |
Fonte: ANCV, Guia Técnico, Anexo V, quadro 15.
Com estes valores percebe-se porque o peso seco interessa. Um sistema extensivo com 8 cm de substrato pesa seco cerca de 72 a 90 kg/m²: chega para o interior de um edifício baixo, mas não para a periferia. É por isso que as coberturas extensivas têm, junto às platibandas, uma faixa de seixo rolado ou de lajetas, mais pesada e sem vegetação, que também serve de proteção contra o fogo e facilita o acesso à impermeabilização para a inspeção (Guia ANCV, p. 66). O guia da ANCV lembra que esta zona de proteção não é uma zona de trânsito para as equipas de manutenção, que usam caminhos de circulação próprios (p. 67).
Para definir onde se coloca esse lastro, o guia da ANCV divide a cobertura em três zonas (p. 70): a zona de ângulo, entre duas estruturas que se encontram num ângulo inferior a 135°, nunca menor do que 2 m × 2 m a partir do vértice; a zona de extremidade, nos 2 m junto ao perímetro exterior; e a zona do centro, o resto da cobertura. Nas áreas periféricas e nos cantos, sobretudo em edifícios com mais de 20 m, em situações topográficas expostas ou quando o substrato não resiste bem, coloca-se uma camada de proteção ou lastro com materiais pesados, como gravilha, ladrilhos, lajetas ou peças pré-fabricadas de betão. Em edifícios altos e em zonas muito expostas, a verificação ao vento faz-se caso a caso.
Zonas de uma cobertura para a proteção contra o vento: zona de ângulo (pelo menos 2 m × 2 m a partir do vértice), zona de extremidade (2 m a partir do perímetro) e zona do centro. Esquema archiroof, adaptado da ilustração 8 do Guia Técnico da ANCV (p. 70–71).
A calculadora da archiroof
A calculadora de cargas e de água da archiroof faz estas contas para um caso concreto: a partir do tipo de cobertura, do substrato e da vegetação, estima a carga saturada em kN/m², a água retida e o lastro mínimo contra o vento na periferia e no interior. Os resultados são indicativos e servem para o estudo prévio.
Para escolher o tipo de cobertura em função da carga disponível, o artigo extensiva, semi-intensiva ou intensiva compara os três tipos ponto a ponto, e o artigo sobre coberturas sobre garagens e caves trata das lajes com tráfego.
Próximo passo
Numa reabilitação, o ponto de partida é saber quanto a laje existente aguenta além do peso próprio e do revestimento atual; numa obra nova, é fixar com o projetista de estruturas a carga da cobertura verde. A archiroof dá apoio ao projeto na escolha do sistema e no cálculo das cargas.
Fontes
- Associação Nacional de Coberturas Verdes (ANCV). Coberturas Verdes: Guia Técnico para Projeto, Construção e Manutenção, 1.ª ed., 2024, p. 67 e 70, Anexo IV (quadros 11 a 14, segundo FLL 2018) e Anexo V (quadro 15, segundo NTJ 11C 2012). greenroofs.pt/pt/guia-tecnico
- Nophadrain. Dados técnicos dos sistemas para coberturas verdes extensivas e intensivas. nophadrain.com
- Nophadrain. Ficha do substrato extensivo ND DGS-E (peso seco ≈ 0,95 t/m³; saturado ≈ 1,4 t/m³). nophadrain.com
- NP EN 1991-1-1 e NP EN 1991-1-3, Eurocódigo 1: ações em estruturas (sobrecargas e neve).
Perguntas frequentes
Quanto pesa uma cobertura verde extensiva?
Com cerca de 8 cm de substrato, um sistema extensivo corrente pesa entre 96 e 118 kg/m² saturado de água, ou seja, cerca de 1,0 a 1,2 kN/m². Existem soluções mais leves, com placas de substrato e tapetes de vegetação, a partir de cerca de 20 kg/m², para estruturas com pouca reserva de carga.
Que peso se usa no cálculo estrutural: seco ou saturado?
Para verificar a estrutura usa-se o peso saturado, com toda a água que as camadas conseguem reter, somado à vegetação e às restantes ações. Para verificar a estabilidade ao vento usa-se o peso seco, porque é o valor mínimo que a cobertura terá depois de um período sem chuva nem rega.
Como se passa de kg/m² para kN/m²?
Divide-se o peso em kg/m² por cerca de 100. O valor exato resulta de multiplicar a massa pela aceleração da gravidade, 9,80665 m/s², o que dá, por exemplo, 0,98 kN/m² para 100 kg/m²; o guia da ANCV arredonda a gravidade para 10 m/s².