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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS ARQUITETURA E URBANISMO _____________________________________________________________________ Trabalho Final de Graduação – 1º semestre de 2003 Aluno : Rafael Mantuano Netto Orientadora : Margarete Maria de Araújo Silva - Leta Alternativas Tecnológicas para Sistemas de Mesoestrutura - Análise, pesquisa, desenvolvimento e aplicação de sistemas de mesoestrutura; - Detalhes construtivos, interferências, estudos de viabilidade. Belo Horizonte – Minas Gerais 1 Rafael Mantuano Netto Alternativas Tecnológicas para Sistemas de Mesoestrutura - Análise, pesquisa, desenvolvimento e aplicação de sistemas de mesoestrutura; - Detalhes construtivos, interferências, estudos de viabilidade. Trabalho de conclusão de curso pela disciplina Trabalho Final de Graduação, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Belo Horizonte 1º Semestre/2003 2 SUMÁRIO 1. O TEMA – DEFINIÇÕES GERAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03 2. A ÁREA – DIAGNÓSTICO PRELIMINAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 05 2.1 - Estrutura Físico-Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 07 2.2 - Estrutura Físico-Funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 - Estrutura Sócio-Econômica e Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4 - Estrutura Morfológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.5 - Legislação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.6 - Projetos Existentes – Influência Direta na Área . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3. JUSTIFICATIVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1 - Pertinência do Projeto para a Cidade e o Local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2 - Pertinência do Projeto como Trabalho de Graduação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4. REFERÊNCIAS URBANÍSTICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5. A PROPOSTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 6. APLICAÇÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.1 - Coleta, Armazenamento, Utilização, Condução e Destinação para Águas Pluviais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.2 - Alteração e Adequação das Leis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 6.3 - Vias e Passeios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.4 - Vegetação: Usos e Características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 BIBLIOGRAFIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3 1. O TEMA – DEFINIÇÕES GERAIS Este trabalho tem como parâmetro básico a idéia de sustentabilidade, conceito que vem sendo usado recentemente como elemento determinante para o desenvolvimento e sobrevivência das cidades e de nosso planeta. Baseado nesse conceito, este trabalho visa pesquisar os sistemas de mesoestrutura urbana atualmente utilizados, analisando seu grau de sustentabilidade e funcionalidade enquanto um sistema integrado. A partir desta análise, serão propostas alternativas para estes sistemas, visando uma melhor adequação às particularidades do local, sua realidade sócio-econômica, e sua importância enquanto um sistema que afeta diretamente o funcionamento das cidades, o que evidencia a necessidade de se propor soluções que sejam sustentáveis. Estas soluções pesquisadas serão apresentadas através de detalhes construtivos, análises de viabilidade e custos, onde serão considerados, entre outros, os impactos ambientais gerados. Ao final desta pesquisa, as propostas serão aplicadas em uma situação urbana real. Uma vez terminada esta etapa do trabalho, sua continuação torna-se inevitável, pois neste caso, somente através do desenvolvimento e pesquisa permanentes de alternativas tecnológicas, sustentáveis e viáveis, que se conseguirá um progresso humano adequado e responsável. Esse conceito de sustentabilidade, de desenvolvimento sustentável, vem sendo empregado com mais ênfase desde a ECO 92, realizada no Rio de Janeiro, conferência mundial na qual líderes de diversos países discutiram, entre outros, alternativas e parâmetros para um desenvolvimento que esteja “preocupado” com as questões ambientais, e que seja ao mesmo tempo sustentável. Já no segundo semestre de 2002, representantes de dezenas de países encontraram-se em Johanesburgo, na África do Sul, para a RIO + 10 – Conferência Mundial pelo Meio Ambiente, na qual foram discutidos os resultados da ECO 92, o que foi feito efetivamente até o momento, e novamente foram propostas alternativas, soluções e parâmetros para um desenvolvimento sustentável. Tal desenvolvimento só é possível através do domínio e vontade por parte dos governantes no uso de tecnologias mais adequadas. Ou seja, do conhecimento dos princípios da ciência aplicados, no nosso caso, à construção. Isto permite-nos 4 realizar a equação necessidades-disponibilidades-desempenho, com criatividade, dando às populações as melhores e mais adequadas soluções possíveis, com os menores custos operacionais, tendo em vista sempre o longo prazo. Porém, atualmente percebemos um distanciamento entre a tecnologia e técnica, e a maior parte da população, o que é percebido se analisarmos as construções, principalmente na periferia e nos interstícios das cidades. Contudo, não é somente nas construções (edificações) que se percebe este distanciamento, mas também em suas veredas, escadas, canais de esgoto, redes elétricas e de água, as pontes, os sistemas de drenagem, contenções e demais sistemas de mesoestrutura. Obras estas relevantes, pois estão contribuindo para a conformação (ou deformação) de cidades como São Paulo, Buenos Aires, Cidade do México, Caracas, entre outras, em um processo de crescimento urbano acelerado, sem o devido planejamento e uso adequado de soluções tecnológicas (MASCARO, L., 1989). Esse distanciamento também pode ser percebido se analisarmos a relação entre tecnologia, técnica e arquitetura, podendo ser traduzido como um distanciamento entre teoria e prática. O pesquisador, muitas vezes, não se preocupa com as etapas seguintes de seu trabalho, que seria sua assimilação por parte dos profissionais de execução. Em nosso caso, o arquiteto, submerso em seus projetos, esquece-se de que existem equipes de pesquisa que trabalham para desenvolver e melhorar muito daquilo que concerne à sua atuação. Por fim, existem poucos canais de conexão entre o mundo teórico e o mundo profissional. A própria universidade, entendida como centro de transmissão e desenvolvimento do conhecimento humano, deveria se responsabilizarpela formação de um profissional e de um pesquisador com uma nova mentalidade. Essa discussão sobre pesquisa teórica e aplicada é importante na medida em que a pesquisa acadêmica é muitas vezes considerada, por parte dos profissionais, como abstrata e inútil. Uma solução para este problema seria estabelecer, entre a pesquisa, referências diretas com a realidade do contexto produtivo e construtivo no qual está inserida, avaliando criticamente as atitudes e as posições assumidas por parte dos vários operadores que nela estão envolvidos, atingindo assim resultados mais aplicáveis. A pesquisa de uma nova relação entre tecnologia e arquitetura propõe, por um lado, a tornar comunicável a relação projeto / construção ou invenção / 5 execução. Portanto o enfoque tecnológico pode ser visto como a pesquisa de uma dimensão da arquitetura não mais coincidente só com as medidas físicas da construção, mas com o conjunto das operações a serem programadas para se construir uma outra natureza, alternativa àquela tradicional. No entanto, essa crença na tecnologia, que supõe que as mudanças se produzirão de modo quase automático, uma vez introduzidas as novas técnicas de produção relacionadas à tecnologia apropriada, não deve ser usada como regra geral. Portanto, é impossível pensar em termos de mudança tecnológica sem que se produza uma mudança social, política e cultural. Porém não se pode permanecer imóvel, ou simplesmente crítico, sem prática, no que se refere à elaboração e aplicação da tecnologia, rejeitando as alternativas tecnológicas existentes. É fundamental passar por uma etapa de elaboração teórico / crítica, para que os resultados almejados se apresentem adequados às características específicas que cada situação urbana impõe. Daí a necessidade de se criar alternativas que viabilizem o desenvolvimento das cidades, de modo que possam conviver em harmonia com o meio ambiente, e que as gerações futuras não sofram as consequências de um desenvolvimento irresponsável. Sendo assim, torna-se de extrema importância o compromisso de nós, Arquitetos e Urbanistas, e demais profissionais envolvidos, com a pesquisa e efetiva implementação de alternativas para o desenvolvimento sustentável das cidades. 2. A ÁREA – DIAGNÓSTICO PRELIMINAR A área a ser trabalhada se localiza no Município de Belo Horizonte, no bairro Minas Brasil, Regional Noroeste (mapas 1 e 2). Está delimitada pela avenida Ressaca a oeste, avenida dos Esportes a sul, rua Professor Rafael Hardy a leste, e ruas Lorena e Carioca a norte. Em um contexto macro, podemos caracterizar a Regional Noroeste como um “lugar de passagem”, com a presença de diversos corredores viários importantes no contexto da cidade. Podemos destacar a Via Expressa, o Anel Rodoviário e a Rua Padre Eustáquio, os quais circundam a área em estudo. Esta, como dito 6 anteriormente, se localiza no bairro Minas Brasil – Unidade de Planejamento Padre Eustáquio (mapa 3), tendo como seu entorno imediato os bairros Padre Eustáquio, Dom Cabral e Coração Eucarístico. (Mapa 2) (Mapa 1) A Regional Noroeste possui uma população estimada de 337792 habitantes, sendo (Mapa 3) a mais populosa. A Unidade de Planejamento Padre Eustáquio, onde está inserida a área em estudo, possui uma população de 50146 habitantes. (Fonte: IBGE. Censo Demográfico, 1991; Contagem Populacional, 1996. Org.: DITPL. 2000.). Estes dados refletem a importância que deve ser dada ao correto funcionamento dos sistemas de mesoestrutura, os quais estão diretamente relacionados à população beneficiada. Ou seja, quanto maior o número de usuários, mais bem planejados devem ser tais sistemas. Outro dado importante nesta análise 7 é o aumento da área total anual de baixa de construção na Regional Noroeste. Em 1995, esta área foi de 7.219,02 metros quadrados. Já em 2000, passou para 80.089,96 metros quadrados (SMAU. 2000.). Este aumento é mais um fator que deve ser considerado ao se planejar e dimensionar tais sistemas. Apesar deste aumento da área construída e consequente demanda por infra- estrutura, a prefeitura e órgãos públicos têm conseguido bons resultados. A tabela a seguir mostra a estrutura das vias na Unidade de Planejamento Padre Eustáquio (Tabela 1). (Tabela 1 – Estrutura das vias – Unidade de Planejamento Padre Eustáquio) TIPO DE ESTRUTURA (%) DISPONIB. ÁGUA TRATADA DISPONIB. REDE ESGOTO FORNECIMENTO ENERG. ELÉTRICA POSSIBILIDADE DE ACESSO (Vias Pavimentadas) REDE TELEFÔNICA ILUMINAÇÃO PÚBLICA (Fonte: PBH. SMFA. IPTU 1996. URBEL; CEURB/UFMG.1998.) Através destes dados procura-se evidenciar não a necessidade de dotar a região de infra-estrutura, mas pensar no que é feito hoje e o que pode ser melhorado visando soluções mais adequadas. Passaremos agora para uma análise mais detalhada da área. 2.1 ESTRUTURA FÍSICO-AMBIENTAL O município de Belo Horizonte, segundo dados do Plano Diretor de Belo Horizonte de 1996 – Lei de Uso e Ocupação do Solo, está inserido na grande unidade geológica conhecida como cráton do São Francisco. Possui uma fisiologia diversificada e estreitamente vinculada às propriedades geológicas de seu substrato. Predominam as rochas arqueanas, integrantes do Complexo Belo Horizonte, e seqüências supracrustais. Caracteriza-se por ser uma zona de gnaisse recoberto por espesso manto de intemperismo bem desenvolvido. 96,60 96,40 98,35 98,25 97,77 98,25 8 O domínio do Complexo Belo Horizonte integra a unidade geomorfológica denominada Depressão de Belo Horizonte. Este representa cerca de 70% do território de Belo Horizonte e tem sua área de maior expressão a norte da calha do ribeirão Arrudas. Neste, predominam as rochas gnáissico-migmáticas em diferentes estágios de alteração. Seu relevo é caracterizado por colinas de topo plano a arqueado e encostas côncavas / convexas, de declividades variadas. Entre elas ocorrem com freqüência anfiteatros de encostas côncavas e drenagem convergente e nichos resultantes da estabilização de antigas voçorocas (Fonte: BELO HORIZONTE. PBH. Plano Diretor de Belo Horizonte. Lei de uso e ocupação do solo: estudos básicos, 1995.). Esta porção do Município de Belo Horizonte situada a norte do ribeirão Arrudas, engloba as bacias do ribeirão do Onça, ribeirão do Isidoro, e parte da bacia do ribeirão Arrudas, na qual está inserida a área em estudo (mapas 4 e 5). (Detalhe da área em estudo) (Mapa 5 – sem escala) (Mapa 4) Segundo o Zoneamento geotécnico de Belo Horizonte – Acervo da SMPL/PBH, 1995, o terreno onde situa-se a área em estudo apresenta uma taxa de infiltração elevada em superfícies planas a moderadamente inclinadas, com 9 vegetação natural; erodibilidade mediana a elevada; e uma boa proteção contra a penetração de efluentes perigosos. Ascensão capilar pode ser elevada em áreas com baixa declividade em fundos de vale. A área em estudo possui uma topografia irregular, conformando uma vertente predominantemente convexa, porém, apresentando trechos em forma côncava. Está limitada por dois fundos de vale, compreendidos pelas avenidas Ressaca e dos Esportes, e pela rua Professor Rafael Hardy, onde ao norte percebe-se a conformação de um “anfiteatro fechado” (mapa 6).As declividades encontradas são bastante variáveis, ficando abaixo dos 5% nos fundos de vale (Avenida Ressaca e Avenida dos Esportes), e ultrapassando os 30% na maior parte do terreno e seu entorno imediato, e podendo ainda atingir declividades acima dos Topografia – Área em estudo - (Mapa 6) 10 47%, o que impossibilita ou dificulta sua ocupação. Isto pode ser verificado devido à quantidade de vazios e áreas verdes ainda existentes no local, tendo em vista as áreas adjacentes, já densamente ocupadas. Porém, quando se observa o bairro Minas Brasil, assim como os bairros do entorno, verifica-se uma porcentagem pequena de vegetação (que possa contribuir com a área de permeabilidade), aparecendo de forma pontual, e em geral, nos locais de altas declividades. Podemos citar, como exceção, a região do Aeroporto Carlos Prates (implantado em 2000), e a mata da PUC/MG, entre outros poucos. Uma parte dessa área verde apresenta-se ao longo das calçadas, o que não contribui para o aumento da permeabilidade, já que a área de infiltração é mínima. Essa pouca cobertura vegetal, o que no nosso caso deve ser traduzida como uma porcentagem pequena de área permeável, contribui de forma prejudicial para a o meio ambiente e infra-estrutura local (Tabela 2 – OBS: Esta tabela considera toda e qualquer cobertura vegetal existente, o que em grande parte não representa a real porcentagem de área permeável.). Parte das águas, principalmente pluviais, que deveriam infiltrar na terra, não o fazem e acabam por sobrecarregar os sistemas de drenagem, que pode ocasionar inundações, entre outros. Além disso, quando se têm áreas de altas declividades, acima de 30% (situação em que se encontra uma grande parte da área em estudo e seu entorno), os riscos de deslizamento são consideráveis, e a presença de cobertura vegetal neste caso é fundamental. (Tabela2 - Área verde por unidade de planejamento em Belo Horizonte – 1994) UNIDADE DE PLANEJAMENTO ÁREA UP km² HAB. POR UP ÁREA VERDE km² ÁREA VERDE m²/hab. COBERTURA VEGETAL - % Padre Eustáquio 5,4590 50.146 1,7016 33,93 31,170 (Fonte: IGC/UFMG. Centro de Sensoriamento Remoto do Instituto de Geociências. 1994. IBGE. Contagem populacional de 1996). Nota: Considerou-se Área Verde toda a cobertura vegetal da cidade detectada por imagem de satélite através de Sensoriamento Remoto e Cartografia Digital. Abrange todas e quaisquer áreas cobertas por vegetação, desde grandes áreas até jardins e gramados em áreas públicas e privadas. Esse aumento da área permeável, seja nas construções, seja através de soluções aplicadas diretamente nos espaços públicos afetados, deve interferir de forma a reduzir o volume de água a ser despejada nos córregos que limitam a área, 11 o que interfere no local e no contexto de toda a bacia do ribeirão Arrudas. Os cursos d’água encontram-se sob a avenida Ressaca e avenida dos Esportes, que limitam a área em estudo, e cujos nomes correspondem aos das avenidas. Ambos os córregos fazem parte da bacia do ribeirão Arrudas, sendo contribuintes diretos. O Córrego da avenida Ressaca possui uma área de 99 hectares, e o comprimento do curso principal de 1604 metros. Já o Córrego da avenida dos Esportes possui uma área 37 hectares, com um comprimento do do curso principal de 1059 metros (Fonte: PBH. SUDECAP. Plano Diretor de Drenagem de Belo Horizonte. 2000. Elaboração e organização. DITPL. 2000.). Os dois cursos d’água encontram-se canalizados. Um outro fator que deve ser considerado no correto planejamento das redes de infra-estrutura e condução das águas, nos sistemas de coleta e armazenamento de água pluvial, e na destinação de locais adequados para intervenções, é a variação da precipitação pluviométrica em Belo Horizonte. Analisando a tabela 3, percebe-se uma grande diferença entre os índices de precipitação. (Tabela 3 – Variação da precipitação pluviométrica em Belo Horizonte – 1999) PERÍODO VARIAÇÃO Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez MÉDIA DO ANO 1999 PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA Altura Total (mm) 237,3 94,7 246,4 56,7 4 2,4 0 0 43,8 84 280,3 294,1 1343,7 Máxima em 24 horas (altura-mm) 50,6 33,6 46,8 19 4 1,6 0 0 19,6 29,4 84,2 80,2 84,2 EVAPORAÇÃO (mm) 145 167,7 109,5 127,8 133 120,9 128,8 186 186,1 151,3 108,2 111,3 1675,6 INSOLAÇÃO TOTAL 223 209,6 187,8 224,7 244,6 218,7 226,5 260,5 211,5 157,1 158,4 168,6 2491 (Fonte: BRASIL. Ministério da Agricultura e Abastecimento. Instituto Nacional de Metereologia. 5º Distrito de Metereologia. 1999. Elaboração e Organização: DITPL/SMPL. 2000.) Essa diferença, principalmente no que se refere aos índices Altura Total (mm), e Máxima em 24 horas, tem uma variação tal que alterna, no caso da Altura Total, entre níveis nulos, e chegando a 294,1 mm de chuva total no mês. Sendo assim, tais fatores devem ser considerados ao se prever e dimensionar os sistemas de drenagem, captação, armazenamento e condução das águas. Além desses, 12 devem ser pensados outros sistemas que contribuam de forma a reduzir os possíveis efeitos das águas. 2.2 ESTRUTURA FÍSICO-FUNCIONAL Belo Horizonte foi planejada inicialmente como área urbana apenas dentro dos limites da avenida do Contorno, e sua parte externa como área suburbana e rural, e uma população estimada em 200.000 habitantes. Porém, quase duas décadas após sua inauguração, por volta de 1915, a cidade já extrapolava seus limites e população estimada, o que ocorreu, entre outros motivos, pelo alto valor dos terrenos em sua área urbana, obrigando parte da população a iniciar aglomerados em áreas externas à avenida do Contorno (mapa 7). A ocupação da Regional Noroeste iniciou-se nesta época, em torno de 1915, principalmente nos bairros Carlos Prates, Bonfim, Santo André. A partir de então, a cidade começou a expandir-se de forma radial, com ênfase ao eixo leste-oeste. Até 1935, podemos observar que a ocupação da regional já se dá de forma considerável, estendendo-se até os limites da área em estudo. Então, entre 1935 e 1950, a ocupação se concretiza, porém de forma irregular. Algumas áreas eram remanescentes de chácaras, e não tinham ocupação até então, como o conjunto Santos Dumont, no bairro Padre Eustáquio. Outras, de forma pontual, se encontravam isoladas, como é o caso do antigo seminário, atual Universidade Católica (PUC/MG), no bairro Dom Cabral. Outras áreas no entanto, apesar de estarem mais próximas do centro que outras, tiveram seu processo de ocupação mais lento, como foi o caso da área em estudo, bairro Minas Brasil. Isto se deu devido principalmente à topografia desfavorável, com terrenos de altas declividades e forma irregular. 13 (Mapa 7) Esse processo lento de ocupação da nossa área pode ser percebido até hoje, com a presença de diversos vazios, principalmente nas encostas mais íngremes, onde a construção torna-se mais onerosa, e o interesse do mercado imobiliário é menor. Essa topografia irregular e bastante acidentada encontrada no local, é um fator determinante quando se considera o parcelamento, uso e ocupação do solo. Ao analisarmos o mapa 8, podemos identificar um parcelamento bastante irregular, 14 onde os quarteirões e lotes possuem formas e dimensões muito diferentes. Além disso, identifica-se uma quantidade relativamente grande de vazios urbanos. (Mapa 8) A área caracteriza-sepor uma ocupação predominantemente horizontal, até 3 pavimentos, mas podendo ser encontrados edifícios mais altos em topografias menos acidentadas e declividades menores. Nos fundos de vale, ao longo da avenida Ressaca e avenida dos Esportes, onde as declividades são menores, a 15 presença de edifícios com mais de 3 pavimentos e de galpões, é maior, assim como sua densidade de ocupação. Ainda, ao longo dessas avenidas, predomina o uso comercial e residencial misto de atendimento local, como bares, lanchonetes, padarias, cabeleireiros, borracharias, oficinas, entre outros. Nas demais ruas, predominam o uso residencial, e em menor escala o residencial misto, onde bares e lanchonetes se destacam. O bairro Minas Brasil, onde se localiza a área em estudo, se estrutura basicamente em duas vias coletoras, sendo elas a avenida Ressaca e avenida dos Esportes, que absorvem principalmente veículos dos bairros Dom Cabral, Coração Eucarístico, Minas Brasil e uma pequena parte do bairro Padre Eustáquio. Ambas são de mão dupla, e apenas a avenida Ressaca possui canteiro central, apesar de ser em um pequeno trecho, além de possuir um fluxo de veículos mais intenso. Estas possuem baixa declividade e marcam os limites da área. As demais ruas possuem um traçado orgânico, acompanhando em parte as curvas de nível (vide mapa 8). Numa visão mais macro, a área situa-se entre dois dos principais corredores viários de Belo Horizonte, que são a Via Expressa (a sul) e o Anel Rodoviário (a norte e oeste). Além destes, a rua Padre Eustáquio desempenha papel importante como via de chegada ao bairro (mapa 9). (Mapa 9:Fonte: Lista de Endereços 306, Belo Horizonte – Volume 2. Lista Classificada – 2001) 16 Apesar de não ser limitada, em seu entorno imediato, por vias de grande fluxo, é uma área bem servida pelo transporte público. Apenas uma linha de ônibus inclui em seu trajeto ruas internas do bairro, sendo esta a linha 9412 – Conjunto Taquaril / Padre Eustáquio. Apesar disso, devido à proximidade e fácil acesso à rua Padre Eustáquio, na qual passam mais de 35 linhas, e Via Expressa, com mais de 15, esta deficiência é bastante reduzida. Além do transporte por ônibus, a possibilidade do uso do metrô se torna viável, devido à sua relativa proximidade com a estação da Gameleira. Atualmente este faz a ligação entre Contagem, o centro de Belo Horizonte, e as regiões leste e norte, chegando atualmente à avenida Vilarinho (região norte). Por fim, podemos identificar dois aspectos ao tratarmos da infra-estrutura que atende a área. Primeiramente a infra-estrutura urbana, na qual são considerados alguns ítens como os dispostos na tabela 4. (Tabela 4 – Estrutura das vias – Unidade de Planejamento Padre Eustáquio) TIPO DE ESTRUTURA (%) DISPONIB. ÁGUA TRATADA DISPONIB. REDE ESGOTO FORNECIMENTO ENERG. ELÉTRICA POSSIBILIDADE DE ACESSO (Vias Pavimentadas) REDE TELEFÔNICA ILUMINAÇÃO PÚBLICA (Dados: Fonte: PBH. SMFA. IPTU 1996. URBEL; CEURB/UFMG.1998.) De acordo com a tabela, podemos observar que a área, no caso a Unidade de Planejamento Padre Eustáquio, encontra-se bem atendida de infra-estrutura, apesar de não contar com 100% de disponibilidade. Uma parte das áreas não atendidas encontra-se próximo à área em estudo, concentrando-se na vila São Vicente e rua Lorena. Apesar disso, a mesoestrutura existente encontra-se em más condições de conservação e com várias interferências e soluções inadequadas em diversos aspectos, entre eles, pavimentação inadequada, calçada irregular, interferência entre árvore e passeio, tubulações de água pluvial aparentes e quebradas em conflito com o pedestre, deslizamentos de terra devido à não atenção a cuidados básicos, entre outros. 96,60 96,40 98,35 98,25 97,77 98,25 17 Portanto, observamos a necessidade não de dotar a área de infra-estrutura, mas pensar soluções que sejam mais adequadas às necessidades locais, que busquem sanar as interferências, que sejam viáveis e que possam compatibilizar-se com os atuais sistemas existentes. Um segundo aspecto para o item infra-estrutura são os serviços e equipamentos urbanos que atendem à área. Muitos deles são considerados pontos de referência, e alguns acabam tornando-se locais de convívio. Podemos citar alguns mais expressivos, como: SENAI – Unidade Professor Paulo de Tarso, o Juizado Especial Criminal Central, Garagem da Prefeitura, Grupo Escolar Pedro Dutra, Tropical Centro de Lazer e Orientação, COBAL - “Feira Coberta”, Centro de Saúde Padre Eustáquio, Colégio São Bento, Hospital Maternidade Renz Guimarães, Hospital Alberto Cavalcanti, PUC/MG, entre outros. 2.3 ESTRUTURA SÓCIO-ECONÔMICA E AMBIENTAL A população residente apresenta características bastante diferenciadas em relação ao nível sócio-econômico. Isto pode ser verificado ao observar o padrão de acabamento das edificações nos diversos locais da área. Encontram-se baixos padrões de acabamento ao longo das ruas Lorena, Professor Rafael Hardy, avenida dos Esportes, e em especial na vila São Vicente. Por outro lado, padrões mais elevados de acabamento podem ser encontrados ao longo da avenida Ressaca e demais ruas pertencentes à área. Em sua maioria, as edificações com baixo padrão de acabamento estão em locais onde a topografia é desfavorável ou onde o acesso é precário. Em geral são locais com altas declividades, como em parte da rua Lorena e Professor Rafael Hardy, ou em locais com risco de inundação como na vila São Vicente. Nestes locais, o valor do terreno é menor, e não há interesse de investimento por parte do mercado imobiliário. Desta forma, torna-se uma “opção” para famílias de renda mais baixa. Sua população, assim como a média da população brasileira, apresenta um 18 elevado número de jovens e crianças, característica de países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, e em especial nas famílias de renda mais baixa (tabela 5). (Tabela 5 – Pirâmide Etária – Regional Noroeste) Estes dados são fundamentais ao se planejar e pensar locais que possam absorver tamanho contingente populacional jovem que futuramente necessitará de moradias, adensando ainda mais nossas cidades. Dessa forma, torna-se prioritário pensarmos soluções, no nosso caso, de mesoestrutura que possam atender de forma mais adequada a esse aumento crescente de construções. Outro fator que deve ser considerado é a população idosa, que vem crescendo bastante nos últimos anos, e os indivíduos portadores de necessidades especiais, que possuem características e demandas bastante diferenciadas, e portanto, é imperativo propor soluções que se adequem a esta faixa populacional (tabela 6). Tabela 6 - Proporção da população acima de 65 anos de idade, segundo região administrativa Belo Horizonte - 1991/1996 PROPORÇÃO DA POPULAÇÃO COM MAIS DE 65 ANOS (%) REGIÃO ADMINISTRATIVA 1991 1996 Noroeste 4,71 6,42 (Fonte: IBGE. Censo Demográfico 1991. Contagem Populacional 1996. Org.: DITPL, 2000.) 19 A área, sob o aspecto econômico, caracteriza-se por atividades de atendimento local, principalmente ao longo das avenidas Ressaca e dos Esportes, como bar, lanchonete, padaria, cabeleireiro, borracharia, oficina, entre outros. Isto se deve ao fato desta área estar “interiorizada”, ou seja, não se limita diretamente com grandes corredores de tráfego, como a rua PadreEustáquio ou a Via Expressa. Além disso, verifica-se a presença de alguns galpões ou edifícios de maior porte em áreas com baixas declividades. Alguns desses locais acabam se tornando espaços valorizados, de convívio da população, devido ao seu caráter local de atendimento, e à falta de espaços abertos, vazios, que possibilitem tais encontros. Além disso, por não ser um bairro de “passagem”, ou seja, de grande fluxo de veículos, a apropriação da rua pelos moradores torna-se também uma opção, principalmente para crianças. Um outro local bastante usado pela população como lazer é a quadra na rua Humaitá, ao lado do SENAI, sendo esta aberta ao público. Como patrimônio ambiental urbano, podemos destacar a mata da PUC/MG, que, apesar de ser fechada ao público, tem papel importante no clima local. 2.4 ESTRUTURA MORFOLÓGICA O traçado urbano existente caracteriza-se por acompanhar de certa forma as curvas de nível, dando um caráter orgânico ao traçado das vias. Desta forma, os quarteirões adquirem formas irregulares, as quais definem um espaço construído diferenciado, principalmente se comparado aos bairros adjacentes, como Padre Eustáquio e Coração Eucarístico, que seguem uma malha ortogonal rígida. A área em estudo possui uma topografia que não apenas define o traçado das vias e forma das quadras, mas gera situações construtivas diferenciadas, conformando um espaço construído que de certa forma “obedece” às dificuldades oferecidas pelo sítio. São geradas soluções e situações como escadarias íngremes, muros de contenção altos, taludes com altas declividades, edificações bem abaixo ou acima do graide da rua, andares compostos apenas de pilares, tipo “paliteiro”, de 20 modo a atingir o nível da rua, porém encarecendo a construção, ruas sem saída, entre outros. A construção de edifícios de múltiplos pavimentos é uma solução mais viável para áreas com altas declividades, pois a economia de estrutura é considerável, e que vem ocorrendo de fato. 2.5 LEGISLAÇÃO A área encontra-se classificada , segundo a Lei 7166/96 - Uso e Ocupação do Solo de Belo Horizonte, como ZAP – Zona de Adensamento Preferencial, sendo que o trecho que tange a vila São Vicente está classificado como ZEIS-1 – Zona de Especial Interesse Social. Tais zoneamentos e relativos parâmetros servirão de base para futuras diretrizes relacionadas a este trabalho. Para uma análise e emprego de soluções que estejam em acordo com determinadas normas, assim como a proposta de novas soluções, faz-se necessário a observância das leis atualmente empregadas. A partir de sua análise, será possível compreender certos aspectos e propor soluções mais realistas. Algumas das leis as quais serão abordadas e pesquisadas no decorrer deste trabalho são: - Lei 7166/96, atualizada pela Lei 8137/00 – Lei de Uso e Ocupação do Solo de Belo Horizonte. Esta Lei estabelece as normas e as condições para parcelamento, ocupação e uso do solo urbano no Município de Belo Horizonte. - Lei Municipal 4253/85. Dispõe sobre a Política de Proteção, do Controle e da conservação do Meio Ambiente e da Melhoria da Qualidade de Vida no Município de Belo Horizonte. - Lei 2113/72. Dispõe sobre a construção e reforma de muros e passeios. - Lei 7119/96. Dispõe sobre a manutenção dos pisos das vias públicas do município. - Decreto 2262/72. Estabelece normas de proteção para a execução de obras e serviços em vias e logradouros públicos. 21 - Lei 6857/95. Dispõe sobre obrigatoriedade de plantio de árvores em passseios públicos. - Decreto 9280/97. Dispõe sobre instalação de mobiliário urbano em logradouro público. - Decreto 9468/97. Dispõe sobre parâmetros para a execução de passeios. - Lei 2805/77. Dispõe sobre o uso do passeio público em quarteirões fechados. - Lei 3150/79. Dispõe sobre medidas que visam facilitar a locomoção de pessoas portadoras de necessidades especiais. - Lei 6248/92. Dispõe sobre o plantio de árvores frutíferas em parques. - Lei 5939/91. Dispõe sobre alteração de zoneamento. - Lei 3753/84. Dispõe sobre pontos de coletivos com rampas destinadas a portadores de necessidades especiais. - Lei 3758/84. Dispõe sobre construção de equipamentos que facilitem o acesso de pessoas com dificuldades de locomoção. - Lei 8007/00. Dispõe sobre normas municipais relativas a portadores de necessidades especiais. - Lei 2240/73. Dispõe sobre a permissão de uso de passeios públicos. - Lei 6038/91. Dispõe sobre a arborização de logradouros públicos. - Decreto 9600/98. Dispõe sobre condições de instalação de mobiliário urbano em logradouro público. - Decreto 2839/76. Dispõe sobre o uso de saco plástico no acondicionamento de lixo. - Lei 7193/96. Dispõe sobre a instalação de coletores de lixo com suporte nos passeios públicos. - Lei 3115/79. Dispõe sobre alteração da declividade e construção de degraus em passeios públicos. - Lei 5934/91. Dispõe sobre especificações de pisos para passeios públicos. - Lei 0735/58. Dispõe sobre tapumes, andaimes e material de construção em via pública. Além destas, outras leis poderão vir a contribuir para um melhor desempenho das atividades propostas. 22 2.6 PROJETOS EXISTENTES – INFLUÊNCIA DIRETA NA ÁREA Existe um projeto viário que propõe a ligação, através de uma avenida em mão dupla, entre a Via Expressa e a avenida Dom Pedro II. Este projeto seria uma continuação da nova avenida Tereza Cristina, recentemente finalizada, a qual faz a ligação entre o bairro Padre Eustáquio, a partir da Via Expressa, até contagem. O início desta nova avenida seria no terreno entre o Juizado Especial Criminal Central e a Garagem da Prefeitura. Estenderia-se pela rua Ernesto Carneiro Santiago, e em seguida pela rua Moema desembocando na avenida Dom Pedro II. Este fluxo atualmente é feito através de ruas internas dos bairros, que não possuem estrutura, ou não foram projetadas para tal. Esta nova avenida acarretaria um impacto grande na área, pois absorveria um fluxo mais intenso de veículos, favorecendo o aparecimento de edificações de uso não residencial e uma natural valorização da mesma, o que poderia acarretar na “expulsão” dos atuais moradores. Além disso, poderia vir a ocorrer um processo de revitalização, pois atualmente estas áreas apresentam-se bastante degradadas. Esta ligação entre a Via Expressa e a avenida Dom Pedro II faz parte de um projeto maior, que seria a ligação do Anel Rodoviário com a região da Pampulha através do prolongamento da avenida Dom Pedro II, a qual se chamaria avenida Presidente Tancredo Neves. 3. JUSTIFICATIVA O espaço urbano não se constitui apenas pela combinação de áreas edificadas e áreas livres, relacionadas ou não entre si. Fazem parte também deste espaço urbano os sistemas de infra-estrutura, os quais se transformam em elemento de associação entre forma e estrutura. Além disso, constituem-se como fatores essenciais no correto funcionamento do espaço urbano. 23 3.1 PERTINÊNCIA DO PROJETO PARA A CIDADE E O LOCAL A literatura técnica existente sobre cada um dos sistemas de infra-estrutura urbana atualmente usadas é bastante detalhada, no que diz respeito às partes que compõem tais sistemas, como cálculos, especificações, etc. Porém, são poucas as que fazem considerações sobre as tecnologias possíveis, além das tradicionais, para o emprego em seu desenho e execução. Muitasvezes seguem normas e padrões que não correspondem à realidade sócio-econômica, ambiental e cultural do local onde está sendo proposta. Com isso, o custo e os impactos gerados do emprego de tais soluções são altos, o que muitas vezes não atende à demanda local. Além disso, tem-se o costume de decidir entre um ou outro sistema de acordo com seu custo final de implantação, sem considerar seu custo de manutenção, ou seja, o seu custo em longo prazo. Um exemplo é a opção do uso do asfalto nas vias, principalmente em rodovias, em detrimento do concreto. Porém não somente estes itens são considerados. O custo e impactos ambientais gerados por soluções ditas baratas, como o asfalto, não são computados nos custos finais. Portanto, soluções alternativas que apresentam outras estruturas de custos, tanto de implantação, quanto de manutenção e impactos gerados, devem ser pesquisadas e divulgadas, para serem usadas quando necessário. O que não pode ser aceito é a restrição das possibilidades de soluções baseando-se em critérios muitas vezes equivocados ou imediatistas. O uso da tecnologia adequada, ou seja, aquela que responde aos requisitos funcionais, financeiros e estéticos, deve estar no topo da lista no momento em que forem avaliadas as soluções possíveis. Sendo assim, a tecnologia adequada é aquela que permite realizar uma obra com qualidade aceitável e ao melhor custo- benefício possível, tanto imediato quanto a longo prazo. Porém não há dúvidas que, para produzir ou escolher uma tecnologia adequada, é necessário ter o domínio da tecnologia convencional, na sua versão mais avançada, se possível, pois será a partir desse conhecimento que a escolha poderá ser feita criteriosamente. Um outro fator que deve ser considerado é o caráter sustentável que determinada solução apresenta. Devemos priorizar sistemas de infra-estrutura que 24 funcionem realmente como um sistema. Ou seja, deve-se pensar tais sistemas de modo que se interajam da melhor forma possível, não havendo sobrecarga e/ou interferências entre os mesmos. Analisando agora especificamente o local a ser trabalhado, podemos identificar uma série de fatores que justificam este tipo de pesquisa. É um local onde se verificam diversas interferências entre sistemas, seja no passeio, no meio fio, na relação usuário / via, na compatibilidade entre sistemas, nas condições topográficas relativamente extremas, e o contexto sócio-econômico no qual se insere a área. Neste aspecto, percebemos uma mistura de níveis sócio-econômicos em uma área relativamente pequena. Este fato será importante no estudo de alternativas que se apliquem não somente em áreas com baixo nível sócio-econômico, mas em toda a cidade. 3.2 PERTINÊNCIA DO PROJETO COMO TRABALHO DE GRADUAÇÃO Este trabalho tem como objetivo a pesquisa de soluções para sistemas de infra-estrutura, visando alternativas viáveis e que se adequem à realidade sócio- econômica do local em que será empregada. Além disso, serão propostas soluções que visem a sustentabilidade do sistema. Com isso, a investigação e o exercício de arquitetura serão extremamente amplos, ao ponto que as pesquisas e soluções encontradas serão algo contínuo, um processo e não um fim. Essa contínua investigação do tema é algo que não deve parar. Esse trabalho propõe a investigação de diversas soluções onde o exercício de arquitetura se fará de diversas formas. Através da análise das características de cada material, estudos de viabilidade/custos e detalhes construtivos. Em uma segunda etapa, as soluções pesquisadas serão propostas em uma situação urbana real, onde serão representadas através de fotos, detalhes construtivos, e demais formas de representação. Apesar de se tratar de um tema essencialmente urbano, a escala a ser trabalhada vai desde uma análise macro da área, suas características geológicas, 25 topográficas, até detalhes construtivos nos quais a escala empregada se aproxima da escala real. Com isso, este trabalho adquire tamanha complexidade, no qual diversos elementos e fatores deverão ser considerados. Fatores estes muitas vezes desconsiderados ou pouco divulgados no meio acadêmico, principalmente em cursos de arquitetura e urbanismo, porém de grande importância para o correto entendimento e compreensão do funcionamento dos sistemas de infra-estrutura e suas variáveis. Meu interesse por este tema está muito relacionado com meu interesse pelas questões práticas, pelo funcionamento de cada parte componente de uma estrutura, de um sistema, de um objeto. Acredito que somente o profundo conhecimento sobre determinado assunto, possibilita o seu aprimoramento e sua evolução. Desta forma, pretendo aprofundar-me no tema proposto, de forma a buscar novas soluções que sejam mais adequadas ao contexto sócio-econômico e ao sítio em que se insere. Além de ser um objeto de pesquisa, o simples fato de estes temas estarem sendo divulgados e colocados, cada dia mais, como fatores determinantes no pensar e intervir arquitetônica e urbanisticamente nas cidades, também o torna relevante. É necessário estarmos cientes do nosso papel enquanto profissionais, dentro do que nos é cabível, responsáveis pela qualidade, funcionalidade, viabilidade e sustentabilidade dos espaços - públicos ou privados - , das edificações, enfim, de toda a cidade e respectivas leis que as regem. 4. REFERÊNCIAS URBANÍSTICAS Por tratar-se de um tema de certa forma pouco divulgado, e por conseguinte, pouco estudado, a existência de projetos semelhantes ao proposto neste trabalho é escassa. Além disso, alguns dos projetos pertinentes são, de certa forma, pontuais, onde foi trabalhado apenas um ou outro elemento. A seguir, analisaremos alguns trabalhos. - PASSAGEM SUBTERRÂNEA EM PRÉ-FABRICADO DE CONCRETO – Fronteira / MG 26 Foi utilizada uma técnica de construção subterrânea que evita a destruição do pavimento ou a interrupção do tráfego de uma via. Este processo é indicado para pequenas obras como galerias de água pluvial e passagens subterrâneas para pedestres. Esta técnica mostra-se vantajosa nos casos citados acima. (Fonte: Catálogo Cimento Hoje - Informativo da ABCP – Ano V, nº 41) Este processo consiste na escavação manual do terreno, sendo produzidas e instaladas peças pré-moldadas de concreto durante o processo. Neste caso, o comprimento da passagem foi de 21 metros. O processo utilizado ressalta o caráter simples e eficiente deste sistema, o qual pode ser feito sem maiores preocupações ou sistemas mais complexos. Desta forma, consegue-se uma obra de baixo custo e de fácil execução. - PISO-GRAMA NO PARQUE DO IBIRAPUERA – São Paulo / SP Parte do piso do Parque do Ibirapuera na cidade de São Paulo está alterando parte de seu piso para blocos de concreto intertravados. O pavimento é constituído por blocos pré-fabricados de concreto vazados, para o plantio de grama. Desta 27 forma, além de um aspecto mais agradável, o piso funciona como drenagem superficial de águas pluviais. (Fonte: Catálogo Cimento Hoje - Informativo da ABCP – Ano IV, nº 27) Este recurso permite uma microdrenagem superficial, contribuindo para a acomodação temporária da água no terreno, reduzindo as possibilidades de possíveis inundações e enchentes. Pode ser associado a outros componentes para aumento da permeabilidade. - PAVIMENTAÇÃO DE RUAS – Brumadinho / MG A comunidade local, através de parceriascom empresários, associações e a Prefeitura de Brumadinho viabilizaram a pavimentação de 1050 metros de várias ruas da cidade, utilizando pavimento intertravado de concreto. Comparando-se com o pavimento tradicional (de asfalto), o sistema possibilitou uma economia de 56% (Catálogo Cimento Hoje, nº 28). 28 (Fonte: Catálogo Cimento Hoje - Informativo da ABCP – Ano IV, nº 28) O emprego de tal sistema oferece algumas vantagens sobre pavimentos de concreto rígido e pavimentos de asfalto. É um pavimento permeável, permitindo uma infiltração parcial das águas, além de reduzir sua velocidade. Outro fator favorável ao seu uso é sua facilidade de manutenção, no qual partes defeituosas podem ser removidas, consertadas e novamente preenchidas com o bloco. Ainda, um dos fatores que contribuíram para o custo reduzido da construção foi a possibilidade de trabalhar com materiais e mão-de-obra locais. - REURBANIZAÇÃO DA RUA DO MEIO – Ilha Bela / SP A obra de reurbanização da rua do Meio, área central da cidade de Ilha Bela, buscou renovar os espaços da cidade. O uso do pavimento intertravado de concreto foi determinado pelos aspectos ecológicos que este pavimento demonstra. Foram utilizados blocos de 35 Mpa, com 6 cm de espessura, em diversas tonalidades. As redes elétricas e as tubulações de água, telefone e gás foram embutidas no solo. Além da aparência e aspectos ecológicos, a prefeitura considerou também a resistência e execução rápida. 29 (Fonte: Revista Prisma – Soluções Construtivas com Blocos de Concreto. Nº1, dezembro 2001) Por ser uma rua especialmente voltada ao pedestre, as antigas guias das calçadas foram rebaixadas e, nesse espaço nivelado, o projeto criou um ambiente propício para caminhadas. A área projetada foi de 8400 m2. 5. A PROPOSTA O tema será abordado inicialmente através da pesquisa e análise dos sistemas de infra-estrutura atualmente empregados. Nesta parte, serão avaliadas questões como a viabilidade econômica, seus custos de implantação e manutenção, os custos e impactos ambientais gerados, o modo como tais sistemas se interagem 30 com os demais sistemas, com os pedestres e veículos, além do seu caráter sustentável. Estes aspectos serão abordados através de textos, fotos, detalhes pertinentes, e tabelas de comparação. Após esta etapa, serão pesquisadas soluções existentes para estes sistemas de infra-estrutura, porém não usualmente empregadas. Os mesmos processos de análises e comparações da etapa anterior também serão abordados nesta parte. Ao mesmo tempo, serão propostas novas alternativas e soluções para tais sistemas, onde serão considerados principalmente fatores como sustentabilidade e impactos ambientais. Estas soluções serão apresentadas através de textos, análises de custos, detalhes construtivos, materiais utilizados, e demais modos de representação. Por fim, finalizada esta etapa, as soluções pesquisadas serão propostas em projeto para a área já definida nesta pesquisa. Sua escala de representação se alternará entre detalhes construtivos e escalas de micro bacia. Pretende-se através deste trabalho, iniciar e incentivar a pesquisa e discussão a respeito deste tema. O objetivo é demonstrar e explicitar os problemas e impactos atualmente gerados pelo emprego de soluções de infra-estrutura inadequadas, e formas de se minimizar tais problemas. Os agentes envolvidos seriam o poder público, a iniciativa privada e universidades. Dessa forma, seria possível adequar as pesquisas vindas de universidades, a prática de empresas desse ramo de atividade, e a necessidade por parte do governo em promover melhorias para a população. Tais propostas poderiam ser implantadas através dessas parcerias entre iniciativa privada, universidades e poder público. Dessa forma, as universidades contribuiriam com a pesquisa de novas soluções; a iniciativa privada como acolhedora e patrocinadora de tais pesquisas, e o interesse em divulgar tal produto, resultando em preços mais competitivos; e o poder público em sua função de promover melhorias para a população. Dessa forma, pretende-se viabilizar tal proposta. 31 6. APLICAÇÕES 6.1 – COLETA, ARMAZENAMENTO, UTILIZAÇÃO, CONDUÇÃO E DESTINAÇÃO PARA ÁGUAS PLUVIAIS. Tem como objetivos: - Redução e/ou retardamento do volume de água destinada às galerias pluviais; - Redução potencial do risco de inundação em áreas de baixas declividades; - Manutenção do funcionamento do sistema geológico, transferindo as águas pluviais do topo ao fundo de vale, sem provocar erosão ou enchentes, reabastecendo o aqüífero; - Através do reabastecimento dos aqüíferos, torna-se viável a utilização de água subterrânea para o abastecimento da população; - Possibilidade de utilização da água para diversas finalidades, tanto em residências quanto na indústria e comércio; desse modo, pode-se reduzir o consumo de água potável e tratada disponível pela concessionária local; - Redução da velocidade da água e carreamento de partículas superficialmente, através da alteração dos materiais empregados nas vias urbanas. Hipótese A: Coleta de água pluvial em residências Tabela 1 – Consumo mínimo de água nos diferentes usos domiciliares Usos da água Quantidade – Litros/dia/pessoa Beber 1 Lavagem e preparação de alimentos 3 Lavagem de utensílios 6 Lavagem de mão e face 10 Ducha 50 Descarga do vaso sanitário 25 Lavagem de roupa 10 Limpeza da habitação 5 Total 110 (MASCARÓ, 1991) 32 De acordo com a Tabela 1, podemos observar que praticamente 80% (oitenta por cento) do consumo total de água em residências concentra-se no banheiro. Isto é relevante ao passo que, excetuando-se os 10 litros relativos à lavagem de mãos e face, o restante da água não precisa ser totalmente potável. Assim, do ponto de vista da qualidade da água, precisamos somente de 10 a 20% (dez a vinte por cento) de água potável. Outro dado importante é o consumo da descarga com o vaso sanitário, que corresponde de 20 a 30% (vinte a trinta por cento) do consumo diário. - COLETA E ARMAZENAMENTO – Uso apenas para o vaso sanitário Observações: - Altura total do reservatório = 3 metros; - Possibilidade de instalação de um segundo reservatório para uso externo; - Este sistema será de forma mista, ou seja, utilizando-se paralelamente o sistema tradicional de alimentação do vaso sanitário. Estes serão separados por registros independentes, um para cada sistema, instalados dentro do banheiro. Ladrão Abastecimento da residêncioa Registro Tampa para inspeção em zinco ou amianto Manilha de concreto ou argamassa armada - DN 120cm Juntas vedadas por argamassa Fundo do reservatório deve estar acima do nível de entrada de água da caixa de descarga do vaso sanitário Tela com o mesmo diâmetro do reservatório, para reter impurezas macro (folhas, galhos, etc). As demais impurezas (areia, partículas, etc) serão depositadas no fundo. Tubulação de saída para banheiro Água excedente será conduzida para: reservatório subterrâneo, poço de infiltração ou sistema de drenagem. 33 Tampa do reservatório em amianto - removível para inspeção Corte Sem Escala Vaso com caixa acoplada Tubulação que vem da caixad'água, tratada Capacidade do Reservatório = 2000 litros Telhado Calha Tela metálica, com o mesmo diâmetro do reservatório, retendo as impuresas macro (folhas, galhos, pedras). As demais (areia, partículas, etc) seriam depositadas no fundo do reservatório, sendo este limpo regularmente. Fundo do reservatório em concreto armado Fundo do reservatório em concreto armado Parede do reservatório em argamassa armada - altura = 50cm Juntas preenchidas com argamassa ou massa de calafetar Ladrão Encontro de tubulações dos reservatórios de água de chuva e água tratada ReservatórioPlantaSem Escala Registro de esfera - controla fluxo do reservatório 34 Neste caso, optou-se por um reservatório com capacidade de 2000 litros, o que, considerando um gasto de 25 litros por pessoa/dia (com vaso sanitário), para uma família de 4 pessoas, possibilitaria seu uso durante 20 dias, gerando uma redução no consumo de água potável tratada de 20% (vinte por cento) em média. Hipótese B: Coleta de água pluvial em indústrias e galpões - COLETA E ARMAZENAMENTO – Uso para vaso sanitário, lavagem de pátios, equipamentos, etc. Juntas vedadas por argamassa Tubo PVC DN variável com a área do telhado Manilha de concreto ou argamassa armada - DN 120cmTravamento do reservatório Tela com o mesmo diâmetro do reservatório, para reter impurezas macro (folha, galhos, pedras). As demais impurezas (areia, partículas, etc,) seriam depositadas no fundo, sendo limpa periodicamente. Pátio externo permeável (deve sr previsto a preperação do sub- leito para tal finalidade) utilizando como revestimento: brita ou paralelepípedos. Reservatório subterrâneo - paredes em blocos de concreto e lona plástica Ladrão Reservatório aéreo - volume total variável. Para um volume de 6000 litros para cada torre, temos uma carga total por torre de: DN da manilha = 110cm Espessura de parede = 5cm Peso por manilha = (2R x 0,05m x 1m) x 2400Kg/m 0,16m3 x 2400Kg/m3 = 400Kg Peso por torre = 400 Kg x 6 = 2400Kg Peso da água = 6000Kg Carga total por metro quadrado = 8400Kg/m2 Carga no solo = 0,84Kg/cm2 cm2 = centímetro quadrado m2 = metro quadrado M3 = metro cúbico 35 A tabela (Tabela 2) a seguir nos mostra os coeficientes de infiltração do solo em litros/m2/dia (litros por metro quadrado, por dia). Dessa forma é possível calcular o volume de água a infiltrar no solo. Tabela 2 – Coeficientes de infiltração do solo (L/m2/dia) Faixa Constituição do solo Coeficiente de infiltração Em Litros/m2/dia 1 Rochas e argilas muito compactas 20 2 Argilas medianamente compactas e argila misturada com pequena porção de areia 20 – 40 3 Argilas arenosas 40 – 60 4 Areia fina misturada com húmus ou turfa 60 – 90 5 Areia pura fina ou grossa 90 (GANDUR DACACH, 1984) Observação: Deve-se fazer uma avaliação prévia quanto a possíveis resíduos que possam contaminar a água, como óleos, graxa, etc. No caso de pátios de galpões ou áreas impermeabilizadas, que sejam descobertas, pode-se coletar e armazenar a água pluvial em reservatórios subterrâneos, como indicado na hipótese anterior, através do caimento direcionado do piso e posterior coleta. Uma outra alternativa seria a infiltração forçada no terreno, através da construção de cisternas secas, reconduzindo as águas para o sistema geológico natural. Tal solução deve ser preferencialmente usada nos casos em que o lençol freático é profundo e o terreno seja relativamente permeável. Podemos então criar uma hipótese de execução de cisterna seca na área externa de um galpão. Considerando uma área de contribuição de 75 m2, para a cidade de Belo Horizonte - Minas Gerais, com uma média de precipitação pluviométrica mensal de 155 mm, utilizando uma cisterna com diâmetro interno de 1 m (um metro) e revestimento lateral com tijolo maciço cerâmico de 10 x 10 x 20 cm, com o assentamento semelhante ao proposto abaixo. Considera-se ainda o fundo da 36 cisterna permeável, coberto apenas com uma camada de 10 cm de brita; o solo sendo uma argila medianamente compacta e coeficiente de infiltração de 30 L/m2/dia (trinta litros por metro quadrado, por dia). - Belo Horizonte – Média pluviométrica mensal = 155 mm, ou 15,5 cm/m2 de lâmina d’água. Por dia = 15,5cm = 0,52 cm/m2/dia, ou 5,2 L/m2/dia 30 dias - Área de pátio (área de contribuição) = 75m2 - Contribuição do pátio = 75m2 x 5,2L/m2/dia = 390L/dia - O assentamento dos blocos será feito da seguinte forma: Diâmetro mínimo do fosso de 60 cm, possibilitando o corte manual Revestimento interno com tijolo maciço cerâmico, servindo como contenção lateral. Cascalho, brita e areia Grelha Cisterna seca (Corte) Vazio, possibilita o contato direto da água com o solo. Projeção cilíndrica do interior da cisterna Assentamento dos blocos Tijolo maciço cerâmico, contenção lateral 37 - Área útil necessária para infiltração da cisterna = ____390L/dia_______ coeficiente de infiltração = __390L/dia___ = 13m2 30L/m2/dia - Área necessária para infiltração = Área do fundo da cisterna, somado à metade do comprimento de circunferência da cisterna multiplicada pela metade da profundidade da cisterna, sendo: Área necessária p/ infiltração = área fundo cisterna + (2πr) x (profund. da cisterna) 2 2 Sendo assim: 13m2 = 0,785 + (3,14 x 0,5) x profund. da cisterna 2 13m2 = 0,785 + 0,785 x profund. da cisterna profundidade da cisterna = 15,56m A profundidade encontrada para a cisterna é relativamente grande, podendo tornar-se inviável sua execução. Pode-se então alterar alguns parâmetros como a adoção, no assentamento dos blocos, de duas ou três fiadas consecutivas que alternam vazios e cheios, e uma fiada toda cheia. Uma outra opção seria aumentar o diâmetro da cisterna, passando para 1,5 ou 2 metros. Adotando-se a primeira opção, com duas fiadas consecutivas que alternam vazios e cheios, e uma fiada toda cheia, permanecendo o diâmetro da cisterna em 1 metro, o cálculo fica: Área necessária p/ infiltração = área fundo cisterna + (2πr) x (prof. da cisterna x 0,67) 2 profundidade da cisterna = 11,61m Adotando-se a segunda opção, com três fiadas consecutivas que alternam vazios e cheios, e uma fiada toda cheia, permanecendo o diâmetro da cisterna em 1 metro, o cálculo fica: Área necessária p/ infiltração = área fundo cisterna + (2πr) x (prof. da cisterna x 0,75) 2 38 profundidade da cisterna = 10,35m Adotando-se agora uma terceira opção, considerando o assentamento dos blocos com duas fiadas consecutivas que alternam vazios e cheios e uma toda cheia, e passando o diâmetro da cisterna para 2 metros, o cálculo fica: Área necessária p/ infiltração = área fundo cisterna + (2πr x 0,75profund. da cisterna) 2 Sendo assim: 13m2 = 3,14 + (6,28x 0,75profund. da cisterna) 2 13m2 = 3,14 + 2,355profund. da cisterna profundidade da cisterna = 4,19m O valor encontrado para a profundidade da cisterna, de 4,19m, apresenta-se mais viável de se executar. Sendo assim, podemos fazer algumas considerações: esta profundidade seria o valor mínimo útil da cisterna, o que torna necessário um acréscimo nesta profundidade, de forma que a cisterna não trabalhe no seu limite, adotando-se então um coeficiente de segurança; uma outra questão que não foi considerada nos cálculos seria o volume de água a ser absorvido pelo próprio piso do pátio, a água evaporada e a água absorvida pelos blocos e transmitida ao solo, que podem reduzir consideravelmente os valores obtidos. Dependendo do bloco e do piso do pátio a serem usados, mais porosos ou menos porosos, pode-se conseguir soluções mais favoráveis. Uma outra questão a considerar seria, imaginando uma situação hipotética de precipitação pluviométrica mensal de 155mm (cidade de Belo Horizonte - Minas Gerias), e conseqüentemente uma precipitação diária de 5,2mm, para a área de pátio considerada anteriormente, obtemos um volume de água diário de 390 litros, o que equivale a 0,39m3. Além disso, a área de infiltração da cisterna se faz no fundo e na lateral, em toda sua profundidade. Desta forma, conclui-se que em um primeiro momento do início do uso da cisterna, o volume de água direcionado à cisterna será superior à área de infiltração necessária para sua total absorção [pois o volume da cisterna seria 13,16m3 (h=4,19 e diâmetro=2m), e uma contribuição diária de 0,39m3]. Ou seja, a cada dia, a partir do início do seu funcionamento, o volume de 39 água dentro da cisterna irá aumentar, até que se atinja a altura ideal para infiltração de todo o volume esperado. Assim sendo, a cisterna trabalhará, após este período de enchimento, sempre cheia, até o limite determinado nos cálculos. Em alguns casos, a água armazenada poderia ser utilizada, como na lavagem de piso, etc. Desta forma consegue-se infiltrar toda a água pluvial que foi prevista. Obviamente o ciclo das águas é variável, de modo que em períodos curtos de tempo, o volume de chuvas supera (no caso de Belo Horizonte atinge quase o dobro) a média mensal. Dessa forma devem ser previstos sistemas economicamente viáveis (sem considerar o pior caso), de modo que se obtenha valores desejáveis. Além disso, podem ser previstos sistemas mistos, como o que se apresenta a seguir, usando reservatório e cisterna de infiltração ao mesmo tempo, possibilitando a coleta, o armazenamento e a infiltração da água. Segue uma hipótese para um sistema para coleta, infiltração e armazenamento de água. Nesta proposta, a água que chega, passa por um processo de filtragem sendo armazenada em seguida. Caso o volume de água exceda a capacidade do reservatório, esta irá infiltrar no solo através da camada drenante, constituída de brita e areia de diversas granulometrias. Nesse caso, a profundidade da camada de brita e areia para infiltração da água no terreno seria proporcionalmente menor que na hipótese anterior, cisterna seca para infiltração, pois a área de contato da água Manilhas de concreto As juntas serão vedadas com argamassa Tubo PVC Reservatório inferior Passagem entre o reservatório e a cisterna seca Camada de material permeável, drenando e filtrando a água (brita, areia média e fina) Vai para reservatório superior Bomba d’águaParede lateral sem revestimento Grelha Corte A ltu ra v ar iá ve l 40 com o solo se dá em toda a lateral. A água captada e armazenada poderia ser utilizada imediatamente, dependendo do uso, sem qualquer tipo de filtragem, pois a camada de material permeável faria em parte este papel, sendo esta limpa freqüentemente, e em alguns casos substituída. Nos casos acima foi considerado o lençol freático profundo, condição ideal para estes tipos de solução. Porém muitas vezes o lençol encontra-se raso ou a profundidades que inviabilizariam tais soluções a priori, pois seriam áreas de certa forma já saturadas, pouco receptíveis a grandes infiltrações. Nestes casos, podemos utilizar sistemas mistos. Através da coleta de água subterrânea do lençol freático, haveria uma redução do volume de água no solo, o que tornaria o aqüífero sedento e mais receptível à infiltração. Esta solução de ressecamento do lençol freático, assim como o seu rebaixamento, podem provocar a retomada de recalques em construções cujas fundações situem-se em zona afetada pela sobrecarga resultante da redução do empuxo devido à submersão. Em terrenos resistentes, esta redução pode conduzir a recalques mínimos. Mas em terrenos menos resistentes, principalmente argilosos, esses recalques podem ser expressivos, danificando edificações, redes de drenagem e esgoto, devendo portanto atentar-se para essas questões. Nos casos em que não se deseja ou não é possível a coleta de água subterrânea, e que se queira ressecar o lençol freático tornando-o sedento, ou apenas seca-lo nos casos de terrenos muito úmidos como brejos, pode-se usar o eucalipto, árvore reconhecidamente útil nestes casos, pois é uma planta de crescimento rápido entre outras características, e para tal absorve grandes Cisterna para coleta de água Cisterna seca para infiltração forçada Corte Lençol Freático 41 quantidades de água. Porém, tal solução demanda a princípio áreas maiores (pátios de galpões, praças, etc.), além de sua eficácia dar-se a médio e longo prazo. Nos casos das vias públicas, responsáveis por grande parte dos efluentes de um sistema de drenagem, pois sua área impermeabilizada (nos moldes atuais) é considerável, é possível adotar algumas soluções. Pode-se substituir o pavimento em asfalto por outros materiais com características mais adequadas ao sítio, e às condições e capacidades dos sistemas de infra-estrutura locais. O uso de materiais mais rugosos como o pavimento intertravado, ou o conhecido bloket de concreto, reduz a velocidade da água em vias com declividades maiores, além de serem semi-permeáveis, dependendo da preparação das camadas de base. Tais soluções possuem um custo inicial de implantação maior que o asfalto, porém o custo a longo prazo dilui-se devido a menores custos de manutenção. Além disso, o custo ambiental gerado pelo asfalto supera em muito os demais. Porém não é de praxe, por parte de nossos governantes, computar tais custos. Uma outra solução para redução do volume de água no sistema de drenagem é o uso de canaletas drenantes ao longo das ruas, e que podem ser combinadas com sistemas de infiltração forçada, caso o volume de água exija tal solução. Tal sistema pode ser adotado em situações em que não haja o tradicional sistema de drenagem implantado, ou como alternativa à implantação de tal sistema, preferencialmente em áreas de baixa a média declividade. Área de recarga do aquífero Corte Eucalipto absorve parte da água Lençol freático 42 Uma opção para áreas de maiores declividades, ou que já possuem rede de drenagem implantada, seria o uso do sistema misto, acrescentando um tubo poroso ao longo das valas em sua parte inferior, interligando em alguns pontos ao sistema de drenagem existente. Porém neste caso, o volume de água direcionado paraa rede seria reduzido, pois parte infiltraria no solo ao longo da vala. A profundidade da vala seria proporcional ao volume de água passante pela via, assim como às dimensões da mesma, e às características do solo. Uma outra solução seria a construção de reservatórios de grande porte públicos (no qual a demanda de água é grande), em áreas próximas a praças, ou nelas mesmas. Tal sistema estaria sendo abastecido pelas sarjetas laterais e o excedente seria reconduzido à rede de drenagem. A água seria destinada à lavagem de passeios e pisos, mobiliários urbanos, molhação de canteiros, etc. - Canaletas drenantes Calçada Rua Corte Pavimento intertravado com blocos de concreto Contenção lateral em concreto Tela metálica ou material plástico para proteção do material Brita e pedras de mão Praça Ladrão Reservatório subterrâneo PLANTA Sentido de escoamento da água Rede de drenagem subterrânea 43 Porém, se considerarmos situações mais desfavoráveis topograficamente, ou situações que não configuram praças, como encostas íngremes, linhas de drenagem acentuadas, áreas “non aedificandi” , etc., podem ser propostos reservatórios de menor porte, porém em maior número. A coleta da água seria feita através de canaletas que acompanham as curvas de nível, em vários pontos de determinada encosta, conduzindo-a para os pontos de coleta – hipótese A (a seguir). Outra forma de coleta seria feita através da própria rede de drenagem pluvial existente. Porém, tanto a capacidade dos reservatórios quanto a vazão de entrada devem ser maiores, pois o volume de água e velocidade também o são – hipótese B (a seguir). Tais reservatórios podem ter como finalidade a retenção e posterior uso das águas, a retenção momentânea e posterior infiltração no solo, ou até mesmo um sistema misto de retenção e infiltração, como o proposto anteriormente – Sistema misto para coleta, infiltração e armazenamento de água - , porém diferindo-se quanto à forma de retirada da água, sem o uso de bomba. Hipótese A Canaletas de concreto pré-fabricado, para coleta de água pluvial Planta Sem escala Reservatórios em manilhas de concreto. Diâmetro variável, e possibilidade de uso de tubos de PVC ou 44 A hipótese A, acima, destina-se a duas situações específicas, como: instalação em terrenos de altas declividades, no qual se queira conter eventuais processos erosivos, através da recondução das águas e sua infiltração forçada ou o seu armazenamento; uma outra alternativa seria sua instalação em terrenos diversos, com a finalidade apenas de coleta e armazenamento das águas superficiais. Observação: Área com declividade média superior a 47%, sendo dessa forma, em teoria, “non aedificandi”. Tal hipótese – hipótese B – destina-se ao armazenamento e infiltração da água proveniente do sistema de drenagem pública, mais especificamente das canaletas ao longo das calçadas. Neste caso as canaletas seriam do tipo drenante, detalhada anteriormente, porém diferindo-se quanto à função, pois neste caso, a Avenida Canaleta Reservatório Rua Corte AB Sem escala OBS: Os reservatórios poderão cumprir funções de armazenamento, infiltração, ou ambas, segundo os modelos desenvolvidos em propostas Hipótese B Canaleta drenante Reservatório Planta Sem escala 45 água seria conduzida até os reservatórios, sem que haja sua infiltração. Tal solução poderia ser feita através de tubulação ou impermeabilização do fundo da canaleta. Entretanto, as hipóteses A e B poderiam integrar-se, abrangendo um maior volume de água. Tal solução porém demandaria uma área de abrangência maior, com reservatórios de maior capacidade, destinando-se a edificações que possuam um uso mais intenso de água. Uma outra solução para a infiltração forçada da água seria a construção de cisternas com paredes de concreto cavernoso, os chamados poços amazonas, já utilizados para captação de água subterrânea. Este sistema pode ser adaptado à infiltração forçada de água, já que o material usado o permite, no caso o concreto cavernoso, ou concreto poroso. Esta seria uma alternativa às cisternas com paredes de tijolo. Eventualmente tal solução pode ser usada para captação de água subterrânea, sendo um retorno à sua função original. As duas propostas a seguir têm como função a infiltração forçada da água, coletada superficialmente. Porém diferem-se quanto ao processo de execução da parede lateral da cisterna. Camada de brita Concreto poroso executado “in loco”, em forma de anel Corte Sem escala Grelha metálica ou em plástico Poço amazonas - adaptação Proposta I Parede executada “”in loco A ltu ra v ar iá ve l 46 No primeiro caso - Proposta I - propôs-se a execução da parede lateral “in loco”, de modo que se utilize o próprio terreno como parte da fôrma. Neste caso, deve-se tomar os cuidados necessários quanto ao contato direto do concreto com o solo; a água de constituição do concreto, responsável por sua cura; a contenção lateral do solo enquanto se escava. Esta proposta visa atender a situações em que se torna inviável ou trabalhosa a execução e/ou transporte de peças pré-moldadas, geralmente em poços de maiores dimensões. No segundo caso – Proposta II – propôs-se a execução da parede lateral com peças de concreto poroso pré-moldadas, em forma de anel. Tal processo permite maior facilidade e flexibilidade de execução das peças e conseqüentemente da parede lateral do poço. Porém sua viabilidade é inversamente proporcional ao peso, dimensão e manuseio das peças. Porém, quanto aos materiais utilizados e aspectos construtivos, os procedimentos são os mesmos. O concreto é preparado utilizando-se apenas brita zero, cimento e água, tendo um traço de 1:3:15 (CETEC, 1986), sendo água, cimento e brita respectivamente. A águam caso seja insuficiente, deve ser adicionada aos poucos, apenas para possibilitar a “viragem” do concreto. Este, após Proposta II Parede pré-moldada Grelha plástica ou metáçica Camada de areia impedindo que grãos de areia passem para a cisterna Peças pré-moldadas de concreto poroso em forma de anel Camada de brita Corte Sem escala Al tu ra v ar ia ve l 47 Passeio Corte Sem escala Canaleta drenante Pista de rolamento Base Sub-base Camada impermeável auxiliar Camada drenante composta de brita e areia Contenção lateral preparado, terá o aspecto de fragmento de rocha, envolvido por fina camada de cimento. No caso de optar-se por anéis pré-moldados, é recomendado que estes tenham altura máxima de meio metro, facilitando seu manuseio. Sua resistência mecânica será dada basicamente pelo traço e armadura utilizados. O contato entre os anéis de concreto pré-moldado pode se dar por junta seca, sem a necessidade de qualquer tipo de emenda. Em ambos os casos, deve ser feita uma pequena sapata corrida sob as paredes, em concreto comum, armado. O concreto, quando da execução das
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