DIMENSIONAMENTO DE TELHADOS VERDES EM UM PONTO CRÍTICO DE SANTA MARIA - RS¹

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DIMENSIONAMENTO DE TELHADOS VERDES EM UM PONTO CRÍTICO DE 
SANTA MARIA - RS¹ 
 
BINS, Fernando Henrique²; TEIXEIRA, Laís³; TEIXEIRA, Marília4; RIBEIRO, 
Mariana5 
 
1
 Trabalho de pesquisa_UNIFRA 
² Acadêmico do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 
³ Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 
4 
Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 
5
 Professora Orientadora do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, 
Brasil 
E-mail: fernando_bins@hotmail.com; lais.c.teixeira@gmail.com; marilia.c.teixeira.2@gmail.com; 
marianaengamb@gmail.com 
 
 
RESUMO 
 
A intensa urbanização ocasionou uma série de problemas ambientais nas cidades, 
principalmente o fenômeno das ilhas de calor devido às aglomerações de concreto nos centros 
urbanos e a falta de vegetação. Uma das soluções para a minimização dos mesmos são os telhados 
verdes. O presente trabalho tem foco no centro de Santa Maria – RS com objetivo o 
dimensionamento de telhado verde, para a diminuição da temperatura do micro clima local, das 
residências alocadas na área crítica. Na metodologia foram observadas às áreas dos telhados no 
local escolhido com auxilio de programas de computador específicos, depois foram feitos os 
dimensionamentos dos telhados verdes, das calhas e do sistema de irrigação. No trabalho realizado, 
concluíram-se que este sistema é de fácil aplicação e custo elevado, devido ao sistema de irrigação 
implantado, telhados com grandes dimensões são que utilizam os maiores volumes de materiais e 
conseqüentemente requerem maiores orçamentos. 
 
Palavras-chave: Cobertura verde. Ilhas de calor. Urbanização. Irrigação. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A intensa urbanização ocorrida no Brasil a partir da década de 50 (MOREIRA e 
SENE, 2002) ocasionou uma série de problemas ambientais nas cidades do país como 
poluição do ar e dos recursos hídricos, retirada da cobertura vegetal dos solos, 
impermeabilização dos solos, ilhas de calor e inversão térmica. 
A cidade de Santa Maria, no Rio Grande do Sul, passou de uma taxa de urbanização 
de menos de 66% em 1960 para 95% em 2000 (IBGE, 2005). Esse aumento urbano trouxe 
consigo um grande número de pessoas para partes centrais da cidade o que proporcionou 
um aumento significativo e desordenado de casas e prédios. Significativo, pois grande parte 
 
 
da população passou a viver no centro de Santa Maria e, desordenado, pois a construção 
dessas residências não se preocupou com a vegetação local, retirando – a quase que 
completamente. 
O surgimento de aglomerações de asfalto, prédios e outros tipos de construções na 
região, tiveram como consequência à impermeabilização do solo, o que aumentou o 
escoamento superficial, e mais problemático que isso, ocasionou um aumento da 
temperatura já que o concreto apresenta alta eficiência na absorção da energia solar e 
conseqüentemente libera essa energia na forma de calor, esse fenômeno é conhecido como 
Ilha de Calor (LOMBARDO, 1985). 
Esse fenômeno cria zonas de baixa pressão no Centro, o que faz com que os ventos 
se desloquem para essa região e carreguem grandes quantidades de poluentes 
(LOMBARDO, 1985) que também apresentam grande capacidade de retenção de calor. 
Também a presença de prédios altos dificulta o deslocamento de ar fazendo com que o 
calor junto com os poluentes não se dissipe ficando concentrado nesses locais. 
Além do concreto, a falta de cobertura vegetal no centro de Santa Maria contribui 
para intensificar esse fenômeno, já que a falta de vegetação diminui a evapotranspiração 
que precisa da energia solar e, assim, contribui para a diminuição do calor. 
Com isso, uma das soluções para esse problema é a utilização de vegetação rasteiras 
cobrindo essa densidade de concreto. Essa ferramenta de cobertura vegetal do concreto, 
chamados de telhados verdes, é uma alternativa usada para diminuir a temperatura do 
micro clima local e do conforto térmico nas residências. 
 O presente trabalho teve-se como objetivo geral o dimensionamento de telhado 
verde, para a diminuição da temperatura do micro clima local e das residências, alocadas na 
área crítica de maior temperatura diária, localizada na região central do município de Santa 
Maria – RS. Os objetivos específicos desta pesquisa é caracterizar a área e os tipos de 
telhados existentes, estimarem as instalações beneficiadas pelo telhado verde, especificar o 
tipo de vegetação a ser cultivado no telhado, escolher o tipo de sistema da empresa 
Ecotelhado a ser utilizado, determinar o período de irrigação para as mudas a serem 
plantadas, dimensionar os telhados verdes na região delimitada. 
 
2. METODOLOGIA 
 
2.1 Caracterização da área para a instalação dos telhados verdes 
 
 A área escolhida para a instalação dos telhados verdes foi caracterizada da seguinte 
forma: primeiramente foi realizada uma quantificação das edificações existentes na área de 
estudo, localizada e delimitada entre as ruas do Acampamento, Professor Braga, Dr. 
Astrogildo Cezar de Azevedo e Tuiuti; na sequência foram identificados os telhados de 
maior área para a implantação das coberturas verdes. 
 
 
 O método de quantificação foi realizado pelo programa Google maps, com início no 
ponto 1 na rua Dr. Astrogildo Cezar de Azevedo passando pela rua do Acampamento 
finalizando no ponto 2 (figura 1), sendo determinados quatro prédios residenciais, um 
estacionamento 24h, um casarão de estabelecimento comercial e onze prédios comerciais. 
A partir do ponto 2 começou outra quantificação, pegando a rua Tuiuti e Professor Braga e 
terminando no ponto 1, fechando assim, a área de caracterização, foram identificados cinco 
prédio residenciais, treze prédios comerciais e um estacionamento. 
 
 
Figura 1: Método da quantificação das edificações. 
 
 Na segunda etapa, com o auxilio do programa Google Earth foi identificada a área 
escolhida e salva com as suas coordenadas, sendo georreferenciada no programa Autocad 
2012 para as delimitações das áreas de cada telhado verde a ser instalado, e assim medido 
respectivamente cada área das coberturas. Selecionaram-se aqueles de maior área, sendo 
representados pelos números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12 conforme a figura 2 a 
seguir. 
 
 
Figura 2: Quantificação dos telhados verdes. 
 
2.2 Sistema de irrigação 
 
 O sistema de irrigação utilizado foi o de micro aspersão com acionamento manual. O 
dimensionamento do sistema se dará da seguinte maneira: na parte inferior dos módulos 
que medem 25 mm (representado nas figuras 3), foram postos os tubos de 20 mm utilizados 
para a irrigação por aspersão conectados aos pivôs de saída de água instalados na 
 
 
proporção de 4 para cada 10 m2 de módulos ou telhados, já que estão na mesma proporção. 
Cada pivô terá 20 mm de diâmetro e 15 cm de altura desde a base conectada ao cano até a 
parte superior e controlará a saída da água. 
 
 
Figura 3: Corte do telhado verde com sistema de irrigação por aspersão. 
 
 O funcionamento do sistema de irrigação se dará por meio de abertura manual do 
registro ligado diretamente a rede predial do edifício selecionado para os telhados verdes, e 
ocorrerá nos 7 primeiros dias de colocação das mudas e sempre quando houver déficit 
hídrico das plantas (perda de sua turgência), ou seja, dias consecutivos sem precipitação 
(OLIVEIRA, 2009). 
 Para o cálculo de intensidade de água utilizada para irrigação, utilizou – se a fórmula 
proposta por Belinazo e Paiva (1991), cálculo de intensidade pluviométrica crítica de 
precipitação (quociente entre a altura pluviométrica precipitadanum intervalo de tempo e 
este intervalo): 
 (Eq. 1); Onde: I = intensidade de chuva (mm/h); Tr = tempo de recorrência 
(anos); t = duração da chuva (min); a, b, c e d = constantes determinadas a partir da análise 
dos dados históricos de precipitação do município de Santa Maria – RS. 
 No cálculo da intensidade pluviométrica foi utilizado para o tempo de irrigação um o 
período de duração de simulação igual há 5 minutos e tempo de recorrência (Tr) de 5 anos, 
baseado em dados da ANA (Associação Nacional das Águas). 
 O tempo de irrigação foi estipulado pelo intervalo de tempo entre a abertura do 
registro e a saída de água pelos pivôs, até a máxima retenção de água pelo substrato e, 
consequentemente, o escoamento nas calhas. 
 
2.3 Dimensionamento das calhas 
 
 No dimensionamento das calhas, deve-se primeiro determinar a vazão do projeto. 
Para isso, utilizaremos a área do telhado já conhecido. A fórmula da vazão do projeto é: 
 
 
(Eq. 2); Onde: Q = vazão de projeto (L/min); I = intensidade pluviométrica (mm/h); 
A = área de contribuição do telhado 8 (m²). 
 Essa vazão máxima foi baseada como se toda a água irrigada fosse escoada para as 
calhas. A partir do cálculo da vazão do projeto se determina o dimensionamento da calhas, 
como seu diâmetro e comprimento. Para isso, utiliza – se valores calculados pela fórmula de 
Manning-Strickler: 
(Eq. 3); Onde: Q = vazão de projeto (L/min); S = área da seção 
molhada (m²); n = coeficiente de rugosidade (Tabela 4.3); RH = raio hidráulico (m); i = 
declividade da calha (m/m); K = 60.000. 
 O material para confeccionar as calhas será de PVC, com valor de n = 0,011, que é 
um material mais resistente para diferentes intempéries. Serão postas na parte inferior da 
inclinação e em suas laterais de cada prédio, totalizando 3 lados do telhado. 
 Os condutores verticais serão instalados dos dois cantos inferiores da declividade de 
cada prédio e serão ligados na sua extremidade superior a calha dimensionada. 
O diâmetro interno dos condutores verticais terá o mesmo valor do diâmetro das 
calhas. E seguirá a NBR 10844/89 que apresenta ábacos específicos para o 
dimensionamento dos condutores verticais a partir dos seguintes dados: Q = Vazão de 
projeto, em L/min; H = altura da lâmina de água na calha, em mm; L = comprimento do 
condutor vertical, em m; 
 Na parte inferior de cada condutor vertical, terá um ralo responsável pela entrada dá 
água coletada nas calhas em condutores e coletores da rede de drenagem da cidade. 
 
2.4 Dimensionamento dos telhados verdes 
 
 O dimensionamento dos telhados verdes seguirá o padrão do sistema alveolar 
simples (modular alveolar) da empresa Ecotelhados, e será a empresa a responsável pela 
colocação dos módulos nas coberturas dos prédios selecionados e capacitados para a 
instalação. Para a construção do telhado, segue – se os seguintes passos: primeiro é 
colocado a Membrana PEAD 200 micras, que é uma membrana anti-raízes desenvolvida 
pela empresa, segundo é posta a Membrana Alveolar de 2 cm responsável por reter a água 
formando canais drenantes na parte inferior do sistema. Essa membrana também foi 
desenvolvida pela Ecotelhados. A seguir, vai a Membrana de Retenção de Nutrientes 
Ecotelhados. O substrato Leve com espessura de aproximadamente 1cm (correspondente a 
10 litros/m2) é posto acima da membrana de retenção. Após toda construção do módulo e 
posto a vegetação. A vegetação será a mesma em todos os telhados. 
 
2.4.1 Área do módulo do sistema alveolar 
 
 
 
 Fórmula da área conforme a Ecotelhado (2012). 
A = Comprimento X Largura (Eq. 4) 
Sendo o comprimento e a largura iguais a 1 metro. 
 
2.4.2 Áreas das coberturas selecionadas 
 
Tabela 1- Telhados verdes com as respectivas áreas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.4.3 Número de módulos por área de cobertura dos edifícios selecionados 
 
Número Módulos = área do telhados/ área do módulo (Eq. 5) 
 
3. RESULTADOS E DISCUSÕES 
 
3.1 Sistema de irrigação 
 
 A intensidade pluviométrica crítica calculada foi de 122 mm/h com a equação 1, 
porém essa intensidade excede a necessária pelo sistema. Foi utilizado 1/5 do valor previsto 
para a irrigação. Assim, o valor estipulado para a irrigação por asperção foi de 24,4 mm/h. 
Esse valor foi o suficiente para atender a necessidade hídrica das plantas e não ocorrer 
danos aos módulos (OLIVEIRA, 2009). 
 O tempo de irrigação estipulado foi de 9 minutos, que foi o tempo necessário para 
atender a necessidade de água do sistema, desde o acionamento da irrigação até o 
escoamento pelas calhas (capacidade máxima de retenção de água pelo substrato). 
Telhado Área (m2) 
1 527,5903 
2 315,0579 
3 153,9502 
4 121,0535 
5 155,7199 
6 194,878 
7 108,2557 
8 627,5578 
9 284,593 
10 246,1607 
11 443,7703 
12 562,204 
 
 
 Os tubos para irrigação de 20 mm foram utilizados com o comprimento de 10 metros 
cada, e estão representados na Tabela a seguir, assim como o número de pivôs e o número 
de Ts (responsáveis pelas ligações hidráulicas), por edifício: 
 
Tabela 2 – Materiais utilizados para o sistema de irrigação. 
Telhado Área (m2) N de Módulos N de tubos N de pivôs N de Ts 
1 527,5903 528 211,2 53 53 
2 315,0579 315 126 32 32 
3 153,9502 154 61,6 16 16 
4 121,0535 121 48,4 12 12 
5 155,7199 156 62,4 16 16 
6 194,878 195 78 20 20 
7 108,2557 108 43,2 11 11 
8 627,5578 628 251,2 63 63 
9 284,593 285 114 29 29 
10 246,1607 246 98,4 25 25 
11 443,7703 444 177,6 44 44 
12 562,204 562 224,8 56 56 
 
3.2 Dimensionamento das calhas 
 
 A vazão do projeto (L/mm) foi calculada a partir dos dados de intensidade 
pluviométrica, da área de cada telhado conforme a equação 2. Na tabela 3 demonstra as 
vazões com os respectivos telhados. 
 
Tabela 3 – Vazões máximas dos telhados. 
Telhado Área (m2) Q (L/min) 
1 527,5903 214,554 
2 315,0579 128,124 
3 153,9502 62,606 
4 121,0535 49,228 
5 155,7199 63,326 
6 194,878 79,25 
7 108,2557 44,024 
 
 
8 627,5578 255,2 
9 284,593 115,734 
10 246,1607 100,105 
11 443,7703 177,508 
12 562,204 224,882 
 
 Esse valor para o dimensionamento da calha corresponde à vazão máxima do 
telhado se toda a água irrigada fosse escoada para as calhas. Caso que não ocorrer e com 
os telhados verdes, porém, para segurança, as calhas devem ser calculadas a partir da 
vazão máxima. 
 Para se determinar o diâmetro de cada calha, primeiramente foi analisada a 
inclinação do telhado que é de 0,08 m, esse valor corresponde a 0,44% de inclinação para 
cada telhado verde de cada edifício. Cruzando esse valor de inclinação com a vazão de 
projeto de cada telhado e baseando - se na tabela de Capacidades de Calhas Horizontais 
Semicirculares de PVC com n = 0,011, calculados a partir da fórmula de Manning-Strickler: 
 
Tabela 4 – Diâmetros dos tubos de acordo com a declividade do telhado. 
Diâmetro Interno 
(mm) 
 Vazões 
(L/min) 
 
 Declividade 
 0,50% 1,00% 2,00% 
100 130 183 256 
125 236 333 466 
150 384 541 757 
200 829 1167 1634 
 
 Determinou - se que os valores de diâmetros das calhas horizontais semicirculares 
serão de, 100 mm para os telhados 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9 e 10, e de 125 mm para os telhados 1, 
8, 11 e 12. 
 O comprimento dos telhados, correspondente ao comprimento das calhas de PVC, 
para cada 3 lados dos telhados está representado na Tabela a seguir: 
 
Tabela 5 – Comprimento das calhas de acordo com as áreas dos telhados e vazão. 
Telhado Área (m2) Q 
(L/min) 
Comp. De Calhas (m) 
 
 
1 527,5903 214,554 73 
2 315,0579 128,124 58 
3 153,9502 62,606 34 
4 121,0535 49,228 37 
5 155,7199 63,326 506 194,878 79,25 53 
7 108,2557 44,024 45 
8 627,5578 255,2 89 
9 284,593 115,734 54 
10 246,1607 100,105 60 
11 443,7703 177,508 65 
12 562,204 224,882 82 
 
 Os telhados que apresentam os valores com maior vazão de escoamento (1, 8, 11 e 
12) são os que apresentam o maior diâmetro de calha e de maior comprimento. 
 
3.3 Número de módulos por telhados 
 
 O número de módulos utilizados em cada telhado está representado na tabela a 
seguir: 
Tabela 6 – Número de módulos por telhado. 
Telhado Área (m2) Número de 
Módulos 
1 527,5903 528 
2 315,0579 315 
3 153,9502 154 
4 121,0535 121 
5 155,7199 156 
6 194,878 195 
7 108,2557 108 
8 627,5578 628 
 
 
9 284,593 285 
10 246,1607 246 
11 443,7703 444 
12 562,204 562 
 
 Os telhados de maior área (1, 2, 8, 11 e 12) são os que vão necessitar mais 
módulos. 
 
4. CONCLUSÃO 
 
 Os telhados verdes apresentam uma boa alternativa para a diminuição das 
temperaturas altas nos centros urbanos, mais em foco, no centro da cidade de Santa Maria 
– RS. Nesse trabalho realizamos o dimensionamento de um telhado verde, não 
necessariamente sua efetividade. Apresenta um sistema de fácil aplicação e custo elevado, 
devido ao sistema de irrigação implantado, telhados com grandes dimensões são que 
utilizam os maiores volumes de materiais e consequentemente requerem maiores 
orçamentos. Essa alternativa deveria ser mais explorada pelos governantes de grandes 
centros populacionais, pois além de solucionar o problema do desconforto térmico ainda, 
resolve o problema da falta de vegetação e melhora a qualidade de vida das pessoas. 
 
REFERÊNCIAS 
 
LOMBARDO, M. A. Ilha de calor nas metrópoles: O exemplo de São Paulo. São Paulo: 
Editora Hucitec, 1985. 
 
MOREIRA, J. C.; SENE, E. Geografia geral e do Brasil: Espaço geográfico e 
globalização. São Paulo: Editora Scipione, cap. 3, p. 318 – 326, 2002. 
 
OLIVEIRA, Erick Watson Netto. Telhados verdes para habitações de interesse social: 
retenção das águas pluviais e conforto térmico. 2009. Dissertação (Mestrado), Faculdade de 
Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009.