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O planejamento ambiental geralmente desfruta de sucesso em ambientes naturais, mas o verdadeiro desafio para o desenvolvimento de cidades sustentáveis é garantir a integridade do ecossistema nos contextos urbanos. Ecossistemas determinados naturalmente foram irrevogavelmente alterados pela atividade humana. De fato, o maior problema em andamento no planejamento envolve a criação em ecossistemas dominados por humanos. Afinal, 80% da população dos EUA agora vive em áreas urbanas. Desenvolvimento de baixo impacto: um manual de design para áreas urbanas introduz o público urbanas. Desenvolvimento de baixo impacto: um manual de design para áreas urbanas introduz o público urbanas. Desenvolvimento de baixo impacto: um manual de design para áreas urbanas introduz o público em geral na criação de paisagens para o escoamento urbano de águas pluviais - uma fonte primária de poluição das bacias hidrográficas. Este manual pode ser revisado episodicamente, como uma publicação sobre estilo de vida, ou lido na íntegra para uma compreensão abrangente. O objetivo é motivar a conscientização e a implementação da DID em uma ampla variedade de partes interessadas, desde proprietários até governos municipais que regulam o desenvolvimento da infraestrutura. Embora não seja exaustivo na cobertura das técnicas de LID (ou seja, você não poderá projetar um projeto de LID neste manual), este manual fornece uma estrutura holística na qual um proprietário iniciante e um desenvolvedor experiente podem encontrar um papel igualmente transformador promulgar. TAMPA Baixo impacto TAMPA Baixo impacto DesenvolvimentoComo Usar este Manual Se você mora no azul, este manual é para você! um manual de design para áreas urbanas Arkansas © 2010 UACDC, Fayetteville, Arkansas http://uacdc.uark.edu© 2010 UACDC, Fayetteville, Arkansas http://uacdc.uark.edu© 2010 UACDC, Fayetteville, Arkansas http://uacdc.uark.edu FAY JONES ESCOLA DE ARQUITETURA UNIVERSIDADE DE ARKANSAS IMPRENSA UMA COLABORAÇÃO FAYETTEVILLE 2010 ISBN-13: 978-0-9799706-1-0 9 780979 970610 ISBN-13: 978-0-9799706-1-0 9 780979 970610 ISBN-13: 978-0-9799706-1-0 9 780979 970610 ISBN-13: 978-0-9799706-1-0 9 780979 970610 D e s e n v o l v i m e n t o d e b a i x o i m p a c t o : u m m a n u a l d e d e s i g n p a r a á r e a s u r b a n a s U A C D C Conteúdo Introdução Como podemos implementar a LID? Propriedade de construção Rua Espaço Aberto Quais são as instalações da LID? O que você pode fazer? Onde você pode aprender mais? 2 44 46 58 90 124 142 188 212 TAMPA Baixo impacto TAMPA Baixo impacto Desenvolvimento um manual de design para áreas urbanas Centro Comunitário de Design da Universidade de Arkansas FAY JONES ESCOLA DE ARQUITETURA UNIVERSIDADE DE ARKANSAS IMPRENSA UMA COLABORAÇÃO FAYETTEVILLE 2010 superfícies impermeáveis E se a infraestrutura urbana de águas pluviais funcionamento ecológico aprimorado para servir como um patrimônio cívico e não ambiental responsabilidade? ...em muitos casos, a primeira descarga de águas pluviais em uma área urbana pode ter um nível de contaminação muito maior do que o normal presente no esgoto ... Craig Campbell e Michael Ogden, Áreas úmidas construídas na paisagem sustentável " 2 3 " Os gramados usam mais equipamentos, mão de obra, combustível e toxinas agrícolas do que a agricultura industrial, tornando os gramados o maior setor agrícola nos Estados Unidos. Richard Burdick, "A biologia dos gramados", Descobrir, Julho de 2003Descobrir, Julho de 2003 paisagens industriais " 4 5 " síndrome do fluxo urbano Ao substituir o córrego que já esteve aqui, o concreto nu e estéril substitui a fecundidade do solo e das plantas. O concreto tem apenas uma finalidade, ignorando a multiplicidade de outras finalidades servidas pela paisagem que substituído ... John Tillman Lyle, “Paisagem: Fonte de Vida ou Responsabilidade”, Remodelando o ambiente construído " 6 7 " Pesquisas indicam que quando a área impermeável em uma bacia hidrográfica atinge 10%, os ecossistemas de riacho começam a mostrar evidências de degradação, e uma cobertura superior a 30% está associada a severa, praticamente irreversível degradação. Metro Portland, Ruas Verdes:Metro Portland, Ruas Verdes: Soluções inovadoras para travessias de águas pluviais e córregos expansão urbana " 8 9 " morte por mil cortes lavagem de córregocontaminação da águaenchentes " 10 11 " trabalhar mais como engenharia de software. oferecendo os 17 serviços ecossistêmicos 1. regulação atmosférica 2. regulação do clima 3. regulação de perturbações 4. regulação da água 5. abastecimento de água 6. controle de erosão e retenção de sedimentos 7. formação do solo 8. ciclagem de nutrientes 9. tratamento de resíduos 10. polinização 11. controle de espécies 12. refúgio / habitat 13. produção de alimentos 14. produção de matérias-primas 15. recursos genéticos 16. recreação 17. enriquecimento cultural 12 13 O que o Desenvolvimento de Baixo Impacto (LID) faz é dificultar Engenharia... Alguns acreditam que o gerenciamento de águas pluviais com base ecológica é inatingível em áreas urbanas densas, mas consideram o seguinte ... esta é uma população de 8.000 esta é uma população de 4.000.000 engenharia dura engenharia suave 14 15 N 2N 2 P N N P P P P P N N O 2O 2 Fitorremediação é a mitigação de solo, água ou ar contaminado usando plantas para conter, degradar ou eliminar poluentes. Uma bacia de captação faz parte de um sistema de gerenciamento de águas pluviais projetado para reter detritos e sedimentos antes de entrar em um tubo rede. NÃO 3-NÃO 3- absorvido como nutrientes N 2N 2 O 2O 2 NÃO 3-NÃO 3- PO 4-3PO 4-3 NH 4+NH 4+ NÃO 3-NÃO 3- PO 4-3PO 4-3 NÃO 3-NÃO 3- PO 4- 3PO 4- 3 NÃO 3-NÃO 3- PO 4- 3PO 4- 3 PO 4- 3PO 4- 3PO 4- 3 NH 4+NH 4+ NÃO 3-NÃO 3- PO 4- 3PO 4- 3PO 4- 3 NH 4+NH 4+ poluentes bactérias produtos à base de petróleo sedimentos de metais pesados fertilizante usando plantas para remover poluentes de solos, sedimentos ou água na biomassa vegetal colhível processo em que as plantas absorvem os contaminantes e os liberam na atmosfera à medida que transpiram seqüestro de contaminantes no solo por absorção ou acúmulo em torno da zona radicular processo metabólico que decompõe ou degrada contaminantes em moléculas ou elementos mais simples phytoextraction phytovolatilization fitostabilização fitodegradação escoamento poluído escoamento poluído resultado PO 4-3PO 4-3 PO 4-3PO 4-3 NH 4+NH 4+ engenharia dura engenharia suave entrada 16 17 e s c o a m e n t o p o l u í d o a b s o r ç ã o d e b i o m a s s a a r m a z e n a m e n t o r a i z c a p t a ç ã o r e p a r t i ç ã o b i o q u í m i c a b i o l ó g i c o m e c â n i c o infiltração filtração tratamento gerenciamento convencional: infra-estrutura “pipe-and-pond” dreno, direto, expedição gestão de baixo impacto: abordagem de bacias hidrográficas lento, propagação, molho detenção bacias de captura descarga tubos engenharia dura engenharia suave ...metaboliza poluentes no local - parques, não tubos! ...apenas transfere poluição para outro site 18 19 v á r z e a c o m u n id a d e d e te r r a s a lta s b o r d a r ib e ir in h a c o m u n id a d e d e te r r a s a lta s c a n a l d e flu x o r ib e ir in h o d a b o r d a filtração: O sequestro de sedimentos do filtração: O sequestro de sedimentos do escoamento de águas pluviais através de meios porosos, como areia, sistema radicular fibroso ou filtro artificial. retenção: O armazenamento do retenção: O armazenamento do escoamento de águas pluviais no local para permitir a sedimentação de sólidos emsuspensão. detenção: O armazenamento temporário do detenção: O armazenamento temporário do escoamento de águas pluviais em cofres subterrâneos, lagoas ou áreas deprimidas para permitir descargas medidas que reduzem as taxas de fluxo de pico. controle de fluxo: A regulação das vazões de controle de fluxo: A regulação das vazões de escoamento de águas pluviais. infiltração: O movimento vertical do infiltração: O movimento vertical do escoamento de águas pluviais no solo, recarregando as águas subterrâneas. tratamento: Processos que utilizam tratamento: Processos que utilizam fitorremediação ou colônias bacterianas para metabolizar contaminantes no escoamento de águas pluviais. lento propagação absorver integrando engenharia rígida ...e engenharia leve em direção a uma abordagem LID mecânico biológico controle de fluxo detenção retenção filtração infiltração tratamento 20 21 plantas de água solos O que é LID? O Low Impact Development (LID) é uma abordagem de gerenciamento de águas pluviais baseada em ecologia, que favorece a engenharia suave para gerenciar as chuvas no local através de uma rede de tratamento com vegetação. O objetivo do LID é sustentar o regime hidrológico de pré-desenvolvimento de um site, usando técnicas que se infiltram, filtram, armazenam e evaporam o escoamento de águas pluviais perto de sua fonte. Ao contrário da infra-estrutura de transporte convencional de “canos e lagos” que canaliza o escoamento em outros lugares através de tubulações, bacias hidrográficas e lancis e calhas, a LID corrige o escoamento poluído através de uma rede de paisagens de tratamento distribuído. filtração evapotranspiração infiltração mídia e processos de LID A infraestrutura de águas pluviais pode ser planejada para oferecer benefícios ecológicos valiosos para a botanização a cidade... 2322 espaço aberto infiltração evapotranspiração sistemas ribeirinhos captação estradas, telhados e gramados poçoslençóis freáticos solo cabeceiras precipitação conectando sistemas urbanos e naturais 24 25 E xperts acreditam que a água é o próximo petróleo. Ambos são recursos E xperts acreditam que a água é o próximo petróleo. Ambos são recursos naturais e a demanda crescente está criando conflitos econômicos, sociais e ambientais na alocação de suprimentos finitos. Embora os problemas hídricos variem de um lugar para outro, o acesso à água potável se tornou um desafio global. Nos países em desenvolvimento, o acesso à água potável é limitado - 8.000 crianças em todo o mundo morrem todos os dias devido a doenças contraídas pelo consumo de água contaminada. Nas regiões áridas que carecem de suprimento natural de água, os custos de energia do transporte de água e as escassez resultantes levaram ao racionamento. Desvios em larga escala do suprimento natural de água, como os da agricultura industrializada, esgotaram os aqüíferos continentais, interrompendo a recarga das águas subterrâneas, alterando os fluxos de base das correntes e prejudicando a estabilidade geológica. O último resultou em subsidência, ou no afundamento gradual de cidades como Cidade do México e Nova Orleans, devido a vazamentos de água. A propriedade da água e os conflitos de gestão de rios entre os governos vizinhos levaram a guerras pela água e, assim como o petróleo, o surgimento da água como mercadoria de mercado sujeita a privatização e comércio. Um dos problemas domésticos mais perniciosos da água é o efeito da rápida urbanização na qualidade das águas subterrâneas, particularmente em regiões com chuvas substanciais como o americano sudeste e noroeste. Este manual é sobre o relação entre água e urbanização - especificamente escoamento de águas pluviais - e o papel do desenvolvimento “verde” para garantir a boa qualidade da água. Enquanto os EUA normalmente não sofrem com água potável impura, nossos corpos d'água são tóxicos. O Índice de Indicadores de Bacias Hidrográficas da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) mostra que apenas 16% Resumo: Botanizando a cidade volume de escoamento tempo após a urbanização antes da urbanização 26 27 Para danos causados pelas inundações, a perda de propriedades devido à erosão, o efeito das ilhas de calor, a poluição e a necessidade de irrigação provocaram uma maior supervisão regulatória sobre a poluição de fontes não pontuais e um apelo a soluções de desenvolvimento verde. A infraestrutura pode ser projetada para fornecer maiores serviços ecológicos e urbanos a custos mais baixos. Com a DIL, as ruas não precisam mais ser passivas ecológicas e o funcionamento ecológico dos riachos e lagos é aprimorado. Água e terra devem ser desenvolvidas em harmonia. Novas práticas de DIM baseadas em engenharia ecológica ecológica podem mitigar os impactos deletérios da urbanização no meio ambiente, particularmente na substituição de coberturas naturais do solo ou meios porosos por superfícies impermeáveis. Surpreendentemente, a taxa de aumento de superfícies impermeáveis excedeu em 500% a taxa de crescimento populacional nos últimos 40 anos. De instalações individuais a redes: BMP a LID As melhores práticas de gerenciamento (BMP) têm sido comumente usadas na engenharia convencional para identificar instalações de gerenciamento baseadas em lotes, como um tanque de detenção. No entanto, as BMPs estão mais focadas na engenharia do que no planejamento. Ao reconhecer a necessidade de abordar de forma abrangente o escoamento de águas pluviais, a USEPA redefiniu recentemente o termo como “uma prática ou combinação de práticas que são um meio eficaz e viável de prevenir ou reduzir a quantidade de poluição gerada por fontes não pontuais”. As BMPs agora tratam da quantidade e qualidade do escoamento de águas pluviais, empregando processos mecânicos e biológicos. Do lote ao bairro, cidade e região, as BMPs ou as instalações de LIDs são conectadas em uma rede distribuída para reduzir e tratar o escoamento de águas pluviais urbanas antes que eles entrem em contato com os corpos d'água. As instalações de LID são combinadas com práticas inteligentes de crescimento, como bairros compactos e passíveis de caminhada e preservação de espaço aberto (consulte www.epa.gov/smartgrowth), resultando em LID. A LID bem-sucedida requer a participação de proprietários, desenvolvedores, cidades e agências reguladoras em um processo abrangente de planejamento. Todo mundo tem um papel importante a desempenhar. das bacias hidrográficas do país exibem boa qualidade da água. Além das descargas do uso da terra agrícola e da construção do local, grande parte disso pode ser atribuída à poluição não pontual proveniente do escoamento de águas pluviais urbanas canalizadas por superfícies impermeáveis - telhados, calçadas, estacionamentos, e estradas - durante a “primeira descarga” de um evento de tempestade. De fato, a primeira hora do escoamento de águas pluviais urbanas tem um índice de poluição muito maior do que o de matérias-primas esgoto. O escoamento de águas pluviais em nossas comunidades auto-dominadas é tóxico porque concentra resíduos de hidrocarbonetos de produtos químicos para uso doméstico e para o gramado, óleo, gasolina, fluido de freio, produtos asfálticos em estradas e telhados e metais pesados, que são finalmente depositados em nossas bacias hidrográficas. Gerenciamento convencional de águas pluviais de engenharia rígida - nem consciente nem responsivo aos danos causados pelo escoamento superficial conseqüências - emprega "Tubulação e lagoa" métodos para drenar, direcionar e despachar o escoamento não tratado de um site. Como na maioria das infraestruturas convencionais de gerenciamento de resíduos, os sistemas de tubulação e tanque simplesmente transferem problemas de poluição de um lugar para outro. Além da redução da qualidade da água, o escoamento de águaspluviais levou a outro grande problema de poluição, o comprometimento generalizado do fluxo, conhecido como “síndrome do fluxo urbano”. A síndrome do fluxo urbano descreve regimes não saudáveis de fluxo de fluxo, marcados por inundações crônicas, morfologias alteradas, níveis elevados de nutrientes e contaminantes, sedimentação excessiva, perda de diversidade de espécies e temperaturas mais altas da água. Esse desequilíbrio no metabolismo do fluxo prejudica o funcionamento ecológico e interrompe os 17 serviços ecológicos que um fluxo saudável oferece (consulte a lista p.13). Esses serviços de afirmação da vida constituem quatro categorias básicas; serviços de provisionamento que fornecem comida, água e energia; serviços básicas; serviços de provisionamento que fornecem comida, água e energia; serviços básicas; serviços de provisionamento que fornecem comida, água e energia; serviços básicas; serviços de provisionamento que fornecem comida, água e energia; serviços de regulação que purificam a água, o ar e controlam doenças; de regulação que purificam a água, o ar e controlam doenças; serviços de apoio, que promovem ciclagem e reprodução de nutrientes; e serviços culturais bem-estar serviços de apoio, que promovem ciclagem e reprodução de nutrientes; e serviços culturais bem-estar serviços de apoio, que promovem ciclagem e reprodução de nutrientes; e serviços culturais bem-estar serviços de apoio, que promovem ciclagem e reprodução de nutrientes; e serviços culturais bem-estar intelectual, recreativo e espiritual. Aumento dos custos associados à perda desses serviços ecológicos devido descarga de águas pluviais antes devido descarga de águas pluviais antes e depois da urbanização ...comparar as melhores práticas de gestão com os desafios urbanos 28. 29 superfície impermeável excessiva Ruas, estacionamentos e telhados podem ser projetados como jardins para retardar, espalhar e absorver o escoamento de águas pluviais. expansão urbana A expansão urbana preenche áreas úmidas e áreas desmatadas, o que pode maximizar a eficiência do desenvolvimento, mas destrói o capital ecológico ou natural. Um bom planejamento urbano do uso da terra reflete, em vez de destruir, ecossistemas que estruturam os padrões e processos biológicos de um local. síndrome do fluxo urbano Se os parques florestais são os "pulmões da cidade", como alegam os arquitetos paisagistas, os sistemas ribeirinhos urbanos saudáveis são os "rins da cidade". falta de funcionamento biológico A vegetação produtiva nas cidades fornece serviços ecológicos que não são alcançáveis com o gramado suburbano decorativo e as superfícies impermeáveis. solo como esponja crescimento equilibradoconservação ripária urbanacomunidades de plantas robustas Melhore a biodiversidade da paisagem Entre a relva e o asfalto, industrializamos nossas superfícies de solo, eliminando as comunidades locais de plantas e solo necessárias para o ciclo hidrológico natural. As tecnologias LID dependem de processos biogeoquímicos em vez de processos mecânicos de baixo serviço para gerenciar e tratar o escoamento de águas pluviais. A DID promove o uso de xeriscapes, ou paisagens de conservação de água de plantas resistentes à seca, para maximizar a prestação de serviços ecológicos em desenvolvimento. As gramíneas de relva matam a biodiversidade porque o gramado padrão depende de um regime de fertilizantes químicos e herbicidas para manter a monocultura das plantas. Maximize a infiltração de água e elimine o escoamento A urbanização causou a perda de áreas úmidas, florestas, cobertura vegetal e húmus do solo, os quais constituem a capacidade de carga de uma bacia hidrográfica para desacelerar, espalhar e absorver as águas pluviais, criando um funcionamento hidrológico estável. A DID promove o uso de superfícies permeáveis e comunidades de plantas em rede para remediar a poluição e o pico de fluxo de escoamento após uma tempestade. Engenheiro de Hidrologia em Redes Distribuídas A infra-estrutura convencional de águas pluviais de engenharia pesada concentra o escoamento nas instalações de detenção e depois envia o escoamento poluído para outro local, simplesmente deslocando os problemas de resíduos. Em vez disso, o desempenho da LID é otimizado quando o escoamento é tratado através de uma rede robusta com alta conectividade, redundância e distribuição. Os Três Princípios da Bacia Hidrográfica Aproximação 30 31 transportador polinizadores decompositores aeradores e perfilhos ciclador de nutrientes digestores trocadores e digestores transportadores T A primeira lei da ecologia é que tudo está conectado a todo o resto. T A primeira lei da ecologia é que tudo está conectado a todo o resto. Cada planta, animal e microrganismo tem um relacionamento integrado em seu ecossistema. Todos os organismos, como elementos bióticos, criam relações recíprocas com seus ambientes abióticos. Pensamento ecológico, fornece uma plataforma para a compreensão da processos sinérgicos na DIL. A LID emprega a "abordagem de bacia hidrográfica", um sistema holístico de gerenciamento de águas pluviais baseado em bacias hidrográficas como unidades de planejamento, em vez de jurisdições políticas e limites legais de propriedade. A abordagem integra economia, ciência ecológica e dinâmica social nos processos de desenvolvimento no contexto de uma bacia hidrográfica. O LID funciona utilizando os processos naturais do ciclo da água que regem as bacias hidrográficas. Assim como na natureza, as redes de tratamento LID são projetadas para não exceder a capacidade de carga da paisagem do site. Embora projetadas para não exceder a capacidade de carga da paisagem do site. Embora projetadas para não exceder a capacidade de carga da paisagem do site. Embora as paisagens de LID compartilhem tecnologias comuns chamadas “melhores práticas de gerenciamento”, a LID é, em última análise, uma abordagem limitada, dependente da integração de comunidades locais de solo, planta e hidrologia. Da mesma forma que sabemos em que cidade e estado em que vivemos, também devemos saber em que divisor de águas vivemos e como as atividades pessoais e coletivas afetam recursos naturais críticos para o nosso bem-estar. Solos e plantas como instalações de tratamento O projeto do local da DIL começa com a modelagem hidrológica baseada na geografia local, tipos de solo, vegetação e padrões de captação de bacias hidrográficas. A engenharia convencional convencional, baseada em protocolos universais para evacuação do escoamento superficial, favorece o design de demanda de pico caro, em vez do design sensível ao contexto. LID, por outro lado, é uma tecnologia de alto desempenho A Bacia Hidrográfica do LID Aproximação emtumaert r et u m a W a l r v o c ê t u m a n s u m a s e u E u o s d n u m a s t n u m a e u p s eEu tli Eu cuma ftn areia argilosa argila arenosa argila arenosa argila grupos hidrológicos do solo Baixo potencial de escoamento e altas taxas de infiltração que oferecem uma alta taxa de transmissão de água. As características incluem tipos de areia e cascalho profundos e bem drenados. Infiltração moderada e taxa de potencial de transmissão de água. As características incluem barro arenoso bem drenado e textura moderadamente fina para percorrer os tipos de cascalho. Infiltração lenta e taxa de potencial de transmissão de água. As características incluem barro sedoso com uma camada que resiste à transmissão de água ou solos com tipos de textura moderadamente finos a finos. Alto potencial de escoamento com baixa taxa de infiltração. As características incluem argila, solos com lençol freático alto, solos com argila ou uma camada de argila próxima à superfície e solos rasos sobre tipos de superfície impermeáveis. D argila silteareia C B UMA argila siltosa barro argila siltosa barro de argila barro barro de lodo lodo argila triângulo de textura do solo areia 32. 33 com base em uma solução de design específica para o site, adaptada ao local, mas requer mais planejamento. Embora os aplicativos de DID tenham sido pioneiros em contextos suburbanos ricos em terras, eles são adaptáveis às densidades urbanas. Tais densidades podem envolver sistemas híbridos, combinando engenharia convencional e ecológica, que atendem municipal requerimentos para gerenciar eventos de tempestade de 100 anos. A LID emprega engenharia ecológica para armazenar e tratar o escoamento poluído através de processos biológicos que ocorrem em comunidades saudáveis de plantas e solo. Os processos microbianos, particularmente aqueles realizados nas zonas radiculares dos meios vegetais e do solo, decompõem compostos voláteis em poluentes, tornando-os inertes. Como em qualquer processo orgânico, o funcionamento ideal de uma rede LID é dependente da escala e do tempo, exigindo pulsos e incremental entradas de água. Solução para superfícies impermeáveis: solo como esponja Os solos nativos desempenham um papel crítico no armazenamento, transporte e tratamento de águas pluviais. Os poros e fraturas que compõem a estrutura do solo atuam como condutos que transportam a água da superfície para as águas subterrâneas e os aquíferos abaixo. A estrutura do solo é formada quando a biota do solo e a matéria orgânica ligam química e fisicamente partículas minerais em agregados. Dependendo da localização, seis a doze polegadas de solo com alto teor de material orgânico e biologicamente ativo, conhecido como solo superficial, repousam sobre um substrato. Tanto a textura quanto a estrutura determinam o espaço poroso disponível para circulação de ar e água, resistência à erosão, penetração nas raízes das plantas e facilidade de preparo do solo. A argila, por exemplo, oferece o menor potencial de infiltração dos tipos de solo, enquanto a areia oferece a a maioria. A umidade do solo, a água intermitente e o húmus servem como fluidos de transição para ciclar os nutrientes das plantas através do perfil do solo. Considere como as pradarias e florestas nativas funcionam na ausência de lavoura e fertilizantes comerciais. Eles são cultivados por organismos do solo, como vermes, não por máquinas. Aplicando LID: Solos e Local A DID exige análises detalhadas dos solos do local, particularmente nos locais das instalações para determinar os tipos de solo hídrico e p e r m e a b i l i d a d e c r e s c e n t e alterar solos para aumentar a infiltração e melhorar as comunidades microbianas realizar perfurações no solo e utilizar testes de percolação de furos ou testes de bacia designar "sem zonas de compactação" minimizar a compactação do solo através da construção de pegadas e superfícies impermeáveis instalar dispositivos de controle de erosão e sedimentos durante a construçãoantes da construção depois da construção 34 35 taxas de infiltração. Dependendo do tipo e estrutura do solo, 10 a 40% da precipitação anual pode ser infiltrada para reabastecer as águas subterrâneas. O planejamento ideal de LID coloca novas superfícies impermeáveis sobre solos menos permeáveis, enquanto solos altamente permeáveis desejáveis para LID devem ser usados para infiltração e tratamento. Levantamentos e perfurações de solo realizados por um profissional certificado designam classes hidrológicas do solo (A, B, C ou D) com base na compactação, textura, profundidade e outras características. Embora um “barro” seja considerado um solo ideal para a permeabilidade, o design da LID emprega o perfil do solo do local e evita a alteração do solo por atacado. Deixe o site ditar design. No entanto, um projeto de pequena escala como um jardim de chuva pode não precisar de uma análise detalhada do solo, quando o estudo de mapas do solo (consulte websoilsurvey.nrcs.usda. gov) e um teste de percolação será suficiente. Um teste de percolação pode ser realizado para determinar a taxa de infiltração do solo medida em minutos por polegada (para obter informações sobre como realizar testes de percolação, consulte www.percolationtest.com). Princípios da DIL sobre solos são como segue: Antes da construção Desenvolva um plano de controle de erosão e sedimentos. Realize a perfuração do solo nas áreas das instalações da LID para identificar o tipo de solo e a profundidade das águas subterrâneas ou lençol freático. Realize um teste de percolação para determinar a taxa de infiltração do solo. Desenvolver um plano de “zona sem compactação”, com base na localização das instalações da LID e em áreas com alta probabilidade de compactação (geralmente solo com altas taxas de percolação) para evitar uso do equipamento local nessas áreas. Durante a construção Empregue dispositivos de controle de erosão e sedimentos. Evite a compactação implementando o plano “sem zona de compactação”. Evite o trabalho no local durante a chuva - solos úmidos são mais vulnerável à compactação. Após a construção Implemente um regime de melhoria do solo através do uso de emendas no solo. Para gerar comunidades microbianas, adicione composto e, para infiltração, adicione areia. Gerencie as áreas das instalações de LID removendo a areia anualmente para evitar entupimentos (consulte “Gerenciamento, não manutenção”, págs. 206-211). vegetação emergente faixa facultativa vegetação de montanha vegetação submersa lençol freático ecótono terra-água Solução para o funcionamento biológico: plantas como filtros Os sistemas radiculares das plantas filtram e tratam naturalmente as águas pluviais, enquanto a matriz de raízes, caules e folhas atenua e incentiva a infiltração. As folhas e galhos das plantas também interceptam as chuvas, gerenciando a quantidade de água que chega ao solo. As raízes quebram rochas e solo, auxiliando indiretamente na infiltração e incentivando a lavoura do solo. Essas ações facilitam o desenvolvimento do solo e colonização microbiana. As plantas ligam os solos à atmosfera. As espécies vegetais interagem com fungos, bactérias, insetos e outros seres vivos no solo para formar comunidades únicas. As comunidades vegetais se adaptam às condições que definem seu metabolismo. Por exemplo, as comunidades de zonas úmidas diferem das florestas decíduas com base em extremos de umidade do solo, regimes de temperatura, precipitação e duração do dia. Essas comunidades de plantas são a base dos serviços ecossistêmicos. Entendendo as interações entre plantas e suas comunidades no solo fornece uma base para projetar serviços ecossistêmicos. As áreas de transição entre as comunidades vegetais, chamadas ecótonos, são as áreas mais produtivas e de biodiversidade da Terra. Um exemplo são os amortecedores ribeirinhos - comunidades de plantas facultativas na beira do riacho que conectam terra e água - que facilitam diversos serviços ecossistêmicos. Assim como os amortecedores ribeirinhos, as instalações de LID exigem plantas facultativas com capacidade de tolerar ciclos de umidade e seca. A vegetação facultativa também é altamente produtiva, capaz de controlar a deposição de sedimentos e regular a temperatura da água rasa, necessária para a água subterrânea importante troca enzimática e habitat da vida selvagem aquática. Aplicando LID: Plantas e Local Quando a hidrologia de um local é caracterizada, a comunidade vegetal deve ser inventariada e comparada à ecorregião. A conservação e o aprimoramento da vegetação facultativa nativa existente e das comunidades de plantas úmidas para o gerenciamento de águas pluviais é um princípio central do projeto da DIL. As plantas nativas aumentam a biodiversidade crucial para a resiliência do ecossistema, incentivam a fitorremediação e promovem comunidadesmicrobianas saudáveis. Não nativo, 36. 37. f a i x a d e u m i d a d e d o s o l o m e s i c h í d r i c o x e r i c plantas não invasivas podem ser usadas, mas as plantas nativas são melhores para estabelecer sinergias com os bióticos locais comunidades. A adaptação natural às condições locais é um processo importante no desenvolvimento de ecossistemas. Os ecossistemas amadurecem através de um processo de sucessão de plantas, onde comunidades de plantas pioneiras ou estabelecidas, como gramíneas nativas e pequenos arbustos lenhosos, evoluem para florestas de madeira macia e madeira mais complexas quando deixadas sem assistência. Cada estágio do processo de maturação oferece serviços ecológicos cada vez maiores com menos uso de energia (por exemplo, as florestas de sequóias têm uma das menores demandas de energia por unidade de biomassa). Princípios da DID relativos à vegetação são como segue: Proteger a vegetação de pré-desenvolvimento Proteger e preservar a vegetação nativa existente e as florestas urbanas durante a construção, principalmente ao longo das margens do corpo d'água. Equipamento pesado não deve ser permitido estacionar ou viaje pelas zonas raiz críticas. Evitar a erosão durante e após a construção Não desmarque um site. Instale cobertores de controle de erosão, coloque palha ou sementes de gramíneas nativas, como búfalos e centeio selvagem, para estabilizar temporariamente o solo armazenado (consulte gramíneas nativas www.fhwa.dot.gov/environment/rdsduse/ ar.htm). Restaurar serviços ecológicos Restabelecer habitats ecológicos críticos e áreas úmidas apropriado para as condições regionais e locais. Resolução para a síndrome do fluxo urbano: Água como solvente A sobrecarga de nutrientes do nitrogênio, fósforo e potássio usados nas práticas de paisagismo industrializado (fertilizantes, inseticidas e herbicidas), bem como resíduos de animais, e vazamentos de esgotos sanitários prejudicam o ciclo hidrológico natural. As concentrações de nutrientes transportadas no escoamento de águas pluviais podem resultar em crescimento intenso de algas, o que reduz os níveis de oxigênio dissolvido polinizadores distribuidor de sementes aeradores e compostadores decompositores consumidores predadores trocadores e digestores fase de estabelecimento resiliência crescente fonte de alimento ano 1: plantio inicial e alteração do solo, se ano 1: plantio inicial e alteração do solo, se necessário, os sistemas radiculares começam a estabelecer ano 2: sistemas radiculares ano 2: sistemas radiculares estabelecidos, vegetação adicional introduzida, habitat mínimo criado ano 3: habitat diversificado mais ano 3: habitat diversificado mais estabelecido, o sistema se torna mais autônomo ano 4: habitat clímax estabelecido, o ano 4: habitat clímax estabelecido, o sistema é auto-sustentável estágio de maturação Controle de pragas integrado: Martins e morcegos roxos podem comer de 200 a Controle de pragas integrado: Martins e morcegos roxos podem comer de 200 a 300 mosquitos por hora. Outros predadores, como libélulas e peixes, eliminam as larvas na água. 38. 39. à eutrofização mais comum em lagos. As bactérias da matéria orgânica, como lixo e resíduos de animais de estimação, se decompõem nas águas superficiais, reduzindo a qualidade da água. Óleo, substâncias tóxicas e metais pesados de automóveis, pesticidas e materiais de construção são prejudiciais aos sistemas biológicos e à vida aquática. As redes LID processam esses toxinas inertes. Aplicando LID: Água e Local Projetar para a DIL exige uma compreensão da hidrologia, a ciência da ocorrência, distribuição e movimento da água em uma determinada área. A fase inicial do projeto da tampa deve caracterizar a hidrologia natural do local, a conectividade a montante e a jusante, a localização dentro do bacia hidrográfica e caminhos de fluxo no local. Compreender a quantidade de precipitação que normalmente ocorre em uma área é importante para o planejamento do local e o design das águas pluviais. A precipitação ocorre em diferentes durações, quantidades e intensidades, classificadas como eventos de tempestade. Um evento de tempestade é referido em termos de um ano, como um evento de tempestade de 10 anos. Essa terminologia pode ser enganosa, pois um evento de 10 anos não indica que ocorrerá uma vez a cada 10 anos, mas sim que há uma chance de 1 em 10 ou 10% de que a tempestade ocorra em um determinado ano. Em outras palavras, embora exista apenas uma chance de um por cento de um evento de tempestade de 100 anos acontecendo todos os anos, isso não significa que um evento de tempestade de 100 anos não pode acontecer duas vezes no mesmo ano. Projeto LID: Redundância, Resiliência, Distribuição O desenvolvimento urbano mal planejado resulta na perda e fragmentação de habitats ecológicos, bem como na perda relacionada da biodiversidade ecológica. Um conjunto de princípios de design específicos pode aumentar o nível de serviços ecológicos na infraestrutura urbana. Esses princípios de redundância, diversidade e distribuição modelam a dinâmica ecológica necessária para otimizar a capacidade de carga e a resiliência da paisagem. A aplicação desses princípios de design é a base para o design de uma rede de tratamento de DIL que pode efetivamente retardar, espalhar e absorver o escoamento. Redundância Para evitar falhas sistêmicas (ou seja, inundações), a redundância das instalações é importante no design da LID. Embora algumas instalações possam funcionar bem de forma isolada nos primeiros eventos de descarga e pequenas tempestades, um circuito distribuído de instalações cria redundância ao conectar instalações em várias rotas. As rotas alternativas em uma rede reduzem os efeitos de lacunas, aumentando o desempenho e níveis de serviço. Híbrido sistemas de engenharia convencionais e ecológicos podem ser conectados através de instalações de superfície e transporte subterrâneo para abordar locais com solos pobres e para eventos de tempestade maiores até um evento de 100 anos. Resiliência Para maximizar os benefícios ecológicos, o design da LID deve incorporar várias instalações de LID (consulte “O que são as instalações de LID”, pp. 142-187) com diferentes níveis de serviço. O uso de uma variedade de instalações de LID que diminuem, espalham e absorvem as águas pluviais garante a capacidade total de tratamento e a resiliência do sistema. As instalações que simplesmente controlam o fluxo e armazenam águas pluviais devem acompanhar instalações mais robustas que filtram, se infiltram e tratam as águas pluviais. Para otimizar a resiliência, ecossistemas saudáveis são prontamente adaptáveis a alterações metabólicas provocadas por distúrbios externos ou internos. A diversidade biológica aumenta a resiliência, permitindo que as redes LID suportem choques ou perturbações, se reconstruindo quando necessário. Distribuição A distribuição, ou um arranjo espacial disperso das instalações da LID, otimiza a capacidade total de carga de um local e evita as armadilhas associadas à concentração. A qualidade da água e o funcionamento da quantidade são cumulativos, de modo que mesmo instalações muito pequenas oferecem benefícios adicionais à rede em geral. Normalmente, várias pequenas instalações proporcionam maior tratamento e habitat mais diversificado do que uma grande instalação, enquanto acomodam áreas sensíveis. menos efetivo mais efetivo redundância menos efetivo mais efetivo distribuição mais efetivo resiliência menos efetivo compreensão das classificações de eventos de tempestade 100 anos 1% 10 anos 10% 25 anos 4% 50 anos 2% intervalo de recorrência probabilidade anual magnitude magnitude frequência da tempestade grande tempestade raro tempestade menor frequente 40. 41. LID: da instalação àrede O convencional processo de desenvolvimento separa projeto, administração e financiamento da infraestrutura horizontal a partir do desenvolvimento individual da propriedade. Ao falar de práticas ecológicas, Wendell Berry nos lembra O presente da boa terra, que “uma boa solução em Wendell Berry nos lembra O presente da boa terra, que “uma boa solução em Wendell Berry nos lembra O presente da boa terra, que “uma boa solução em um padrão preserva a integridade do padrão que o contém”. Lembrando o ditado de Berry, a abordagem de bacias hidrográficas da LID envolve planejamento holístico através do aninhamento de escalas entre edifício, propriedade, rua e espaço aberto. Cada componente de desenvolvimento oferece tecnologias intrínsecas e escalonáveis de ciclagem e conservação de águas pluviais. Interfaces de componentes - ou “ecótonos de desenvolvimento” - são áreas particularmente oportunistas para a criação de uma rede urbana de LID. No entanto, a fragmentação nos processos regulatórios e de desenvolvimento apresenta grandes obstáculos a esse planejamento integrado. Um grande obstáculo inclui a falta de gerenciamento integrado de ativos, onde as agências reguladoras de estradas, gerenciamento de águas pluviais, serviços públicos e paisagismo funcionam individualmente, geralmente com mandatos contraditórios. Outros obstáculos incluem dificuldade em financiar os primeiros custos e custos adicionais de manutenção, independentemente de avaliações favoráveis dos custos do ciclo de vida, que resultarão em múltiplos retornos sobre o investimento. No entanto, cada componente sugere dentro de seu campo uma agência única entre proprietários, desenvolvedores, cidades e regiões com potencial para impactos que podem mudar o jogo. A DID exige que os indivíduos implementem projetos, mas é preciso uma região para faça funcionar. grande quantidade: Os lotes LID se infiltram grande quantidade: Os lotes LID se infiltram nas águas pluviais através da redução ou eliminação de superfícies impermeáveis e substituição da grama do gramado por paisagens produtivas. ruas: As ruas LID são ruas verdes, reduzindo ruas: As ruas LID são ruas verdes, reduzindo e filtrando o escoamento à medida que entram no espaço público, melhorando a qualidade do local. redes: As redes LID contêm instalações de redes: As redes LID contêm instalações de tratamento conectadas a sistemas de gerenciamento de águas pluviais em escala regional. 42. 43 Como podemos implementar a LID? Os conceitos de LID são escaláveis para vários projetos de tamanho e tipos de uso da terra. A divisão do desenvolvimento urbano em seus componentes constituintes - construção, propriedade, rua e espaço aberto - ilustra as oportunidades de ação das partes interessadas em cada componente. O objetivo não é apenas minimizar o impacto, mas desenvolver paisagens urbanas regenerativas e produtivas que renovem continuamente o funcionamento do ecossistema. construção pp. 46-57 projetar o edifício como um produtor de energia líquido que recarrega as águas subterrâneas e colhe água da chuva propriedade pp. 58-89 substituem um sistema de tratamento de águas pluviais de base ecológica por uma paisagem decorativa rua pp. 90-123 projetar a rua como um jardim para alcançar o controle do tráfego e a gestão das águas espaço aberto pp. 124-141 planejam de maneira abrangente o espaço aberto como uma rede verde que fornece serviços ecológicos vitais na escala de uma bacia hidrográfica 44 45 construção baixo impacto lento, propagação, molho convencional dreno, direto, expedição 46. 47 retenção de infiltração filtragem de armazenamento infiltração evapotranspiração biodiversidade tratamento Como podemos transformar o cobertura? Como podemos transformar o paredes? Como podemos transformar o terra? construçãoTAMPAVisão geral B quadros presentes B quadros presentes oportunidades prontas para a colheita escoamento de águas pluviais de telhados através de tecnologias embarcadas de pequena escala. As instalações de LID são um aspecto do desenvolvimento da “construção inteligente” que otimiza o feedback entre o ambiente e a construção para obter produção líquida de energia ou desenvolvimento regenerativo (versus desenvolvimento sustentável, que é neutro em carbono). As instalações de LID são escolhidas de acordo com o nível de serviço ecológico desejado. O serviço mais simples é a recarga de águas subterrâneas do escoamento de águas pluviais no telhado. Calhas e líderes que canalizam a água da chuva criam descargas concentradas e são evitadas em favor de dispositivos que diminuem, espalham e absorvem a água da chuva em todo o local. Um nível mais alto de serviço envolve telhados com vegetação ou verde, que absorvem e evaporam a água da chuva através de uma comunidade cultivada de plantas e solo. Os telhados verdes são isolantes superiores de edifícios, minimizando as demandas de aquecimento e refrigeração. Paredes verdes minimizam o ganho solar durante o verão e vento carregando durante o inverno. A captação de água da chuva oferece três níveis básicos de serviço, envolvendo cisternas de armazenamento com opções de tratamento. O serviço mais simples é a reutilização da água da chuva para a irrigação da paisagem ao ar livre. Um serviço de colheita mais complexo incorpora um suprimento de água cinza com tratamento adicional para usos de água não potável, como descarga de vasos sanitários e irrigação da paisagem. O nível mais alto de serviço envolve a coleta de água potável (potável), que requer desinfecção por luz UV para um sistema de água particular e, quando combinada com água de um A utilidade pública inclui a prevenção adequada do refluxo. A colocação das instalações da DIL em um canteiro de obras deve ser cuidadosamente considerada. As instalações de infiltração e tratamento podem ser usadas ao lado de um edifício para capturar o escoamento do telhado. As instalações de infiltração, no entanto, devem estar localizadas a pelo menos 10 pés de distância dos edifícios, pois podem causar encolhimento e inchaço de solos, que podem afetar negativamente as fundações. 48. 49. .. . uma polegada da chuva em um telhado de 1.000 pés quadrados rende cerca de 623 galões de água. potencial de colheita seguro construção alerta na captação de água da chuvaalerta na captação de água da chuva Ao considerar a captação de água da chuva, lembre-se de que coberturas à base de petróleo e produtos de madeira tratados liberam toxinas. Estudos demonstraram que esses produtos causam câncer e defeitos mentais. A água da chuva colhida nessas superfícies só deve ser usada para irrigação de paisagens ornamentais. A colheita da água da chuva nessas superfícies é segura para uso em paisagens comestíveis, pois elas não apresentam riscos de contaminação, mas exigem filtragem e desinfecção para usos da água potável (potável). Materiais do telhado telhado de telha de barro O escoamento de águas pluviais de um telhado de barro pode produzir sedimentos menores. As telhas de argila podem oferecer superfícies de alto albedo para mitigação de ilhas de calor. Telhas de barro têm excelente potencial de colheita. • Potencial de colheita: alto • Mitigação de ilhas de calor: moderada • Custo inicial: médio • Durabilidade: 50-75 anos telhado metálico O escoamento de águas pluviais de um telhado de metal apresenta níveis muito baixos de poluentes. Telhados metálicos têm excelente potencial de colheita. • Potencial de colheita: alto • Mitigação de ilhas de calor: alta • Custo inicial: médio a alto • Durabilidade: 40-60 + anos telha de madeira A lixiviação de produtos de madeira tratados pode conter toxinas e agentes cancerígenos. Faça todos os esforços para usar produtos feitos de cedro, uma vez que normalmente não é tratadoe, portanto, uma alternativa de colheita segura. • Potencial de colheita: Moderado • Mitigação da Ilha de Calor: Moderada • Custo inicial: médio • Durabilidade: 10-20 anos telhado com vegetação Também conhecido como “telhado verde”, eles podem tratar e reter 60 a 100% da água da chuva que recebem. Outros benefícios incluem melhoria da qualidade do ar, mitigação de ilhas de calor e biodiversidade urbana. (consulte “Telhado Vegetado " 170-171)urbana. (consulte “Telhado Vegetado " 170-171)urbana. (consulte “Telhado Vegetado " 170-171) • Potencial de colheita: alto • Mitigação de ilhas de calor: alta • Custo inicial: alto • Durabilidade: mais de 40 anos • Durabilidade: mais de 40 anos sistema de cobertura de membrana Telhados de membrana, como EPDM, betume modificado, alcatrão e cascalho, são baseados em petróleo e têm altos níveis de poluentes; é necessário tratamento na parede e / ou no solo. Se a colheita for desejada, não use para irrigar paisagens comestíveis ou para necessidades potentes. • Potencial de colheita: Baixo • Mitigação da Ilha de Calor: Baixa • Custo inicial: Baixo-Médio • Durabilidade: 10-30 anos telha de asfalto / fibra de vidro O escoamento das águas pluviais desses telhados apresenta altos níveis de poluição; é necessário tratamento na parede e / ou no solo. Se a colheita for desejada, não use para irrigar paisagens comestíveis ou para necessidades potentes. • Potencial de colheita: Baixo • Mitigação da Ilha de Calor: Baixa • Custo inicial: baixo • Durabilidade: 15-20 anos 50. 51 Em alguns casos, colhidas a água da chuva é melhor ou igual à qualidade do poço ou do abastecimento municipal de água.construção telas e paredes com vegetação Paredes e telas com vegetação são instalações caras para a tampa. No entanto, eles oferecem benefícios colaterais, como maior qualidade do ar, menor efeito de ilha de calor, isolamento do edifício e eficiência energética, apelo estético e filtragem do escoamento de águas pluviais do telhado que pode ser transportado ou colhido. Parede escoamento de águas pluviais do telhado que pode ser transportado ou colhido. Parede Vegetada 168-169Vegetada 168-169 desconectar / substituir / eliminar calhas Se você tiver um sistema de calhas e ele estiver conectado a tubulações no esgoto da rua, desconecte-o e mantenha a água da chuva no local. Se as calhas forem removidas, certifique-se de que a borda de gotejamento direcione o escoamento para as instalações da TAM que diminuem e espalham o escoamento das águas pluviais. Comparadas aos líderes de chuva, as cadeias de chuva têm uma melhor capacidade de eventos de tempestade de um a chuva, as cadeias de chuva têm uma melhor capacidade de eventos de tempestade de um a dois anos, no entanto, durante dois anos, no entanto, durante 10 a 100 anos de tempestades serão necessárias instalações terrestres para atenuar 10 a 100 anos de tempestades serão necessárias instalações terrestres para atenuar além da capacidade das cadeias de chuva. Isso ilustra a importância da redundância em que cada instalação trabalha em conjunto para apoiar a outra. Nenhuma instalação é deixada isolada. captação de águas pluviais Conectar uma cisterna ou tanque a um sistema de calhas existente é a solução mais fácil para a coleta de águas pluviais. No entanto, as cisternas devem ser protegidas da luz solar para impedir o crescimento de algas e são necessárias aberturas para impedir a propagação de larvas de mosquitos. As cisternas residenciais normalmente armazenam de 100 a 2.500 galões (consulte “Como coletar água da chuva”, pp. 56-57). Tetos metálicos ou verdes são mais adequados para a captação de água da chuva. Qualquer excesso deve ser desviado para uma instalação de LID no local. Captação de da chuva. Qualquer excesso deve ser desviado para uma instalação de LID no local. Captação de Água da Chuva 158-159 eliminando calhas corrente de chuva barril de chuva cisterna para águas pluviais parede com vegetação vegetado tela Wall Facilities 52 53 jardim da chuva xeriscaping bloco inicial rock swale seca bem filtro cisterna abaixo do nível Instalações terrestres construçãoInstalações terrestres construção armazenamento abaixo da classe A conexão de dispositivos de armazenamento de nível inferior a um sistema de calhas existente facilita a captação de água da chuva fora de vista. Como os sistemas de captação de água da chuva em nível, a água da chuva deve ser protegida da luz solar para impedir o crescimento de algas e são necessárias aberturas de peneira para impedir a propagação de larvas de mosquitos (consulte “Como coletar água da chuva”, p. 56-57). Tetos metálicos ou verdes são mais adequados para a captação de água da chuva. Qualquer excesso deve ser desviado para uma instalação de LID no local. Captação água da chuva. Qualquer excesso deve ser desviado para uma instalação de LID no local. Captação de Água da Chuva 158-159de Água da Chuva 158-159 softscapes Para telhados convencionais, os blocos de respingos e as correntes de rochas podem fazer a transição do fluxo vertical de águas pluviais em conjunto com as instalações de LID para ajudar na distribuição horizontal da rede. As rochas escaldam lentamente e transmitem o escoamento de águas pluviais, agindo como um leito seco de riacho que recebe e distribui escoamentos concentrados. Onde graus íngremes são uma preocupação, o swale de rocha pode precisar ser revestido com geotêxtil para evitar subcotações. Para áreas de telhado maiores, serão necessários amplos balanços de rochas e dispositivos de controle de fluxo, como espalhadores de nível. Dispositivos de controle de fluxo pp.148-149de nível. Dispositivos de controle de fluxo pp.148-149de nível. Dispositivos de controle de fluxo pp.148-149 ecologias urbanas aprimoradas Ao implementar um trem de tratamento da biodiversidade em toda a propriedade, as águas pluviais podem ser filtradas, infiltradas e tratadas para melhorar a qualidade da água. Essas instalações podem ser projetadas como habitat para polinizadores e distribuidores de sementes locais, como abelhas, borboletas e aves migratórias. As paisagens LID são altamente produtivas e auto-organizadas, e fornecem maior valor estético do que os gramados em uma fração da manutenção necessária (consulte “O que são as instalações LID”, págs. 142-143). 54 55 cisterna cisterna abaixo do nível cisterna do porão sistema de filtro bomba 1 1 1 1 1 1 2 22 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 15 15 14 14 infiltração irrigação atenuação Como Colher Rainwater R a colheita de água consiste em até seis componentes principais, R a colheita de água consiste em até seis componentes principais, dependendo do nível de qualidade da água desejado. Esses componentes são captação, transporte, filtragem, armazenamento, distribuição e purificação. A quantidade de água coletada depende do tamanho da captação, textura da superfície, porosidade da superfície, condições de inclinação do telhado e precipitação anual. Independentemente do material da superfície de captação, uma perda de transmissão de 10 a 70% deve ser esperada devido à absorção ou percolação do material de escoamento, evaporação e ineficiências no processo de coleta. A primeira descarga de água da chuva após um período seco deve ser desviada do sistema de captação, pois estará contaminada com poeira, musgos, pesticidas, fezes de pássaros, etc. Ao considerar a coleta de água da chuva, há algumas coisas a saber: 1) verifique os códigos locais, pois a coleta de água da chuva é ilegal em algumas áreas; e 2) conheça suas opções, pois as aplicações do sistema variam de irrigação paisagística, usos de águas cinzas, como descarga de vasos sanitários, a opções potáveis que fornecem água potável aos edifícios água. Captaçãode Água da Chuva 158-159 água. Captação de Água da Chuva 158-159 água. Captação de Água da Chuva 158-159 calha da superfície de coleta de escoamento superficial com tela de folhas, se localizada ao lado de uma calha de árvores com armadilha de sedimentos para captação no nível do solo ou diretamente na cisterna ou tubo de tanque para cisterna ou tanque, tipicamente detritos de 4 ”e interceptor de sedimentos, dispositivo de primeira descarga acesso à entrada de água da chuva para serviço ou cisterna de manutenção ou transbordamento de tanque, conecta-se a um sistema de irrigação ou vala de infiltração para recarga filtro de irrigação paisagístico opcional filtro de areia filtro de areia irrigação e bomba de pressão linha de suprimento de água ao sistema de irrigação filtro de folha e detritos mangueira de cesto cesto mangueira babador água cinza ou água potável opcional conexões com sistema de filtragem construção 56. 57 gramado gramadoestacionamento estacionamento propriedade baixo impacto lento, propagação, molho convencional dreno, direto, expedição 58 59. TAMPAVisão geral Eu Em densidades urbanas baixas a moderadas, a parcela da propriedade é a Eu Em densidades urbanas baixas a moderadas, a parcela da propriedade é a unidade fundamental para a implementação da DIL, pois o escoamento de águas pluviais deve ser filtrado e atenuado no local em estratégias baseadas em lotes. Como a grama e o asfalto são os maiores culpados na eliminação das comunidades de plantas e solo necessárias para o ciclismo hidrológico natural, os proprietários desempenham um papel fundamental na realização de projetos urbanos de LID bem-sucedidos. As soluções LID para o gramado e o estacionamento são abordadas nesta seção, ilustrando estratégias para minimizar o uso de superfícies impermeáveis, incorporando instalações LID e aumentando as instalações no local gestão de escoamento de águas pluviais. Gramado Em Fritz Haeg Propriedades comestíveis: ataque ao gramado da frente,Em Fritz Haeg Propriedades comestíveis: ataque ao gramado da frente, A ensaísta Diana Balmori afirma que “o gramado bem cuidado exige uma monocultura de uma ou duas espécies de gramíneas: todas as outras plantas devem ser cuidadosamente removidas ou exterminadas”. Como o objetivo principal do gramado industrial é obter uma verdura não natural entre as gramíneas não nativas, são necessárias quantidades significativas de recursos químicos. A adaptação dos gramados ao clima local e o uso da vegetação nativa não apenas mitiga a poluição das águas pluviais, como também evita que a água potável tratada no município seja desperdiçada na irrigação de jardins. De fato, o gramado pode tratar e se infiltrar nas águas pluviais, além de se tornar um paisagem produtiva para cultivar alimentos. A TAM é escalável do lote, para o quarteirão e para a vizinhança. Embora suas redes de tratamento baseadas em plantas funcionem da mesma forma, as configurações de escala de blocos e vizinhança exigem arranjos cooperativos entre os proprietários. Facilidades do utilitário LID em propriedades individuais propriedade Como podemos aumentar biodiversidade? Como podemos nós introduzir paisagens produtivas? Como podemos aumentar no local aumentar no local infiltração? escoamento escoamento escoamento filtração filtração infiltração evapotranspiração evapotranspiração Como podemos minimizar superfícies impermeáveis? 60 61 pode garantir integrado funcionamento da infraestrutura, especialmente em áreas urbanas onde lotes pequenos não são grandes o suficiente para gerenciar o escoamento de águas pluviais. As paisagens compartilhadas de LID agregam valor ao valor da propriedade, como o aclamado bairro Village Homes em Davis, Califórnia, demonstrou notavelmente. Village Homes marca uma tendência Davis, Califórnia, demonstrou notavelmente. Village Homes marca uma tendência crescente no desenvolvimento de serviços de recursos naturais focados em tratamento de água em circuito fechado e ciclismo. O estacionamento Como a maioria dos códigos de desenvolvimento municipal especifica 1.500 pés quadrados de estacionamento de automóveis para cada 1.000 pés quadrados de espaço de varejo, os estacionamentos comerciais geralmente são grandes demais. Os estacionamentos podem ser reconcebidos como jardins públicos de tratamento de águas pluviais, com apelo à calçada, particularmente quando os automóveis estão ausentes. A cobertura das árvores deve ser um princípio primário para estacionamentos novos e adaptados. As árvores fornecem escala humana, reduzem o volume de águas pluviais e, quando planejadas de acordo, são excelentes elementos para encontrar o caminho. A seleção das árvores deve garantir uma cobertura madura do dossel de pelo menos 50% das superfícies pavimentadas para ajudar a mitigar o efeito da ilha de calor. As ilhas das árvores devem ter o tamanho mínimo de um espaço de estacionamento, tipicamente 10'x 20 ', para promover a percolação adequada da água da chuva no sistema radicular (consulte “Projetando para áreas urbanas Trees ”, pp. 98-99). gramado convencional Gramado LID Estacionamento LIDestacionamento convencional 62 63. o gramado de baixo impacto um sistema regenerativo de circuito fechado o gramado industrial um trem linear de entradas e wastestreams "... o gramado é uma das principais culturas da América." propriedade manutenção O gramado médio consome mais de 10.000 galões de água por verão, causando escassez de água em regiões não apenas áridas do país. recortes "Um estudo recente da universidade descobriu que a fertilização com nitrogênio pode ser substituída por 50%, sem o menor efeito na qualidade do gramado, desde que os recortes permaneçam". o problema da super fertilização O cuidado suburbano do gramado consome mais herbicidas por acre do que a maioria dos agricultores transmite para cultivar. tratamento do relvado O cuidado do gramado é uma indústria de US $ 40 bilhões por ano - mais do que o PIB do Vietnã em 2003. gramado produtivo Um gramado de tamanho médio de cerca de um terço de um hectare poderia produzir vegetais suficientes para alimentar uma família de seis. composto 12,5% dos resíduos em aterros vêm de restos de comida, enquanto 12,8% são provenientes de aparas de quintal - esse caro fluxo de resíduos pode ser desviado e usado para compostagem. ciclagem de nutrientes As bactérias necessárias para a nitrogenação do solo prosperam na policultura de um gramado de baixo impacto; na monocultura dos gramados industriais, as bactérias não podem sobreviver. *Todas as informações nestas duas páginas do livro de Ted Steinberg American Green: a busca obsessiva pelo gramado perfeitoTodas as informações nestas duas páginas do livro de Ted Steinberg American Green: a busca obsessiva pelo gramado perfeito De relvados industriais a de baixo impacto 64 65 swale central pavimentos de relva para superfícies permeáveis jardim da chuva xeriscape gramado paisagem xeriscape propriedade "A média gramado urbano pode produzir várias centenas de libras de comida por ano. ” reduzir superfícies impermeáveis Como superfícies impermeáveis não permitem a infiltração de águas pluviais, substâncias poluentes que entram em contato com superfícies duras são concentradas e canalizadas durante um evento de tempestade, agravando assim as disfunções poluidas do escoamento. As superfícies perversas aumentam a infiltração de escoamento no local e impedem a transferência de problemas de poluição para outro local. Superfícies perversas devem ser usadas no início da rede de tratamento para diminuir a velocidade e filtrar os sedimentos antes que o escoamento das águas pluviais atinja as instalações secundárias de DIC para tratamento. A pavimentação perversa é apropriada para zonas de estacionamento e unidadesusadas ocasionalmente, mas deve ser evitada em áreas de tráfego intenso. remover vegetação de alta manutenção em favor do xeriscape Os custos do ciclo de vida do gramado industrializado para irrigação, sementes de grama, fertilizantes químicos, herbicidas, combustível e equipamento e gerenciamento de resíduos de aparas de grama são substanciais, enquanto seus sistemas radiculares rasos fornecem pouca infiltração ou serviços ecológicos. Por outro lado, os gramados xeriscape têm benefícios econômicos e ambientais significativos, como aumento da biodiversidade, produção de alimentos, infiltração no local e baixa manutenção. Uma mistura multiespécie de gramíneas nativas já está adaptada ao clima de uma área e pode existir como uma comunidade vegetal estável. Os gramados nativos proporcionam a mesma aparência que as monoculturas não nativas e exigem apenas o corte a cada três a cinco semanas. melhorar gramados e lotes com instalações de tratamento de DIL Jardins de chuva são uma excelente maneira de aumentar a infiltração no local dentro dos gramados existentes. Eles aproveitam as áreas baixas como pontos de coleta naturais para o escoamento e toleram períodos de extrema umidade e seca. Além dos benefícios estéticos, os jardins de chuva facilitam a biorremediação - a remoção e a decomposição de poluentes através dos processos da planta. Para estacionamentos, ilhas de árvores podem ser transformadas em instalações de tratamento de águas pluviais cortando ou removendo lancis e ilhas de afundamento para receber escoamento de águas pluviais de superfícies impermeáveis. Lote e gramado de botânica 66. 67 tratamentoinfiltraçãofiltração bloco baseado em lote Lot Design Absorver Substitua o gramado industrial pelo gramado xeriscape para tratar e se infiltrar no escoamento de eventos de tempestade de um a vinte e de eventos de tempestade de um a vinte e cinco anos. Consulte viveiros locais ou um profissional de paisagismo para obter uma mistura e sementes ideais. Propagação Use jardins de chuva para tratar a primeira descarga de qualquer evento de tempestade e se infiltrar no escoamento de eventos de infiltrar no escoamento de eventos de tempestade de um a dez anos. Rain Garden 178-179tempestade de um a dez anos. Rain Garden 178-179tempestade de um a dez anos. Rain Garden 178-179 Lento Use pavimentação permeável para passeios e passeios. Pavimentação perversa 172-173passeios. Pavimentação perversa 172-173passeios. Pavimentação perversa 172-173 Os proprietários podem implementar graus variados de TAMPA nos lotes deles. F ou proprietários, uma das maneiras mais fáceis de adaptar o LID aos locais F ou proprietários, uma das maneiras mais fáceis de adaptar o LID aos locais existentes é instalar jardins de chuva em áreas baixas. Medidas mais holísticas envolvem a substituição de gramados existentes por vegetação nativa ou local, bem como a substituição de unidades e passeios por pavimentação permeável. Antes de cavar, no entanto, não deixe de entrar em contato com uma agência central ou com as empresas de serviços públicos locais para localizar todas as instalações subterrâneas existentes. Serviços de utilidade pública. Para novas construções, o planejamento do local deve incluir medidas que minimizem superfícies impermeáveis, protejam áreas ecologicamente sensíveis do local e aumentem a infiltração pelo uso da vegetação. Considere medidas como reduzir o comprimento das calçadas, limitar a recuperação da topografia existente, minimizar a construção pegadas e proteger a vegetação existente. Um terço de todos o uso residencial de água nos EUA é atualmente usado para paisagismo.propriedade LID máxima LID mínima 68 69 Design de bloco infiltração escoamento filtração lazer regulação climática evapotranspiração Incorporar áreas de conservação compartilhadas nos tecidos da vizinhança da DIL, conectando a propriedade servidões. servidão midblock Servidão LID W Ao projetar para o LID na escala de blocos, várias estratégias W Ao projetar para o LID na escala de blocos, várias estratégias compartilhadas podem ser implementadas em torno de uma servidão. A servidão midblock conecta as parcelas individuais a um espaço aberto compartilhado. Isso permite a conservação do habitat existente, trilhas para pedestres e zonas de serviços públicos de LID que agregam a prestação de serviços ecológicos. O escoamento de águas pluviais da casa, da entrada de carros e da grama do gramado entraria no sistema de tratamento através de uma série de afluentes do jardim da chuva que se estendem à servidão compartilhada da TAM. Para redundância e rede ideal, o excesso de águas pluviais da rua poderia ser abrigado na servidão do meio do quarteirão, através da conexão de bioswales. A servidão por LID precisa ser cuidadosamente coordenada com servidões novas e existentes, que normalmente proíbem o plantio de árvores (consulte “Gerenciamento, não manutenção”, pág. 206-211). Propagação Localize edifícios longe de áreas críticas e crie uma série de jardins de chuva para atenuação e filtragem do escoamento de águas pluviais eventos de tempestade de águas pluviais eventos de tempestade de um a dez anos. Rain Garden 178-179um a dez anos. Rain Garden 178-179um a dez anos. Rain Garden 178-179 Absorver Plante e mantenha a vegetação no corredor ribeirinho. Isso é especialmente importante nos desenvolvimentos a montante. Tampão desenvolvimentos a montante. Tampão ribeirinho 180-181 Lento Filtre as águas pluviais através do uso de pavimentos permeáveis nas calçadas. Pavimentação perversa pp. 172-173 Pavimentação perversa pp. 172-173 propriedade produção de alimentos 70 71 S e rv id ã o L ID Design de bloco Absorver Aplique jardins de chuva e bioswales na servidão para tratamento durante eventos de tempestade para tratamento durante eventos de tempestade de um a dez anos. Essas instalações devem estar de um a dez anos. Essas instalações devem estar conectadas a instalações secundárias para lidar com eventos de tempestade de 10 a 50 anos. Bioswale com eventos de tempestade de 10 a 50 anos. Bioswale 182-183 bloco de beco verde área edificável área edificável Lento Use freios nivelados para permitir que a água seja distribuída uniformemente nas instalações de tratamento. Dispositivos de controle de fluxo 148-149tratamento. Dispositivos de controle de fluxo 148-149tratamento. Dispositivos de controle de fluxo 148-149 Propagação Reduza as superfícies impermeáveis para filtrar e atenuar as águas pluviais da rua. Pavimentação filtrar e atenuar as águas pluviais da rua. Pavimentação perversa 172-173 Utilize um beco verde em vez de becos convencionais para combinar as funções de acesso, estacionamento e gestão de águas pluviais. UMA s corredores existentes de acesso e utilidade, as ruas urbanas podem ser UMA s corredores existentes de acesso e utilidade, as ruas urbanas podem ser facilmente adaptadas para funcionar como uma utilidade de LID. Devido ao baixo fluxo de tráfego, o beco pode ser reaberto com pavimentação permeável e forrado com biogás para permitir a infiltração e tratamento de águas pluviais. Como em qualquer superfície permeável, o beco deve ser mantido limpo de sujeira e detritos (consulte Manual do Chicago Green Alley). Becos verdes são alternativas vitais para ruas Manual do Chicago Green Alley). Becos verdes são alternativas vitais para ruas sobrecarregadas, melhorando o índice de habitabilidade dos núcleos urbanos. Novas ruas urbanas exigem pelo menos uma faixa de passagem de 18 pés com uma faixa de 10 pés. propriedade evapotranspiração filtração tratamento habitat controle de erosão infiltração 72 73 Design de bloco propriedadeDesign de bloco propriedade tipo de bloco de fachada Servidão tampa servidão tampa Empregue servidões de TAM ao longo da rua para criar um tecido conjuntivo para gerenciamentode águas pluviais. UMA A configuração de outro bloco cria servidões de LID na parte frontal da UMA A configuração de outro bloco cria servidões de LID na parte frontal da propriedade em uma rede de tratamento de biogás conectada. Idealmente, as águas pluviais passarão primeiro por uma rede de instalações de LID baseadas em lotes e usarão as instalações de fachada de LID como transbordamento ou tratamento secundário. Isso permite que a água da chuva diminua e se espalhe antes de entrar no sistema de transporte. A servidão LID também recebe escoamento de águas pluviais da rua, se dimensionada e projetada adequadamente. O escoamento da rua também deve ser filtrado antes de entrar nas biogás conectadas. Isso pode ser alcançado através de pavimentos permeáveis e tiras de filtro. Esses cenários de utilidade podem melhorar radicalmente estética e funcionamento do bairro. regulação da água tratamento habitat evapotranspiração controle de erosão Absorver Crie servidões de tampa com biogás para tratar e transportar água para instalações de tampa maiores. Bioswale 182-183Bioswale 182-183 Lento Reduza as superfícies impermeáveis para atenuar as águas pluviais da rua. Pavimentação atenuar as águas pluviais da rua. Pavimentação perversa 172-173perversa 172-173 Propagação Use cortes de meio-fio para permitir que a água distribua uniformemente no vale. Dispositivos de controle de fluxo 148- 149Dispositivos de controle de fluxo 148- 149 74 75 A implementação de LID em gramados é tão simples e eficaz ... ...nós já fazemos isso! 7776 sistemas de cascalho Esses sistemas consistem em um anel moldado por injeção e uma estrutura de grade, revestida por tecido geotêxtil e um curso base de cascalho arenoso. • Mitigação de ilhas de calor: moderada a alta (dependendo da cor) • Custo inicial: médio a alto • Manutenção: adicione cascalho • Durabilidade: 10-20 anos pavers de relva e betão Esses sistemas fornecem resistência significativa ao suporte de carga, protegendo os sistemas radiculares da vegetação da compactação. Os espaços vazios no sistema permitem um excelente desenvolvimento radicular e capacidade de armazenamento de água. • Mitigação de ilhas de calor: alta • Custo inicial: alto • Manutenção: Rega • Durabilidade: 20-40 anos sistemas de pavimentação alternativos Um tipo de material alternativo sustentável é a pavimentação de borracha reciclada, que pode ser pavimentadora modular ou derramada no local. • Mitigação de ilhas de calor: moderada • Custo inicial: médio • Manutenção: Vácuo • Durabilidade: 10-50 anos sistemas de pavimentação intertravada As unidades de concreto pré-fabricado, pedra natural ou tijolo permitem que a água permeie ao redor ou através de suas superfícies. • Mitigação da Ilha de Calor: Baixa a Moderada (dependendo da cor) • Custo inicial: alto • Manutenção: Vácuo • Durabilidade: 10-50 anos asfalto poroso Esses pavimentos, usados principalmente para estacionamentos, permitem que a água escorra através da superfície do pavimento para um leito de recarga de pedra e se infiltre nos solos abaixo do pavimento. • Mitigação da Ilha de Calor: Baixa • Custo inicial: + 10% acima do convencional • Manutenção: Vácuo • Durabilidade: 10-30 anos concreto permeável Essa tecnologia de pavimentação elimina a necessidade de lagoas de retenção e outras BMPs de águas pluviais, reduzindo os custos gerais do projeto. • Mitigação da Ilha de Calor: Baixa a Moderada (dependendo da cor) • Custo inicial: + 10% acima do convencional • Manutenção: Vácuo • Durabilidade: 10-30 anos Materiais de superfície propriedadeMateriais de superfície propriedade 15% de espaço vazio 90% de espaço vazio Uma superfície impermeável gerará duas a seis vezes mais escoamento que uma superfície natural. Ao considerar a pavimentação permeável, lembre-se de que os vazios de alguns sistemas requerem aspiração frequente. Os sistemas de cascalho e vegetação têm maiores espaços vazios, permitindo maior capacidade de infiltração. No entanto, esses sistemas exigirão roçada ocasional e remoção de sedimentos. 78 79 arestasCentro bandas píxeis Projeto de estacionamento propriedadeProjeto de estacionamento propriedade jardins de estacionamento nível mínimo de serviço ecológico nível máximo de serviço ecológico 80 81 evapotranspiração infiltração filtração subterrâneo armazenamento Pixelated Parking Reduza superfícies impermeáveis pixelizando o superfície de estacionamento com pavimentação e paisagens LID. UMA n solução intrinsecamente adaptável, ideal para modernizações, as UMA n solução intrinsecamente adaptável, ideal para modernizações, as configurações de pixel propõem a substituição localizada de superfícies impermeáveis por ilhas absorventes da paisagem e pavimentação permeável. Reconhecendo que os 40% externos de muitos estacionamentos comerciais são usados apenas durante o pico de demanda duas vezes por ano, a fachada do lote oferece um excelente jardim público sem sacrificar a capacidade de estacionar. A solução de estacionamento pixelizada reduz o escoamento de águas pluviais através da adição de árvores e pavimentação permeável, eliminando a necessidade de tubulação e lagoa convencionais soluções. A água dos corredores impermeáveis flui para os estacionamentos permeáveis, diminuindo e redistribuindo o escoamento. Através de cortes de meio-fio (consulte “Alternativas de meio-fio”, págs. 96-97), ou meio-fio de descarga, a água é direcionada para ilhas com vegetação, que são conectadas por um tubo de grandes dimensões ou biossólido. Eventualmente, os fluxos de pico terminam em uma bacia de infiltração de transbordamento para recarga de água subterrânea. Se não houver espaço disponível para uma bacia de infiltração ou outra instalação de detenção, a água da chuva poderá ser retida em uma instalação de armazenamento subterrâneo para liberação lenta no sistema municipal de águas pluviais. regulação da água tratamento regulação climática propriedade Lento Remova o meio-fio e afunde as ilhas das árvores nos estacionamentos para receber e filtrar as águas pluviais eventos de tempestade de um a dez pluviais eventos de tempestade de um a dez anos ao entrar em paisagens de tratamento. anos ao entrar em paisagens de tratamento. Bioswale 182-183Bioswale 182-183 Absorver Use tubos de grandes dimensões para conectar as biografias a uma bacia de infiltração ou a um tanque de retenção, que retém e se infiltram no escoamento durante Eventos de tempestade de escoamento durante Eventos de tempestade de 25 a 50 anos. Lagoa de retenção 160-161Lagoa de retenção 160-161 Propagação Para 10 a 25 anos de tempestades,Para 10 a 25 anos de tempestades, use armazenamento subterrâneo se o solo for pouco drenado ou a área de terra for limitada. Detenção pouco drenado ou a área de terra for limitada. Detenção Subterrânea 152-153 e Cofre Molhado 156-157152-153 e Cofre Molhado 156-157152-153 e Cofre Molhado 156-157 nota: forneça tubos perfurados de transbordamento para gerenciar o escoamento de águas pluviais durante grandes eventos de tempestades, especialmente para solos mal drenados 82 83 p ic o d e m a n d a d iá ria us a r e s ta c io n a m e n to retenção de sedimentos controle de erosão filtração formação do solo atenuação de fluxo infiltração regulação atmosférica regulação climática atenuação de fluxo Novilha Internacional Little Rock, Arkansas 84 85 filtração evapotranspiração habitat infiltração regulação climática regulação da água tratamento propriedade Lento Construa jardins de chuva no centro dos módulos de estacionamento para tratar a primeira descarga e infiltrar o escoamento mais contaminado durante eventos de tempestade de contaminado durante eventos de tempestade de um a dez anos. Rain Garden 178-179Rain Garden 178-179 Absorver
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