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Arquitetura Sustentável: Uso e Reuso de Águas Pluviais

Arquitetura Sustentável

Uso e Reuso de Águas Pluviais

A captação e armazenamento de águas pluviais é uma estratégia eficaz para otimizar o uso de um recurso natural abundante e melhorar a gestão hídrica.

Aspectos principais

Captação de Águas Pluviais

1. Sistemas de Coleta
– Calhas e Condutores: Instalados nos telhados, esses componentes direcionam a água da chuva para o sistema de armazenamento. As calhas devem ser projetadas para evitar entupimentos e garantir um fluxo contínuo.
– Filtragem Inicial: Antes de entrar no reservatório, a água pode passar por filtros para remover folhas, galhos e outros detritos. Existem filtros de folha, peneiras e sistemas de pré-filtragem que ajudam a manter a água limpa e reduzir a manutenção.
– Água de Superfície: Em áreas onde o escoamento superficial é utilizado, a água da chuva é coletada diretamente de pavimentos ou superfícies impermeáveis através de bueiros e drenos.

2. Qualidade da Água
– Proteção contra Contaminação: É importante proteger a área de coleta e os reservatórios para evitar a entrada de contaminantes, como excrementos de pássaros ou animais.
– Tratamento da Água: Dependendo do uso pretendido, a água coletada pode precisar de tratamento adicional. Para usos mais exigentes, como consumo, é essencial realizar filtração e desinfecção apropriadas.

Armazenamento de Águas Pluviais

1. Tipos de Reservatórios
– Cisternas e Tanques: Podem ser enterrados ou acima do solo. São projetados para armazenar grandes volumes de água e devem ser feitos de materiais resistentes à corrosão e ao crescimento de algas.
– Barrils ou Containers de Água: Pequenos barris ou tambores são adequados para uso doméstico, como a coleta de água da chuva em jardins.

2. Dimensionamento
– Capacidade do Reservatório: O tamanho deve ser adequado ao volume de água coletada e às necessidades de armazenamento. Fatores como a área de cobertura do telhado, a intensidade da chuva e o uso da água influenciam o dimensionamento.

3. Manutenção e Monitoramento
– Limpeza Regular: É necessário limpar os filtros e os reservatórios regularmente para garantir a qualidade da água e a eficiência do sistema.
– Inspeção de Vazamentos: Verifique periodicamente se há vazamentos ou rachaduras nos reservatórios e conduítes.

Usos da Água Pluvial Armazenada

1. Irrigação
– Jardins e Paisagismo: A água pluvial é ideal para irrigar jardins, gramados e áreas verdes, reduzindo a demanda de água potável.

2. Uso Doméstico
– Descarga de Vasos Sanitários: A água pluvial pode ser usada para sistemas de descarga de vasos sanitários, diminuindo o consumo de água tratada.

3. Limpeza
– Lavagem de Áreas e Veículos: A água armazenada pode ser usada para limpar calçadas, veículos e outras superfícies externas.

Benefícios

Redução na Demanda de Água Potável: Utilizar água da chuva para fins não potáveis alivia a pressão sobre os recursos de água tratada.
Economia de Custos: Reduz os custos com o fornecimento de água potável e pode diminuir as contas de água.
Sustentabilidade: Contribui para a gestão sustentável da água e diminui o escoamento urbano, que pode causar erosão e poluição dos corpos d’água.

Desafios

Variação na Disponibilidade: A quantidade de água coletada depende das condições climáticas e da intensidade da chuva.
Espaço e Instalação: Pode ser necessário espaço adicional para instalação de sistemas de coleta e armazenamento.
Regulamentação e Normas: Certifique-se de seguir as regulamentações locais relacionadas à coleta e uso de águas pluviais.

Implementar um sistema eficiente de captação e armazenamento de águas pluviais pode ser uma maneira excelente de promover a sustentabilidade e otimizar o uso dos recursos hídricos disponíveis.

Veja exemplo de sistema de captação e armazenamento: Centro de Hotelaria Viva Rio, Haiti.

Importância do Aproveitamento de Água da Chuva

O tratamento e distribuição da água potável para fins domésticos e comerciais é normalmente efetuado por uma empresa pública ou privada.

Essa água chega ao consumidor final com qualidade para atender os usos mais exigentes, como dessedentação humana. Porém, nem toda a água utilizada por esses usuários precisa, necessariamente, desse alto grau de qualidade.

Certos usos que não exigem a mesma qualidade que o consumo de água potável, tais como:

irrigação;
lavagem de carros;
limpeza de pisos;
descarga de bacia sanitária;
máquina de lavar roupa.

Podendo utilizar outras fontes de abastecimento tais como:

aproveitamento das água pluviais;
reutilização direta ou indireta das águas residuais.

A água da chuva é uma das mais puras fontes de água. A precipitação, na sua origem, contém muito poucas impurezas. Porém, ao atingir a superfície terrestre, há inúmeras oportunidades para que minerais, bactérias, substâncias orgânicas e outras formas de contaminação atinjam a água. A poeira e a fuligem se acumulam em telhados, contaminando as águas.

Matéria orgânica proveniente de resíduos vegetais e animais também trazem poluentes para as águas da chuva. Além disso, o uso altamente difundido de pesticidas, fertilizantes, inseticidas e produtos químicos de origem médica ou industrial também têm reduzido a qualidade da água.

Mas, de uma forma geral, a água da chuva pode fornecer água limpa e confiável, desde que os sistemas de coleta sejam construídos e mantidos de forma adequada e a água seja tratada apropriadamente, conforme o uso previsto. A intensidade de filtração e desinfecção varia conforme ela seja destinada a usos potáveis ou não potáveis.

Para usos menos exigentes, uma simples filtração e desinfecção (cloração, ou tratamento por ultravioleta, por exemplo) podem trazer os indicadores de qualidade para níveis adequados. No caso de uso para irrigação, o tratamento necessário é mínimo, normalmente requerendo apenas filtragem.

Esta utilização é normalmente indicada para o ambiente rural, chácaras, condomínios e indústrias.

O baixo custo da água nas cidades para uso residencial normalmente inviabiliza o aproveitamento econômico da água de chuva para fins potáveis.

Já para usos não potáveis, ou no caso de indústrias, onde a água é bem mais cara, esse uso pode-se tornar altamente viável.

Sistemas de utilização da água da chuva podem ser adotados para fins domésticos, comerciais e industriais.

No caso de usos domésticos, os mais comuns são:

descarga de vasos sanitários;
lavagem de veículos;
lavagem de pisos e pátios;
irrigação de jardins; e
sistemas de combate a incêndio.

Nas indústrias e prédios comerciais, a água da chuva pode ser usada para:

climatização;
resfriamento de maquinários;
lavagem industrial de roupas;
lavagem de veículos – carros, ônibus e caminhões;
limpeza industrial.

Em centros urbanos bastante populosos e com abastecimento de água potável precário, as águas pluviais podem tornar-se uma atraente fonte de utilização, embora esta ocorra, em muitos casos, em áreas onde a atmosfera é poluída.

Assim, a utilização de águas pluviais torna-se atraente nos casos de áreas de precipitação elevada durante boa parte do ano, áreas com escassez de abastecimento e áreas com alto custo de extração de água subterrânea.

O aproveitamento de água da chuva traz numerosas vantagens tais como simplicidade e facilidade de manutenção e controle, além de baixos custos iniciais. A água, tratada de maneira simples, pode ser aplicada com vantagens quando comparada com o sistema de reutilização de águas residuais, embora possua a desvantagem de que em tempos de estiagem diminua o volume de água coletado.

Em áreas urbanas, apresenta como aspectos positivos a redução no consumo de água potável e também uma contribuição ao controle de cheias, pois a água captada não é jogada diretamente na rede de drenagem, reduzindo desta forma o escoamento rápido que é o principal causador de enchentes e enxurradas.

A água coletada deve ser propriamente reservada, filtrada e tratada de forma a atingir a qualidade requerida. O tratamento das águas pluviais depende da qualidade da água coletada e do seu destino final.

Destacam os seguintes benefícios da utilização de água da chuva:

controle da drenagem;
prevenção de enchentes;
conservação de água;
restauração do ciclo hidrológico em áreas urbanas; e
educação ambiental.

Sistemas de Coleta e Utilização da Água da Chuva

No caso da utilização de água da chuva, geralmente é feita a captação da precipitação que incide sobre uma superfície impermeável (normalmente telhado), e o armazenamento é feito em reservatórios ou cisternas.

Esse armazenamento traz vantagens, não somente econômicas ao usuário, mas também sob o ponto de vista qualidade ambiental e de controle de enchentes urbanas, uma vez que essa água não é mais lançada na rede de drenagem pluvial.

Assim, o sistema de utilização de águas pluviais consiste, de forma geral, de 3 processos:

Coleta: se limitada aos telhados do edifício, têm-se vantagens com relação à qualidade da água, comparado com áreas de trânsito frequente de pessoas, animais e veículos automotores;
Armazenamento: a chuva coletada escoa através de tubos para os tanques de armazenagem. Quando estes estão cheios, a água é desviada para a rede de águas pluviais.
Tratamento: depende da qualidade da água coletada e do seu destino final e, divide-se em: sedimentação natural, filtração e cloração.

Um sistema típico de utilização da água da chuva em um edifício favorece a conservação da água potável através do fornecimento de água para descarga de vasos sanitários e irrigação de jardins, podendo, ainda, suprir máquinas de lavar em residências particulares.

Eles descrevem 4 sistemas típicos utilizados historicamente na Alemanha para aproveitamento da água da chuva:

Sistema 1: Sistema de fluxo total.
O escoamento superficial total é conduzido a um tanque de armazenamento, passando antes por um filtro ou tela. Extravasamentos para o sistema de drenagem ocorrem apenas quando o tanque está cheio.

Sistema 2: Sistema com derivação.
Apresentam uma derivação instalada no tubo vertical após a calha ou na tubulação subterrânea de drenagem. A parcela coletada é separada do fluxo total nesta derivação e o excesso é dirigido para o sistema de esgotos.

Esses sistemas são típicos do período em que a água da chuva era destinada unicamente para poupar água potável e o desvio de águas pluviais para o sistema de esgotos era aceitável.

Sistema 3: Sistema com volume de retenção.
O tanque de armazenamento apresenta um volume adicional para retenção de excessos pluviais, laminando a cheia, antes de ser conduzido para a rede de drenagem.

Sistema 4: Sistema com infiltração.
O excesso de escoamento é dirigido à infiltração local, ao invés de ser conduzido para a rede de drenagem, auxiliando a recuperação do balanço hídrico original.

É importante destacar que a poeira e a fuligem se acumulam nas áreas de coleta como telhados, contaminando as águas. As condições de limpeza da área de coleta e qualidade do ar da região de captação devem ser consideras no tocante as utilizações possíveis dessas águas.

A eliminação da primeira porção d’água coletada – first flush, é uma forma prática de se amenizar a poluição das águas pluviais pelos poluentes dispersos na atmosfera

A água escoada no telhado escorre para as calhas (a), e vai para o condutor. Neste condutor, existe uma derivação (c) para a caixa de detenção e um sistema de descarte (b) da chuva inicial. A caixa de coleta (detenção) desta água, apresenta um extravasor (ou “ladrão”) e uma saída para o sistema de tratamento.

A quantidade de poluentes encontrados na drenagem de um telhado urbano depende essencialmente do tempo de acumulação, tempo/intensidade de chuva e da quantidade de poluentes na atmosfera (voláteis/particulados).

Os tipos de poluentes por sua vez estão associados às atividades comuns em uma cidade, incluindo poluentes derivados de combustíveis fósseis e atividades industriais que tenham emissões gasosas.

Englobando estes dois aspectos há ainda a contribuição de fontes distantes em função de condições de clima.

Além de sólidos de toda a natureza água de telhados pode conter nutrientes, metais pesados e compostos orgânicos. Os tipos de maior preocupação, em função dos efeitos crônicos e agudos sobre seres vivos, são metais e orgânicos.

Determinados usos da água exigem características especificas desta água.

As normas brasileiras relativas à água não abordam especificamente qualidade de água drenagem pluvial nem o seu reuso.

Neste contexto de falta de norma específica é possível e recomendável que se adote os mesmos critérios já previstos na Resolução No. 357/2005 (CONAMA) para a condição de qualidade da água e classes de usos.

Neste caso é razoável aceitar, em princípio, que o reuso de água da chuva para o sistema de descarga de vasos sanitários seja incluído na linha de “usos menos exigentes” quanto à qualidade.

Em todos os sistemas propostos, as medidas de tratamento adotadas são simples e de baixo custo. Normalmente é efetuada uma filtragem, que pode ser seguida por desinfecção, se necessário. Outras variantes desses sistemas também podem ser consideradas, conforme cada problema específico. De uma maneira geral, um sistema coletor que considere a separação do first flush seria o mais indicado para o reuso deste tipo de água.

Os processos de geração desta qualidade em nível de telhado estão intimamente associados aos eventos chuvosos. O entendimento e quantificação destes processos devem gerar critérios de projeto mais seguros. Conclui-se, portanto, que os sistemas de aproveitamento da água da chuva configuram uma boa alternativa para conservação e valorização do uso da água.

Suas características de baixos custos iniciais, aliados à simplicidade e facilidade de manutenção e controle fazem com que seja importante efetuar esforços para haver um incremento tanto dos estudos teóricos sobre esses sistemas, como também um estímulo para aumentar sua aplicação prática em regiões que enfrentam problemas de abastecimento de água.