Infraestruturas verdes: qualidade acústica associada a sistemas de parede e telhado verdes

Em 16 de agosto de 2018, publicamos o artigo “Parede Acústica Verde e Sustentável” no blog Portal Acústica. Foi apresentada a pesquisa de Zaloa Azkorra, que comprova a eficiência das plantas na absorção sonora, agregando qualidade ao desempenho acústico de sistemas construtivos.

Neste artigo, vamos apresentar, em detalhes, quais são as vantagens das infraestruturas verdes, especificamente sistemas de paredes e telhados, para atenuação da poluição sonora em contextos urbanos e melhoria da qualidade acústica dos espaços internos das edificações. Confira!

Fundação Acros Fukuoka, Japão

Fonte: http://www.greenroofs.com/projects/acros-fukuoka-prefectural-international-
hall/

Problemas e potencialidades de telhados e paredes verdes

Vemos, atualmente, os processos de industrialização e urbanização provocando a desvalorização dos espaços livres permeáveis em contextos urbanos.

As cidades, ecossistemas suscetíveis a eventos climáticos, estão cada vez mais sujeitas à construção de infraestruturas cinzas (vias, estacionamentos e outras superfícies impermeáveis). Estas, por sua vez, estão diretamente ligadas à supressão das dinâmicas naturais que prestam serviços ecológicos essenciais em áreas urbanas.

Os efeitos são sentidos em forma de:

• Enchentes decorrentes da incapacidade de escoamento superficial de águas pluviais;
• Deslizamentos de terra devido ao recorte do relevo e desmatamentos indevidos;
• Aumento da poluição do ar, alterações no microclima urbano;
• A poluição sonora decorrentes do aumento de máquinas e veículos, ocasionando congestionamentos de trânsito.

O uso de infraestruturas verdes surge como estratégia inovadora do urbanismo sustentável, aumentando a resiliência das cidades aos impactos ambientais. Dentre os benefícios esperados pelas paredes e telhados verdes, destacam-se:

• o potencial de aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis;
• o desempenho térmico e mitigação do microclima urbano;
• e a atenuação da poluição sonora , objeto deste artigo, de forma a contribuir com a qualidade acústica de ambientes internos às edificações.

As paredes e telhados verdes são sistemas construtivos compostos por vegetação sobre uma estrutura/cobertura, seja ela a parede da edificação ou a laje/telhado convencional.

Na figura a seguir, são ilustradas as componentes de um tipo de telhado verde:

Composição do telhado verde

Fonte: [1]

Desempenho acústico de paredes e telhados verdes

As pesquisas científicas sobre infraestruturas verdes em meio urbano tratam geralmente de aspectos associados à capacidade dos sistemas verdes de isolamento térmico, consumo de energia e redução dos efeitos da ilha de calor urbana.

Além disso, controle de excessos para águas pluviais, melhora da qualidade do ar, apoio à biodiversidade e aumento da captura de dióxido de carbono são temas bem abordados.

Pesquisas mais recentes têm investigado a capacidade acústica de sistemas verdes [2, 3, 4, 5], tanto para a qualidade do isolamento acústico dos ambientes internos das edificações, como para a atenuação da poluição sonora em ambientes externos, os quais influenciam a paisagem sonora urbana.

Capacidade de absorção

Dunnet, & Kinsbury [2] afirmam que sistemas verdes têm a capacidade de absorção sonora, a partir de contribuições tanto da vegetação quanto do substrato que compõe o sistema.

Enquanto superfícies rígidas em áreas urbanas refletem as ondas sonoras ao invés de absorvê-las, o substrato tende a absorver o som nas frequências mais baixas, enquanto a folhagem das plantas absorve o som nas frequências mais altas.

Em estudo sobre o potencial da atenuação sonora de uma parede verde em área urbana, a análise de Lunain, Ecotiere, & Gauvreau [3] parte da caracterização do ambiente sonoro de uma determinada rua em Paris antes e após a colocação do sistema.

Concluiu-se na pesquisa que os sistemas verdes são capazes de reduzir os níveis de pressão sonora nas fachadas em aproximadamente 0.5 a 3.0 dB(A).Verificou-se uma redução sonora mais significativa nas altas frequências (acima de 3150 Hz), devido ao potencial de dispersão e absorção da folhagem das plantas, além do substrato. Nas médias frequências (400 – 2500 Hz), verificou-se uma atenuação moderada, podendo ser atribuída à absorção sonora dos substratos.

Sihl City Green Wall

Fonte: https://www.jakob.co.uk/projects/view/sihl-city-green-wall/

Comparações

Ao comparar os telhados verdes aos sistemas de telhado convencionais não vegetados,  Rowe [4] indica que a atenuação sonora em ambientes urbanos com a presença de telhados verdes ocorre, sobretudo, na faixa de frequências de 500 a 1000Hz com uma redução máxima de 10 dB (A).

As variáveis capazes de influenciar a atenuação incluem a morfologia urbana, os coeficientes de absorção e reflexão das fachadas. A pesquisa também mostra que o aumento da profundidade do substrato tem relação com o aumento do índice de redução sonora apenas até a profundidade de 15 a 20 cm, em telhados intensivos, com camada de substrato superior a 20 cm, a absorção sonora deixa de ser influenciada pela espessura do substrato.

Conclui-se na pesquisa que o uso de telhados verdes pode ter influência significativa em edificações próximas a aeroportos, áreas industriais, e regiões predominantemente urbanas.

Por último, Connelly & Hodgson [5] afirmam que a atenuação sonora no interior da edificação com telhado verde ocorre devido ao sistema apresentar elevada massa, rigidez reduzida e efeito amortecedor.

Os autores verificaram, a partir da realização de medições in-loco em ambientes internos da edificação, imediatamente abaixo do telhado verde, a  redução de 5 dB a 13 dB (A) na faixa de frequências de 50Hz a 2000Hz, e de 2 dB a 9 dB (A) na faixa de frequências mais alta.

Edifício residencial em Nova Iorque

Fonte: https://www.designboom.com/architecture/green-walls-new-york-vertical-gardens-roundup-08-26-2016/

Análises e conclusões

São inúmeras as vantagens das infraestruturas verdes nas cidades. No entanto, do ponto de vista da qualidade acústica, é importante lembrar que, devido à diversidade grande entre os tipos de projetos de telhados verdes, há características acústicas de difícil previsão.

Os ganhos acústicos associados a sistemas de parede e telhado verdes podem variar consideravelmente e de acordo com a configuração do sistema.

Logo, torna-se difícil fazer uma avaliação criteriosa de sua eficiência, antes da sua implantação. Mas em geral observa-se ganhos baixos a moderados de isolamento acústico em relação a outros sistemas construtivos convencionais.

Os telhados verdes e jardins verticais são sistemas criativos que podem ser associados à ganhos na eficiência energética da edificação.

Como também para o aproveitamento da água pluvial, conforto acústico, bem como adequação a outros critérios de sustentabilidade de certificações e normas ambientais, como o LEED – Leadership in Energy and Environmental Design.

Incentivos

Para estimular a utilização destes sistemas, ao nosso ver devem-se criar políticas públicas ambientais de incentivo ao uso de sistemas de paredes e telhados verdes. Em âmbito internacional, muito já vem sendo feito nesse sentido.

Países como Alemanha, Áustria, Estados Unidos, Japão, Canadá e Dinamarca já adotam esta técnica em suas construções.

Cada uma delas adota uma série de medidas baseadas em incentivos diretos (subsídios e subvenções), incentivos financeiros indiretos (redução de taxas e gratificações), regulamentos e normas de incentivo, e incentivos intangíveis (pesquisa, educação, prêmios, programas específicos e orientação técnica).

Será que teremos uma evolução da nossa política pública Brasileira nesse sentido com a mudança governamental? Esperamos que sim…

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[1] Snodgrass, E. C.; Mcintyre, L. The Green Roof Manual. A Professional Guide to Design, Installation, and Maintenance. Timber Press, Inc, 2010.

[2] Dunnet, N.; Kinsbury, N. Planting green roofs and living walls. Timber Press, Portland, 2008.

[3] Lunain, D.; Ecotiere, D.; Gauvreau, B. In-situ evaluation of the acoustic efficiency of a green wall in urban area. In: Internoise, Hamburgo, 2016.

[4] Rowe, B. Green roofs as a means of pollution abatement. Environmental Pollution, n. 159, pp. 2100-2110, 2010.

[5] Connelly, M.; Hodgson, M. Thermal and Acoustical Performance of Green Roofs – Sound transmission loss of green roofs. Anais do Sixth Annual Greening Rooftops for Sustainable Communities Conference, Awards and Trade Show, Baltimore, 2008.