Estudo laboratorial sobre o aproveitamento da água da chuva em telhados cerâmicos

Abstract

A água é um recurso natural essencial à vida, contudo escasso. Possui deste modo um enorme valor social, económico e ambiental. Atualmente, o desperdício associado a um aumento da procura leva a refletir acerca desta problemática. O aproveitamento da água das chuvas surge como uma maneira eficaz de economizar e aproveitar este recurso, podendo contribuir igualmente para minimizar alguns impactos decorrentes dos fenómenos extremos de precipitação. O objetivo principal desta tese de dissertação é contribuir para o aproveitamento de águas pluviais, incidindo sobre o estudo da captação de água de telhados cerâmicos, atendendo a aspetos referentes ao transporte de partículas e chuvadas de baixa intensidade. A metodologia adotada baseou-se na utilização de um sistema de simulação de chuva, em laboratório, e um telhado cerâmico. Os ensaios consistiram essencialmente na geração de chuvas simuladas com posterior medição do escoamento e transporte de partículas. Foi ainda avaliada a importância do declive, utilizando-se 2%, 10% e 20%. No caso das baixas intensidades de precipitação, foi efetuada a medição do escoamento apenas para a declividade de 10%, com a introdução de uma nova componente, a secagem das telhas, efetuada com o auxílio de um ventilador. Os resultados obtidos demonstram que, em telhados mais inclinados, o escoamento começa mais rápido, terminando consequentemente mais cedo. Declividades maiores promovem também maior transporte de partículas. As partículas posicionadas na parte superior do telhado são mais difíceis de remover assim como nos casos em que a sua concentração é mais elevada. O coeficiente de escoamento aproxima-se de 1,0 para intensidades superiores a 10 mm/h e decresce bruscamente com a diminuição da intensidade de precipitação para intensidades inferiores a 10 mm/h.

Water is a natural resource, which is essential to life, although it is scarce. Therefore, it has a great social, economic and environmental value. Nowadays, the waste associated with the increase of demand leads us to think about this issue. Rainwater harvesting appears as an efficient way of saving and taking advantage of this resource, allowing us, at the same time to contribute equally to minimize the impact caused by extreme events of precipitation. The primary purpose of this dissertation is to contribute to rainwater reuse, focusing on the water collection in ceramic roofs related to the transport of particles and low intensity rainfall events. The adopted methodology was based on the use of simulated rainfall in laboratory and a ceramic roof. The experiments consisted in the production of the simulated rainfall with the measure of runoff and particles transport. The importance of slope in the roof was also evaluated by using a 2%, 10% and 20% of declivity. For low intensity rainfall, the runoff was measured only for 10%, with an introduction of a new component, the drying of the tiles, made with the support of a ventilator. Results obtained show that a bigger slope of the roof, makes runoff start earlier and therefore, it also finishes faster. These slopes also promote more transport of particles on the roof. The particles placed on the upper part of the roof are less sustainable to be transported, as well as in the case of a higher concentration of particles in smaller areas. The runoff coefficient is approximately equal to 1,0 for intensities bigger than 10 mm/h and decreases sharply with the reduction of rainfall intensity for less than 10 mm/h.