Carga hídrica da fachada verde: o peso que deixa

Uma fachada verde não é pesada por causa das plantas. Ela é pesada por causa da água. Esse simples fato reorganiza tudo o que vem depois dela — o número que define o tamanho da estrutura, quem escolhe esse número e o que falha primeiro.

A treliça é o componente menos importante. Com uma abertura de 76 mm, o painel pesa entre 1.5 e 2.0 kg/m². O sistema de plantio acima dele pesa cerca de 83 kg/m² quando saturado. Aproximadamente dois por cento da carga é metálica.

Sumário Executivo

A carga hídrica da fachada verde é o fator determinante para a construção de um jardim vertical, e raramente é documentada como tal. Uma fachada plantada suporta duas cargas de naturezas muito distintas: uma pequena carga permanente na parede verde, representada pela treliça, estrutura e fixações, e uma grande carga variável, proveniente das plantas e da água que entra e sai. Dados publicados indicam que uma parede verde saturada apresenta uma carga de 58 a 83 kg/m² sobre uma camada de substrato de 50 a 80 mm, contra 1.5 a 2.0 kg/m² para a tela de malha. Assim, a profundidade do substrato de plantio — uma decisão hortícola — define a carga; a drenagem e o espaço de ar na fachada verde determinam a duração do pico de carga; e o que geralmente falha é a fixação, e não o arame. A especificação de referência encontra-se na página do produto de tela de malha para jardim.

Resposta rápida:

Uma parede verde é dimensionada pela sua capacidade de suportar água, não pelo seu peso em aço. Uma carga de substrato saturado varia de 58 a 83 kg/m² com uma camada de 50 a 80 mm de meio de cultivo, enquanto a malha de corda acima contribui com 1.5 a 2.0 kg/m². A água é também a única parte da carga que se dissipa, portanto, as fixações sofrem um pico repetitivo após cada ciclo de irrigação, em vez de uma tração constante. A profundidade determina a carga antes da resistência, a abertura determina a duração do pico e as âncoras falham antes da malha.

Principais lições

• Uma fachada verde saturada pesa de 58 a 83 kg/m² com uma profundidade de substrato de 50 a 80 mm; a malha pesa de 1.5 a 2.0 kg/m², cerca de dois por cento da carga.
• A carga é ativa, não inativa: ela chega a cada evento de irrigação e se dissipa, de modo que os dispositivos de fixação recebem uma carga cíclica em vez de uma tensão constante.
• A profundidade é escolhida para as raízes e o número estrutural surge como um subproduto, portanto, as duas decisões geralmente são tomadas por pessoas diferentes.
• A abertura é uma especificação tanto para secagem quanto para escalada: um painel aberto permite que o ar e a luz do dia cheguem ao substrato e encurta o pico.
• Em campo, as falhas geralmente se manifestam como o desprendimento de uma fixação na fachada, e não como a ruptura de um fio, e a maioria das falhas em paredes verdes tem origem na irrigação, antes mesmo de serem atribuídas às plantas.
• A tela serve como suporte, não como meio de cultivo; a retenção do solo, a impermeabilização e a drenagem pertencem a um sistema separado.

Os casos de carregamento para estruturas que suportam vegetação, incluindo as cargas móveis, de vento e de neve em relação às quais uma fixação de fachada é verificada, são publicados pela ASCE , a Sociedade Americana de Engenheiros Civis.

A tela é o elemento mais leve da montagem.

O instinto leva a interpretar fachadas arquitetônicas leves como uma afirmação sobre a malha metálica. A contribuição da malha é real, e é mínima.

A corda com uma abertura de 76 mm pesa aproximadamente de 1.5 a 2.0 kg/m². Compare isso com um sistema plantado sobre 80 mm de substrato, que, segundo especificações publicadas para paredes verdes, pesa cerca de 83 kg/m² saturado, e com um sistema raso de 50 mm, pesa cerca de 58 kg/m². O painel em relação ao qual toda a fachada é discutida representa de dois a três por cento do peso total do edifício. Portanto, o peso saturado de uma parede verde é sempre citado para uma profundidade específica, e não para um sistema como um todo, pois a massa não se concentra no sistema.

Isso é importante porque a malha continua sendo especificada como se fosse o problema estrutural. Sua função é ser leve, permeável e resistente o suficiente para suportar uma trepadeira. O problema estrutural reside no meio e na água, e isso está em um projeto diferente. A liga metálica ainda precisa ser escolhida, e uma fachada úmida e fertilizada é onde isso se torna um problema: a questão do aço inoxidável 304 versus 316 é resolvida pelo escoamento da água, e não pelo clima.

A água é a única carga que sai.

A maioria das cargas estruturais são permanentes ou ocasionais. Uma fachada verde suporta um terceiro tipo de carga — uma carga adicionada periodicamente e removida pela gravidade e evaporação.

Divida corretamente. A carga morta da parede verde, ou seja, a treliça, a estrutura e as fixações, é pequena e não se move. A carga de biomassa úmida é várias vezes maior e nem sequer é constante ao longo do dia: uma parede é mais leve antes da primeira irrigação da manhã e mais pesada no final do ciclo. Qualquer cálculo de carga hídrica para parede verde que retorne um único número descreve um momento específico e oculta o fator determinante. Considere o peso úmido da fachada verde como o valor de projeto e o peso seco como o valor de entrega.

As fixações são o que herdam isso. As âncoras não são solicitadas a suportar um peso; elas são solicitadas a suportar um peso que chega e sai diariamente, durante décadas, sem serem reapertadas — a razão pela qual uma fixação se solta no sexto ano com uma capacidade nominal adequada.

A profundidade define a carga antes da força.

A profundidade do substrato de plantio é escolhida por quem seleciona as plantas. Um tapete de sedum precisa de cerca de 60 mm; uma trepadeira adulta com sistema radicular lenhoso precisa de mais. A carga acompanha a profundidade quase linearmente, portanto, a quantidade necessária para a estrutura é definida desde o início, por uma decisão que ninguém da equipe de projeto estrutural jamais verá.

Dois projetos com a mesma abertura e a mesma liga podem diferir em quase metade da carga apenas na profundidade. Solicitar a profundidade antes de fornecer um orçamento não é uma formalidade; é a carga que realmente importa.

A abertura é uma especificação de secagem.

A abertura é discutida como uma questão de escalada, e a resposta para a escalada é a da indústria: suficientemente larga para que os caules passem sem serem comprimidos, o que coloca a maioria das paredes verdes entre 60 e 100 mm.

A segunda função é menos mencionada. Um painel aberto permite que o ar e a luz do dia alcancem o substrato, fazendo com que uma parede úmida seque mais rápido e permaneça úmida por menos tempo; um painel fechado sombreia o mesmo substrato e prolonga o período de umidade máxima até que a próxima irrigação atinja a superfície. Nesse sentido, a camada de drenagem da fachada e a abertura são uma única decisão, e o espaço de ar na fachada verde entre o painel e a parede funciona como um caminho de secagem antes de ser um caminho térmico.

Uma cerca impede a entrada de algo; um painel de fachada precisa sustentar algo no lugar, permitindo a passagem de ar, e sua eficácia é avaliada simultaneamente por ambos os critérios. O que acontece quando um painel desse tipo é instalado transversalmente, em vez de encostado em uma parede, é abordado em nossa nota sobre telas de proteção contra intempéries.

O que os apresentadores realmente veem

Escolher o tamanho certo da corda é a parte fácil, mas raramente o fator determinante.

Um fio de 3.2 mm em uma malha de arame tecida à mão suporta uma carga de ruptura muito superior a qualquer carga que uma fachada possa impor, e como cada ponto de cruzamento permanece livre, um único fio rompido representa apenas alguns por cento da capacidade do cabo. É por isso que se trata de uma rede de cabos flexível, e não de uma grade rígida, e por isso não é a corda que cede. São as âncoras de carga da fachada que cedem, e elas se rompem por um motivo previsível: a capacidade foi calculada com base no peso seco.

Três números compõem o projeto. O peso de saturação do substrato, que é a profundidade multiplicada pela densidade aparente saturada e é o maior termo individual. O peso de irrigação na fachada, que é a água armazenada em carga máxima, sendo que um litro por metro quadrado equivale a um quilograma. E a carga da treliça da fachada, que representa a carga que a treliça transmite para a estrutura, e não o seu peso.

Faça as contas uma vez e a escala fica clara. Uma corda de três milímetros com 76 mm de largura, aplicada em um painel de 9 m por 18 m, pesa entre 240 e 325 kg de aço, e a vegetação que ela suporta, com uma saturação de 80 mm, pesa entre onze e quatorze toneladas. O aço é a parte fácil dessa história.

O que a estrutura e a corda ainda precisam fazer

Deve ser uma treliça. Uma malha de corda de aço inoxidável oferece um suporte seguro para plantas trepadeiras, pois a textura multifilamentar da corda cria uma superfície de alta fricção, ao contrário da superfície lisa de um painel. Além disso, como a malha cede ligeiramente à medida que a planta engrossa, evita o estrangulamento que uma grade rígida provoca. É isso que diferencia um suporte para plantas trepadeiras de uma tela de suporte que a planta acaba engolindo.

Deve suportar o caminho da carga até a estrutura: fios, cabos de borda, braçadeiras e detalhes de canto, que são onde um trabalho mal coordenado se torna evidente primeiro.

E precisa resistir à química. Uma fachada é um ambiente úmido e fertilizado, o que se aplica a uma tela resistente à corrosão em aço inoxidável 316 em vez de uma liga de uso geral — a mesma lógica utilizada na fabricação de telas para recintos de zoológico, porém aplicada a plantas em vez de animais. Quando a tela desempenha uma segunda função na mesma parede, como impedir a entrada de pássaros, por exemplo, esse argumento é abordado em nossa nota sobre controle arquitetônico de aves.

O limite honesto: uma tela de sustentação para folhagem é uma treliça, não um sistema de cultivo. Ela não retém o solo, não drena o meio de cultivo nem impermeabiliza uma parede. Essas funções são do substrato, da camada de drenagem e da barreira radicular. A estrutura da qual a tela é suspensa é abordada em nossa nota sobre projeto estrutural de túneis de tela.

O que compõe o pedido

Uma ordem de fachada verde é uma especificação de carga com um projeto de paisagismo associado.

Informe a profundidade do substrato e o meio de cultivo. Esse número, por si só, determina a carga mais do que qualquer outro fator nesta página. Adicione a densidade aparente saturada se o meio de cultivo for incomum — meios minerais leves se espalham bem abaixo da superfície do solo, portanto, uma mudança no meio de cultivo implica em uma mudança no tipo de carga.

Informe a área e os pontos de fixação. O tamanho do painel e a localização das fixações determinam o layout da malha e como a carga chega à estrutura. Uma face renderizada não é um ponto de fixação.

Informe-nos as características do plantio: espécies trepadeiras, hábito de crescimento, peso esperado na fase adulta e se a parede será limpa em algum momento. Isso define a abertura, que, por sua vez, determina como a parede seca. Todas essas combinações são provenientes de uma única família de produtos na especificação da tela de proteção para jardim.

Envie essas informações e você receberá de volta uma abertura, o diâmetro da corda, um cronograma de painéis e os detalhes da estrutura que importam — uma faixa de preço para planejamento, em vez de um orçamento fixo, já que a tela de corda de aço inoxidável para aviários geralmente custa entre 10 e 22 dólares por metro quadrado, e o volume influencia esse valor mais do que o acabamento.

Perguntas frequentes

Envie-nos a profundidade do substrato, o meio de cultivo, a área da parede e os pontos de fixação, e nós dimensionaremos a abertura, a corda e a estrutura para a carga que a parede realmente suportará.