Bioreceptividade de substrato de concreto para colonização biológica em Florianópolis

Abstract

O constante aumento da população e o processo de urbanização modifica a paisagem urbana e promove a deficiência de áreas verdes nas cidades. Entretanto, é observado um crescente interesse pela incorporação da vegetação no ambiente construído, o que oferece benefícios como purificação do ar, gestão das águas pluviais, mitigação do efeito ilha de calor urbano, redução do consumo energético pelas edificações, redução de ruído, além de valores estéticos e econômicos e melhoria da saúde humana. Diferentes tecnologias foram desenvolvidas visando incluir a vegetação na envoltória da edificação, como telhados verdes e sistemas de vegetação vertical. Apesar das inúmeras vantagens, esses sistemas apresentam limitações em termos de custos de instalação e manutenção e baixo nível de integração com a edificação. Por outro lado, a colonização biológica indesejável é comum em monumentos, edifícios históricos e estruturas construídas com materiais cimentícios. A colonização biológica é consequência de três fatores interligados, que são a presença de organismos vivos pioneiros no meio ambiente, as condições ambientais e as propriedades físico-químicas dos materiais. Pesquisas sugerem que o mesmo conhecimento para prevenir o crescimento biológico, pode ser utilizado em benefício da construção, buscando integrar o desenvolvimento de organismos vivos como briófitas, algas e líquens, aos sistemas construtivos. Neste sentido, está o conceito de bioreceptividade, definido como a capacidade de um material em ser colonizado por organismos vivos. É notado assim o painel de concreto multicamadas, desenvolvido e patenteado pelo Departamento de Engenharia da Construção da Universidade Politécnica da Catalunha, na Espanha, o qual propõem um novo conceito de jardim vertical, em que organismos se desenvolvem diretamente sobre uma camada de concreto com bioreceptividade melhorada. Desta forma, esta pesquisa experimental teve como objetivo avaliar a bioreceptividade de diferentes substratos de concreto no clima de Florianópolis, utilizando musgos pré-colonizados como estratégia para uma colonização biológica acelerada. A bancada experimental foi elaborada em três etapas. Foram confeccionados 10 painéis de concreto com dois diferentes tipos de cimento, o cimento Portland e o cimento de fosfato de magnésio, com características físico-químicas distintas, os quais foram dispostos em ambiente externo parcialmente controlado. Foram utilizados dois métodos de implantação de musgos. Dados de temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento foram fornecidos pela Estação Meteorológica Hercílio Luz. Os resultados indicam que os painéis dispostos na horizontal e com acabamento superficial rugoso oferecem melhores condições para a bioreceptividade do substrato de concreto. Apesar dos musgos não se desenvolverem em nenhuma das etapas experimentais, é observado que o cimento Portland se mostrou mais promissor para o desenvolvimento de um concreto bioreceptivo na cidade de Florianópolis.

Abstract: The constant increase in population and the urbanization process changes the urban landscape and promotes the deficiency of green areas in cities. However, there is a growing interest in the incorporation of vegetation in the built environment, which offers benefits such as air purification, rainwater management, mitigation of the urban heat island effect, reduction of energy consumption by buildings, noise reduction, in addition to aesthetic and economic values and improving human health. Different technologies were developed to include vegetation in the building envelope, such as green roofs and vertical greenery systems. Despite the numerous advantages, these systems have limitations in terms of installation and maintenance costs and a low level of integration with the building. On the other hand, undesirable biological colonization is common in monuments, historic buildings and structures built with cementitious materials. Biological colonization is a consequence of three interconnected factors, which are the presence of pioneer living organisms in the environment, environmental conditions and the physicochemical properties of materials. Research suggests that the same knowledge to prevent biological growth can be used to benefit construction, seeking to integrate the development of living organisms such as bryophytes, algae and lichens into building systems. In this sense, there is the concept of bioreceptiveness, defined as the capacity of a material to be colonized by living organisms. This is how the multilayer concrete panel, developed and patented by the Construction Engineering Department of the Polytechnic University of Catalonia, in Spain, proposes a new concept of vertical garden, in which organisms develop directly on a concrete layer with bioreceptiveness enhanced. Thus, this experimental research aimed to evaluate the bioreceptivity of different concrete substrates in the climate of Florianópolis, using pre-colonized mosses as a strategy for accelerated biological colonization. The experimental bench was created in three stages. Ten concrete panels were made with two different types of cement, Portland cement and magnesium phosphate cement, with distinct physicochemical characteristics, which were placed in a partially controlled external environment. Two methods of implantation of mosses were used. Air temperature, relative humidity and wind speed data were provided by the Meteorological Station Hercílio Luz. The results indicate that the panels arranged horizontally and with a rough surface finish offer better conditions for the bioreceptiveness of the concrete substrate. Although the mosses do not develop in any of the experimental stages, it is observed that Portland cement showed to be more promising for the development of a bioreceptive concrete in the city of Florianópolis.