Gestão de águas pluviais por concreto permeável - PCA

2 de março de 2016


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O concreto permeável é uma mistura de cimento, água, agregado grosso e, e pouca ou nenhuma areia. Ele também contém frequentemente aditivos químicos. O concreto permeável cria um meio muito porosa que permite que a água escorra para os solos subjacentes. É comumente produzido para permitir que, tanto quanto cinco gal / ft² / min para passar através do corpo do concreto. Ao permitir que os eventos de chuva para penetrar no pavimento para os solos subjacentes, o primeiro fluxo da superfície pavimentada está contido no local. 

A infiltração natural da região permanece inalterada para que a água pode recarregar o lençol freático. Isso evita o escoamento superficial, que deve ser realizada em tanques de retenção ou adicionado ao escoamento superficial de águas pluviais, que deve então ser tratado antes de ser devolvido aos rios locais.Em muitos casos, o pavimento pode também ser concebido com uma camada de material granular grosso abaixo do pavimento para aumentar o potencial de armazenamento do sistema.Isto tem provado ser uma ferramenta eficaz para aumentar a área de pavimento utilizável em um projeto, bem como satisfazer os regulamentos de gestão de água locais. Para mais informações mais técnicas sobre concreto permeável, clique aqui .


Design Hidrológico do Concreto Permeável

O concreto permeável tem sido utilizado em algumas áreas do país há décadas. No entanto recente interesse no desenvolvimento sustentável e reconhecimento de pavimentos permeáveis ​​pela Agência dos Estados Unidos de Proteção Ambiental (EPA) como uma das melhores práticas de gestão para gestão de águas pluviais tem aumentado o interesse na sua utilização. Seu uso apoia iniciativas nacionais, como a Iniciativa de Redução Ilha de Calor da EPA e Desenvolvimento Impacto Baixo e oferece um potencial de crédito na Liderança em Energia e Design Ambiental (LEED) sistema de classificação para a construção construção sustentável.

O concreto permeável pode melhorar a qualidade da água através da captação da "primeira onda" do escoamento superficial, reduzir o aumento da temperatura em águas receptoras, aumentar o fluxo de base, e reduzir o potencial de inundações. O pavimento cria uma detenção armazenagem de curta duração de precipitação. A fim de utilizar plenamente estes benefícios, o comportamento hidrológico do sistema concreto permeável deve ser avaliado. O desempenho hidrológico é geralmente um parâmetro chave nas decisões de utilizar este material como uma das melhores práticas de gestão (BMP) para a gestão de águas pluviais e é a característica de maior interesse para permitir que concede agências.

Sistemas de Mitigação passiva e ativa

Em muitas situações, o uso de concreto permeável a substituir uma superfície impermeável pode ser considerado uma norma regulamentar suficiente para gerir o escoamento. Em outros, os regulamentos podem exigir que o escoamento após o desenvolvimento não exceder esse ou uma percentagem do do escoamento antes do desenvolvimento. Esses dois aplicativos são denominados mitigação passiva e mitigação ativa, respectivamente. Neste último caso, o sistema de pavimento de betão permeável deve ser concebido especificamente para lidar com muito mais precipitação do que a que vai cair sobre o próprio pavimento. Por exemplo, um parque de estacionamento pode ser usado para capturar o excesso de escoamento de chuva que cai tanto sobre si mesma e sobre as áreas circundantes, incluindo, a chuva coletada e descarregada através de drenos de telhado de edifícios próximos.


Mitigação Passiva

A "passiva" elemento de mitigação é usado apenas para reduzir a quantidade de superfície impermeável em uma determinada área, substituindo superfície impermeável com superfície permeável. Um elemento de mitigação passivo também pode capturar muito, se não tudo, da "primeira onda", proporcionando benefícios hidrológico adicional, mas não se destina a acomodar o excesso de escoamento de superfícies adjacentes.


A atenuação ativa 


O sistema de mitigação Um "ativo", por outro lado, destina-se a manter o escoamento total a um nível especificado para um local particular com vários tipos de dispositivos. Concreto permeável usado em um sistema de mitigação ativa deve capturar uma parcela importante do escoamento de outras áreas no local, bem como a chuva caindo sobre a sua própria "pegada". 

Normalmente, essas áreas incluem edifícios, áreas pavimentadas com asfalto convencional, e ilhas de tráfego e zonas-tampão. Sistemas de mitigação de ativos são particularmente adequados para reabilitar áreas impermeáveis ​​existentes para o controlo de reparação de escoamento urbano, uma vez que pode ser projetado para capturar o escoamento de áreas adjacentes. Dependendo do tamanho, geometria, e a porosidade do sistema de concreto permeável, o escoamento superficial em excesso do local pode ser mantida ou voltaram aos níveis de pré-desenvolvimento. Sistemas de pavimento de concreto permeável aos ativos também pode ser projetado como características de fronteira usadas em conjunto com pavimento convencional para criar um ativo localmente, mas funcionalidade ampla.


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Figura 1. seções de concreto permeável neste lote de estacionamento (Finley Stadium, Chattanooga, Tennessee) escoamento controle de ajuda. Foto cedida por L. Tiefenthaler. )
Por exemplo, um sistema de concreto permeável pode ser concebido para captar e armazenar temporariamente muito, se não a totalidade, do escoamento de uma área de estacionamento convencionalmente pavimentada, colocando uma tira relativamente estreita de betão permeável sobre uma base de pedra profunda, limpo ao longo das bordas o parque de estacionamento (ver Fig. 1). fronteiras concreto permeável usado para poços de árvores ou ilhas de tráfego vegetação pode ser concebido como elementos ativos, ajudando a manter o escoamento líquida de toda a área de estacionamento em níveis desejados ou restringidos. 

Um benefício importante dos sistemas de pavimento de concreto permeáveis ​​com ilhas de vegetação ou poços de árvores é que a umidade adequada podem estar disponíveis com o mínimo, se for o caso, a necessidade de irrigação. Isto é particularmente importante quando se trabalha com requisitos de densidade de árvores mínimo ou ao proteger grandes árvores existentes no local. A abordagem de design atenuação ativa é muito flexível e pode ser usado para uma variedade de aplicações. As principais aplicações do concreto permeável em um papel de mitigação ativa, portanto, incluir lotes comerciais de estacionamento, características de contorno de sites de desenvolvimento comercial, e as características de contenção destinados a interceptar pelo menos uma parte do escoamento superficial terrestre antes de entrar em canais de drenagem.


O fator limitante para aplicações de mitigação ativos são mal drenagem solos (geralmente aqueles com taxas de infiltração consideravelmente menos de 0,1 polegadas por hora, porque o sistema de concreto permeável deve ser esvaziado e capacidade de armazenamento total recuperado em uma quantidade razoável de tempo (geralmente de cinco dias ou menos). o tempo de recuperação não é tipicamente uma grande preocupação em aplicações de mitigação passivos com estes tipos de solos desde a infiltração é lento e escoamento relativamente alta mesmo com cobertura natural (ver Fig. 2)
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Figura 2. Infiltração de precipitação no solo aumenta a capacidade de armazenamento eficaz do sistema de pavimento de betão permeável.

Projeto da Chuva

Outra consideração importante na concepção de um sistema de concreto permeável é a quantidade de água da chuva para ser armazenada. Claramente chuvas mais pesadas resultam em mais escoamento. Diferentes tamanhos de tempestades irá resultar em diferentes quantidades de escoamento ea seleção de uma tempestade de desenho adequado é importante. 

Tempestades maiores ocorrem com menos frequência, em média, e as tempestades são normalmente designados com base no seu período de retorno. Por exemplo, uma tempestade que ocorre em média uma vez em 20 anos é designado um "20-anos tempestade" e será maior e produzir mais chuva do que uma "tempestade de 10 anos." 

Muitas vezes as autoridades locais escolher o design da tempestade, tais como cidade ou placas de água do município. Tempestades de interesse no projeto hidrológico de pequenas bacias hidrográficas são tipicamente a tempestade de dois anos e a tempestade de 10 anos. A tempestade de dois anos é frequentemente utilizada como a tempestade "carga de serviço" para o divisor de águas para fins de qualidade da água. A tempestade de 10 anos tem sido tradicionalmente usada na concepção de sistemas de recolha de águas pluviais. Estimativas de precipitação para muitas áreas estão disponíveis online no Serviço Nacional de Meteorologia da NOAA . 

Recursos

Visão geral do pavimento de concreto permeável está disponível embora o  Pronto Nacional Mixed Concrete Association .
Ténis, PD, Leming, ML, e Akers, DJ,  pavimentos de concreto permeável , EB302, Associação de Cimento Portland, Skokie, Illinois, e National Ready Mix Concrete Association, Silver Spring, Maryland, 2004, 25 páginas.

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