Expansão do Parque Madureira

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Uma obra de engenharia sustentável e de alta complexidade

O projeto de expansão, que ficou a cargo da Dimensional Engenharia, fez o Parque Madureira triplicar de tamanho e tem transformado a paisagem urbana da região unindo lazer e tecnologia de ponta com um melhor aproveitamento dos recursos naturais.

O Bairro de Madureira faz parte da Área de Planejamento 3 (AP3), na zona norte da cidade do Rio de Janeiro, e juntamente com outros 12 bairros formam a XV Região Administrativa da Cidade, abrangendo uma área de 30,18km². Segundo dados, a AP3 concentra aproximadamente 2.400.000 habitantes, conforme o censo do IBGE 2011, predominantemente de média e baixa renda, com a maior densidade demográfica dentre as áreas de planejamento da cidade. Consequentemente, as áreas naturais e de lazer ficaram muito reduzidas na região, praticamente inexistentes.
O Parque Madureira foi concebido a fim de gerar um Programa Socioambiental, uma vez que sua função é mediar o usuário e o meio ambiente. Dessa forma, foi estabelecido um planejamento paisagístico, urbanístico e arquitetônico que, além de melhorar a qualidade de vida da região e possibilitar aos usuários experiências ambientais em espaços públicos, conta com espaços e conceitos direcionados à educação ambiental e desenvolvimento de pesquisas.
Dessa forma, o paisagismo e urbanismo foram concebidos de forma a proporcionar áreas verdes, de lazer e de contemplação da região, incentivando a prática de esportes e o cuidado com a saúde, assim como promover cultura, arte e educação ambiental para a comunidade do entorno e seus usuários.
A grande ideia que possibilitou a realização deste ambicioso projeto foi a viabilização da utilização de uma área não ocupada no coração desta região de construções extremamente adensadas. A Prefeitura assinou um convenio com a Light se comprometendo a empregar as mais modernas tecnologias disponíveis para compactar as Linhas de Transmissão de Energia que cruzam a localidade, diminuindo a área de projeção das torres e dos cabos e com isso reduzindo a Faixa de Domínio não edificante da concessionária.
Com a sua primeira fase inaugurada em 2012, o Parque Madureira hoje é a quarta maior área verde da cidade – menor apenas que o Aterro do Flamengo, a Quinta da Boa Vista e o Complexo Esportivo de Deodoro. O Parque reúne diversas opções de lazer, esporte e cultura: ciclovias, circuitos de skate, quadras de vôlei, vôlei de praia, basquete e futebol, playgrounds, academias ao ar livre e academia para a terceira idade. O parque conta ainda com a Praça do Samba, um espaço com palco, concha acústica e arquibancadas para a realização de shows e apresentações culturais, além de uma Nave do Conhecimento, uma Arena Cultural e a “Praia de Rocha Miranda”, balneário artificial formado por cinco cascatas.
Em 2014, a Dimensional Engenharia venceu a licitação para executar a obra de expansão do Parque Madureira, que de 1,0 KM passaria a ter 3,5 KM. A obra que vai do Viaduto dos Italianos até a Via Light, na intercessão com a Avenida Brasil, corta os bairros de Turiaçu, Oswaldo Cruz, Rocha Miranda, Bento Ribeiro, Honório Gurgel, Marechal Hermes e Coelho Neto.
Em sua concepção, o projeto é 100% sustentável e acessível para pessoas com necessidades especiais. Além disto, todo investimento em tecnologia de ponta para reutilização de água da chuva, iluminação, irrigação e materiais reciclados são visíveis ao público e também impactam na redução do custo de manutenção. O projeto do Parque Madureira reúne soluções sustentáveis certificadas pelo selo AQUA da Fundação Vanzolini.
Além de uma ampla estrutura de lazer – que vai desde a maior pista de skate Half Pipe do Brasil, passando por praia artificial, cascatas, ciclovia, quadras de tênis, de basquete e de futebol, academias ao ar livres, áreas de descanso (pergolatos), espaço para a prática de slackline, mesas de pingue-pongue em acrílico, quiosques de alimentação, etc – a obra contempla também um terminal de ônibus, uma estação de tratamento de esgoto, um viaduto sobre a linha férrea, duas passarelas e quatro pontes.
Existe uma extensa e complexa infraestrutura subterrânea para que o Parque funcione como uma engrenagem precisa. A água da chuva captada no lago é usada nas cascatas e na irrigação. Há um sistema redundante de provisão de água pela companhia de abastecimento da cidade. Mas só entra em ação em tempos de estiagem. A infraestrutura contempla também sistemas inteligentes de telegestão e controle de iluminação e monitoramento, além de sistema segurança.
Ao longo do Parque, foram implantados pergolados para descanso envoltos com plantas trepadeiras ou parreiras e que utilizam uma cobertura fotossensível, permitindo a passagem de 20% da luz do sol. Os banheiros com paredes e telhado verde também contribuem para ampliar a área de vegetação e arejar o ambiente.
Um sucesso do Parque é o balneário em formato de rabo de peixe com lâmina d’água, conhecido como Balneário de Rocha Miranda. Composta por uma faixa de areia de cerca de 500 m², a estrutura ocupa uma área de 125,6 m² e pode ser compartilhada por até 100 pessoas simultaneamente. Também tem palmeiras, coqueiros e 120 m de queda d’água. O circuito das águas conta ainda com lago em formato de desenho dos anéis olímpicos (em círculos de 13,75 metros de diâmetro) com capacidade para armazenamento de 600 mil litros.
O Parque de Madureira funciona entre 05h e 22h. Por este motivo, o projeto de iluminação também precisava ser inteligente. Todas as lâmpadas utilizadas são LED para garantir maior economia no consumo de energia elétrica. Além disto, os sensores de presença são programados para aumentar ou diminuir de intensidade conforme a quantidade de gente que está circulando no local. No projeto são mais de 210 luminárias e 170 projetores. Grande parte da eletricidade consumida no Parque é gerada por placas que captam a energia solar.
Outro grande desafio tecnológico foi a implantação do sistema de irrigação computadorizado que capta a água da chuva. Toda área verde do Parque é irrigada duas vezes ao dia. Quando o tempo nublado e chuvoso, o sistema identifica a umidade e não dispara. O sistema computacional tem ainda um mapa da vegetação do Parque e define a altura do jato de água obedecendo a necessidade de cada planta: uma vegetação de restinga é diferente da de uma Palmeira, por exemplo. Por falar em Palmeiras, a Dimensional Engenharia plantou 1.000 espécies delas no Parque Madureira. Além disto, toda a madeira usada nos bosques, mesas, bancos etc é de reflorestamento e certificada. Pneus reciclados triturados dão o toque nos arranjos ornamentais e cumprem a função de contenção da umidade para as plantas.
Arena de skate
Um dos grandes atrativos do Parque, a execução da pista pública de Half Pipe, que compõe o maior complexo de skate público do mundo, foi um projeto dentro do projeto. A engenharia para a construção englobou estudos e cálculos específicos, e a pista foi acompanhada de perto e testada pelo skatista brasileiro Bob Burnquist, grande medalhista da história do X-Games.
No equipamento, que deve receber grandes competições, foram utilizados cerca de 4 mil metros cúbicos de concreto. São 11,5 metros de largura, 25 metros de comprimento, 4,70 de altura e em forma de arcos e elipses com vão único de 62 m entre apoios, o maior do Brasil. Para os iniciantes no esporte foi construída uma pista em conformidade com padrões, normas e técnicas construtivas de nível internacional, executada em concreto armado resinado e polido, com coping e guarda corpo em tubo galvanizado.

Depois de definida a Arquitetura, a concepção estrutural foi desenvolvida através de cálculos que tomaram partido de sondagem mistas de reconhecimento do solo e de modelos tridimensionais digitais, considerando carregamentos de peso próprio, carga permanente, sobrecarga normativa, sobrecarga de instalações, ações devidas ao efeito de variação de temperatura e ações devidas ao vento.
Por se tratar de estrutura com formato não convencional, para determinação das cargas causadas pelo efeito do vento e de análise de pressões aerodinâmicas do vento foi elaborado modelo climático reduzido na escala 1/100 que foi ensaiado em túnel de vento com carregamentos para ventos de tormentas EPS. Esse modelo matemático é expresso na forma da probabilidade de uma certa velocidade do vento ser excedida para cada direção. No caso, da cobertura do Half-pipe, após o estudo, a velocidade básica do vento recomendada foi de 35,5m/s.

De posse dos resultados do ensaio do túnel de vento o modelo estrutural foi revisado de forma a suportar os esforços não previstos inicialmente gerados pela atuação deste carregamento dinâmico nessa estrutura de forma atípica. O principal desafio foi combater a vibração causada pelas rajadas de vento, de forma a não ressonar com a frequência natural da estrutura.

De posse dos esforços atuantes na fundação, iniciou-se o seu dimensionamento.

Figura 10 – Perspectiva isométrica da fundação (sem escala)

O solo na área de projeção do equipamento caracteriza-se por argila arenosa com pedregulhos de cor cinza em sua predominância nos primeiros 4,00m e em seguida há camada de areia e alteração de rocha, com solo impenetrável entre 8,00 e 13,00m de profundidade. O nível d’água está no nível do terreno natural.
Essas características do solo foram determinantes para o dimensionamento da fundação e partir das análises dos cálculos estruturais e modelos desenvolvidos nos quais foram adotados, conforme orientação do projetista estrutural, molas equivalentes simulando a resistência do solo nos blocos de fundação e na laje inferior, de 40.000kN/m³ aplicada no eixo Z, e atrito solo fundação, nas direções X e Y, no valor de 7.000kN/m³, verificou-se que as deformações devidas a carregamentos verticais aplicados na superfície do terreno ou em camadas próximas a superfície são da ordem de 10mm, o que é aceitável para garantir estabilidade, rigidez e segurança a estrutura.

Simulação de recalque máximo no bloco de fundação

As características dos materiais definidos em projeto para a obra da fundação são os seguintes:

• Concreto: C35; fck = 35 MPa; Ecs = 29 GPa; relação a/c ≤ 0,45.
• Aço CA 50: fyk ≥ 500 MPa ; Es = 210 GPa ; para barras. CP190 Relaxação Baixa (RB): fptk ≥ 1900 MPa ; Ep= 200 GPa ; para cordoalhas de 3 ou 7 fios.
A obra se enquadra na Classe de Agressividade Ambiental II – CAA II (moderada).
De posse dos projetos Arquitêtonicos, Estruturais e de Fundação devidamente detalhados e validados por consultores especializados que realizaram o Controle de Qualidade dos Projetos (CQP), também conhecido como ATP (Análise Técnica de Projetos), foi iniciada a Construção do equipamento esportivo.
A equipe de produção dividiu a concretagem dos blocos de fundação em etapas, dimensionadas de acordo com a capacidade de produção de concreto da Usina da Dimensional, que ficou dedicada exclusivamente à este empreendimento de forma a minimizar a quantidade de juntas de concretagem.
Uma grande dificuldade da etapa de fundação foi o correto posicionamento dos chumbadores de fixação da base da estrutura metálica de cobertura. Como a geometria da estrutura é totalmente variável e os vãos enormes, a única forma de locar os chumbadores era através de equipe topográfica. Como o erro admissível de montagem da estrutura é milimétrico, e qualquer pequeno desvio na base se torna um erro enorme ao longo do desenvlvimento da estrutura, devido ao seu comprimento, nada poderia sair errado. E não saiu. A solução encontrada foi utilizar o auxilio de uma equipe de contra-topografia realizando checagem de todos as locações realizadas.
O outro grande desafio foi a montagem da estrutura metálica, que era totalmente hipoestática até o fechamento final de todo o conjunto de arcos, treliças e joists. Como o cronograma de execução da obra era ousado, havia também a necessidade de desenvolvimento simultâneo de serviços na cúpula e no térreo, criando mais um fator dificultador das atividades de montagem da estrutura e da cobertura. Isso impediu a utilização irrestrita de torres provisórias de montagem. A solução adotada foi a utilização de guindastes de maior porte e o emprego ostensivo de plataformas articuladas de longo alcance, permitindo assim o posicionamento mais afastado desses equipamentos.

Informações Técnicas sobre a Infraestrutura do Parque

O Parque possui uma completa e densa rede de infraestrutura subterrânea com características sustentáveis e soluções inovadoras que foram projetadas e implantadas pela Dimensional, englobando:
• Instalação de sistema de energia elétrica de baixa tensão com execução de redes subterrâneas, subestações transformadoras de tensão com potência instalada de 300Kva, caixas de inspeção, caixas de passagem com tampo antifurto, compartimentos enterrados p/ transformadores, sistema de aterramento com cabos de cobre nu e hastes enterradas;
• Instalação de sistema de iluminação pública com sistema de telegestão remota através da solução Owlet Schreder acionadas por fotocélula e dimerização de luminárias automatizadas e por sensor de presença, contemplando ainda a execução de redes subterrâneas, caixas de inspeção e passagem com tampa antifurto, aterramento, posteamento e luminárias aéreas com sistema de telegestão, luminárias com temporizador e luminárias enterradas.
• Instalação de sistema de tecnologia da informação (TI) para internet de fibraótica, telecomunicações e CFTV com execução de redes subterrâneas, caixas de inspeção e caixas de passagem com tampo antifurto;
• Instalação de sistema hidráulico de abastecimento de água potável (rede tronco) em fluxo pressurizado com execução de rede enterrada com válvulas, conexões e blocos de ancoragem;
• Instalação de sistema hidráulico de distribuição de água potável em fluxo pressurizado para atendimento das edificações do parque com execução de redes enterradas, subramais, válvulas, conexões e hidrômetros;
• Instalação de sistema hidráulico de reuso de água em rede de fluxo gravitacional e pressurizada para atendimento dos aparelhos sanitários das edificações do parque com execução de redes enterradas, subramais, conexões e válvulas;
• Instalação de sistema de irrigação automatizado interligado à sistema de estações pluviométricas locais para uso inteligente das águas (reuso, poço artesiano e potável) através de aparelhos de gotejamento e aspersores automáticos abastecidos por rede enterrada pressurizada por sistema de bombas programáveis;
• Instalação de sistema de esgotamento sanitário para atender às edificações do parque (quiosques comerciais, sanitários, teatro e edifício multiuso), por fluxo gravitacional e pressurizado com execução de ETEs (estações de tratamento de esgoto), EEs (Estações elevatórias), Poços de visita e redes enterradas com tubulação dimensionada de acordo com seu tipo de fluxo, caixas de transição e caixas de inspeção;
• Instalação de sistema de drenagem pluvial das macrobacias com desagues que cruzam o Parque, das vias internas e do entorno, das quadras esportivas, com execução de tubulações dimensionadas entre DN300mm e DN1500mm, de poços de visita, canaletas, grelhas, caixas ralo e bocas de lobo;
• Captação e distribuição de água de poços artesianos, com execução de tubulações enterradas de fluxo pressurizado com interligação ao sistema de uso inteligente das águas do Parque. Tubulações em PVC soldável e diâmetro variando entre 32mm e 60mm.

Para ilustrar a quantidade e diversidade de redes de infraestrutura implantadas no subterrâneo do Parque, segue abaixo a foto de um trecho pronto, ou seja, aquilo que os usuários veem, e um projeto consolidado dos dutos existentes nesse mesmo local, em seu subsolo: