Embed Size (px)
Citation preview
Vladimir Sobral de Souza
Centro Universitário de João Pessoa - Unipê
Mapa climático urbano da cidade de João Pessoa/PB.
Lutz Katzschner
Universidade de Kassel
1622
8º CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO PARA O PLANEAMENTO URBANO, REGIONAL, INTEGRADO E SUSTENTÁVEL (PLURIS 2018) Cidades e Territórios - Desenvolvimento, atratividade e novos desafios
Coimbra – Portugal, 24, 25 e 26 de outubro de 2018
MAPA CLIMÁTICO URBANO DA CIDADE DE JOÃO PESSOA/PB.
V. S. Souza, L. Katzschner
RESUMO
A proposta deste trabalho é elaborar um mapa climático urbano para a cidade de João
Pessoa/PB, a partir de análises de aspectos físicos que se inter-relacionam e influenciam o
clima local. Para tanto, utilizou-se de metodologia alemã de construção de mapas climáticos
que caracteriza o clima de ambientes urbanos segundo uma consideração do balanço de
energia da cidade, determinado pela sua carga térmica e potencial dinâmico. Deste modo,
realizaram-se a classificação e a valoração de áreas da cidade segundo suas capacidades de
elevação da temperatura do ar e de obstrução dos escoamentos dos ventos. Estas avaliações
foram fundamentadas no conhecimento científico do comportamento de regiões
homogêneas do ponto de vista climático (topoclimas). Para o gerenciamento e a apresentação
das informações do espaço geográfico estudado, empregou-se o Sistema de Informação
Geográfica (SIG) que é amplamente utilizado nos estudos de mapeamento urbano.
1 INTRODUÇÃO
De um total de 6,6 bilhões em 2007, a população mundial está projetada para aumentar para
8,2 bilhões em 2025 segundo dados da Organização das Nações Unidas (ONU). Isto significa
que haverá um aumento da proporção de habitantes urbanos da ordem de 45 para 65 porcento
no mesmo período. Logo percebe-se que a maioria da população mundial irá viver e
desenvolver todas as suas atividades sob a influência de um clima tipicamente urbano (Barry
e Chorley, 2010).
O caráter do clima urbano é, primeiramente, devido ao tamanho da cidade, mas a topografia,
a vegetação, a forma urbana, permeabilidade do solo e a proporção entre espaços abertos
(campos, praças, corpos d’água, entre outros) e áreas edificadas determinam suas principais
características. Com o aumento da estrutura urbana, mais extensa e densa, as cidades afetam,
significativamente, a dinâmica da superfície atmosférica e, consequentemente, modificam o
clima local. Modificação no balanço de calor urbano, regiões com temperaturas elevadas
(ilha de calor urbano), redução da umidade do ar, aumento das precipitações, mudança nos
fluxos de ventos, inversões térmicas e poluição do ar foram constatadas em inúmeras
pesquisas no campo da climatologia urbana (Monteiro, 1975).
Estas alterações climáticas podem causar adversidades para os habitantes de uma cidade,
afetando negativamente tanto as reações humanas físicas e psicológicas (produtividade,
saúde, energia mental e física) como a própria estrutura urbana por meio da elevação da
temperatura do ar, de rajadas de ventos incômodas, do aumento do consumo de energia e de
implicações na higiene do ar (Olgyay, 1988). Situações como estas reforçam a necessidade
do entendimento das variáveis climáticas no planejamento urbano para a mitigação dos
efeitos adversos da urbanização.
Um planejamento urbano consciente do clima precisa garantir um menor impacto ambiental
decorrente das transformações urbanas, buscando por meio de suas ferramentas de
ordenamento do município, adequar o ambiente construído às exigências de conforto
humano, proteger e desenvolver os recursos naturais (também no que se diz respeito ao
clima), promover a redução do consumo de energia e ordenar adequadamente o padrão
urbano (Higueras, 2006).
Os estudos iniciais de ordenamento urbano pautado em questões climáticas surgiram na
Alemanha, respaldados por um conjunto de fatores entre eles: o serviço meteorológico
nacional, o governo local, as pesquisas de campo acadêmicas e, principalmente, a
administração pública (Schirmer, 1976, 1984; Weischet, 1980). A partir deste contexto
multidisciplinar é proposto o Atlas do Clima, que integrava o emprego de mapas temáticos
representando aspectos do clima local (topoclimas) no planejamento da cidade
(Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg,1995).
O trabalho pioneiro foi realizado na cidade de Stuttgart. No ano de 1938 estabeleceu-se pela
primeira vez uma Agência de Proteção Ambiental, incluindo um meteorologista municipal
para lidar com os aspectos relacionados à poluição de seu Estatuto de Construção Urbana de
1935. Em 1993, a metodologia do Atlas do Clima foi adotada como padrão nacional alemão
pelos Mapas de Meteorologia Ambiental, Clima e Poluição Atmosférica da Verein
Deutscher Ingenieure (VDI-37871) para cidades e regiões (Hebbert, 2014).
De acordo com as leis alemãs o ar e o clima têm que ser considerados no planejamento
urbano, a fim de assegurar o bem-estar dos cidadãos e promover a redução no consumo de
energia das cidades (VDI, 2015). A Lei requer que as condições higiênicas e climáticas
existentes não devam ser pioradas. Isto significa que o Governo Alemão ou as comunidades
deveriam ter ferramentas de informações adequadas na avaliação dos planos urbanos, o qual
poderia ser alcançado por meio de mapas que representassem o clima urbano (Departamento
de Planejamento de Hong Kong, 2006).
Em Portugal a partir de trabalhos de doutoramento e mestrado com foco na investigação do
clima urbano da capital desenvolve-se o projeto Princípios climáticos para o planejamento
urbano. Aplicação a Lisboa” (CLIMLIS). Com o sucesso do trabalho a câmara municipal
da cidade apoia o início de outro projeto intitulado Orientações climáticas para o
planeamento e o ordenamento em Lisboa, que se utiliza de mapas de clima para esta
finalidade (Alcoforado et al, 2005).
O conceito do mapa climático urbano (urban climatic map – UCMap) consiste em uma série
de camadas de dados espaciais (mapas analíticos) que contém informações do clima, dados
geográficos do terreno, informações sobre vegetação e parâmetros de planejamento.
Segundo as leis alemãs define-se o UCMap como uma ferramenta de informação e avaliação
para integrar fatores climáticos urbanos e considerações de planejamento urbano,
apresentando fenômenos e problemas climáticos em mapas espaciais bidimensionais. Sua
1 VDI – 3787 Part 1 Environmental meteorology – climate and air pollution maps for cities and regions, 1997.
VDI – 3787 Part 2 Environmental meteorology – methods for the human bio-meteorological evaluation of
climate and air quality for urban and regional planning at regional level, 1998.
escala varia de 1:100.000 a 1:5000, o que poderia ser usado no planejamento espacial de
nível regional para distrital.
O UCMap pode ser composto em dois mapas individuais, nomeadamente Mapa de Análise
Climática Urbana (Urban climatic analysis map - UC-AnMap) e Mapa de Recomendação
Climática Urbana (Urban climatic recommendation map - UC-ReMap). O UC-AnMap
contém informações do clima e da estrutura física da cidade com foco na caracterização do
clima urbano da região. O outro mapa, UC-ReMap, contém recomendações estratégicas de
planejamento urbano para cada topoclima, a fim de melhorar os espaços do ponto de vista
do conforto humano (NG et al, 2007).
Segundo Ren et al (2011), em meados da década de 1980, inúmeros países europeus iniciam
estudos acerca de Mapas Climáticos Urbanos, entre eles Suíça, Áustria, Suécia, Hungria e
Reino Unido. Já na década de 2000 outros países passam a integrar em seu planejamento
urbano a estrutura do UCMap, entre eles a França que conduziu pesquisas para entender as
ondas de calor ocorridas no ano de 2003. Neste projeto, os dados de excesso de mortalidade,
juntamente com parâmetros ambientais selecionados, tipos de materiais dos telhados, dados
das construções, áreas verdes e corpos d’água foram considerados e mapeados como
camadas de análise de entrada.
Na Ásia, o país pioneiro em estudos do UCMap, apoiado por pesquisadores alemães, é o
Japão. Destaca-se o trabalho desenvolvido pelo governo metropolitano de Tóquio que,
detectando um contínuo aumento no consumo de energia e no aquecimento de áreas urbanas
(“ilha de calor”), desenvolve no ano de 2005 um mapa ambiental térmico focado na
mitigação de efeitos adversos da urbanização. Em Hong Kong, a partir de 2006 estudos são
desenvolvidos para implementar a metodologia do UCMap em áreas altamente adensadas,
buscando definir o balanço de energia da cidade por meio da carga térmica, potencial
dinâmico e informações de padrão de ventos. (Departamento de Planejamento de Hong
Kong, 2006).
Com foco principalmente acadêmico, os estudos acerca de mapas climáticos urbanos
iniciaram-se na América do Sul em meados de 2000. A cidade de Salvador (BA) é a pioneira
no desenvolvimento desta metodologia apresentada por Katzschner em 2005 (Nery et al,
2006). Posteriormente pesquisas desenvolvidas nas cidades de João Pessoa e Belo Horizonte
desenvolvem mapas utilizando-se de dados espaciais e climáticos tratados em ambiente SIG
(Ferreira et al, 2016). Já na cidade de Campinas Prata-Shimomura et al (2015) adiciona
dados de vento e informações de topoclimas para o desenvolvimento do mapa climático da
cidade.
Nos primeiros anos, os mapas climáticos urbanos foram inicialmente desenhados à mão. A
partir da evolução das ferramentas SIG, a partir da década de 1990 o desenvolvimento de
UCMaps passa a ser realizados também neste ambiente computacional (Burghardt, 2015).
Com este recurso os mapas tornam-se ferramentas mais práticas e precisas nos estudos do
planejamento da cidade pois passaram a representar de maneira clara e fácil os múltiplos e
diversos aspectos, propriedades e graus de intensidade de fenômenos urbanos. Fenômenos
estes que demandam celeridade de atualizações em suas informações.
Percebendo-se a importância do Mapa Climático Urbano como uma importante ferramenta
de gestão urbana, uma vez que possibilita perceber a realidade, avaliar os caminhos e
construir um referencial futuro para as cidades, no que diz respeito à busca por mudanças na
morfologia urbana e nas diretrizes urbanísticas para um melhor aproveitamento do uso e
ocupação do solo quanto aos aspectos do clima é que se buscou desenvolver este trabalho.
2 ÁREA DE ESTUDO
Fundada em 05 de Agosto de 1585, a cidade de João Pessoa está localizada na zona costeira
do estado da Paraíba distribuída em uma área de 210,45km² (Figura 1). Considerada uma
cidade de porte médio, é a cidade mais populosa do estado com 723.515 habitantes e uma
densidade demográfica de 3.421hab/km² (Censo 2010 – IBGE). Localiza-se próxima a linha
do Equador recebendo uma radiação solar próxima das 3000 horas anuais. Este fato
determina um clima quente, caracterizado por uma temperatura média anual de 26°C e um
regime de ventos predominantemente diário correspondendo durante todo o ano aos ventos
alísios de sudeste (Silva,1999).
.
Fig. 1 Localização da cidade de João Pessoa - Paraíba.
3 MATERIAS, MÉTODOS E TÉCNICAS
Para a realização deste estudo foram utilizados dados espaciais e climáticos referentes a
aspectos da estrutura urbana e que se relacionam com o balanço de energia da cidade. Os
dados coletados foram: Mapa básico de uso e ocupação do solo, Mapa urbano digital; Mapa
de projeção horizontal das edificações, Mapa Hipsométrico, Cartas Imagem Quickbird e
Imagens de Satélite do programa GoogleEarth.
A elaboração do mapa climático urbano da cidade de João Pessoa baseia-se no sistema de
classificação climática de áreas da cidade, metodologia alemã que adota o conceito de
topoclimas, diante de sua importância no conforto térmico e na qualidade do ar. Está
relacionado à caracterização do clima urbano segundo consideração dos efeitos da carga
térmica e do potencial dinâmico no balanço de energia da cidade.
A carga térmica envolve a intensidade de calor emitida ou armazenada pela estrutura urbana
e tem efeito no aumento da temperatura do ar local. O potencial dinâmico de uma área
relaciona-se com a ventilação natural e é influenciado principalmente pela rugosidade do
solo que modifica o escoamento dos ventos e as trocas de ar. Estes dois aspectos são regidos
PAÍS: BRASIL ESTADO: PARAÍBA CIDADE: JOÃO PESSOA
por diversos elementos da cidade, mas de uma forma geral, a morfologia urbana, as
características da superfície e o clima determinam a sua intensidade.
Para o tratamento dos dados obtidos e a elaboração dos mapas desenvolvidos foram
utilizados os softwares AutoCad ©2 e ArcMap ©3. Neste último realizaram-se as operações
de álgebras de mapas, a definição de áreas com características homogêneas, a determinação
das classes climáticas urbanas e o mapa final, objeto deste estudo.
3.1 Sistema de classificação climática e camadas.
As características físicas urbanas avaliadas no sistema de classificação climática para
caracterizar a carga térmica de uma dada região consideram o volume das construções, a
topografia e a disponibilidade de espaços verdes. Quanto ao potencial dinâmico de uma área,
aspectos da cobertura do solo, da paisagem natural e dos espaços abertos (locais com baixa
obstrução aos ventos) são observados.
Com base no conhecimento científico dos efeitos positivos e negativos de critérios físicos
da cidade no conforto térmico e consequente, pode-se representar espacialmente a
classificação climática das regiões da cidade por meio de mapas temáticos. Estes mapas, no
sistema de classificação, são considerados camadas pois serão sobrepostos e darão origem
ao Mapa climático urbano (Tabela 1).
3.2 Descrição das camadas e mapas
Para a caracterização dos aspectos da carga térmica e do potencial dinâmico realizou-se a
identificação, classificação e valoração de áreas que contribuem, de forma positiva ou
negativa, no balanço de energia da cidade. Para cada camada do sistema de classificação
climática, foi desenvolvido um mapa temático representando os valores de classificação.
Seis mapas foram desenvolvidos em formato de imagem raster com resolução espacial de
100m como visto na Figura 2.
2 AutoCad © - software do tipo CAD (computer aided design). Ainda que não seja um software específico para o tratamento
de mapas, ainda é amplamente utilizado no Brasil em departamentos públicos de planejamento urbano. 3 ArcMap © - software do tipo SIG (Sistema de Informação Geográfica).
Tabela 1 Descrição sintética do sistema de classificação climática
Balanço
de energia
Aspecto do clima
urbano
Característica
física urbana
Efeito no
conforto térmico Camada
Carga
térmica
Armazenamento de
calor
Volume de
Construções Negativo
1. Mapa de
Volume de Construções
Resfriamento
adiabático do ar
Altitude e
elevação Positivo 2. Mapa de Topografia
Resfriamento do ar Vegetação Positivo 3. Mapa de Espaços
verdes
Potencial
dinâmico
Obstrução e
modificação dos
fluxos de ar
Permeabilidade
urbana Negativo
4. Mapa de
Cobertura do solo
Movimento do ar frio
pelo relevo
Topografia e
vegetação Positivo
5. Mapa de
Paisagens naturais
Trocas de massas de
ar e efeitos nas
redondezas
Espaços abertos Positivo 6. Mapa de proximidade
a espaços abertos
Fig. 2 Estrutura de camadas do mapa climático urbano de João Pessoa/PB.
Camada 1 - mapa de volume das construções
A camada 1 refere-se à relação do volume das edificações com o armazenamento de calor.
As construções armazenam a energia solar (radiação direta e indireta) recebida durante o dia
e a liberam, gradativamente, ao longo da noite. Esta energia é responsável pela elevação da
temperatura do ar e das superfícies e precisa ser dissipada para a atmosfera, ocorrendo
principalmente à noite. Dependendo do volume que as edificações ocupem numa dada área
da cidade, elas podem obstruir o retorno da energia à atmosfera no período da noite e, diante
disso, prejudicar o resfriamento noturno. Isto também favorece o fenômeno “Ilha de Calor”
(Oke, 1981).
Para a elaboração da camada 1 foram utilizados dados de uso e ocupação do solo, a partir do
Mapa Urbano Digital da cidade, das Cartas Imagem Quickbird e de imagens de satélite do
programa GoogleEarth. Com o objetivo de determinar o volume de cada edificação
constante do Mapa Urbano digital, realizou-se um levantamento de dados em campo para
identificar o gabarito em altura das construções da cidade. Determinou-se a altura pela
contagem in loco da quantidade de pavimentos de cada construção e pela multiplicação do
dado coletado pelo valor 3 (altura média em metros de um pavimento).
No sistema de classificação climático, áreas com elevado volume de construções recebem
valores de classificação positivos por contribuírem de maneira significativa na elevação da
temperatura do ar e, de modo inverso, áreas com pouca ou nenhuma edificação recebem
valor. Na tabela 2 é demonstrado o impacto na carga térmica de áreas da cidade segundo
percentual de volume de construção e a respectiva valoração das classes climáticas numa
escala de 0 (Nenhuma construção) a 4 (alta concentração de edificações).
Carga Térmica Potencial Dinâmico
Mapa climático urbano da cidade de João Pessoa/PB.
Volume de construção
Topografia Áreas Verdes
Cobertura do solo
Paisagem Natural
Espaços abertos
Camada 2 - mapa de topografia
A topografia pode contribuir com a redução da temperatura do ar devido a mudanças de
altitude e de relevo. Para a avaliação da capacidade da topografia de reduzir os efeitos da
carga térmica, é considerado o gradiente térmico de temperatura do ar (0,6ºC/100m) na
classificação (Barry e Chorley, 2010). Desta forma, os valores designados no sistema de
classificação para a topografia são negativos e decrescentes a partir de determinadas
altitudes.
A análise dos efeitos da topografia da cidade de João Pessoa na redução da temperatura do
ar ocorreu por meio do mapa de curvas de nível. O mapa contém a informação das cotas
topográficas de toda a extensão territorial do município de João Pessoa, variando da máxima
de 71m a mínima de -17m. Considerou-se um benefício a redução de temperatura do ar,
ainda que pequeno, a partir de 50m.
Com estas informações, procedeu-se à elaboração do Mapa de Topografia que representa a
contribuição da topografia da cidade na redução da carga térmica, delimitando áreas urbanas
com valores negativos e nulos de acordo com sua classificação climática (Tabela 3).
Camada 3 - mapa de espaços verdes
Devido ao seu poder de arrefecimento da temperatura e de renovação do ar em espaços
urbanos, os espaços verdes (florestas, matas, bosques, etc.) cooperam com a redução da
carga térmica, mitigando seus efeitos adversos. Deste modo, para áreas da cidade cobertas
por superfícies verdes é atribuído um valor negativo no sistema de classificação climática.
A partir de dados espaciais da vegetação constantes no Mapa urbano digital, nas Cartas
Imagens Quickbird e em imagens de satélite do programa GoogleEarth foram identificadas
áreas verdes de alta rugosidade da cidade (Florestas, Matas, Bosques, etc.) para em seguida,
classificá-las quanto ao seu potencial dinâmico. Na tabela 4 é apresentada a classificação
definida nesta camada. As áreas verdes receberam um valor de classificação negativo devido
a seus efeitos de amenização climática na carga térmica da cidade. Todas as demais áreas
receberam um valor nulo.
Tabela 2 Classificação da camada 1
Carga Térmica Volume de Construções em porcentagem (%) Valoração
Nenhuma 0 (nenhuma construção ou área pavimentada) 0
Muito baixa 0 - 4 1
Baixa 4 - 10 2
Média 10 - 25 3
Alta 25 - 100 4
Tabela 3 Classificação da camada 2
Efeito na Carga Térmica Intervalo de altitudes Valoração
Sim 50 - 71 -1
Não 0 - 50 0
Camada 4 - mapa de cobertura do solo
A cobertura do solo diz respeito à quantidade de solo ocupado pelas construções na cidade
e tem relação direta com a permeabilidade do vento na estrutura urbana. Em geral, o
potencial de ventilação de uma área é inversamente proporcional à cobertura do solo, ou
seja, se uma dada região apresenta um alto índice de terrenos ocupados por edificações,
provavelmente terá um baixo potencial de ventilação (Silva, 1999). Deste modo, na
classificação climática, espaços com elevado número de edificações recebem valores
negativos, pois não contribuem com o potencial dinâmico.
Para elaboração desta camada, informações do Mapa urbano digital se fizeram necessárias.
No Mapa de Cobertura do Solo são ilustradas as áreas da cidade segundo sua classificação e
valoração quanto ao seu impacto no potencial dinâmico. Áreas densas receberam um valor
nulo enquanto que áreas pouco adensadas receberam valores negativos (Tabela 5).
Camada 5 - mapa de paisagens naturais
Do ponto de vista do escoamento das correntes de vento, a vegetação rasteira presente em
campos, parques e pastos pode ser benéfica devido a sua baixa rugosidade de superfície.
Podem favorecer os movimentos de ar que têm efeito no resfriamento da temperatura do ar
da cidade. Logo contribuem com o potencial dinâmico. Entretanto, nem todo tipo de
vegetação é capaz de produzir este efeito, devido ao fato de que grandes formações vegetais
tais como florestas, matas e bosques apresentam uma rugosidade considerada elevada,
similar até ao áreas edificadas (Olgyay,1998).
Deste modo, na camada 5 caracterizou-se a vegetação natural da cidade de João Pessoa,
tomando como base o atrito (rugosidade) causado pelo dossel vegetativo aos fluxos do vento
local. Matas e bosques receberam valores de classificação nulo por não contribuírem com o
potencial dinâmico. De modo contrário, áreas cobertas por vegetação rasteira receberam
valor de classificação positivo devido à pouca obstrução aos ventos, favorecendo então o
potencial dinâmico.
Na tabela 6 é demostrada a classificação e valoração da camada 5.
Tabela 4 Classificação da camada 3
Presença de espaços verdes Valoração
Sim -1
Não 0
Tabela 5 Classificação da camada 4
Solo coberto por
edifícios
Potencial de ventilação
do ar Cobertura do solo (%) Valoração
Baixo Alto 0 -30 - 2
Médio Médio 30 – 50 - 1
Alto Baixo >50 0
Camada 6 - mapa de proximidade à espaços abertos
Áreas urbanas localizadas próximas à orla marítima, à corpos d’água, à grandes espaços
abertos e à encostas se beneficiam dos movimentos da ventilação natural. Brisas marinhas e
movimentos de ar nas encostas são exemplos característicos destas áreas. Estas regiões
recebem uma classificação climática negativa devido a seus efeitos benéficos no potencial
dinâmico.
Para estabelecer a localização geográfica dos espaços urbanos abertos, utilizaram-se dos
dados espaciais da Camada 1 (Mapa de Volume de Construções) e da Camada 4 (Mapa de
Cobertura do Solo). Segundo o Sistema de Classificação Climática, as áreas da cidade que
obtiveram volume construído menor do que 5% na Camada 1 e cobertura de solo menor do
que 5% na Camada 4 foram classificadas como espaços urbanos abertos. A localização de
áreas intra-urbanas beneficiadas pela ventilação dos espaços abertos deu-se pela seleção de
regiões da Camada 4 com ocupação menor do que 30%. Quanto às encostas, por se tratar de
uma cidade com topografia praticamente plana, não tiveram contribuição no potencial
dinâmico.
O produto desta camada é o Mapa de Proximidade à espaços abertos. Apenas áreas com os
maiores valores negativos em cada mapa devem ser selecionadas, segundo o sistema de
classificação climático (Tabela 7).
Mapa climático urbano da cidade de João Pessoa.
Por meio da álgebra de mapas (operação adição) das camadas 1, 2 e 3 gerou-se um mapa
que representa a carga térmica da cidade com 10 classes climáticas. De modo similar, a
representação do potencial dinâmico da cidade foi determinada pela adição dos valores de
classificação das camadas 4, 5 e 6 na forma de um mapa com 06 classes climáticas.
O mapa climático urbano da cidade de João Pessoa/PB resulta da operação de adição dos
mapas de carga térmica e de potencial dinâmico. Esta operação resultou em 11 valores de
classificação climática, porém com o propósito de facilitar o entendimento dos aspectos
climáticos para o planejamento urbano, os valores extremos da escala de valores resultante
foram agrupados, enquanto que os valores médios foram mantidos. Deste agrupamento
resultaram 8 classes climáticas urbanas. Descreve-se na tabela 8 o processo desta adição e
as classes climáticas resultantes.
Tabela 6 Classificação da camada 5
Paisagem natural Valoração
Campos, pastos -1
Florestas, matas, paisagem urbana 0
Tabela 7 Classificação da camada 6
Proximidade a aberturas (Benefícios no potencial dinâmico) Valoração
Baixo 0
Médio -1
Alto -2
Tabela 8 Operação de adição dos mapas CT e PD e classes do UCmap.
Mapa Classificação Operação de
Adição
Resultado/
Agrupamento
Classes
climáticas
Car
ga
Tér
mic
a
(CT
)
-2
-1 -6
0 -5
1 -4 1
2 -3 2
3 -2 3
4 -1 4
0 0 5
Pote
nci
al
Din
âmic
o
(PD
)
-1 1 6
-2 2 7
-3 3 8
-4 4
-5
4 RESULTADOS
O mapa climático urbano da cidade de João Pessoa, com as respectivas classes climáticas
urbanas, é apresentado na Figura 3. Áreas da cidade foram agrupadas e categorizadas
segundo suas características topoclimáticas e seus efeitos no balanço de energia térmica da
cidade. Dessa maneira, distinguiu-se, claramente por meio do mapa, quais foram as áreas da
cidade que apresentam uma implicação negativa ou positiva no balanço de energia urbano.
Fig. 3 Mapa climático urbano da cidade de João Pessoa e descrição das classes.
Classe
Impacto no
conforto
térmico
Avaliação
1 Amenização
Moderada
Muito importante
para a amenização
climática
2 Amenização
Leve
Importantes na
circulação dos
ventos
3 Neutro
Não afeta o
aumento da
temperatura do ar
4 Elevação
Leve
Relevante
influência no
clima
5 Moderado Sem altas cargas
térmicas
6 Moderado
Forte
Conforto térmico
já prejudicado
7 Elevação
Forte
Efeitos negativos
no clima local
8 Muito Forte Efeitos críticos no
clima local
Legenda
Áreas da classe 1 são áreas vegetadas localizadas em elevadas altitudes ou próximas a corpos
d’água. Promovem a redução da temperatura do ar pelos efeitos do resfriamento adiabático,
da evapotranspiração das plantas e da presença de brisas provenientes de corpos d’água. A
classe 2 agrupa áreas que favorecem a renovação e circulação do ar, isto devido a presença
de matas, bosques, campos verdes e planícies fluviais. Aliada a absorção de parte da radiação
solar pela vegetação, a temperatura do ar tende a ser mais baixa. A classe 3 contém áreas
que não afetam o aumento da temperatura do ar.
A partir da classe 4 temos áreas que interferem negativamente no conforto térmico. Em
menor ou maior grau são caracterizadas por apresentarem edificações, pouca permeabilidade
(porosidade) da estrutura urbana a circulação dos ventos locais, escassez de vegetação e de
espaços abertos. Observa-se o fato da orla marítima contar com áreas da classe 8
caracterizadas pelo alto adensamento, a vegetação inexistente e a elevada impermeabilização
do solo o que favorece, fortemente, o surgimento do fenômeno “ilha de calor urbana”.
Com estes resultados pretende-se fazer uma compatibilização do crescimento urbano de João
Pessoa, ditado pelos atuais índices e diretrizes do planejamento urbano vigente, com o
conforto térmico da população para, em seguida, sugerir recomendações de planejamento
que possam orientar os gestores urbanos a tomar decisões embasadas na qualidade do
conforto humano e na higiene do ar.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Mesmo com a expressiva quantidade de dados coletados e tratados com a finalidade de
conceber o clima urbano da cidade de João Pessoa numa representação cartográfica, as
informações deste mapa ainda devem ser calibradas e ajustadas continuadamente, afim de
que se possa compreender, em todos os seus aspectos, a interação do clima local com a
realidade do ambiente urbano e apresentar recomendações ao planejamento urbano local.
Percebe-se que estando o crescimento urbano de João Pessoa ordenado pelos atuais índices
e diretrizes do planejamento urbano vigente, é provável que mais áreas da cidade
comprometam a qualidade de vida, o consumo de energia e a higiene do ar. Faz-se necessário
a aplicação de ferramentas de apoio a tomada de decisão na gestão urbana e o mapa climático
urbano pode ser uma delas. Quanto mais claro e preciso forem representados os fenômenos
climáticos e as suas relações com a estrutura urbana, mais objetividade poderá ter o gestor
em construir, organizar e gerenciar a cidade, uma vez que estas ações refletem
significativamente na sustentabilidade ambiental e no bem-estar da população.
6 REFERÊNCIAS
Alcoforado, M. J., Lopes, A., Andrade, H. e Vasconcelos, J. (2006) Orientações climáticas
para o ordenamento em Lisboa, Centro de Estudos Geográficos da Universidade de Lisboa,
Lisboa.
Barry, R. G.; Chorley R. J.; Atmosphere, Weather and Climate. Routledge; 9th edition
(2009).
Burghardt, R. Development of an ArcGIS extension to model urban climate factors. 2015.
101p. Tese (Doutorado em Arquitetura). Universidade de Kassel. Kassel. Alemanha. 2015.
Department Of Architecture, Cuhk – Urban Climatic Map and Standards for Wind
Environment – Feasibility Study – Working Paper 1A: Draft Urban Climatic Analysis Map,
2008. The Hong Kong University of Science and Technology. 156 p.
Ferreira, D. G.; Assis, E. S.; Katzschner, L.; Construção de um mapa climático analítico para
a cidade de Belo Horizonte, Brasil. Artigo apresentado no 7º Congresso Luso Brasileiro para
o Planejamento Urbano, Regional, Integrado e Sustentável. Maceió – Brasil. 2016.
Higueras, E. - Urbanismo Bioclimático. Barcelona: Gustavo Gili, 2006.
Hebbert, M.; Climatology for city planning in historical perspective. Elsevier B.V. Urban
Climate. journal homepage: www.elsevier.com/locate/uclim. 2014
Monteiro, C. A. De F. Teoria e clima urbano. São Paulo: FFLCH-USP, 1975. (Tese, Livre-
Docência em Geografia).
Nery, J.; Freire, T.; Andrade, T.; Katzschner, L. (2006) Thermal comfort studies in a humid
tropical city, Preprints of the 6th International Conference on Urban Climate – ICUC, 6.
Göteborg, 234-237.
Ng, E., Katzschner L. and Wang U. 2007. Initial Methodology of Urban Climatic Mapping
– Urban Climatic Map and Standards for Wind Environment – Feasibility Study, Technical
Report for Planning Department HKSAR, April 2007.
Olgyay, V. – Arquitectura e Clima: manual de diseño bioclimático para arquitectos y
urbanistas. Barcelona: Gustavo Gili, 1998.
Prata-Shimomura, A. R., Lopes, A. S. e Correia, E. (2015) Urban Climatic Map Studies in
Brazil: Campinas. In: Ng, E. e Ren, C. (Editors). The Urban Climatic Map: A Methodology
for Sustainable Urban Planning. 1ed. Taylor & Francis Group, New York, NY.
Oke, T. R. (1981) Canyon geometry and the nocturnal heat island: Comparison of scale
model and field observations, Journal of Climatology, 1, 237-254.
Ren, C., Ng, E. e Katzschner, L. (2011) Urban climatic map studies: a review. International
Journal of Climatology, 31, 2213–2233.
Silva, F. A. G. Da. O vento como ferramenta no desenho do ambiente construído: uma
aplicação ao nordeste do Brasil. 1999, 234 p. Tese (Doutorado em Arquitetura). Faculdade
de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1999.
VDI (Verein Deutscher Ingenieure) (2015) VDI-Guideline 3787, Part 1: Environmental
Meteorology - Climate and Air Pollution Maps for Cities and Regions. Berlin: VDI, Beuth
Verlag.
Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg, Stuttgart. Cartilha urbanística do clima –
Indicações para o plano diretor – seqüência 2. Tradução por Francisco de Assis Gonçalves
da Silva. São Paulo, Trabalho Programado 3, 1998. 194p. Título Original: Städtebauliche
Klimafibel Hinweise für die Bauleitplanung Folge 2.
