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Patrcia Silva Gomes

OCUPAO DO SOLO E MICROCLIMAS URBANOS: O CASO DE MONTES CLAROS - MG

Florianpolis SC 2008

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Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Programa de Ps-Graduao em Arquitetura e Urbanismo (PsARQ)

OCUPAO DO SOLO E MICROCLIMAS URBANOS: O CASO DE MONTES CLAROS - MG

Patrcia Silva Gomes

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina, como requisito parcial obteno do ttulo de Mestre em Arquitetura e Urbanismo.

rea de Concentrao: Tecnologia do Ambiente Construdo

Orientador: Prof. Roberto Lamberts

Florianpolis SC 2008

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OCUPAO DO SOLO E MICROCLIMAS URBANOS: O CASO DE MONTES CLAROS - MG

PATRCIA SILVA GOMES

Dissertao de Mestrado defendida e aprovada em 25 de abril de 2008, pela Banca Examinadora constituda pelos professores:

___________________________________________

Prof. Ph.D Roberto Lamberts PsARQ/ UFSC (Orientador)

___________________________________________

Prof. Dra. Eleonora Sad de Assis Escola de Arquitetura UFMG (Examinadora Externa)

___________________________________________

Prof. Dr. Fernando Oscar Ruttkay Pereira - PsARQ/ UFSC (Examinador 1)

___________________________________________

Prof. Dra. Sonia Afonso - PsARQ/ UFSC (Examinador 2)

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AGRADECIMENTOS,

A Deus, pela vida e seus ensinamentos. minha famlia: pais, irmos e av, por estarem sempre ao meu lado. Ao Professor Roberto Lamberts pela orientao. Ao funcionrio Saulo do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da UFSC pela ajuda na confeco dos abrigos. s pessoas que cederam os espaos para a colocao dos abrigos. Aos funcionrios do 5 DISMET e do Aeroporto pelo fornecimento dos dados climticos. Aos funcionrios da Prefeitura de Montes Claros pelas informaes e coleta de dados. Aos funcionrios da Copasa pelo fornecimento dos mapas e pelas informaes. Ao funcionrio do INPE pelo fornecimento das imagens de satlite. Ao Professor Expedito Ferreira da Unimontes pelas proveitosas orientaes. A Gisele Fagundes e ao Professor Antnio Wagner pela ajuda na formatao. Aos membros do Laboratrio de Conforto Ambiental da UFMG: a Professora Roberta Vieira pelo emprstimo da mquina fotogrfica com a lente olho de peixe; a mestranda Iara Santos na ajuda com o mtodo para o clculo do Fator de Viso de Cu; e a Professora Eleonora Sad Assis pelo auxlio terico, pelo emprstimo de material e por participar da banca. Aos professores Sonia Afonso e Fernando Oscar Ruttkay Pereira por participarem da banca.

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RESUMO

O trabalho refere-se ao clima urbano de Montes Claros, cidade situada no norte do estado de Minas Gerais, com cerca de 350 mil habitantes. O municpio possui o clima tropical sub-mido, sendo definido por duas estaes tpicas: vero quente com chuvas e estao seca prolongada.

O trabalho parte do pressuposto de que h uma ntima correlao entre as variveis climticas de temperatura e a umidade relativa (variveis - resposta), medidas em campo, e as variveis urbansticas (variveis explicativas) que so: Proporo de reas Permeveis e Impermeveis, Densidade Construda, Fator de Forma e Fator de Viso de Cu e da anlise qualitativa da topografia.

Os dados climticos foram medidos em onze pontos distintos da malha urbana, que representam diferentes padres de uso do solo no municpio, em trs perodos distintos: o vero quente e mido, o inverno ameno e seco, e estao mais seca, com temperatura elevada e baixa umidade. Os resultados encontrados mostram elevada correlao entre os dados, especialmente no perodo noturno, estendendo-se at a madrugada, o que permitiu a identificao da ilha de calor na cidade como fenmeno noturno. As correlaes encontradas foram mais significativas para as variveis de Densidade Construda, Fator de Forma e Fator de Viso de Cu.

As correlaes encontradas foram negativas para as reas verdes e positivas para as reas impermeveis, em todos os perodos medidos. As variveis levantadas se relacionam diretamente legislao urbanstica, e podem ser utilizadas como uma ferramenta para a incorporao dos dados do clima ao planejamento urbano do municpio.

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ABSTRACT

This work refers to the urban climate of Montes Claros, a city located in the north of Minas Gerais state in Brazil with about 350 mil inhabitants. The citys climate is sub-humid tropical, being defined by two typical seasons: warm summer with rain and prolonged dry season.

This work assumes the presupposed that there is an intimate relation between temperature climate variables and relative humidity (answer variables), measured on the field, and urban variables (explicative variables) which are: Proportion of Permeable and Impermeable Areas, Constructed Density, Form Factor and Sky View Factor and Topographic Qualitative Analysis.

The climate data was measured on eleven distinct points of the urban tissue, which represent different patterns of municipal ground use on three different periods: warm and humid summer; mild and dry winter; and drier season, with high temperatures and low humidity. The results show a high correlation between the data, especially during nighttime, extending through dawn, which allowed the identification of the heat island in the city as a nocturnal phenomenon. The correlations found were more significant in the Constructed Density, Form Factor and Sky View Factor.

The correlations found were negative for green areas and positive for impermeable areas, during all measured periods. The found data relates directly to the urban legislation, which allows it to be used as a tool for incorporating data from the climate to the urban planning of the city.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Modelo metablico do espao urbano. Adaptado pela autora..............20 Figura 2 Localizao geogrfica de Montes Claros. Adaptado pela autora........25 Figura 3 Fluxograma metodolgico.....................................................................29 Figura 4 Classificao Climtica de Kppen para o territrio brasileiro..............33 Figura 5 Articulao dos sistemas segundo os canais de percepo do SCU...36 Figura 6 Diagrama bsico do SCU......................................................................37 Figura 7 Esquema do balano de energia no ambiente urbano.........................40 Figura 8 Seo transversal genrica de uma tpica ilha de calor urbano...........43 Figura 9 Representao esquemtica da atmosfera urbana. Adaptado pela

autora....................................................................................................44 Figura 10 Formao da pluma de calor com a circulao de poluentes.

Modificado pela autora..........................................................................45 Figura 11 Fator de Viso de Cu ().....................................................................56 Figura 12 Efeito da vegetao nas transformaes da radiao..........................60 Figura 13 Valores de ganhos de calor para cada uma das superfcies................61 Figura 14 Gradientes genrico de vento em rea urbana, suburbana e rea

aberta ...................................................................................................64 Figura 15 Influncia do relevo na formao de microclimas.................................65 Figura 16 Diagrama Bioclimtico de Givoni associado Carta Psicromtrica.....67 Figura 17 Diviso territorial das mesorregies de Minas Gerais segundo o

IBGE.....................................................................................................74 Figura 18 Mesorregio do Norte de Minas Gerais com destaque para o municpio

de Montes Claros..................................................................................75 Figura 19 Radiao solar global diria - mdia anual tpica (Wh/m.dia)..............79 Figura 20 Alguns trechos das Avenidas Sanitrias, na figura (a) o curso dgua foi

enterrado, em (b) e (c) encontra-se canalizado....................................84 Figura 21 Vegetao e principais recursos hdricos do municpio........................85 Figura 22 Fases do crescimento urbano do municpio.........................................89 Figura 23 Vista da Praa Dr. Carlos e Shopping Popular ao fundo......................90 Figura 24 Zoneamento do municpio.....................................................................92 Figura 25 Imagem de satlite IKONOS de 2000 com a sobreposio dos pontos

medidos.................................................................................................94 Figura 26 Localizao do ponto dos Morrinhos....................................................94

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Figura 27 Caracterstica da ocupao no ponto da Catedral................................95 Figura 28 Os distintos perfis de ocupao no local: a esquerda os calades

centrais e a direita a Praa da Matriz....................................................96 Figura 29 Avenida Sanitria................................................................................. 97 Figura 30 Avenida Sanitria, prximo ao Senac ( esquerda) onde implantou-se o

ponto de medio..................................................................................97 Figura 31 Parque Municipal a mata frente e a lagoa ao fundo..........................98 Figura 32 Stios presentes na regio, ao fundo a vegetao nativa da Serra do

Ibituruna................................................................................................98 Figura 33 Entorno ao ponto localizado fora do permetro urbano.........................99 Figura 34 Lagoa Interlagos...................................................................................99 Figura 35 Ponto do Aeroporto.............................................................................100 Figura 36 Exemplo determinao das superfcies..............................................102 Figura 37 Identificao do nmero de pavimentos de cada edificao..............103 Figura 38 Em (a) representao esquemtica da abbada celeste, em (b)

diagrama de fator de forma de projeo equidistante.........................105 Figura 39 Imagem do local em projeo eqidistante (a). Relao entre a rea do

crculo e a rea da obstruo a partir do qual foram realizados os clculos (b)..........................................................................................106

Figura 40 rea de trabalho do Mapinfo, no detalhe o FVC calculado automaticamente pelo SIG..................................................................107

Figura 41 Abrigo utilizado na pesquisa. Ponto Senac.........................................110 Figura 42 Zoneamento em cada quadra para Catedral (a), Matriz (b), Avenida

Sanitria (c) e Senac (d).....................................................................120 Figura 43 Identificao das Superfcies urbanas em cada amostra (raio= 150

metros)................................................................................................125 Figura 44 Gabarito de cada edificao para a identificao da Densidade

Construda (Raio = 150 metros)..........................................................128 Figura 45 Identificao do Fator de Viso de Cu (FVC)...................................133 Figura 46 Localizao dos pontos do clculo do FVC........................................133 Figura 47 Mapa hipsomtrico..............................................................................134 Figura 48 Mdia horria em cada ponto sobre o Diagrama Bioclimtico de Givoni

e a Carta Psicromtrica para Montes Claros, resultados de janeiro 2007....................................................................................................145

Figura 49 Mdia horria em cada ponto sobre o Diagrama Bioclimtico de Givoni e a Carta Psicromtrica para Montes Claros, resultados de junho e julho 2007............................................................................................146

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Figura 50 Mdia horria em cada ponto sobre o Diagrama Bioclimtico de Givoni e a Carta Psicromtrica para Montes Claros, resultados de setembro 2007....................................................................................................146

Figura 51 Zoneamento Bioclimtico Brasileiro....................................................147

Apndice

Figura 1 Nebulosidade nos horrios de 10 e 16 horas respectivamente dia 19/01/07..............................................................................................177

Figura 2 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa% (b) para o dia 19/01/07..............................................................................................178

Figura 3 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 20/01/07. ..........179 Figura 4 Nebulosidade nos horrios de 10 e 16 horas respectivamente dia

21/01/07. ............................................................................................179 Figura 5 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 21/01/07............180 Figura 6 Nebulosidade nos horrios de 16 e 22 horas respectivamente dia

22/01/07. ............................................................................................181 Figura 7 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 22/01/07............182 Figura 8 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 23/01/07............183 Figura 9 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 24/01/07............184 Figura 10 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 25/01/07............185 Figura 11 Nebulosidade nos horrios de 16 e 22 horas respectivamente dia

26/01/07..............................................................................................185 Figura 12 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 26/01/07............186 Figura 13 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 27/01/07............187 Figura 14 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 28/01/07............188 Figura 15 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 25/06/07............189 Figura 16 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 26/06/07............190 Figura 17 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 27/06/07............191 Figura 18 Nebulosidade nos horrios de 09 e 21 horas respectivamente dia

28/06/07..............................................................................................192 Figura 19 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 28/06/07............192 Figura 20 Nebulosidade nos horrios de 09 e 21 horas respectivamente dia

29/06/07..............................................................................................192

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Figura 21 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) 29/06/07....................194 Figura 22 Nebulosidade nos horrios de 09 e 21 horas respectivamente dia

30/06/07..............................................................................................194 Figura 23 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 30/06/07............195 Figura 24 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 01/07/07............196 Figura 25 Nebulosidade nos horrios de 09 e 21 horas respectivamente dia

02/07/07..............................................................................................197 Figura 26 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 02/07/07............197 Figura 27 Nebulosidade nos horrios de 09 e 15 horas respectivamente dia

03/07/07..............................................................................................198 Figura 28 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 03/07/07............199 Figura 29 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 04/07/07............200 Figura 30 Nebulosidade nos horrios de 09 e 15 horas respectivamente dia

20/09/07..............................................................................................200 Figura 31 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 20/09/07............201 Figura 32 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 21/09/07............202 Figura 33 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 22/09/07............203 Figura 34 Nebulosidade nos horrios de 09 e 15 horas respectivamente dia

23/09/07..............................................................................................204 Figura 35 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 23/09/07............204 Figura 36 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 24/09/07............205 Figura 37 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 25/09/07............206 Figura 38 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 26/09/07............207 Figura 39 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 27/09/07............208 Figura 40 Nebulosidade nos horrios de 09 e 15 horas respectivamente dia

28/09/07..............................................................................................209 Figura 41 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 28/09/07............210 Figura 42 Temperatura do ar (a) e Umidade Relativa (b) para 29/09/07............211

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LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 Intensidade da ilha de calor...............................................................46 QUADRO 2 Categorias taxonmicas da organizao geogrfica do clima e suas

articulaes com o clima urbano. Adaptado pela autora.............................50 QUADRO 3 Escalas climticas e escalas de planejamento. ................................71 QUADRO 4 Dados Climticos de Montes Claros..................................................80 QUADRO 5 Modelos de assentamentos baseados na lei de uso e ocupao do

solo.....................................................................................................93

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LISTA DE GRFICOS

Grfico 1 Comparativo do ndice de Desenvolvimento Humano (IDH)............... 76 Grfico 2 Perodo de estabilizao das medidas...............................................109 Grfico 3 Teste comparativo do Abrigo da Pesquisa e do Abrigo do 5 DISMET

para os cinco dias consecutivos..........................................................112 Grfico 4 Mdia horria da temperatura durante os dez dias de medio de

janeiro de 2007................................................................................... 139 Grfico 5 Mdia horria da temperatura durante os dez dias de medio de junho

e julho de 2007. ................................................................................. 139 Grfico 6 Mdia horria da temperatura durante os dez dias de medio de

setembro de 2007. ............................................................................ 140 Grfico 7 Mdia horria da umidade relativa durante os dez dias de medio de

janeiro de 2007................................................................................... 140 Grfico 8 Mdia horria da umidade durante os dez dias de medio de junho e

julho de 2007...................................................................................... 141 Grfico 9 Mdia horria da umidade durante os dez dias de medio de setembro

de 2007.............................................................................................. 141 Grfico 10 Temperatura mdia do perodo de Janeiro ........................................143 Grfico 11 Temperatura mdia do perodo de Julho ...........................................144 Grfico 12 Temperatura mdia do perodo de Setembro. ...................................144 Grfico 13 Coeficientes de determinao obtidos entre densidade construda e

temperatura noturna (21 horas) para a medio de janeiro................149 Grfico 14 Coeficientes de determinao obtidos entre densidade construda e

temperatura noturna (21 horas) para a medio de junho e julho......149 Grfico 15 Coeficientes de determinao obtidos entre densidade construda e

temperatura noturna (21 horas) para a medio de setembro............149 Grfico 16 Coeficientes de determinao obtidos entre o FF e temperatura noturna

(21 horas) para a medio de janeiro.................................................150 Grfico 17 Coeficientes de determinao obtidos entre o FF e temperatura noturna

(21 horas) para a medio de junho e julho. ......................................150 Grfico 18 Coeficientes de determinao obtidos entre o FF e temperatura noturna

(21 horas) para a medio de setembro.. ..........................................150 Grfico 19 Coeficientes de determinao obtidos entre FVC e temperatura noturna

(21 horas) para a medio de janeiro.................................................151 Grfico 20 Coeficientes de determinao obtidos entre FVC e temperatura noturna

(21 horas) para a medio de junho e julho........................................151

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Grfico 21 Coeficientes de determinao obtidos entre FVC e temperatura noturna (21 horas) para a medio de setembro.............................................152

Grfico 22 Fatores de determinao obtidos entre taxa de cobertura vegetal e temperatura noturna (21 horas) para a medio de janeiro................153

Grfico 23 Fatores de determinao obtidos entre taxa de cobertura vegetal e temperatura noturna (21 horas) para a medio de junho e julho......153

Grfico 24 Fatores de determinao obtidos entre taxa de cobertura vegetal e temperatura noturna (21 horas) para a medio de setembro............153

Grfico 25 Fatores de determinao obtidos entre % de reas impermeveis e temperatura noturna (21 horas) para a medio de janeiro..................................................................................................154

Grfico 26 Fatores de determinao obtidos entre % de reas impermeveis e temperatura noturna (21 horas) para a medio de junho e julho. ............................................................................................................154

Grfico 27 Fatores de determinao obtidos entre % de reas impermeveis e temperatura noturna (21 horas) para a medio de setembro. ............................................................................................................154

Grfico 28 Fatores de determinao obtidos entre a UR% mxima e a taxa de cobertura vegetal (a) e a % de reas impermeveis (b) janeiro.........155

Grfico 29 Fatores de determinao obtidos entre a UR% mxima e a taxa de cobertura vegetal (a) e a % de reas impermeveis (b) junho.......... 156

Grfico 30 Fatores de determinao obtidos entre a UR% mxima e a taxa de cobertura vegetal (a) e a % de reas impermeveis (b) setembro.... 156

Grfico 31 Fatores de determinao entre a densidade construda e a temperatura mdia s 21 horas em janeiro (a), junho (b) e setembro (c)...............157

Grfico 32 Fatores de determinao obtidos entre a temperatura mdia s 21 horas de janeiro e o Fator de Forma (a) e o FVC(b) ..........................158

Grfico 33 Fatores de determinao obtidos entre a temperatura mdia s 21 horas de junho e a densidade construda (a) e o FVC (b)..................158

Grfico 34 Fatores de determinao obtidos entre a temperatura mdia s 21 horas de setembro e a densidade construda (a) e o FVC (b)............158

Grficos 35 Correlao entre cobertura vegetal e temperatura mdia s 15 horas (a) e Umidade Mdia Mxima e reas permeveis (b), janeiro..........159

Grficos 36 Correlao entre cobertura vegetal e temperatura mdia s 15 horas (a) e Umidade Mdia Mxima e reas permeveis (b), julho.............160

Grfico 37 Correlao entre cobertura vegetal e temperatura mdia s 15 horas (a) e Umidade Mdia Mxima e reas permeveis (b), setembro......160

Grfico 38 Correlao para as reas permeveis existentes utilizadas como referncia para a anlise do aumento das reas permeveis............161

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1 Distribuio populacional por dcada do municpio de Montes Claros com base nos dados Demogrficos do IBGE.......................................87

TABELA 2 Relao para a padronizao das medidas........................................109 TABELA 3 Demonstrando a partir dos critrios descritos a escolha do perodo

analisado.............................................................................................114 TABELA 4 Identificao das superfcies de ocupao em %...............................126 TABELA 7 Identificao da Densidade de ocupao em % ................................127 TABELA 8 Identificao do Fator de Forma (FF) em %.......................................129 TABELA 9 Identificao do Fator de Viso de Cu (FVC) em %.........................129 TABELA 9 Dados de Temperatura, Umidade, Velocidade e Direo dos ventos

medidos pela estao do 5 DISMET para os dias analisados em janeiro/2007.........................................................................................136

TABELA 10 Dados de Temperatura, Umidade, Velocidade e Direo dos ventos medidos pela estao do 5 DISMET para os dias analisados em junho-julho/2007............................................................................................137

TABELA 11 Dados de Temperatura, Umidade, Velocidade e Direo dos ventos medidos pela estao do 5 DISMET para os dias analisados em setembro/2007....................................................................................138

TABELA 12 Resultados encontrados aumento das reas Permeveis.................162

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LISTA DE SIGLAS

AMPS - rea Mineira do Polgono das Secas APP - reas de Preservao Permanente CEMIG - Companhia Energtica de Minas Gerais CODEVASF - Companhia de Desenvolvimento do Vale do Rio So Francisco COPASA - Companhia de Saneamento de Minas Gerais DISMET - Distrito Nacional de Meteorologia DOE Department of Energy EIV - Estudo de Impacto de Vizinhana ENCAC - Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construdo EPA Environmental Protection Agency FVC Fator de Viso de Cu HIRI - Heat Island Reduction Initiative IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica IDH - ndice de Desenvolvimento Humano INMET - Instituto Nacional de Meteorologia MA Modelo de Assentamento PDLI - Plano de Desenvolvimento Local Integrado PECPM - Plano Especial Cidades de Porte Mdio PEMAS - Plano Estratgico Municipal para Assentamentos Subnormais SCU Sistema Clima Urbano SE Setores Especiais SIG - Sistema de Informao Geogrfica SUDENE - Superintendncia de Desenvolvimento do Nordeste TGS - Teoria Geral dos Sistemas TRUCE Tropical Urban Climate Experiment UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais UNIMONTES - Universidade Estadual de Montes Claros WMO World Meteorological Organization ZC- Zona Comercial ZI- Zona Industrial ZR- Zona Residencial PMMC Prefeitura Municipal de Montes Claros

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SUMRIO

1. INTRODUO 18

1.1 Introduzindo uma Problemtica 19 1.2 Justificativa e Objetivos 25

2. REVISO DE LITERATURA 30

2.1 Aspectos do clima 31 2.2 O Clima urbano 34 2.3 As caractersticas do clima urbano e o balano de energia 38 2.4 A ilha de calor 41 2.5 Mtodos e escalas de abordagem em clima urbano 46 2.6 Reviso terica das principais abordagens em clima urbano 51 2.7 Aspectos da bioclimatologia urbana 56 2.7.1 Algumas caractersticas relacionadas forma urbana 56 2.7.2 A vegetao 59 2.7.3 As Massas de gua 62 2.7.4 Movimento das massas de ar 63 2.7.5 O relevo 65 2.8 Avaliao do conforto trmico exterior 66 2.9 Clima e planejamento urbano 68

3. CARACTERIZAO DA REA DE ESTUDO: A CIDADE DE MONTES CLAROS 73

3.1 Aspectos Gerais 74 3.2 Anlise dos condicionantes ambientais 77 3.2.1 Aspectos Climticos 77 3.2.2 O stio fsico da regio de Montes Claros 81 3.2.3 Levantamento da vegetao e dos cursos dgua significativos 81 3.4 Anlise dos Condicionantes Urbanos 86 3.4.1 O processo de urbanizao de Montes Claros 86 3.4.2 Anlise do Plano Diretor atual 90

4. MTODO DE TRABALHO 91

4.1 Estrutura dos pontos 41 4.2 Mtodo para a anlise dos padres de ocupao urbanstica 100 4.2.1 Identificao percentual das superfcies da ocupao urbana 101 4.2.2 Determinao da Densidade Construda 102 4.2.3 Determinao do Fator de Forma e do Fator de Viso do Cu 104 4.2.4 Anlise da Topografia 107

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4.3 Mtodo para a medio das variveis climticas 108 4.3.1 Os instrumentos utilizados e a calibrao dos equipamentos da pesquisa108 4.3.2 Mtodo para o levantamento das variveis climticas (temperatura e

umidade relativa) 113 4.4 Mtodo para a Avaliao do Conforto trmico dos locais analisados 115 4.5 Mtodo para Correlao entre as variveis climticas e urbansticas 116 4.6 Mtodo para a Proposio de outros cenrios de Ocupao 119 4.6.1 Mtodo para a criao do cenrio com a densidade construda mxima

permitida pela LUOS do municpio 119 4.6.2 Mtodo para a criao do cenrio com o aumento das reas permeveis121 4.6.3 Mtodo para a avaliao da temperatura-limite da zona de conforto 121

5. RESULTADOS E DISCUSSES 122

5.1 Resultados das Variveis fsico-urbansticas 123 5.1.1 Identificao das diferentes superfcies de ocupao e suas respectivas

porcentagens 123 5.1.2 Determinao da Densidade Construda 126 5.1.3 Determinao do Fator de Forma e do Fator de Viso do Cu 129 5.1.4 Caracterizao da altimetria dos pontos estudados. 134 5.1.4.1 Anlise da Topografia e dos ventos 135 5.2 Resultados das Variveis climticas (Temperatura e Umidade relativa) 136 5.3 Avaliao do Conforto trmico dos locais analisados 145 5.4 Correlao entre as variveis climticas e urbansticas 148 5.4.1 Comportamento das reas construdas 148 5.4.2 Comportamento das reas Verdes e Impermeveis 152 5.4.3 Anlise de Comportamento Climtico dos pontos centrais 157 5.5 Proposio de outros cenrios de ocupao baseados no poder preditivo

das equaes de regresso linear da rea central 161 5.5.1 Cenrio proposto: aumento das reas permeveis 161 5.5.2 Avaliao da temperatura-limite da zona de conforto trmico 162 5.6 Consideraes Finais 163

6. CONCLUSES E RECOMENDAES 165

Referncias 171 Apndice 177

18

11 INTRODUO

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1. INTRODUO

1.1 Introduzindo uma Problemtica

Nesse incio de sculo, muitas cidades tm acumulado vrios problemas ambientais como conseqncia da chamada Realidade Urbana 1. Diante dos problemas urbanos e ambientais que incidem diretamente no cotidiano da populao, comprometendo os padres de qualidade de vida, os diversos atores (planejadores, tcnicos e sociedade) so desafiados a pensar a cidade: que futuro desejado para essas?

No se trata apenas de uma frase de efeito, mas sim da constatao de que, apesar dos inmeros desafios, preciso procurar alternativas para que o crescimento urbano possa ocorrer sem causar tantos prejuzos sociais e ambientais.

No atual contexto da modernidade capitalista, as cidades refletem seu posicionamento frente ao mercado global. Paradoxalmente, o meio urbano - local privilegiado para a difuso do progresso e das inovaes, o espao para a materializao de um modo de vida urbano industrial, que marcado pelo uso indiscriminado de recursos naturais, consumo, desperdcio, gasto de energia e pela predominncia dos interesses privados e individuais em detrimento dos interesses pblicos e coletivos. Contudo, dado ao agravamento dos problemas ambientais, fortes iniciativas de mudana desse posicionamento podem ser percebidas, especialmente nos pases desenvolvidos.

As cidades so, cada vez mais, o lugar de moradia, vida e trabalho da maioria da populao mundial, estima-se que o nmero de habitantes em reas urbanas no mundo seja em torno de 50% (MENDONA, 2003a: 175). Esse crescimento se mostra mais intenso nos pases em desenvolvimento como o caso do Brasil.

Seguindo o pensamento sistmico e utilizando teorias da ecologia humana2, pode-se dizer que ao intervir sobre a natureza, a partir das relaes econmicas e sociais estabelecidas, o homem cria condies para a modificao do meio natural

1 A Realidade Urbana mencionada por Lefebvre (1999) como sendo o resultado do processo de

industrializao e de urbanizao das cidades.

2 A ecologia humana definida por Lawrence (2003) como o estudo das interaes dinmicas entre

as populaes e as caractersticas fsicas, biticas, sociais e culturais do seu ambiente.

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preexistente levando criao do que Lefebvre (1969) denominou de natureza segunda como sendo aquela constituda pela cidade e pelo urbano.

Santos (1993) observa que as alteraes provocadas pelo processo de urbanizao sobre o meio ambiente criaram em cada local um meio geogrfico artificial (grifo nosso). Em contrapartida, a natureza reage do seu modo, a essa ao antrpica, mostrando, por vezes, sinais de colapsos, sobretudo atravs do tratamento incorreto dado aos recursos naturais. Como conseqncia, constata-se que uma srie de impactos tm sido comuns, com destaque para aqueles relativos ao sistema atmosfrico.

Segundo Andrade (2005), tomando-se o espao urbano como um ecossistema - o ecossistema urbano - pode-se dizer que este rene elementos biticos, abiticos (como o clima), e tambm fatores scio-culturais, que, ao interagirem, condicionam a populao humana.

Newman (1999) analisa o sistema urbano como uma extenso do modelo metablico, figura 1. De acordo com seu modelo, pode-se dizer que as aglomeraes urbanas demandam grande quantidade de recursos externos cidade (inputs), como por exemplo, matrias-primas, gua, alimento e energia que so transformados, sob diversas formas, para suprir as necessidades econmicas, a produo industrial, a dinmica urbana e as demandas sociais por habitao, abastecimento, resultando na liberao de grandes quantidades de resduos (outputs) como lixo, poluio das guas, emisso de poluentes (veicular e industrial) e produo de calor.

Figura 1 Modelo metablico do espao urbano. Adaptado pela autora. Fonte: NEWMAN, 1999, p. 222.

Habitabilidade

Sade Educao Habitao

Lazer Input Entrada de Recursos

Recursos naturais Alimentos Energia

Demais recursos

Dinmica Urbana

Prioridades Econmicas

Output Sada de Resduos

Recursos naturais Alimentos Energia

Demais recursos

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Assim, os problemas ambientais decorrentes da urbanizao trazem prejuzos no apenas para o meio ambiente como tambm para a qualidade de vida do ser humano. Andrade (2005) coloca que a melhoria nos padres de qualidade de vida requer decises de planejamento que levem em considerao a otimizao no uso dos recursos naturais (inputs) e a diminuio na quantidade de resduos (outputs) produzidos.

Nesse sentido, Assis (2005) relaciona dados de autores como Changnon (1992)3 e Oke (1994)4 para comentar sobre o possvel impacto em nvel regional e/ou global trazido pela ocupao urbana sobre o sistema atmosfrico. Segundo Assis (2005:93):

A grande quantidade de energia usada nas reas urbanas as transforma nas maiores fontes indiretas de produo de gases causadores do efeito estufa. [...] Estudos realizados com sries climticas dos ltimos 100 anos da rede meteorolgica mundial sugerem que o incremento mdio observado na temperatura do planeta poderia ser devido urbanizao. Apesar de ser polmica a idia da influncia da urbanizao na mudana climtica global, alguns autores levantam a questo de que os climas urbanos podem representar um microcosmo dos climas de larga escala do futuro, tendo em vista o processo de aquecimento global e os pesquisadores geralmente concordam sobre o impacto do ambiente construdo no clima, pelo menos em nvel local ou mesoclimtico.

Desta forma, a urbanizao acelerada engendrou considerveis alteraes na atmosfera urbana, o que levou inmeros pesquisadores a observar que nas cidades as temperaturas so geralmente mais elevadas do que nas reas rurais circunvizinhas. Essas diferenciaes microclimticas so resultados do uso intensivo do solo, impermeabilizao excessiva, adensamento e verticalizao nas reas centrais, substituio de reas verdes por reas construdas e podem causar desconforto trmico, variaes no regime de precipitaes, maior consumo de energia, alm de comprometer o equilbrio trmico em uma escala maior. Assim, a sociedade e, especialmente, os mais empobrecidos, passam a conviver com vrios problemas urbanos e se tornam vulnerveis a uma srie de impactos severos.

Segundo Lombardo (1985:15):

3 CHANGNON, S. A. Inadverted weather modification in urban areas: lessons for global climate

change. Bulletin American Meteorological Society, n. 73, p. 619-627, 1992.

4 OKE, T. R. Keynote Address. In: Technical Conference on Tropical Urban Climates, 1993, Dhaka,

Bangladesh. Report... Geneva: WMO TD, n.647, WCASP 30, p. xxiii-xxvii, 1994.

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Fenmenos inter-relacionados como a ilha de calor, poluio do ar, chuvas intensas, inundaes, desabamentos passam a fazer parte do cotidiano urbano, sobrepondo mais um fenmeno aos demais, fazendo com que a populao se defronte com essa natureza alterada e conviva diariamente com os problemas dela decorrentes.

No caso brasileiro, preciso considerar o rpido processo de urbanizao a partir de meados da dcada de 1950, em decorrncia da poltica nacional de desenvolvimento industrial que, aliada ao capital internacional, produziu a concentrao espacial da indstria e, por conseqncia, da oferta de emprego, o que resultou na alterao significativa da estrutura social do pas - marcando a transio de uma sociedade tipicamente agrcola, como era na da dcada de 1940, para uma sociedade urbano-industrial na dcada de 60.

Esse fato estimulou a concentrao demogrfica nas metrpoles e engendrou uma vertiginosa perda na qualidade de vida, porque os investimentos pblicos e a poltica urbana adotada no conseguiram suplantar a extensiva ocupao do territrio e a demanda por habitao e infra-estrutura. Alguns autores como Bonduki (1997) colocaram que a expanso econmica e o mito do progresso subjugaram a necessidade de planejamento de carter social ou ambiental, resultando no que Santos (1993) denominou de urbanizao corporativa 5.

Contudo, a partir da dcada de 80, as estratgias de desconcentrao industrial, aliado a fatores como o deslocamento da oferta de empregos e a escolha de muitos, em especial da classe mdia, em residir e trabalhar longe das grandes cidades, fizeram gerar no pas um fluxo migratrio em direo a novas reas de fronteira econmica, ou cidades de porte mdio, geralmente, plos regionais, fruto direto de um processo de desmetropolizao6.

Assim, enquanto as cidades mdias cresciam em taxas expressivas7, as metrpoles, que j haviam passado pela expanso, inchavam; estruturando-se uma rede urbana com pequenas, mdias, grandes e gigantescas cidades.

5 Santos (1993) definiu a urbanizao corporativa como aquela empreendida sob o comando dos

interesses das grandes firmas, constituindo-se num receptculo das conseqncias de uma expanso capitalista devoradora de recursos pblicos, uma vez que estes so orientados para os investimentos econmicos, em detrimento dos gastos sociais.

6 Santos (1993) observa que o processo de desmetropolizao segue paralelo ao de metropolizao,

haja visto que as cidades grandes tambm continuaram a crescer.

7 Maricato (2001) aponta que o Censo do IBGE de 2000 constatou taxas de crescimento urbano de

4,8% para as cidades mdias e de 1,3% para as metrpoles.

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O crescimento urbano das cidades brasileiras baseou-se, de uma forma geral, na relao centro-periferia. Assim, a ao especulativa determinou o crescimento horizontal extensivo com inmeros vazios urbanos internos deixados para a valorizao imobiliria, resultando no aumento desmesurado da mancha urbana e maior demanda por infra-estrutura para atender reas cada vez mais distantes.

Essa dinmica define formas de segregao scio-espacial, pois populao de baixa renda resta a ocupao em reas perifricas (sem regularizao fundiria), ou em locais de preservao ambiental, como encostas ou margens de rios, tornando-a sujeita marginalidade econmica e social e passvel das conseqncias dos problemas ambientais. Tambm as reas centrais passaram por uma ao especulativa, na qual a busca por melhor localizao e infra-estrutura estimulou o uso intensivo do solo, resultando no adensamento e verticalizao devido grande valorizao imobiliria.

Assim, diante dos problemas configurados, o planejamento apresenta-se como alternativa para solucionar os impasses urbanos. O Estatuto da Cidade8 procurou dar um novo enfoque aos Planos Diretores com a busca pela cidade sustentvel, a valorizao da funo social da propriedade urbana e a participao social no processo de planejamento urbano da cidade, atravs do oramento participativo, por exemplo. Nesse contexto, a obrigatoriedade de elaborao ou reviso dos planos diretores municipais soou como um convite para se pensar a cidade, tornando-se uma grande oportunidade para que as questes referentes qualidade ambiental fossem includas no planejamento urbano.

Nesse contexto, os mtodos do urbanismo bioclimtico que partem da compreenso das condies ambientais (insolao, iluminao natural, ventos, vegetao) e urbanas (sistema virio, reas livres, estrutura urbana) so importantes para a definio de diretrizes de planejamento urbano que levem em considerao a capacidade de suporte de adensamento, a gerao de rudo urbano, a demanda do sistema de transportes, as relaes com o stio natural, as prprias implicaes dos domnios morfoclimticos.

Mais especificamente, o estudo do clima urbano tem se mostrado uma importante contribuio para que os aspectos relativos qualidade ambiental sejam

8 O Estatuto da Cidade, Lei Federal 10.257 de 2001, veio regulamentar os artigos 182 e 183 da

Constituio Federal de 1988, referentes poltica urbana, estipulando que as cidades com populao acima de 20.000 habitantes deveriam elaborar seus Planos Diretores.

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tratados de forma mais adequada no Plano Diretor. Tal estudo permite associaes tanto com o planejamento das reas livres, do qual so derivadas questes como o zoneamento, a preservao ambiental, a expanso urbana, etc; quanto das reas construdas, que relacionam-se ao Uso e Ocupao do Solo e ao Cdigo de Edificaes, podendo contribuir para a criao de ndices urbansticos mais adequados em termos da orientao solar, insolao e iluminao natural e ventilao.

Contudo, apesar da evidente relao entre os efeitos climticos e o crescimento urbano, poucos desdobramentos prticos so estabelecidos entre esses dois campos temticos na busca por uma maior sustentabilidade urbana, especialmente no caso brasileiro, onde a complexidade do prprio processo de urbanizao somada s condies climticas de tropicalidade. Na viso de Andrade (2005), essa relao insuficiente, quer pela incapacidade dos climatologistas em integrar o seu trabalho numa perspectiva ambiental mais ampla, quer pela reduzida importncia dada s temticas ambientais nas abordagens sociolgicas e econmicas do espao urbano.

Porm, alguns autores como Lombardo (1985) e Duarte (2000) avaliam que a valorizao dos estudos do clima urbano no planejamento depende de mudanas de ordem poltica, atravs de alternativas normativas orientadas para a melhoria da eficincia energtica e alternativas construtivas atravs da criao de diretrizes de projeto comprometidas com o conforto ambiental. A incorporao dessas questes prtica do planejamento e projeto urbano mostra-se menos onerosa do que os custos decorrentes de problemas climticos, tais como a demanda pelo consumo de energia para a climatizao, ou as perdas materiais e humanas frente aos impactos ambientais severos.

A partir desses desdobramentos, o presente estudo desenvolve-se tomando como caso de estudo o clima urbano de Montes Claros, cidade que se localiza no norte do estado de Minas Gerais, conforme mostra a figura 2.

O municpio possui uma populao estimada em 348.991 habitantes9 e o principal plo da regio Norte de Minas Gerais. A sua temperatura mdia normal anual de 24,2C e seu tipo climtico o tropical sub-mido sendo definido por duas estaes tpicas: um vero quente com chuvas e uma estao seca

9 Dados do IBGE (2006).

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prolongada. Devido distribuio irregular das chuvas, o municpio est includo na rea Mineira do Polgono das Secas (AMPS).

Figura 2 Localizao geogrfica de Montes Claros. Adaptado pela autora. Fonte: Arquivo Digital da Prefeitura Municipal de Montes Claros (PMMC), 2006.

1.2 Justificativa e Objetivos

O trato dos problemas ambientais urbanos requer uma anlise interdisciplinar devido complexidade dos fenmenos relacionados. Assim, os trabalhos nessa rea demandam respostas no sentido de instituir uma ocupao do solo mais comprometida com a qualidade ambiental. Nesse contexto, o estudo do clima urbano busca o desenvolvimento de mtodos que se integrem ao planejamento e projeto da cidade, tendo em vista a melhoria de suas condies fsico-ambientais. Tais mtodos so denominados de preditivos, devido capacidade de relacionar a avaliao do desempenho ambiental com as caractersticas da forma urbana.

Os estudos na rea de clima urbano se justificam pelas informaes que podem oferecer para orientar a adequao da legislao urbanstica. Alm de se inserir no que diz respeito melhoria do conforto bioclimtico dos espaos pblicos e na reduo do consumo de energia.

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Este trabalho busca de forma pioneira analisar o clima urbano da cidade de Montes Claros MG, buscando identificar as caractersticas da ocupao urbana mais diretamente relacionadas s variaes microclimticas. A hierarquizao dessas caractersticas pode ser til ao planejamento urbano.

A escolha da cidade como caso de estudo se justifica pelo fato desta reunir uma srie de caractersticas relevantes para a anlise do ambiente trmico, tais como:

Por se tratar de uma cidade de porte mdio, com um crescimento demogrfico bastante expressivo. Dessa forma, os resultados aqui buscados podero ser melhor aproveitados no planejamento urbano, do que em cidades com realidades urbanas mais consolidadas.

Pelas caractersticas do seu crescimento urbano atual, orientado para a renovao de usos em algumas reas de ocupao j consolidadas, expanso da ocupao, crescimento expressivo de novas centralidades e um considervel incremento da verticalizao.

Por apresentar-se como um local propcio aplicao de tais estudos, j que o municpio apresenta no seu rigor climtico uma grande peculiaridade, capaz de gerar desconforto trmico, um consumo de energia para climatizao quase que inevitvel e possibilidades de problemas de sade na populao.

Alm desses aspectos, a escolha do caso de estudo se justifica pelo maior conhecimento das caractersticas do local e pela facilidade de trabalho.

Assim, o objetivo geral do trabalho analisar a variao temporal e causal do clima urbano da cidade de Montes Claros, atravs da medio dos dados climticos de temperatura e umidade relativa em diferentes locais tomados para o estudo, e correlacionar esses dados aos parmetros urbansticos de cada local.

Para alcanar tal objetivo fez-se necessrio: Caracterizar os aspectos urbanos e ambientais do municpio de Montes

Claros, atravs de uma anlise exploratria e bibliogrfica, dando suporte para a criao de mapas temticos necessrios para a compreenso do clima urbano.

Medir de forma simultnea os dados climticos de temperatura e umidade relativa.

Quantificar as variveis urbansticas de cada local estudado.

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Analisar e discutir o comportamento climtico dos locais estudados, sobretudo no que se refere ao comportamento das reas verdes e das reas construdas.

Correlacionar as variveis climticas s variveis urbansticas buscando formas de aplicao ao planejamento urbano, inclusive sob o ponto-de-vista preditivo, ou seja, da criao de outros cenrios de ocupao.

Analisar a situao de conforto trmico exterior nos locais estudados.

A figura 3 apresenta o fluxograma metodolgico seguido pelo estudo. Para a medio climtica em campo foram selecionados dez pontos da malha

urbana que representassem tipologias de ocupao do solo existentes no municpio. Escolheu-se tambm um ponto fora do permetro urbano, na sada da BR 135, de modo a servir como um comparativo com os demais pontos da malha urbana, j que a ilha de calor implica nas diferenas trmicas entre a cidade e o campo (terreno natural) circunvizinho.

Foram realizados trs ciclos de medio, todos no ano de 2007. O primeiro, em janeiro, abrangendo a situao de vero quente e mido, o segundo, em junho e julho, abrangendo o inverno com temperaturas amenas e baixa umidade, e o terceiro, em setembro, situao com temperatura elevada e baixa umidade.

Partiu-se da premissa de que h uma ntima correlao entre os microclimas urbanos e algumas variveis relacionadas ao uso e ocupao do solo. A hiptese central de que as variveis climticas (variveis resposta) deveriam ser descritas pelas variveis urbansticas (variveis explicativas) utilizadas no estudo. Portanto, procurou-se utilizar no estudo algumas variveis urbansticas diretamente relacionadas com a abordagem terica da ilha de calor.

De acordo com Oke (1981), as principais caractersticas da forma urbana envolvidas no balano energtico na camada limite urbana so a geometria urbana e as propriedades trmicas dos materiais.

Baseados nessa abordagem foram escolhidos como parmetros urbansticos do estudo os seguintes aspectos:

Identificao e quantificao das diferentes superfcies de ocupao urbana, enquadrando-as nas seguintes categorias: reas edificadas; reas permeveis - arborizadas, gramadas, solo natural e britado; reas impermeveis - pavimentadas, caladas e asfaltadas; e corpos dgua. A

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identificao das superfcies de ocupao est intimamente relacionada s propriedades trmicas dos materiais, o que justifica a sua abordagem.

Caracterizao da geometria urbana avaliada atravs do Fator de Viso do Cu (FVC). A geometria urbana diz respeito ao arranjo construtivo das edificaes e inclui as relaes volumtricas entre os edifcios e as dimenses do sistema virio.

Determinao da densidade construda. Como a densidade de edificaes relaciona-se diretamente presena da massa construda, a abordagem desse parmetro torna-se importante para a anlise da inrcia trmica.

Caracterizao da topografia nos pontos estudados - o que permite a identificao da influncia do terreno natural nos caminhos de vento e nas condies climticas de cada ponto.

Como as caractersticas levantadas se relacionam diretamente ocupao urbana, o trabalho apresenta uma importante interface com o planejamento urbano, incluindo aqui a legislao urbanstica.

Algumas dificuldades foram encontradas no desenvolvimento do trabalho, o que justifica a opo pelos caminhos seguidos. Dentre estas, a impossibilidade de trabalhar com mais amostras de ocupao urbana devido s limitaes materiais e o tempo da pesquisa.

Devido ausncia de um levantamento aerofotogramtrico recente foi necessrio adotar as imagens de satlite de alta resoluo Ikonos (2005) associadas ao mapa imobilirio para a identificao dos parmetros de ocupao.

A varivel da direo e velocidade do vento foi tratada no contexto da cidade, buscando identificar os principais caminhos de ventilao, tendo em vista os aspectos da morfologia do stio urbano.

Assim, o trabalho em questo se estrutura da seguinte forma: No Captulo 2 tem-se a Reviso da Literatura no qual abordou-se,

primeiramente, a caracterizao do clima urbano, dos mtodos e escalas de anlise; em seguida, apresentou-se os aspectos da bioclimatologia urbana diretamente relacionados ao clima, e, por fim, buscou-se avaliar as formas de aplicao do clima ao planejamento urbano.

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O Captulo 3 aborda a Caracterizao da rea de estudo. Primeiramente, so colocadas as caractersticas gerais do municpio. Em seguida, tem-se a anlise dos condicionantes fsico-ambientais e dos condicionantes urbanos.

O Captulo 4 trata do Mtodo de Trabalho e traz a descrio dos mtodos utilizados para a determinao das variveis urbansticas e climticas. Em seguida, so apresentados os mtodos para a anlise dos resultados e criao dos cenrios de ocupao propostos.

O Captulo 5 trata da Anlise e Discusso dos Resultados no qual so analisados e discutidos os resultados das variveis urbansticas e das variveis climticas. Em seguida, o captulo traz as correlaes entre estas variveis. Por fim, analisa-se os resultados da avaliao do conforto trmico e dos cenrios de ocupao propostos.

Finalmente, o Captulo 6, apresenta as Concluses do trabalho, os desdobramentos da pesquisa e as recomendaes para outros estudos.

Reviso de Literatura

Premissas

Modelo Campo Estatstica

Mtodo

Levantamento de dadosVariveis urbansticas:Superfcies de ocupao, FVC,

Densidade construda, Topografia.

Levantamento de dadosVariveis climticas:Temperatura, Umidade relativa

Correlao linear Anlise qualitativaVariveis urbansticas x climticas temporal e espacial da ilha de calor

Proposio de outros cenrios de ocupao

Avaliao do conforto

Anlise dos resultados e concluses

trmico exterior

Figura 3 Fluxograma metodolgico. Fonte: arquivo pessoal da autora.

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22 REVISO DE LITERATURA

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2. REVISO DE LITERATURA

2.1 Aspectos do clima

O ambiente urbano engloba variveis naturais, construdas, econmicas e sociais, podendo ser abordado sob pontos de vista diversos (ANDRADE, 2005:69). O clima um dos componentes da varivel natural que influencia as condies do meio urbano e por este influenciado. Segundo a definio de Sorre, em 1937, o clima pode ser entendido como a sucesso habitual dos estados atmosfricos (tipos de tempo) sobre um determinado lugar.

O estudo do comportamento climtico e sua aplicao ao ambiente construdo desenvolvem-se na base terica do enfoque bioclimtico em arquitetura. Romero (2001:12) coloca que o estudo da bioclimatologia agrupa questes referentes biologia, ecologia, climatologia, e tambm s interaes com arquitetura e o desenho urbano. Considerando esses aspectos, a autora descreve que:

A biologia, ou a ecologia, contribui para o entendimento da fisiologia humana no que diz respeito sua inter-relao com o ambiente trmico. Trata, pois, dos mecanismos homeostticos da regulao trmica. J a climatologia, ou meteorologia, contribui para a explicao das variveis da atmosfera, ou do clima, que afetam a percepo trmica do homem. [...] A arquitetura, ou o desenho urbano, busca definir as condies ambientais, do meio natural e construdo, que melhor satisfaam s exigncias de conforto trmico do homem.

O envolvimento dessas variveis apresenta uma implicao direta na sade humana, nas sensaes de conforto trmico e na qualidade sanitria do ambiente. Dessa forma, o clima pode ser considerado como uma componente para a qualidade de vida.

Os elementos atmosfricos do clima que influenciam nas condies da bioclimatologia so: a radiao solar, a temperatura, a umidade do ar, as precipitaes e os movimentos do ar.

A radiao solar a energia irradiada pelo sol. Ao penetrar pela atmosfera a radiao sofre distintas transformaes resultando em energia radiante de ondas curtas e longas, cujo balano energtico condiciona a temperatura local.

A temperatura do ar o resultado da interao entre a radiao solar recebida e as diferentes caractersticas da superfcie terrestre.

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A umidade do ar condicionada pelo movimento das massas de ar atravs da evapotranspirao, a partir do aquecimento das superfcies, e da evaporao da gua dos oceanos, rios, lagos e mares devido radiao solar. As massas de ar, geralmente se deslocam dos locais mais frios para os mais quentes, ou ainda de locais com maior presso para os de presso mais baixa.

A precipitao est condicionada condensao de vapor dgua provocada pela instabilidade devido a potenciais aumentos de temperatura e umidade de uma camada de ar. Essa situao de estabilidade ou instabilidade rege o deslocamento vertical da camada de ar.

O movimento do ar determinado por diferena de presso atmosfrica entre uma zona de presso mais alta para outra mais baixa. O movimento vertical do ar quantitativamente pequeno, e a componente horizontal do movimento do ar (vento) mais sensvel. Segundo Assis (1990), o vento o principal agente responsvel pela disperso de poluentes na atmosfera concorrendo ainda para o transporte de quantidades meteorolgicas, modificando, dessa forma, a distribuio de outros parmetros, como a temperatura do ar e a precipitao.

A interao desses elementos atmosfricos do clima com outros fatores geogrficos tais como a latitude, longitude, altitude, superfcie terrestre e as massas dgua, configura os diversos tipos de climas regionais que podem ser agrupados em grandes grupos de acordo com suas caractersticas comuns. A figura 4 relaciona a classificao climtica proposta por W. Kppen.

Assim, as condies de conforto trmico exigem requisitos diferenciados para adaptar-se aos diversos tipos climticos, o que requer a aplicao dessas condies bioclimticas ao projeto e planejamento urbano. Monteiro (1976:132-133) comentando sobre a internacionalizao (padronizao) da arquitetura coloca:

De duas uma: ou essas edificaes dispem de uma tecnologia de conforto to especializada a ponto de anular completamente a realidade climtica, ou h lugares onde o grau de desconforto enorme [...] Se criarmos cidades padronizadas universalmente, teremos que ter os recursos e as tcnicas para anular a natureza ou pagaremos alto preo pelo desconforto10 criado.

10 importante fazer um parntese para conceituar o conforto trmico. Segundo a ASHRAE (1993) o

conforto trmico um estado de esprito que reflete a satisfao com o ambiente trmico que envolve a pessoa. Se o balano de todas as trocas a que est submetido o corpo for nulo e a temperatura da pele e suor estiverem dentro de certos limites, pode-se dizer que o homem sente conforto trmico.

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Dessa forma, as caractersticas climticas de cada local devem ser estudadas de forma a obter informaes para tornar operacional a construo de ambientes internos e externos (urbanos) mais adequados ao bem-estar e sade humana.

Figura 4 Classificao Climtica de Kppen para o territrio brasileiro. Fonte: Guia Internet Brazil, 1999.

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2.2 O Clima urbano

A interao entre o clima regional, a morfologia urbana e as atividades urbanas criam condies capazes de modificar as caractersticas climticas locais, fazendo gerar um clima prprio convencionalmente chamado de clima urbano. Assim, segundo Monteiro (2003), o clima urbano pode ser entendido, como um sistema que abrange um fato natural (clima local) e um fato social (a cidade).

A noo de que o homem, atravs da construo do espao fsico da cidade, produz meios para alterar as caractersticas locais do clima, motivou o desenvolvimento de um novo ramo na climatologia denominado de climatologia urbana.

As primeiras observaes realizadas por Luke Howard, em 1883, revelam que as temperaturas nas cidades so frequentemente mais elevadas do que nas reas rurais circunvizinhas. Desde ento, foram realizados vrios estudos de climatologia urbana buscando evidenciar as caractersticas do fenmeno, suas origens e conseqncias. O desenvolvimento de tais trabalhos revelou a necessidade de criao de modelos, a definio de escalas de abordagem e a consolidao de diferentes mtodos de estudo.

A climatologia urbana uma rea interdisciplinar, onde se cruzam contribuies de especialistas de diferentes domnios como a Geografia, a Arquitetura, o Urbanismo, a Engenharia e Meteorologia com abordagens de trabalho distintas. Nesse sentido, Duarte (2000: 35) expe:

Do ponto de vista do climatologista, o principal interesse estudar o impacto da rea urbana na atmosfera. Para o planejamento urbano e o projeto de edifcios o interesse maior est na direo oposta, ou seja, estudar os impactos da atmosfera urbana nos aspectos funcionais, econmicos e de segurana do ambiente edificado na sade e bem-estar de seus ocupantes.

No Brasil, um dos principais modelos tericos desenvolvidos para a compreenso do clima urbano foi o de Monteiro (1976) denominado de Sistema Clima Urbano (SCU). O modelo foi elaborado a partir das bases da Teoria Geral dos Sistemas (TGS) de Ludwig Von Bertalanffy. A abordagem sistmica foi considerada por Monteiro (1976) de fundamental importncia para a renovao geogrfica e para a superao da dicotomia entre o fsico e o humano.

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Assim, o SCU pode ser definido como um sistema complexo, aberto, evolutivo, dinmico, adaptativo e passvel de auto-regulao. Simplificando essas colocaes e buscando uma analogia com a urbanizao, Monteiro (2003) coloca que, por sua natureza complexa, o SCU torna-se capaz de receber energia do ambiente maior no qual se insere e transform-la substancialmente a ponto de gerar uma produo entrpica exportada novamente ao ambiente. Porm, o sistema permite a interferncia humana devido sua capacidade de auto-regulao visando a adoo de medidas legais e tecnolgicas, no sentido de elaborar a adaptao progressiva s metas de crescimento harmnico.

O autor props uma metodologia organizando cada conjunto-produto dos problemas atmosfricos em canais de percepo humana, o que possibilita a integrao interdisciplinar com a rea de planejamento urbano, uma vez que o ser humano o referencial. Monteiro (1976) justifica que o homem deve ser sempre o referencial dos problemas e valores geogrficos. Esses subsistemas podem ser assim divididos:

O termodinmico, que engloba as variveis trmicas como temperatura, umidade e vento. Esse subsistema tem como canal de percepo humana o conforto trmico, englobando a formao de ilhas de calor, ilhas de frescor e inverso trmica.

O fsico-qumico, que tem como canal de percepo humana a qualidade do ar, englobando questes como a poluio do ar.

O hidro-meterico, que tem como canal de percepo os diversos tipos de impactos metericos. No caso brasileiro, as conseqncias mais recorrentes relativas a esse subsistema so as enchentes urbanas.

Na figura 5, o autor faz um paralelo entre cada um dos trs subsistemas, permitindo algumas comparaes. Com isso, possvel relacionar que enquanto no canal fsico-qumico a ao exclusivamente humana, no canal hidro-meterico predominantemente da natureza, ao passo que, no termodinmico, h uma co-participao ser humano-natureza.

Monteiro (2003) evidencia tambm que h uma ao intra-sistmica entre estes trs subsistemas no qual o conjunto-produto de cada um desses fenmenos se sobrepem ou se complementam. O autor coloca ainda que a componente termodinmica o referencial fundamental do sistema para onde convergem e se associam todas as outras componentes, como pode ser visto na figura 6.

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Figura 5 Articulao dos sistemas segundo os canais de percepo do SCU. Fonte: MONTEIRO, 2003, p. 46.

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Figura 6 Diagrama bsico do SCU. Fonte: MONTEIRO, 2003, p. 47.

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2.3 As caractersticas do clima urbano e o balano de energia

Vrios estudos tericos foram desenvolvidos na tentativa de descrever as principais caractersticas do clima urbano. Alguns autores como Lowry (1967)11, Myrup (1969)12 apud Lombardo (1985), Landsberg (1981), e Oke (1976), (1981), (1982) dentre outros, mostraram algumas diferenas trmicas significativas entre o meio urbano e o meio rural, permitindo a compreenso das caractersticas da estrutura urbana responsveis pelas transformaes no comportamento climtico da atmosfera das cidades.

Os espaos urbanos constituem-se nos locais onde a ao humana sobre a natureza se faz com intensidade mxima devido concentrao demogrfica e s atividades do cotidiano urbano. Assim, os processos derivados da urbanizao, tais como adensamento, padres construtivos, impermeabilizao do solo, atividades antropognicas que liberam calor e poluio, favorecem a ocorrncia de modificaes nas condies dos ventos e nos fluxos trmicos e hidrolgicos, resultando em alteraes no balano de energia entre a atmosfera e a superfcie terrestre. Esse conjunto de mudanas constitui o clima urbano. Sintetizando essas informaes, Chandler (1976)13 apud Assis (1990:17) observa que:

Com a substituio das superfcies e formas naturais pelas unidades artificiais urbanas, o ser humano vem modificando as propriedades fsicas e qumicas e os processos aerodinmicos, trmicos, hidrolgicos e de intercmbio de massa que ocorre na camada limite atmosfrica14. Em conseqncia, as propriedades meteorolgicas do ar dentro e imediatamente acima das reas urbanas ficam profundamente modificadas criando um distinto tipo climtico, que se convencionou chamar clima urbano.

Em linhas gerais, os estudos descritivos, tanto em regies temperadas quanto tropicais, mostram que as alteraes do clima esto associadas urbanizao. Porm, essas condies variam de cidade para cidade em funo do tamanho da

11 LOWRY, W.P. The climate of the cities. Sci. American, n.217, p.15-23, 1967.

12 MYRUP, L. Numerical Model of the urban heat island. J. Appl. Meteor.,n.8, p.908-918,1969.

13 CHANDLER, T. J. Urban climatology and its relevance to urban design. Geneva: WMO Technical

Note, 149, 1976.

14 A Camada Limite Atmosfrica corresponde faixa existente entre a superfcie at uma

determinada altura, caracterizada pela ao do atrito ente as camadas de ar e a superfcie terrestre.

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rea urbana, das condies do entorno (natural, rural ou industrial) e das caractersticas geoecolgicas do meio fsico, tais como a topografia, os recursos hdricos e a cobertura vegetal.

A energia radiante ao penetrar na atmosfera sofre distintas transformaes em virtude das condies de urbanizao. Segundo Roriz e Dornelles (2005), em pases tropicais, a radiao solar responsvel por importante parcela da carga trmica dos edifcios.

Assim, parte da energia radiante refletida novamente para a atmosfera pelas inmeras superfcies urbanas. O albedo (ou refletividade) refere-se poro da energia radiante total que refletida e est relacionada com as cores e texturas dos materiais de revestimento. Geralmente, as cores claras apresentam alto albedo enquanto as escuras, baixo15. O restante da radiao absorvido e conduzido para as superfcies, porm, parte desse calor fica armazenado pelas estruturas urbanas.

Alm disso, nas cidades, a presena de poluentes no ar, emitido pelas indstrias, trnsito e habitaes, altera a incidncia da energia radiante, bem como propicia o surgimento de nuvens de condensao. Segundo Lombardo (1985), o aumento dos ncleos de condensao nas reas urbanas devido concentrao de poluentes pode provocar um aumento de precipitao de 5 a 10%.

O balano de energia compreende as relaes de transferncia de calor que ocorrem entre a atmosfera e a superfcie, seja esta natural ou construda, resultando na alterao nas propriedades radiativas, trmicas, aerodinmicas e de umidade (LANDSBERG, 1981). Contudo, nas cidades, essas variveis se processam de forma substancialmente distinta em relao s reas rurais (naturais).

Nas reas urbanas, h uma predominncia dos fluxos trmicos sensveis, denominados trocas secas, devido s caractersticas da morfologia, das propriedades trmicas dos materiais de construo e da produo de calor antropognico. Alm disso, o calor armazenado (Qs) durante o dia pela estrutura urbana liberado na atmosfera durante a noite, contribuindo para o aumento da temperatura. Esse fator relevante no balano trmico.

15 Roriz e Dornelles (2005) comentam que na literatura especializada freqentemente cores so

diretamente associadas absorbncia. No entanto, os autores esclarecem que as cores so apenas sensaes visuais e podem enganar, pois 55% da radiao solar ocorre fora do espectro visvel. Assim, uma cor considerada clara pode absorver mais calor do que outra, de aparncia mais escura, o que relativisa essa associao direta.

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Nas cidades, o efeito de resfriamento do ar atravs da evaporao, denominado trocas midas, reduzido em virtude do excesso de pavimentao (impermeabilizao do solo), que favorece o aumento do escoamento superficial das guas pluviais e da escassez de reas verdes, o que resulta na diminuio da evapotranspirao. As trocas convectivas tambm so alteradas devido diminuio dos ventos por causa da rugosidade superficial.

J nas reas rurais (naturais), onde h a predominncia de cobertura vegetal, devido vegetao natural e pastagens, as perdas de calor ocorrem primordialmente por meio do resfriamento evaporativo (as trocas midas), resultado do fluxo de calor latente.

Buscando a compreenso dos fluxos de energia, a equipe liderada pelo professor Tim R. Oke da Universidade de Vancouver, no Canad, pesquisou durante o perodo de 1980 a 1981, e props a modelagem fsica e numrica para estudar as variveis que envolvem o balano de energia. Esse trabalho ofereceu uma importante contribuio terica ao tema ao propor que o fenmeno climtico urbano seria melhor compreendido pelo contexto da transformao de energia. Partindo do conceito de ilha de calor, a equipe fez a modelagem tridimensional do clima para simular os fluxos que ocorrem na camada limite atmosfrica, como mostra a figura 7.

Figura 7 Esquema do balano de energia no ambiente urbano. Fonte: OKE,1996.

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A equao 1 relaciona os termos que envolvem o balano de energia modelado por Oke, a partir da relao geral: Ganhos de energia = Perdas de energia + Energia estocada.

Esse modelo proposto por Oke relevante para a compreenso da natureza terica (descritiva) do clima urbano, no entanto, a sua aplicao prtica torna-se limitada. Nesse sentido, Assis (1997) conclui que o modelo de Oke enfatiza a importncia do entendimento do clima sob o ponto de vista da transformao de energia, porm, acrescenta que a grande dificuldade do modelo justamente integrar-se ao planejamento, j que esse no parte do ser humano como referencial.

2.4 A ilha de calor

A ilha de calor uma das mais recorrentes e significativas alteraes do clima urbano. Como se constatou, o balano de energia nas reas urbanas bastante modificado em relao s reas rurais circunvizinhas, resultando em condies propcias para o estabelecimento de diferenas de temperatura. Dessa constatao que decorre o conceito de ilha de calor.

Q* + QF = QS + QA + QH + QE (em W/m) [Eq.1]

Onde: Q* = Fluxo de radiao lquida, somando-se a radiao solar com a radiao de onda longa emitida pelas superfcies urbanas. QF = Calor antropognico (homem e suas atividades). QS = Densidade de fluxo de armazenamento de energia na camada intra-urbana e o solo. QA = Energia lquida por adveco na forma de calor sensvel ou latente. QH = Fluxo de calor sensvel perdido por conveco entre superfcies opacas e o ar. QE = Fluxo de calor latente perdido por evapotranspirao.

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A ilha de calor foi objeto de vrios estudos, a partir dos quais foi possvel identificar suas causas e a descrio de um modelo tpico de seu desenvolvimento espacial (horizontal e vertical) e temporal.

Segundo Landsberg (1981) a variao temporal da ilha de calor est condicionada ao ritmo semanal j que o fenmeno costuma ser mais intenso durante a semana do que nos fins de semana, devido s atividades antropognicas; aos fatores sinpticos, que determinam os tipos de tempo; e s diferentes pocas do ano (variao sazonal).

O tipo de tempo condiciona a variao espacial dos elementos climticos no espao urbano, sobretudo atravs do vento, da nebulosidade e da estabilidade vertical da atmosfera (ANDRADE, 2005). Assim, de acordo com Landsberg (1981), sob condies sinpticas fortes, tais como ventos intensos, as diferenas de temperatura urbano-rurais tendem a ser eliminadas. Do contrrio, em condies de cu claro e vento calmo, as diferenas se estabelecem. Esse fato coloca em evidncia que a formao da ilha de calor no est condicionada apenas urbanizao, j que a mesma estrutura urbana pode responder diferentemente frente a diversas condies atmosfricas.

Desse modo, o conhecimento das caractersticas dos diferentes tipos de tempos atmosfricos, da variao sazonal ao longo do ano especialmente entre o vero e o inverno - e a interao com a forma urbana so aspectos fundamentais a se considerar na anlise da ilha de calor.

Oke (1982), estudando a variao horizontal da ilha de calor, concluiu que o fenmeno localizado e segue regularmente o permetro da rea construda. A figura 8 relaciona o perfil horizontal de uma ilha de calor tpica no qual se verifica que as temperaturas do ar se elevam da periferia em direo ao centro, com uma declividade mais abrupta na transio entre a rea urbana e a rea rural.

Assim, na rea central, onde as ruas so geralmente mais estreitas e as edificaes mais altas e prximas uma das outras, constituindo os chamados canyons urbanos, a ilha de calor atinge sua intensidade mxima (pico).

Porm, na medida em que se caminha em direo periferia, as temperaturas do ar decaem, com oscilaes entre temperaturas mais altas ou mais baixas devido a heterogeneidade das paisagens intra-urbanas. Um parque ou um lago, por exemplo, apresentam temperaturas relativamente inferiores em relao s reas industriais, comerciais e residenciais ou mesmo centrais (OKE, 1982).

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Na fronteira entre a rea urbana e a rea rural, a ilha de calor apresenta a declividade mais acentuada. Nesse local tem-se a formao das chamadas ilhas de frescor, devido influncia da vegetao e da menor densidade populacional e de edificaes, resultando naquilo que Oke denominou ladeira (cliff) no perfil da ilha de calor.

Segundo Hough (1998), o ciclo dirio de uma ilha de calor se desenvolve, em dias tpicos, da seguinte forma: durante o dia, as estruturas urbanas absorvem a maior parte do calor irradiado pela atmosfera, enquanto os solos rurais refletem a maior parte da energia incidente. Aps o meio-dia, as temperaturas nas reas rurais comeam a se elevar enquanto nas cidades passam a atingir o pico. Durante a noite, os solos das reas rurais se esfriam mais rapidamente e formam o orvalho, enquanto nas cidades, o calor absorvido durante o dia liberado para a atmosfera. Com o nascer do sol, o orvalho do campo evaporado enquanto, nas reas urbanas, a energia solar armazenada, iniciando novamente o ciclo.

Oke (1976) prope a diviso vertical de camada limite atmosfrica definindo dois nveis. O primeiro, a atmosfera urbana inferior (UCL Urban Canopy Layer), que se estende do solo at o nvel mdio das coberturas, determinado pelas condies microclimticas. O segundo, a atmosfera urbana superior (UBL - Urban Boundary Layer), determinado pelas condies mesoclimticas e influenciado pela presena da malha urbana.

Figura 8 - Seo transversal genrica de uma tpica ilha de calor urbano. Fonte: MENDONA, 2003, p.97.

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A UBL apresenta uma extenso vertical maior durante o dia, devido circulao de ar quente que produzido no centro da cidade, que, ao se elevar, forma a chamada pluma de calor que pode ser deslocada para sotavento (transio urbano-rural) da rea urbana, pela ao dos ventos dominantes. Esse fenmeno ilustrado na figura 9 foi estudado por Oke (1982). noite, a camada limite atmosfrica menor, porm, a pluma de calor, mantm-se na transio urbano-rural, o que pode levar inverso trmica, ou seja, temperaturas nas reas rurais superiores s das reas urbanas.

Mendona (2003 a) comenta que as variaes horizontais e verticais da ilha de calor, representadas respectivamente pelas figuras 8 e 9, so facilmente observveis em cidades maiores, porm podem no se manifestar da mesma maneira em cidades de menor porte.

Oke (1982) procurou relacionar a intensidade da ilha de calor com o tamanho da populao em uma srie de cidades europias e norte-americanas, e constatou que essa proporo no linear. O autor sugeriu a seguinte equao:

TU-R = P1/4 / (4.U) [Eq.2]

Onde: TU-R = Intensidade da ilha de calor, expresso pela diferena de temperatura entre o campo e a cidade. (C). P = Populao U = Velocidade do vento regional (m/s)

Figura 9 Representao esquemtica da atmosfera urbana (adaptado pela autora). Fonte: MENDONA, 2003 a, p.97.

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Os efeitos de ilha de calor esto diretamente relacionados aos aspectos da ocupao urbana, o que propicia o surgimento de uma circulao local de ar nas cidades. Segundo Lombardo (1985:24-25), suas principais causas so a reduo da evaporao, o aumento da rugosidade, as propriedades trmicas dos edifcios (condutibilidade) e dos materiais pavimentados (albedo) e a poluio. Assim, a autora faz referncias Lowry (1967) e Peterson (1969) para descrever a forma como esses fatores interagem:

Como o ar tende a circular em direo parte mais quente, as partculas de poluentes tendem a convergir para o centro das cidades. [...] A camada de poluentes que a princpio pode apresentar certa tendncia a refletir a luz solar (reduzindo a radiao direta que atinge a superfcie) dificulta, por outro lado, o escoamento e a disperso do calor. Parte da radiao absorvida pelos aerosis ser emitida para baixo, aquecendo, assim, as camadas inferiores. Uma parcela do calor ser absorvida e reemitida pela superfcie. Assim, a concentrao do ar poludo no s contribui na formao da ilha trmica como tambm altera a estrutura vertical das temperaturas de forma a retardar a sua disperso. [...] No entanto, ocorre um aumento da radiao emitida pela cidade, no espectro de ondas longas, causada por temperaturas de superfcie mais elevadas, como concreto, tijolos, asfalto e outros materiais de construo. Em condies principalmente de calmaria, em que h poucas trocas turbulentas, grande parte da energia irradiada volta construo urbana atravs da reemisso radiativa de onda longa pela atmosfera.

A figura 10, a seguir, ilustra essas colocaes.

A compreenso do desenvolvimento da ilha de calor urbana tem aplicaes diferentes, j que o fenmeno noturno est diretamente relacionado capacidade de aquecimento das estruturas urbanas e, portanto, deve ser analisado sob o contexto dos efeitos trazidos atmosfera, pelo menos na UCL, enquanto o

Figura 10 Formao da pluma de calor com a circulao de poluentes. Modificado pela autora. Fonte: HOUGH, 1998, p.246.

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fenmeno diurno deve ser considerado sob o ponto de vista do desconforto trmico.

Assim, em termos do desconforto trmico gerado populao, importante considerar os episdios de calor mais prolongados, comuns em pocas de vero, que podem provocar situaes inconvenientes para o desempenho de funes urbanas, ou mesmo problemas de sade cardiovasculares, especialmente em pessoas idosas. Segundo Saydelles (2005), em alguns casos, a sensao de desconforto trmico pode ser mais qualitativa que quantitativa.

O quadro 1 classifica o grau de intensidade da ilha de calor.

QUADRO 1 Intensidade da ilha de calor

Fonte: BRANDO, 2003, p.131.

Por fim, ressalta-se que essas colocaes evidenciam a capacidade trmica das estruturas urbanas enfatizando a importncia das decises dos arquitetos e planejadores urbanos.

2.5 Mtodos e escalas de abordagem em clima urbano

A mudana de abordagem, passando da compreenso da natureza do fenmeno climtico para a sua integrao com o urbanismo, requer o desenvolvimento de mtodos e escalas adequadas de trabalho. Porm, a associao entre essas duas variveis nem sempre uma tarefa fcil dada complexidade dos fenmenos envolvidos.

A elaborao do mtodo de trabalho constitui uma etapa fundamental para que se possa fazer uma boa anlise das peculiaridades climticas locais, atribuindo o devido peso a cada uma das variveis mais relevantes. Assim, evita-se que as

INTENSIDADES DA ILHA DE CALOR Fraca intensidade 0 a 2C

Intensidade moderada 2 a 4C Forte intensidade 4 a 6C

Intensidade muito forte Superior a 6C

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informaes obtidas sejam insuficientes ou incompatveis com o fenmeno climtico local e por conseqncia com a sua integrao prtica.

Oke (1984) coloca que, apesar da grande interdisciplinaridade entre os temas, a falta de dilogo entre os atores envolvidos dificulta que o conhecimento que se tem adquirido sobre o clima seja transferido para o planejamento em termos de ferramentas prticas.

Na perspectiva de compreender a natureza terica do fenmeno climtico e sintetizar as caractersticas da forma urbana mais diretamente envolvidas no fluxo de energia, foram desenvolvidos alguns mtodos de pesquisa que podem ser classificados, segundo as suas abordagens, em: mtodos empricos, escalares e numricos.

Os mtodos empricos so fundamentados em condies reais atravs de medies climticas em campo associado-as ao tratamento estatstico dos dados. Os resultados obtidos so especficos para a rea analisada e no permitem generalizaes.

Os mtodos escalares so desenvolvidos a partir de maquetes fsicas em escalas que reproduzem as condies reais de um dado local. Esses modelos apresentam uma grande aplicabilidade ao planejamento urbano j que possuem um poder exploratrio, permitindo antever, atravs da criao de cenrios urbanos, desejveis ou no, os efeitos climticos trazidos pelas possibilidades de ocupao.

Duarte (2000) e (2005) relaciona, a partir de algumas pesquisas j realizadas, as diversas formas de aplicao dos mtodos escalares, enumerando que este pode ser utilizado para a anlise: dos padres de sombra, da geometria urbana sob a abordagem do aquecimento noturno, dos efeitos da rugosidade superficial, da influncia da geometria urbana sobre o albedo e para o estudo da ventilao, atravs de simulaes em tneis de vento.

Os modelos numricos so bastante teis, pois auxiliam o entendimento dos processos atmosfricos e a previso de fenmenos, podendo ser uma alternativa aos trabalhos de campo para a complementao e obteno de dados.

Duarte (2005) descreve que os modelos numricos podem ser empregados para a estimativa do Fator de Viso de Cu (Sky View Factor SVF) bem como em modelos de balano de energia.

Contudo, autores como Oke (1984), Assis (2005) e Duarte (2000), colocam que os trabalhos de clima urbano devem caminhar para a criao de um mtodo

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genrico a partir da integrao entre estes mtodos especficos, visando possibilidade de se tornar operacional ao planejamento urbano inclusive sob o ponto de vista preditivo. Duarte (2000) sintetiza que o grande desafio transformar os dados climticos em critrios de ocupao e ndices urbansticos. Para isso, os mtodos devem ser compatveis com a criao de cenrios urbanos para que se possa antever e simular diversas possibilidades de ocupao, arranjos de edifcios, disposio e dimensionamento de reas verdes e massas dgua.

Nesse contexto, os mtodos empricos so fundamentais para o diagnstico da realidade urbana atravs da anlise correlativa entre as variveis climticas medidas in loco e os padres de ocupao, visando a subseqente hierarquizao dos parmetros adequados e inadequados. Porm, as concluses encontradas em tais estudos limitam-se aos locais onde foram realizados.

J as abordagens baseadas na modelagem fsica ou numrica mostram-se mais adequadas para o desenvolvimento de estudos exploratrios devido ao potencial para antecipar impactos da ocupao. No entanto, preciso salientar que o desenvolvimento de tais modelos ainda relativamente limitado, j que necessrio recorrer a modelos muito complexos para simular cenrios urbanos muito simplificados, insuficientes para a compreenso de realidades urbanas complexas.

Contudo, acredita-se que estas abordagens so complementares j que os estudos descritivos (empricos) so eficientes para fornecer informaes sobre as realidades urbanas como base para a modelagem fsica e numrica. Assim, cada abordagem, ou objetivo de estudo, deve estar associada a um dos mtodos especficos.

Outra questo importante colocada s pesquisas de clima urbano a escolha da escala de abordagem. Isso porque, conforme se ressaltou, o clima local definido, em grande parte, pelas caractersticas inerentes ao espao construdo.

A organizao do clima em escalas climticas permite um maior entendimento dos fenmenos e a seleo de mtodos e tcnicas apropriados para trabalhar cada grau de urbanizao, pois a cada nvel escalar deve-se corresponder uma abordagem especfica, com tcnicas analticas, desde a obteno dos dados, passando pelo seu tratamento estatstico, at sua apresentao grfica e cartogrfica.

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Assim, a interao entre o planejamento urbano e o clima percorre vrios nveis desde o espao regional at a escala do edifcio, o que corresponde a diferentes escalas climticas de acordo com as ordens de grandeza da urbanizao. Lombardo (1985) coloca que o clima urbano um mesoclima que est includo no macroclima e que sofre, na proximidade do solo, influncias microclimticas derivadas dos espaos intra-urbanos.

Nos trabalhos de Oke e sua equipe, a escala climtica estruturada a partir de uma abordagem meteorolgica do clima, que engloba, com j colocado, a escala espacial (horizontal e vertical) e temporal. Oke (2004) prope a seguinte diviso para as