Etapa 2: Análise do sombreamento das edificações como indicador para

Estudos têm apontado a influência da incidência e duração dos raios solares para manutenção e regeneração do meio ambiente costeiro e de suas dinâmicas naturais, com reflexos para a preservação ambiental, saúde, e manutenção da qualidade de vida. Além disso, a antropização desses espaços tem resultado no surgimento e/ou agravamento de problemas como poluição e/ou contaminação do solo e das águas devido à deficiência de saneamento, erosão costeira, degradação de ecossistemas, entre outros.

O trabalho realizado por Santos e Ferreira Júnior (2009) aponta aspectos como a temperatura da areia, o dinamismo característico dos ambientes litorâneos, a maior ou menor ocorrência de erosão costeira, as feições geomorfológicas das praias em relação à presença ou não de interferências no percurso entre o mar e a praia, e as

condições hídricas – relacionadas à pluviosidade ou às marés, como fatores relevantes e passíveis de influenciar as tartarugas marinhas na escolha de locais de desova para reprodução. Os autores identificaram que a espécie estudada, recorrente na costa espíritosantense, realiza desova em praias cuja condição de erosão seja menos intensa, e sugerem que em condições ambientais e geomorfológicas imprevisíveis as fêmeas distruibuem seus ninhos em vários setores de praia, buscando aparentemente diminuir o risco de grandes perdas por erosão e alagamentos dos ninhos.

Lolavar e Wyneken (2015) expõem em seu trabalho diversos estudos de outros autores que apontam que a combinação das características hídricas e termais do meio influenciam na variação genética e no desenvolvimento embrionário e fenotípico das tartarugas. Os mesmos autores citam fatores ambientais como o albedo da areia, que consiste na medida da quantidade de radiação solar refletida, o sombreamento e exposição solar e os níveis de umidade nos locais dos ninhos (encharcamento). Impactos observados no ambiente de nidificação das tartarugas incluem a diminuição do tamanho dos filhotes, morte de embriões ainda nos ovos, e interferência na proporção de geração de machos e fêmeas.

Outro exemplo da influência da radiação solar é o estudo de Vieira et al (2015), realizado com base em dados que indicam a presença de microrganismos potencialmente causadores de doenças nas areias de praias, e o potencial da radiação solar como limitador da sobrevivência destes em solos superficiais. Os autores realizaram estudo para avaliar o tempo de sobrevivência da bactéria Escherichia coli em areias de praias ensolaradas, em condições normais. Em seu trabalho, expõem estudos que apontam que as praias estão expostas a diversos fatores potencialmente causadores de prejuízos à salubridade da areia, por exemplo, a quantidade de usuários e frequência de utilização, presença de animais domésticos, contaminação por fontes difusas (drenagem de águas pluviais, por exemplo), despejo de esgoto no mar, etc. Além disso, citam outro estudo que aponta aspectos como a natureza da praia, marés, presença de esgotos sanitários, estação do ano, presença de animais e o número de frequentadores como facilitadores da sobrevivência e disseminação desses microorganismos patógenos no ambiente costeiro. Os resultados obtidos pelos autores demonstraram que as amostras de

areia contaminadas expostas à luz solar não foram favoráveis à proliferação das bactérias, e que após 48h de exposição solar a bactéria estudada foi completamente eliminada. Em estudo semelhante, Castro (2003) demonstrou que em dias nublados ou chuvosos ocorreu proliferação e presença de bactérias nas amostras, e que em dias de maior incidência solar houve decréscimo acentuado na presença dos microorganismos. Além disso, constatou a correlação existente entre o tempo de exposição à radiação solar e a diminuição da população da bactéria estudada. Fernandes et al. (2018), em estudo visando avaliar o efeito da radiação solar sobre regeneração natural de manguezal no litoral paraense, observaram entre as espécies vegetais estudadas diferentes percentuais de exigência de radiação solar e tolerância ao sombreamento, compreendendo melhor a participação dessas variáveis no tempo de regeneração desses ecossistemas.

A incidência da radiação solar sobre o ambiente de orla marítima pode sofrer interferências das condições meteorológicas, como períodos chuvosos ou nublados, que são transitórias, ou de elementos físicos naturais ou construídos, como morros, falésias, construções, etc., nesse caso com interferências permanentes.

Para que ocorra o sombreamento das praias causado por edificações, primeiramente entende-se que nessas áreas há lotes nos quais é possível edificar. Os lotes são parcelas resultantes do processo de parcelamento urbanístico do solo, que é a divisão ou redivisão de uma área para implementação de funções elementares urbanísticas, tais como criação de lotes para edificação, implantação de equipamentos urbanos e comunitários, estabelecimento de um sistema viário, de áreas verdes e de áreas de usos públicos. Esse processo está sujeito a regras estabelecidas em legislação específica, e sujeito à aprovação municipal (SILVA, 2018).

Entre as modalidades de parcelamento do solo, os planos de arruamento e de loteamento implantados nas áreas costeiras desempenham papel fundamental na problemática do sombreamento causado por edificações, ao situar fisicamente lotes passíveis de edificação nesses espaços de interação terrestre e marítima. Portanto, entende-se que o traçado urbanístico deve adequar-se às peculiaridades desse ambiente de transição entre o continente e o oceano, de forma a garantir que a ocupação ocorra sem a degradação ambiental. Via de regra o projeto de

parcelamento do solo é aprovado pela municipalidade, e posteriormente registrado em cartório de registro de imóveis. A inscrição imobiliária dos lotes urbanos significa que tais parcelas adquirem a possibilidade de edificabilidade (SILVA, 2018).

A legislação municipal de ordenamento do uso e ocupação do solo define os índices urbanísticos que deverão ser atendidos para que se autorize a construção de edificações nos lotes. Conforme Silva (2018), os índices urbanísticos consistem em instrumentos normativos utilizados para a determinação dos modelos de assentamento urbano de determinada zona ou área, de acordo com as densidades populacional e construtiva desejáveis. Esses índices são expressos em relações matemáticas entre grandezas físicas e socio-econômicas, como áreas de lotes/terrenos, área de projeção de edificação, área total construída de edificação; quantidade de população; etc. De forma geral abrangem densidades bruta e líquida; taxas de ocupação e impermeabilização; taxa de aproveitamento (ou coeficiente de aproveitamento); taxas de áreas públicas, de áreas verdes, de sistema viário (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1995), podendo incluir também: gabarito, recuos ou afastamentos, e altura da edificação (SILVA, 2018). Dada a complexidade dos processos naturais ocorrentes nas zonas costeiras, entende-se que é necessário aprimorar a vinculação entre os instrumentos legais de ordenamento da ocupação e uso do solo urbano e indicadores ambientais naturais, de forma a orientar um modelo de ocupação que evite ou mitigue impactos negativos ao meio, e que possibilite e facilite o cumprimento dos objetivos e diretrizes previstos nas legislações sobre zonas costeiras, meio ambiente, e legislações urbanísticas. Considerando a gama de variáveis possível para o estudo dos impactos e para a abordagem da questão do sombreamento das praias, sentiu-se a necessidade de explorar essa questão no contexto da antropização dos ambientes costeiros, buscando avaliar seu potencial como indicador no processo de elaboração de um Zoneamento Urbano de Orla Marítima.

Tayra e Ribeiro (2006), em estudo que visa avaliar modelos de indicadores ambientais, relatam que diversos esforços têm sido feitos no mundo todo para estabelecer sistemas capazes de subsidiar processos de tomada de decisão de forma a promover o desenvolvimento sustentável das atividades humanas. Contudo, apesar do avanço desses estudos, apontam que nem sempre os indicadores

avaliados são capazes de responder a questionamentos básicos como, qual é o nível de degradação de um ambiente, quais valores/taxas do indicador são ou não aceitáveis, etc. Para que se alcance o objetivo do desenvolvimento sustentável, expõem a necessidade de combinação de variáveis ambientais, sociais, econômicas e institucionais, para melhor compreensão dos contextos trabalhados e resultados mais efetivos.

Considerando os diversos sistemas de indicadores propostos e aperfeiçoados ao longo do tempo, e cujo desenvolvimento foi inspirado pela Comissão para o Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas (TAYRA; RIBEIRO, 2006), identificou-se a conveniência da utilização do modelo Força Motriz-Pressão-Estado-

Impacto-Resposta (FPEIR) (Driving forces-Pressure-State-Impact-Response

(DPSIR)), para avaliar o sombreamento das praias como possível indicador em um sistema de construção de zoneamento de orla marítima urbana.

Esse modelo é utilizado pela European Environmental Agency (EEA) e foi adaptado a partir do modelo PER - Pressão-Estado-Resposta (PSR - Pressure-State- Response), desenvolvido pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD) (BOSCH; GABRIELSEN, 2003). Conforme exposto no documento “OECD Environmental Indicators: Towards Sustainable Development” (OECD, 2001) a vantagem do modelo está na facilidade de adaptação possibilitando abordagens mais ou menos detalhadas, e de diversas características.

Essa facilidade é corroborada em trabalho desenvolvido por Lima, Costa e Ribeiro (2017), no qual identificam como vantagens vinculadas a esses modelos o seu funcionamento como mecanismos que possibilitam análise mais ampla do ambiente e de variáveis existentes, flexibilidade em diversos contextos de aplicação, e por isso, configuram-se como instrumento importante para auxiliar em políticas e gestão públicas. A aplicação do modelo aponta estágios de relações causais interligando atividades humanas e processos ambientais, a partir de abordagem simples, de fácil interpretação, e possível de aplicação para análises diversas de variáveis e atividades humanas (LIMA; COSTA; RIBEIRO, 2017; OECD, 2001).

Em nível municipal, verifica-se a necessidade de indicadores e critérios mensuráveis para orientar/fundamentar a aplicação de instrumentos de ordenamento do solo,

tanto no que se refere a novas ocupações, quanto para a solução de conflitos de uso e ocupação já instalados.

Tendo isso em vista, o presente trabalho buscou avaliar o sombreamento causado por edificações como indicador possível de utilização para a construção de um modelo especíico de zoneamento urbano de orla marítima, que possa funcionar como uma delimitação adequada à gestão desses espaços pela administração municipal, incorporando políticas de planejamento urbano e ambientais, ordenamento do solo e resolução de conflitos.

O Quadro 1 apresenta de forma resumida as etapas do sistema FPEIR (DPSIR), adaptado com base no trabalho de Lima, Costa e Ribeiro (2017), e de Bosch e Gabrielsen (2003).

Quadro 1 - Sistema FPEIR (DPSIR)

CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA FPEIR (DPSIR)

Força Motriz

(Driving Forces)

Tem por indicadores os fatores e/ou agentes responsáveis pelas pressões no ambiente, ligados às atividades humanas e relacionados ao crescimento populacional, desenvolvimento social, econômico e demográfico. Por exemplo: necessidade de consumo de recursos, transporte, construção civil, infraestruturas, atividades produtivas, o próprio processo de urbanização, etc.

Pressão

(Pressure)

São os indicadores das pressões exercidadas pelas atividades humanas sobre o meio ambiente, capazes de provocar mudanças nas condições ambientais. Por exemplo: consumo de energia; emissão atmosférica; crescimento desordenado; consumo de recursos minerais; interferências sobre o microclima urbano (insolação, ventilação, temperatura).

Estado

(State)

Os indicadores de estado ou condição do meio ambiente refletem os resultados das pressões, observados no meio natural, cultural, econômico, etc., e relacionam-se à qualidade e quantidade dos fenômenos observados. Por exemplo: a modificação da qualidade do ar, água e solo; fragmentação de habitats; nível de ruído; aspectos da economia, paisagem, bem-estar, etc.

Impacto

(Impact)

Consistem em indicadores das mudanças e efeitos produzidos pelas pressões na qualidade do meio ambiente, nos ecossistemas, na qualidade de vida humana, na saúde pública. Por exemplo: surgimento de doenças; perda de biodiversidade; contaminação do solo; erosão; etc. Os impactos expõem as consequências das mudanças no estado do ambiente natural, econômico, social, cultural, etc.

Resposta

(Response)

Tem como indicadores as ações coletivas ou individuais voltadas a prevenir, minimizar ou corrigir impactos negativos, e que contribuem para a melhoria da qualidade de vida da população local. Refletem iniciativas da sociedade e de gestão visando solucionar problemas ambientais. Por exemplo: regulação; subsídios; políticas públicas; adoção de tecnologias e procedimentos sustentáveis, etc.

Com base nessa referência foi elaborado o Quadro 2, que reúne resumidamente as relações visando situar o sombreamento causado por edificações e suas interrelações.

Quadro 2 - Sistema DPSIR/FPEIR – Sombreamento das Praias

SISTEMA FPEIR –Sombreamento de Praias Causado por Edificações

Força Motriz Urbanização; Urbanificação; Construção Civil / Legislação Urbanística Municipal.

Pressão

Sombreamento das praias: vertticalização edilícia, adensamento construtivo e geração de sombra; interferência na incidência direta de luz solar e no microclima urbano.

Estado

Tempo de duração da incidência de luz solar direta; qualidade do solo (condições de salubridade da areia); processos naturais ambientais (reprodução da fauna - nidificação tartarugas; desenvolvimento da vegetação de restinga de forma plena; níveis de fragmentação de habitats; etc.); uso das praias para esporte e lazer; interferência no conforto ambiental); aspectos da paisagem urbana e atributos naturais; etc.

Impacto

Redução da biodiversidade; contaminação do solo por proliferação de microorganismos nocivos; transmissão de doenças; erosão causada pela redução de vegetação fixadora; erosão pela ocupação de áreas inadequadas; avanço do mar; prejuízos na infraestrutura e custos altos para correção dos danos; enfraquecimento da economia do turismo de sol e praias; redução nas atividades de comércio e serviços de apoio ao lazer e turismo; depreciação do ambiente e paisagem urbana; etc.

Resposta Regulação do uso do solo; adequação da legislação de ordenamento do solo; aplicação de políticas específicas.

Fonte: Adaptado pela autora, com base nas referências reunidas

Com base nesse sistema, o sombreamento de praias causado pela verticalização das construções adjacentes a esses ambientes foi reconhecido como um indicador da pressão exercida pela urbanização por intermédio da indústria da construção civil, e seus impactos sobre os espaços litorâneos – verificáveis ou potenciais. Verifica-se que sua ação como potencial vetor de mudanças no meio ambiente se dá na maioria dos casos amparada pela legislação municipal de ordenamento do solo. Por interferir promovendo a redução da incidência de luz solar direta sobre o ambiente de orla marítima, a verticalização construtiva, ao ocorrer de forma incompatível com a manutenção da qualidade ambiental dos ecossistemas costeiros, pode contribuir para a ocorrência de alterações no estado de equilíbrio destes.

A identificação da medida de quantidade de sombra aceitável ou compatível com o ambiente de praias depende da avaliação da sua inter-relação com as variáveis

ambientais, obtida a partir dos estudos de fauna, flora, microbiológicos, etc., conforme exemplificado anteriormente. Definida essa medida, é possível aplicá-la à definição de um valor para o índice urbanístico de altura de edificações, e a partir daí estudar a melhor composição dos valores dos demais índices como: afastamentos, taxa de ocupação, coeficiente de aproveitamento, etc., de acordo com os objetivos do planejamento.

Dessa forma busca-se subsidiar a proposição de uma forma de construção de Zoneamento Urbano de orla marítima, baseada em indicadores que levem em conta: as váriáveis pertinentes aos ambientes costeiros; os objetivos e aspectos legais da gestão desses ambientes; e os instrumentos legais disponíveis para realizar o ordenamento do solo.

Com base nesse entendimento, avaliou-se a utilização do sombreamento como indicador, cuja aplicação foi estruturada segundo as seguintes premissas:

a) Parametrização com base no cálculo da quantidade de horas de incidência de luz solar direta sobre os ambientes de praias, com base na duração do dia; b) Viabilidade de incorporação à legislação municipal de ordenamento do solo; c) Viabilidade de interação com outros indicadores relevantes à orla marítima –

indicadores estes já existentes ou passíveis de constatação.

Feitas essas considerações, o método foi elaborado conforme descrito a seguir.

3.3.4.1 Construção do Método

3.3.4.1.1 Construção do Modelo de Simulação

Para a elaboração dos estudos e realização das simulações do sombreamento provocado por edificações implantadas nos ambientes de orla marítima, foi utilizada como base a ortofoto mosaico da àrea de estudo.

Foram vetorizados os lotes conforme a ortofoto, e em seguida foram traçadas as implantações de edificações fictícias no interior desses lotes.

Para o desenho das implantações das edificações nos lotes adotou-se arbitrariamente os seguintes critérios de referência, por se tratar de valores comumente observados em índices urbanísticos:

a) Taxa de Ocupação (T.O.) igual a 50% (cinquenta por cento); b) Afastamentos/recuos mínimos frontais iguais a 3,00 metros;

c) Afastamentos/recuos mínimos laterais e de fundos iguais a 1,50 metros, para os lotes com testada medindo até 15,00 metros;

d) Afastamentos/recuos mínimos laterais e de fundos iguais a 3,00 metros, para os lotes com testada medindo acima de 15,00 metros;

Ressalta-se que a implantação das edificações nos lotes foi feita de forma a aproximá-las das testadas, para possiblitar a avaliação da pior situação de projeção de sombra em direção à praia. Contudo, para algumas edificações aplicou-se afastamentos maiores do que os mínimos adotados no estudo, visando observar as variações do alcance da sombra de acordo com diferentes situações de implantação.

Dando continuidade, com o modelo já preparado para a realização das simulações aplicou-se o método proposto, conforme descrito adiante.

3.3.4.1.2 Estruturação dos Procedimentos do Método

Para obtenção dos dados solares, entre eles os horários de nascer, culminação ou passagem meridiana6 _{e ocaso solares, e também a duração do dia, foi utilizado o}

aplicativo web Suncalc.org7_{, desenvolvido por HOFFIsoft software/Torsten}

Hoffmann8_.

Também foi utilizada para consulta e conferência dos dados solares a página

eletrônica Tábua de Marés9_{, na qual é possível consultar dados de maré, solares e}

lunares, em todos os continentes, exceto Antártica.

Tais fontes foram utilizadas para levantamento dos dados solares do Município de Vila Velha-ES. De forma a verificar a compatibilidade das informações disponibilizadas no aplicativo e página eletrônica citadas com uma fonte oficial, foi consultado o Anuário 2020 do Observatório Nacional (ON) - instituto de pesquisa

6 _{Meio-dia verdadeiro; momento do sol em ângulo de 90º do ponto de referência no solo.} 7 _{Disponível em: <https://www.suncalc.org/#/-20.5298,-40.3736,17/2020.07.19/21:50/1/0>.} 8 _{Disponível em: <https://www.torsten-hoffmann.de/>.}

vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTI). Este anuário traz os horários de nascer, passagem meridiana e ocaso solar para seis cidades brasileiras, quais sejam: Belém, Recife, Brasília, Rio de Janeiro, São Paulo e Porto Alegre (OBSERVATÓRIO NACIONAL, 2020). A aferição foi feita consultando-se os dados referentes a estas cidades no aplicativo web, e averiguando sua compatibilidade com os dados do Anuário. Certificada a compatibilidade das informações fornecidas, legitimamos a utilização das fontes adotadas para o caso do Município de Vila Velha-ES.

O procedimento para realização das simulações de sombreamento baseou-se em dois parâmetros principais: 1) a duração do dia em horas, ou seja, a quantidade de horas de incidência dos raios solares, calculada com base no intervalo entre os horários do nascer e do ocaso ou pôr do sol; e 2) as datas de referência para a realização das simulações – datas dos solstícios de verão e inverno, conforme ocorrência registrada para o ano de 2020.

Os equinócios e solstícios marcam os inícios das estações do ano na Terra. Os equinócios ocorrem no momento em que o sol cruza exatamente o Equador celeste, e consistem em dias em que o período de insolação é igual ao período sem iluminação solar (dias e noites iguais). Os solstícios marcam os momentos em que o

sol atinge suas máximas declinações norte e sul10_{, ou seja, quando está à sua maior}

distância do Equador terrestre em direção ao norte ou ao sul do planeta. São nos solstícios que ocorrem os dias mais longos e as noites mais curtas (solstícios de verão) e os dias mais curtos e as noites mais longas (solstícios de inverno)11_{. Por}

isso da escolha de tais datas, pois por meio delas é possível avaliar a pior e a melhor situação de incidência dos raios solares, e por consequência, do impacto do sombreamento das edificações em relação às variações do ano como um todo. Estabelecidos como parâmetros a “duração do dia” e as “datas de referência” para análise do sombreamento, foi construída uma tabela contendo as variáveis