MODELO EM ESCALA REDUZIDA

Este modelo proposto é constituído por um pavimento asfáltico de referência e três colorações de pavimento intertravado de concreto de 8 cm de espessura, com 120 cm de largura e 500 cm de comprimento, separados lateralmente por barreiras de 40 cm e 80 cm de altura, que forma duas configurações urbanas.

Por se tratar de um modelo idealizado, sem obstáculos e elementos no interior do cânion, a fim de caracterizar o objeto de estudo, foi utilizada relação proposta por Erell, Pearlmutter e Williamson (2011), na determinação do fator de visão do céu (SVF) em função da relação H/W.

A execução em escala 1:15 segue as recomendações normativas previstas pelo Departamento Nacional de Estradas e Rodagens – DNER para a determinação da largura das vias e o traçado do campo está embasado no modelo proposto por Pearlmutter et al. (2006).

3.3.1. Caracterização do Objeto

O traçado do modelo foi determinado a fim de garantir os seguintes critérios: estabelecer um local livre de obstruções, considerar a direção predominante do vento e posicionar os termopares nas superfícies pavimentadas e os sensores de temperatura do ar em alturas estratégicas, para realizar a coleta de dados de temperatura em cada forma urbana. Neste trabalho a geometria das vias é denominada cânion urbano. Na Figura 3.8 é apresentada uma proposta de traçado para implantação do campo.

Figura 3.8. Esboço de implantação do campo experimental.

Fonte: o Autor (2019).

O modelo experimental foi construído, simulando vias urbanas com largura de 14 m e as calçadas com 2,5 m. Além disso, as edificações, em escala real, teriam um gabarito de no máximo 10 m de altura.

H=40 cm

Desta forma, a proposta é implantar o modelo em uma escala de 1:15, com vias de aproximadamente 120 cm no modelo reduzido e barreiras lineares de 40 cm e 80 cm orientadas à nordeste, perpendicularmente à direção do vento predominante, conforme apresentado na Figura 3.9.

Figura 3.9. Representação em planta do modelo em escala (cm).

120 120 120 120 40 520 500 520 580 20 20 20 20 Fonte: o Autor (2019).

Os dados coletados são referentes à duas configurações distintas de cânions urbanos. O primeiro com uma relação H/W = 0,66 e o segundo modelo com H/W = 0,33, conforme representado pela Figura 3.10 e 3.11.

Além disso, são utilizados blocos de concreto com diferentes alturas, paralelos à faixa pavimentada, que representarão as massas construídas que formam os arranjos urbanos.

Figura 3.10. Representação dos cânions com fator H/W = 0,66.

5

80

5

15

PAVER DE CONCRETO - 8 CM ASFALTO - 5 CM

BRITA 1 PÓ DE PEDRA SOLO COMPACTADO BLOCO DE CONCRETO 20x20x40

8

A configuração com relação H/W = 0,66 é denominada M4 e possui um Fator de Visão do Céu (SVF ≅ 0,60) e a morfologia com H/W = 0,33, M2, com um SVF ≅ 0,85. Os pavimentos de concreto possuem 8 cm de espessura, assentados sobre uma camada de base de 5 cm com pó de pedra;

e o pavimento asfáltico por uma camada de 5 cm de massa asfáltica misturada à frio, sobre uma camada de base de brita 1 com 15 cm de espessura. Ambos os solos possuem uma camada de sub- leito classificada como solo silto-arenoso.

Figura 3.11. Representação dos cânions com fator H/W = 0,33.

5

40

5

15

PAVER DE CONCRETO - 8 CM ASFALTO - 5 CM

BRITA 1 PÓ DE PEDRA SOLO COMPACTADO BLOCO DE CONCRETO 20x20x40

8

O modelo OASUS era composto por fileira de bloco, por uma extensão de 20 m, com a finalidade de criar obstruções ou rugosidade (fetch ou roughness) (PEARLMUTTER et al., 2006). Para considerar o efeito da rugosidade no modelo, é coletada a temperatura do ar no interior do cânion.

3.3.2. Montagem do Experimento

A execução do campo experimental se inicia com os serviços topográficos, em seguida com a compactação do solo, o preparo das camadas de base dos pavimentos, a fundação das barreiras e o assentamento dos pisos intertravado de concreto conforme representado na Figura 3.12.

Figura 3.12. Execução dos pavimentos.

Fonte: o Autor (2019).

O solo foi submetido ao ensaio de proctor. As amostras foram moldadas com energia normal, seguindo as recomendações normativas da NBR 7182 - ABNT (2016), com o objetivo em determinar a umidade ótima de compactação e a máxima densidade aparente do solo. A ideia deste ensaio é garantir que o canteiro experimental seja executado de acordo com as normas exigidas e procedimentos padrões para a execução de pavimentos urbanos. A ficha com o controle de compactação do solo está no Anexo 2.

A segunda etapa corresponde à coleta de dados, para isso os sensores de temperatura foram instalados nas duas morfologias, denominadas M2 (H/W = 0,33) e M4 (H/W = 0,66). Os termopares foram protegidos da radiação direta e a câmera termográfica foi posicionada em um local em que contemplasse a área frontal do campo, conforme apresentado na Figura 3.13.

Figura 3.13. Coleta de dados.

Fonte: o Autor (2019).

O posicionamento dos sensores de temperatura da coleta 1, em cada configuração, está apresentado na Figura 3.14.

Figura 3.13. Posição dos sensores – Coleta 1.

80 120 TA TS TA TS 40 120 Fonte: o Autor (2019). Legenda: TA: Temperatura do ar TS: Temperatura superficial Cotas em (cm)

O posicionamento dos sensores de temperatura e velocidade do vento da coleta 2, em cada configuração, está apresentado na Figura 2. Os demais sensores e outras vistas do estão representadas no anexo desta pesquisa.

Figura 3.13. Posição dos sensores – Coleta 2.

80 120 20 TG TA 40 40 40 40 120 TG TA 20 40 40 40 Fonte: o Autor (2019).

A altura de coleta das variáveis e a distribuição dos sensores entre as morfologias estão descritas no Quadro 3.1.

Quadro 3.1. Posicionamento dos sensores.

LOCAL VARIÁVEL EQUIPAMENTO ALTURA

Campo aberto Imagens termográficas Câmera termográfica Acima do Dossel - 2,00 m M2/M4 Imagens termográficas Câmera termográfica Nível do Pedestre -

0,50 m Campo aberto Umidade relativa do ar - [%] Termo-Higrômetro Acima do Dossel -

1,50 m Campo aberto Temperatura do ar - [°C] Termo-Higrômetro

M2 Temperatura do ar no topo do cânion - [°C] Termopares Topo do cânion - 0,40 m M4 Temperatura do ar no topo do cânion - [°C] Termopares Topo do cânion -

0,80 m M2/M4/Campo aberto Velocidade do vento - [m/s] Anemômetros Nível do Pedestre -

0,20 m M2/M4 Temperatura do ar no interior do cânion - [°C] Termopares Nível do Pedestre -

0,20 m M2/M4 Temperatura radiante - [°C] Termômetros de globo Nível do Pedestre -

0,20 m M2/M4 Temperatura superficial - [°C] Termopares Sobre a Superfície-

0,00m Fonte: o Autor (2019). Anemômetro Legenda: TA: Temperatura do ar TG: Temperatura de globo Cotas em (cm)