Sistema Clima Urbano e o Canal Termodinâmico

Os estudos sobre o Clima Urbano tem cada vez mais importância na atualidade por ser uma temática, que trabalha com questões que envolvem o espaço produzido pelo homem, cuja consequência da ação antrópica resulta em mudanças significativas no clima local. Lombardo (1990, p. 163) afirma que: “A cidade constitui uma das maiores alterações da paisagem produzida através do jogo de relações de forças naturais, socioeconômicas e culturais”.

A autora já havia comentado que a cidade é a maior expressão social do espaço produzido e sua realidade mais complexa e transformada. Cabe aqui discutir o conceito de espaço urbano numa perspectiva do ambiente, ou seja, a natureza alterada pela interferência das relações inerentes à produção do espaço urbano.

Segundo Monteiro (1976), o tratamento do clima urbano como um dos componentes da qualidade do ambiente, ousa atentar para o estudo do clima da cidade uma conduta de investigação que veja nela não um antagonismo entre homem e a natureza, mas uma coparticipação.

A partir desse posicionamento, que em certo ponto converge com as discussões realizadas até o momento, entendemos que natureza e sociedade não se encontram dissociados, mesmo possuindo dinâmicas próprias fazem parte simultaneamente do espaço geográfico que é produto social sob formas naturais pré-existentes e também sobre o qual a dinâmica da natureza menos visível se manifesta, espaço esse que nas últimas décadas é cada vez mais urbano.

Atualmente, a maior parte da população brasileira vive nas cidades, representando este fato mais uma razão para que a importância destes estudos aumente no país, pois estamos sempre em busca de melhor qualidade de vida e conforto ambiental. A intensa ocupação das áreas urbanas resulta em grandes pressões sobre os condicionantes do clima local, interferindo no tempo e, em alguns casos, provocando variações do clima.

Em um movimento de equilíbrio dinâmico a relação sociedade-natureza produz respostas muitas vezes nocivas a todo o sistema, como por exemplo, desconforto térmico, problemas respiratórios, alterações locais no comportamento atmosférico como o fenômeno ilha de calor, aumento da pluviosidade, diminuição da umidade, poluição do ar, poluição hídrica, entre outros. A pressão elevada exercida por um elemento do sistema sobre outro produz respostas negativas e/ou positivas sobre ambos com frequência e magnitude correspondentes. (MALHEIROS, 2006)

Mendonça afirma que:

O clima constitui-se numa das dimensões do ambiente urbano e seu estudo tem oferecido importantes contribuições ao equacionamento da questão ambiental das cidades. As condições climáticas destas áreas, entendidas como clima urbano, são derivadas da alteração da paisagem natural e da sua substituição por um ambiente construído, palco de intensas atividades humanas. (MENDONÇA, 2003, p. 93)

Do ponto de vista pragmático, o estudo do clima urbano deve sempre se preocupar com o planejamento, de modo que, ao se conhecer mais detalhadamente o clima de determinado espaço urbano, se torne possível à construção de processos de planejamento mais adequados a realidade ambiental local. (UGEDA JUNIOR, 2011)

Portanto, não se deve desprezar o papel da climatologia e sua importância em estabelecer um meio de ligação entre as transformações espaciais que acontecem no urbano e suas interações com o clima e seus agentes que reproduzem efeitos negativos para a população residente na cidade.

Dessa forma, destaca-se a importância da obra de Monteiro para o desenvolvimento da climatologia, ao compor um corpo teórico acompanhando de todo instrumental metodológico para o estudo do clima urbano. Vale ressaltar que, esse corpo teórico e instrumental metodológico, proposto por Monteiro, norteia as pesquisas em climatologia no Brasil, na maioria dos estudos realizados até o presente momento.

A temática do Clima Urbano é estudada seguindo as orientações teóricas metodológicas preconizadas por Monteiro (1976) para o entendimento do Sistema Clima Urbano, no qual o processo de urbanização é encarado como desorganizador do espaço e como produtor de modificações nas componentes climáticas.

Monteiro (1976) desenvolveu o Sistema Clima Urbano – SCU, para denominar um sistema formado pelo clima local – fator natural, e a cidade – fator social, criando uma nova metodologia de estudo definidos nos seguintes enunciados básicos:

1 - O clima urbano é um sistema que abrange o clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização.

2 - O espaço urbanizado, que se identifica a partir do sítio, constitui o núcleo do sistema que mantém relações intimas com o ambiente regional imediato em que se insere.

3 - O S.C.U. importa energia através do seu ambiente, é sede de uma sucessão de eventos que articulam diferenças de estados, mudanças e transformações internas, a ponto de gerar produtos que se incorporam ao núcleo e/ou são exportados para o ambiente, configurando-se como um todo de organização complexa que se pode enquadrar na categoria dos sistemas abertos.

4 - As entradas de energia, no S.C.U., são de natureza térmica (oriundas da fonte primária de energia de toda a Terra - o Sol), implicando componentes dinâmicos inequívocos determinados pela circulação atmosférica, e decisiva para a componente hídrica englobada nesse conjunto.

5 - A avaliação dessa entrada de energia no S.C.U. deve ser observada tanto em termos quantitativos como, especialmente, em relação ao seu modo de transmissão.

6 - A estrutura interna do S.C.U., não pode ser definida pela simples superposição ou adição de suas partes (compartimentação ecológica, ou funcional urbana), mas somente por meio da íntima conexão entre elas. 7 - O conjunto-produto do S.C.U. pressupõe vários elementos que caracterizam a participação urbana no desempenho do sistema. Sendo variada e heterogênea essa produção, faz-se mister uma simplificação classificadora que deve ser constituída através de canais de percepção humana.

8 - A natureza urbana do S.C.U. implica em condições especiais de dinamismo interno consoante o processo evolutivo do crescimento e desenvolvimento urbano, uma vez que várias tendências ou expressões formais de estrutura se sucedem ao longo do processo de urbanização. 9 - O S.C.U. é admitido como passível de autorregularão, função essa conferida ao elemento homem urbano que, na medida em que o conhece e é capaz de detectar suas disfunções, pode através do seu poder de decisão, intervir e adaptar o funcionamento do mesmo, recorrendo a dispositivos de reciclagem e/ou circuitos de retroalimentação capazes de conduzir o seu desenvolvimento e crescimento seguindo metas preestabelecidas.

10 - Pela possibilidade de interferência autorreguladora, acrescentam-se ao S.C.U., como sistema aberto, aquelas propriedades de entropia negativa pela sua própria capacidade de especialização dentro do crescimento através de processos adaptativos, podendo ser qualificado, assim, como um sistema morfogenético. (MONTEIRO, 1976, p. 95 - 102)

O sistema proposto por Monteiro visa à compreensão da organização climática da cidade que tem a atmosfera como seu operador, enquanto que todos os outros aspectos (a topografia, as variações verticais das edificações, as áreas verdes, as pessoas e suas atividades, as funções urbanas) constituem operandos dinâmicos. Assim, a cidade é entendida como um organismo que desempenha funções.

Dentro dos direcionamentos dos estudos do SCU Monteiro (1976, 2003) frisa que é necessária uma simplificação, para melhor compreensão deste sistema, e coloca que essa simplificação deve ser feita de acordo com os canais da percepção humana do Clima Urbano: Conforto Térmico, Qualidade do Ar e Impacto Hidrometeórico; esses canais de percepção deram origem aos três níveis que formam a estrutura geral do S.C.U. – seus três subsistemas – Termodinâmico, Físico-Químico e Hidrometeórico.

Ely (2006) destaca que nessa teoria, de acordo com Monteiro (1976), o responsável pelo desenvolvimento dessas funções é o homem e o estudo do clima urbano deve tê-lo como referencial, buscando a intervenção e a melhoria do ambiente urbano considerando os seguintes canais de percepção humana:

a) Conforto térmico: englobando as componentes termodinâmicas que, em suas relações, se expressam, através do calor, ventilação e umidade nos referenciais básicos a esta noção. É um filtro perceptivo bastante significativo, pois afeta a todos permanentemente.

b) Qualidade do ar: a poluição é um dos maus do século, e talvez aquele que, por seus efeitos mais dramáticos, atraia mais a atenção. Associada à

outras formas de poluição (água, solo, etc.), a do ar é uma das mais decisivas na qualidade ambiente urbana.

c) Impacto meteórico: aqui estão agrupadas todas aquelas formas meteóricas, hídricas (chuva, neve, nevoeiros), mecânicas (tornados) e elétricas (tempestades) que, assumindo, eventualmente, manifestações de intensidade são capazes de causar impacto na vida da cidade, perturbando-a ou desorgperturbando-anizperturbando-ando-lhe perturbando-a circulperturbando-ação e serviços. (MONTEIRO, 1976, p. 100)

Os canais de percepção do Sistema Clima Urbano (S.C.U.), constituem-se em um produto do Sistema onde a participação urbana, mas principalmente a participação socioespacial possui influência decisiva na estruturação e desempenho do mesmo. São eles os do conforto térmico, o da qualidade do ar e do impacto meteórico. É importante destacar que a fragmentação em subsistemas ou canais de percepção não sugere uma abordagem separatista, mas sim necessária a uma melhor decomposição dos múltiplos elementos componentes dos mesmos, pois é impossível dissociá-los, são em sua essência inter-relacionados e interdependentes. (MALHEIROS, 2006)

O canal de percepção do Conforto Térmico, ligado ao subsistema Termodinâmico do S.C.U., engloba as componentes derivadas do calor, da ventilação e da umidade, afeta a todos constantemente. As pesquisas no campo termodinâmico têm grande importância nos estudos de Arquitetura e Urbanismo, principalmente na definição do conforto ambiental humano.

O canal Qualidade do Ar, ligado ao subsistema Físico-Químico, se expressa pela poluição atmosférica, considerada pelo mesmo autor um dos males do século, mas que tem uma associação muito direta com os distintos tipos de tempo geradores da concentração ou da dispersão da poluição pelo ar.

O canal Impacto Meteórico agrupa as formas hídricas (como chuvas, neves e nevoeiros), mecânicas (como os tornados) e elétricas (tempestades), que têm a possibilidade de, eventualmente, se manifestar com grande intensidade e resultam em grandes impactos urbanos, causando perturbações e desorganizando a circulação e os serviços urbanos. Nas cidades brasileiras, são constantes os problemas derivados do subsistema hidrometeórico devido a sua configuração climática e aos problemas de ordem socioambientais existentes.

Os canais de percepção enquanto produto das atividades desempenhadas pela própria sociedade gera múltiplos impactos advindos das modificações de usos do solo e revelam a necessidade de ações no sentido de identificação do fenômeno e de anular seus efeitos negativos na qualidade de vida da população. Além do registro do ponto de vista quantitativo do fenômeno, a análise qualitativa, ou seja, como a população percebe e reage a tais problemas ambientais registrados a partir de suas percepções se reverte também de grande significado (MONTEIRO, 1976).

Apesar da inter-relação genética entre os subsistemas ou canais de percepção do S.C.U., aquele diretamente relacionado a esta tese é o Termodinâmico, percebido em

termos de conforto térmico. Como o próprio autor identifica, são justamente os componentes termodinâmicos do clima aqueles para onde convergem e se associam todos os outros componentes. “Dentro do esquema do S.C.U., esse canal atravessa toda a sua estrutura, pois que é o insumo básico, é transformado na cidade e pressupõe uma produção fundamental no balanço de energia líquida atuante no sistema”. (MONTEIRO, 1976, p. 109) O insumo básico do subsistema termodinâmico (conforto térmico) é proveniente da radiação solar e, consequentemente do balanço térmico associado aos movimentos dinâmicos da circulação atmosférica nas escalas zonal, regional e local (está sensível às características do espaço urbano produzido socialmente, decomposta nas escalas meso, topo e microclimática)

Tomando-se o caso do conforto térmico, o crescimento urbano e as consequentes intervenções, no espaço da cidade, carentes de um planejamento adequado, podem se manifestar em valores térmicos mais elevados nas áreas de maior densidade de construção da cidade, conhecidas como ilhas de calor que resultam em situações de muito desconforto e riscos para a saúde dos habitantes.