Sistema de Classificação das Zonas Climáticas Locais

O novo sistema de classificação das “Zonas Climáticas Locais” (LCZ), de Stewart e Oke (2012) fornece uma estrutura de pesquisa para estudos de ilhas de calor urbanas e padroniza a troca mundial de observações de temperatura urbana (Figura 46). Os dados, a serem identificados em cada área, sintetizam os aspectos que influenciam o campo térmico urbano. A Tabela 13 serve de base para levantamentos de áreas urbanas para fins de estudos do climar urbano, sendo que no presente trabalho abordamos parte dos aspectos nele apresentados. Vale destacar a escala numérica de medições estabelecida para cada aspecto a ser analisado, as quais configuram os parâmetros do clima urbano estabelecidos por Stewart e Oke (2012). Para as análises das áreas do presente trabalho, alguns parâmetros também foram estabelecidos e adaptados aos aspectos de análise definidos. Pretende-se assim, acrescentar uma análise qualitativa aos dados quantitativos obtidos na pesquisa. Ainda neste sentido, etabelecemos a analogia entre a classificação das LCZs e as respectivas áreas de análise desta tese, listadas na Tabela 14.

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Figura 46 – Modelo da Ficha de Dados da Zona Climática Local (LCZ)

Fonte: Stewart e Oke, 2012, p. 1898.

Para compreender e aplicar LCZ de Stewart e Oke (2012) apresentam-se as Tabelas 14 e 15, com as descrições da Classes e Subclasses, respectivamente. Além da Classificação de Davenport et al. (2000), que respalda o conceito da rugosidade do terreno utilizado nas classificações das LCZs (Tabela 16). Ao final, a síntese dos valores das propriedades geométricas e de cobertura superficial das zonas climáticas locais, na Tabela 17, além da síntese dos valores das propriedades térmicas, radiativas e metabólicas, na Tabela 18. Trata-se de uma rica base de pesquisa para a análise do campo térmico urbano, viável para ser aplicada nas diversas formas de cidades existentes e em qualquer localização.

107 Tabela 13 – Ficha de Dados da Zona Climática Local

CHAVE LCZ NOME DA ZONA #

DEFINIÇÃO DA ZONA

Forma: Descrição da geometria do edifício, materiais construtivos, cobertura do solo, densidade de árvores, e atividades humanas.

Função: Usos da terra provavelmente associados com esta zona

Localização: Localização esperada da zona (centro, periferia; cidade, campo).

Correspondência: Zonas comparáveis no Sist. de classificação de Oke (2006) e Ellefsen (1991).

Ilustrações com Imagens da Zona em altura e do ponto de vista do pedestre.

PROPRIEDADES DA ZONA

a. Fator Visão do Céu (ψ sky) Fração visível do céu no nível do solo. Varia com a altura e o espaçamento

entre os edifícios e árvores. Influencia o aquecimento e o resfriamento da superfície proveniente da radiação solar.

0 - 1

b. Proporção H/W Proporção média entre altura e a largura dos cânions (LCZs 1 - 7) das ruas, espaçamento entre os edifícios e espaçamento entre as árvores ou plantas (LCZs A - F). Influencia o fluxo de ar da superfície e o aquecimento / resfriamento proveniente da radiação solar.

0 - 3

c. Altura média dos Edifícios / Altura das Árvores (ZH)

0 - 50m

Média geométrica da altura dos edifícios (LCZ 1 - 10) e altura das árvores ou plantas (LCZ A - F). Influencia a reflectividade da superfície, o fluxo de ar, e a dissipação do calor acima do solo.

d. Classe de Rugosidade do Terreno

Classificação de Davenport et al. (2000) da rugosidade efetiva do terreno (z0)

para paisagens urbanas e rurais. Influencia a reflectividade da superfície, o fluxo de ar, e a dissipação do calor acima do solo. Ver tabela 14.

0 - 8

e. Fração da Superfície Construída (λB) – 0 – 100%

Proporção da superfície do solo edificada. Influencia a reflectividade da superfície, o fluxo de ar, e a dissipação do calor acima do solo.

f. Fração da Superfície Impermeável (λi) – 0 – 100%

Proporção da superfície do solo com cobertura impermeável (pavimentada ou rocha). Influencia a reflectividade da superfície, disponibilidade de umidade e potencial aquecimento / resfriamento.

g. Fração da Superfície Permeável (λV) – 0 – 100%

Proporção da superfície do solo com cobertura permeável (solo exposto, vegetação e água). Influencia a reflectividade da superfície, disponibilidade de umidade e potencial aquecimento / resfriamento.

h. Admitância da Superfície (μ)

Habilidade da superfície em receber ou liberar calor em escala local. Influencia o armazenamento de calor na superfície e taxas de aquecimento / resfriamento. Varia com a umidade do solo e a densidade dos materiais. Em copas de árvores densas (LCZ A), a "superfície" é indefinida e a admitância desconhecida. 500 - 2500 J m–2 _s–1/2 _K–1

i. Albedo Refletividade de superfície em escala local e sob o céu claro do meio-dia. Influencia o potencial aquecimento radiante da superfície. Varia com a cor da superfície, a umidade e a rugosidade.

0,02 - 0,5

j. Fluxo de Calor Atmosférico (QF)

0 - 400 W m−2

Densidade média anual do fluxo de calor antropogênico em escala local. Fontes de calor incluem veículos motores, processos de combustão industrial e doméstica, aquecimento / resfriamento dos espaços e metabolismo humano. Varia significativamente com a latitude, as estações e a densidade da população.

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Tabela 14 – Tabela de Classificação das LCZ’s e correspondência com as áreas analisadas em Brasília - DF

ILUSTRAÇÃO TIPOS DE EDIFÍCIOS DEFINIÇÃO ESTUDOS DE CASO EM BRASÍLIA 1 EDIFÍCIOS ALTOS AGRUPADOS

Mistura Densa de edifícios altos com 10 pavimentos. Poucas ou nenhuma árvore. Cobertura do solo pavimentada. Materiais de construção de concreto, aço, pedra e vidro.

ÁGUAS CLARAS (LCZ1), GAMA (LCZ7e1), TAGUATINGA (LCZ7e1) 2 EDIFÍCIOS MÉDIOS AGRUPADOS

Mistura Densa de edifícios médios de 3 a 9 pavimentos. Poucas ou nenhuma árvore. Cobertura do solo pavimentada. Materiais de construção de pedra, tijolo, azulejo e concreto.

3

EDIFÍCIOS BAIXOS AGRUPADOS

Mistura Densa de edifícios baixos de 1 a 3 pavimentos. Poucas ou nenhuma árvore. Cobertura do solo pavimentada. Materiais de construção de pedra, tijolo, azulejo e concreto.

TAQUARI (LCZ3 B) 4 EDIFÍCIOS ALTOS ABERTOS

Edifícios altos (10 pavimentos) em arranjo aberto. Cobertura do solo bastante permeável (vegetação rasteira, árvores espalhadas). Materiais de construção em concreto, aço, pedra e vidro. ESPLANADA DOS MINISTÉRIOS (LCZ4D) 5 EDIFÍCIOS MÉDIOS ABERTOS

Edifícios médios (3-9 pavimentos) em arranjo aberto. Cobertura do solo bastante permeável (vegetação rasteira, árvores espalhadas). Materiais de construção em concreto, aço, pedra e vidro. SETOR SUDOESTE E NOROESTE 6 EDIFÍCIOS BAIXOS ABERTOS

Edifícios baixos (1-3 pavimentos) em arranjo aberto. Cobertura do solo bastante permeável (vegetação rasteira, árvores espalhadas). Materiais de construção em madeira, tijolo, pedra, azulejo e concreto.

SUPERQUADRA S ASA SUL E ASA NORTE (LCZ6A) 7 BAIXA DENSIDADE LEVE (PRÓXIMAS)

Mistura densa de edifícios de pavimento térreo. Poucas ou nenhuma árvore. A cobertura do solo é dura e compacta. Materiais de construção leves (por exemplo, madeira, palha, metal ondulado).

SOBRADINHO I e II (LCZ7 B); ITAPOÃ (LCZ7) 8 BAIXA DENSIDADE AMPLA (ISOLADA)

Arranjo aberto de grandes edifícios baixos (1- 3 pavimentos). Poucas ou nenhuma árvore. Cobertura do solo pavimentada. Materiais de construção de aço, concreto, metal e pedra.

9 CONSTRUÇÕE

S ESPARSAS

Arranjo disperso de pequenos ou médios edifícios em um ambiente natural. Abundância de cobertura do solo permeável (plantas baixas, árvores dispersas).

10 INDÚSTRIA

PESADA

Estruturas industriais de alturas baixas e médias (torres, tanques, pilhas). Poucas ou nenhuma árvore. Cobertura do solo pavimentada ou dura e compacta. Materiais de construção de metal, aço e concreto.

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Tabela 15 – Tabela de Subclasses das Zonas Climáticas Locais

ILUSTRAÇÃO TIPOS DE COBERTURA DO SOLO DEFINIÇÃO A ARBORIZAÇÃO DENSA

Paisagem fortemente arborizada, com árvores de folha caduca e/ou perene. Solo permeável (vegetação rasteira). A função da zona é floresta natural, cultivo de áreas ou parques urbanos.

B ARBORIZAÇÃO

DISPERSA

Paisagem levemente arborizada, com árvores de folha caduca e/ou perene. Solo permeável (vegetação rasteira). A função da zona é floresta natural, cultivo de áreas ou parques urbanos.

C CAMPOS E ARBUSTOS

Arranjo aberto de campos, arbustos, árvores baixas e lenhosas. Solo permeável (solo ou areia). A função da zona é mata natural ou agricultura.

D VEGETAÇÃO

RASTEIRA

Paisagem com pouca expressão de grama ou plantas herbáceas / cultivos. Pouca ou nenhuma árvore. A função da zona é pastagem natural, agricultura ou parque urbano.

E ROCHA EXPOSTA OU

PAVIMENTADA

Paisagem com pouca expressão em pedras ou solo pavimentado. Pouca ou nenhuma árvore ou planta. A função da zona é deserto natural (rocha) ou transporte urbano.

F SOLO OU AREIA

EXPOSTOS

Paisagem inexpressiva de solo e areia. Pouca ou nenhuma árvore ou planta. A função da zona é deserto natural ou agricultura.

G ÁGUA

Grandes corpos d'água abertos, como oceanos e lagos, ou pequenos corpos, como rios, reservatórios e lagoas.

110 Tabela 16 - Classificação de Davenport para rugosidade do terreno e correspondência LCZ

CLASSES DE DAVENPORT COMPRIMENTO DA RUGOSIDADE, z0 (m) DESCRIÇÃO DA PAISAGEM LCZ CORRESPONDENTE 1 OCEANO 0.0002

Água aberta, planície coberta de neve, deserto sem características, asfalto, e concreto, com aparição de vários quilômetros.

E, F, G

2 PLANO 0.005

Paisagem sem características e sem obstáculos e com pouca ou nenhuma vegetação (por exemplo, pântano, lugar coberto de neve ou pistas de pouso).

E, F

3 ABERTO 0.03

Lugar plano com vegetação rasteira e obstáculos isolados separados por 50 alturas de obstáculos (por exemplo, grama, tundra, pista de aterragem do aeroporto).

D

4 ABERTO

APROXIMADAMENTE 0.10

Vegetação rasteiras ou coberturas de plantas. Lugar moderadamente aberto com obstáculos ocasionais (por exemplo, árvores isoladas, edifícios baixos) separados por 20 alturas de obstáculos.

7, C, D

5 RUGOSO 0.25

Vegetação elevada ou culturas de alturas variáveis. Obstáculos dispersos separados por 8 a 15 alturas de obstáculos, dependendo da porosidade (por exemplo, edifícios, cinturões de árvores).

5–10, B, C