GUILHERME LUCAS CURIA PEREIRA
ESTUDO DOS ATRIBUTOS BIOCLIMATIZANTES NA CIDADE DE
SINOP – MT
Sinop
GUILHERME LUCAS CURIA PEREIRA
ESTUDO DOS ATRIBUTOS BIOCLIMATIZANTES NA CIDADE DE
SINOP – MT
Projeto de Pesquisa apresentado à
Banca Examinadora do Curso de
Engenharia Civil
– UNEMAT, Campus
Universitário de Sinop - MT, como
pré-requisito para obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador (a): Prof.ª Dr.-Ing Érika
Borges Leão
Sinop
LISTA DE TABELAS
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Radiação do Sol conforme a latitude... 12
Figura 2: Efeitos aerodinâmicos do vento. ... 14
Figura 3: Influência do relevo no microclima ... 14
Figura 4: Exemplificação de côncavo e convexo. ... 16
Figura 5: Associação da altimetria com a largura. ... 16
Figura 6: Centro de São Paulo (SP). ... 18
Figura 7: Imagem aérea da fábrica da Lupo em Araraquara – SP. ... 20
Figura 8: Efeito da rugosidade no perfil de velocidade do vento do campo à cidade. ... 21
Figura 9: Comportamento dos fluxos do vento em diferentes arranjos. ... 22
Figura 10: Efeito ilha de calor. ... 23
Figura 11: Efeito regulador da vegetação. ... 25
Figura 12: Proposta de classificação climática de Mato Grosso. ... 26
Figura 13: : Esquema de Metodologia. ... 27
Figura 14: Localização da área de Estudo. ... 29
Figura 15: Centro de Sinop ... 30
LISTA DE ABREVIATURAS
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
Prodeurbs - Núcleo de Projetos de Desenvolvimento Urbano de Sinop OMS – Organização Mundial da Saúde.
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estudo dos Atributos Bioclimatizantes na Cidade de Sinop – MT 2. Tema: Urbanismo Bioclimático.
3. Delimitação do Tema: Comportamento dos Atributos Bioclimatizantes na Malha
Urbana de Sinop.
4. Proponente(s): Guilherme Lucas Curia Pereira. 5. Orientador (a): Prof.ª Dr.-Ing Érika Borges Leão.
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade Do Estado de Mato Grosso –
UNEMAT.
7. Público Alvo: Poder Público e Pesquisadores da área.
8. Localização: Avenida dos Ingás, nº 3001, Jd. Imperial – Sinop/MT, CEP 78550-
000.
SUMÁRIO
:LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV SUMÁRIO ... V 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO... 8 3 JUSTIFICATIVA ... 9 4 HIPÓTESES ... 10 5 OBJETIVOS ... 11 5.1 OBJETIVO GERAL: ... 11 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ... 11 6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12 6.1 CARACTERIZAÇÃO DO CLIMA ... 12 6.1.1 Radiação Solar ... 12 6.1.2 Ventos ... 13 6.1.3 Relevo ... 14 6.1.4 Solo ... 17 6.1.5 Formato ... 17 6.1.6 Rugosidade ... 20 6.1.7 Porosidade ... 22 6.1.8 Pisos / Tetos ... 23 6.1.9 Vegetação ... 24
6.2 CLIMA DA REGIÃO DE ESTUDO ... 25
7 METODOLOGIA ... 27
7.1 OBJETO DE ESTUDO ... 28
8 CRONOGRAMA ... 32
1 INTRODUÇÃO
As cidades como conhecemos muitas vezes não levaram seu clima existente em consideração para execução da malha urbana e características das edificações para um melhor conforto térmico aos moradores, deste modo as ações do homem em sua maioria tende a modificar a natureza de forma negativa.
Muitos dos municípios brasileiros passaram por grande processo de crescimento populacional, ocasionando um maior adensamento de habitantes no perímetro urbano. Esse fato se agravou a partir de 1950, devido ao êxodo rural, acarretando mudanças na malha urbana que não suportou tamanha demanda, gerando algumas consequências como: aumento das periferias, remoção das áreas verdes, impermeabilização do solo, efeito ilha de calor, entre outros fatores negativos.
Sinop é uma cidade projetada e por isso a ocupação do sítio não ocorreu de forma espontânea como determinadas regiões de cidades matogrossenses que surgiam nos séculos passados, a exemplo de Cuiabá e Cáceres, entretanto Vila Bela da Santíssima Trindade a primeira capital do estado de Mato Grosso houve determinado projeto. A ocupação urbana nessas cidades é mais orgânica e assimétrica, como pode-se observar nas vielas e becos de seus centros históricos. Ao contrário do que se observa na região central de Sinop, onde as primeiras ocupações ocorreram, a malha urbana ortogonal deixa explicita a concepção prévia para implantação da cidade.
Embora diferentes quanto ao processo de ocupação do sitio, as cidades acima citadas tem em comum o fato de não comungarem de um estudo que condicionasse a forma de implantação da cidade às condicionantes do clima local.
Este trabalho visa aplicar métodos propostos por pensadores renomados nos estudos sobre o microclima urbano e atributos bioclimatizantes segundo Romero (2000) e Oliveira (1993).
Sinop é um município situado na região norte de Mato Grosso com fundação ocorrida em 14 de setembro de 1974, com população estima para 2013 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE de 123.634 habitantes (BRASIL, 2010). A cidade é caracterizada como centro regional, decorrência de ser polo econômico, educacional e de infraestrutura.
Devido às circunstâncias descritas existe a necessidade de pesquisas para sintonizar o crescimento populacional juntamente aos atributos bioclimatizantes do clima urbano, para amenizar o desconforto térmico da população e o consumo energético de condicionadores de ar.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
Sendo Sinop uma cidade com apenas 39 anos, com alto índice de crescimento demográfico e econômico, têm-se muito por fazer com relação aos estudos para melhor prever futuros planos diretores para a cidade, que devem ser atualizados periodicamente.
O plano diretor de Sinop desde sua criação, já que o plano diretor é exigido por lei para todo municípios com mais de 20.000 habitantes, vem atuando de forma branda na expansão urbana da cidade.
Problemas pontuais decorrentes do aumento acelerado da população e ocupação desordenada do solo urbano podem trazer consequências desastrosas à população, a exemplo dos incidentes ocorridos no Rio de Janeiro com a ocupação de áreas de risco por desmoronamento nas encostas de morros, ou ainda citando a população ribeirinha que habitam áreas de alagamento com as enchentes do Rio Cuiabá, na cidade referida.
O aumento do custo, em todos os sentidos, desde infraestrutura básica, manutenção de vias e transportes até o consumo exagerado de condicionadores de ar ou a inadequação das temperaturas para as pessoas que residem no município estimula a realização de pesquisas relacionadas ao planejamento das cidades.
3 JUSTIFICATIVA
A criação de cidades ou o aumento da sua trama, nem sempre foram conduzidos por um estudo com relevância ao clima existente na região, causando certo grau de incomodo em relação à temperatura, que poderia ser amenizada, tendo a ponderar alguns fatores como: redução da impermeabilização do solo que contribui para criação de ilha de calor ou maximização de fatores positivos como áreas verdes, deste modo refrigerando a cidade.
Sinop apresenta um verdadeiro “boom do crescimento da construção civil” nos últimos anos, não dando a importância que este crescimento expansivo pode transformar o microclima da cidade, principalmente nas regiões mais edificadas.
Este fato se realça conforme dados do Núcleo de Projetos de Desenvolvimento Urbano de Sinop – (PRODEURBS 2013) “construção civil cresce 51% em Sinop em quatro anos”, destacando assim a necessidade de pesquisas apuradas.
Segundo (OLIVEIRA, 1993, pg.1002) o mal-estar referente à temperatura do ambiente, muitas vezes gerados pelas “ilhas de calor” aumentam o consumo energético para climatização, que é resultado da falta de pretensões de medidas públicas e descontrole do crescimento da população nas cidades.
4 HIPÓTESES
Existem características na cidade de Sinop que não foram projetadas para as condições climáticas locais levando em consideração atributos bioclimatizantes da forma urbana.
A ausência de preocupações com aspectos do clima faz de Sinop uma cidade com temperaturas superiores a regiões circundantes, causando incômodo e aumentando o uso excessivo de condicionadores de ar, elevando o consumo enérgico que poderia ser reduzido pensando nas características bioclimatizantes do clima da região.
Acredita-se que no término desta pesquisa os valores obtidos dos atributos bioclimatizantes no centro de Sinop apresentarão resultados inferiores em comparação ao bairro residencial Aquarela Brasil, devido a grande impermeabilização do solo e extensa área edificada.
5 OBJETIVOS
5.1 Objetivo Geral:
Aplicar o método proposto por Oliveira (1993), referente aos atributos bioclimatizantes da forma urbana aplicados ao município de Sinop-MT.
5.2 Objetivos Específicos:
Avaliar os atributos bioclimatizantes do município de Sinop.
Constatar regiões de Sinop que necessitam uma melhora significativa, para melhor entrosamento com o clima existente.
6 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
6.1 Caracterização do Clima
Para uma melhor abordagem do clima este tópico será dividido em fatores climáticos globais que abrange: radiação solar e vento; e por fatores climáticos locais. Estes tem influencia no que pode ser caracterizado como forma urbana dividida em sítio e massa edificada.
O sítio da forma urbana pode ser separado em: relevo e solo. Já a massa edificada desmembrada da seguinte forma: formato, rugosidade, porosidade, pisos e vegetação. Estes atributos são de suma validade para compreensão do tema abordado, por isso os mesmos serão apresentados a seguir.
6.1.1 Radiação Solar
Um aspecto do clima de grande relevância, pelo fato de contribuir com os demais fatores do ambiente. De acordo com Oliveira (1993), a radiação é proveniente de dois aspectos um deles a radiação oriundo do Sol que será mais evidenciada, e o outro das ações do homem como: trânsito, indústria, consumo de energia, entre outros.
A radiação solar é conduzida por ondas eletromagnéticas. Conforme Carvalho (2005, p.19) esta radiação interage com diversos fatores como: inclinação do relevo que recebe as ondas eletromagnéticas, estação do ano, latitude do globo terrestre, hora do dia. Determinante na temperatura da Terra.
As ondas eletromagnéticas não atingem de forma uniforme o globo terrestre, sendo sua maior emissão em baixas latitudes próximas a linha do Equador e menor conforme o aumento progressivo das latitudes, conforme a Figura 01. Contudo levando em considerando as estações do ano, essa característica é visível sabendo que nas proximidades da linha do Equador o dia (iluminação solar) é constante durante o ano e nos polos exibe grande variância de iluminação solar, no verão apresentando sol às 24 horas e no inverno noite às 12 horas.
Figura 1: Radiação do Sol conforme a latitude.
Um efeito que contribui para variação de radiação é a rotação da Terra, caracterizando como rotação terrestre o movimento giratório que o globo executa em si próprio, definindo noite e dia. Assim a maior incidência de radiação é efetuada quando o Sol estiver a pino e menor quando se põe no horizonte. A radiação solar absorvida e emitida pela Terra encontra-se em valores praticamente constantes.
Conforme Romero (2000, p.21) o comprimento das ondas eletromagnéticas podem ser dividas em: ultravioleta, luz visível e infravermelho, entretanto grande parte desta radiação solar é absorvida pela atmosfera.
A radiação ultravioleta pode causar tanto benefícios como malefícios para os seres humanos. Parte desta radiação é absorvida pela camada de ozônio e seus tipos de emissão são: UV-A, UV-B, UV-C. A UV-A é responsável pela síntese de vitamina D e a UV-B causadora de queimaduras e até mesmo câncer, entretanto ambas em excesso podem causar malefícios (CARVALHO, 2005, p.21).
6.1.2 Ventos
Os ventos se formam pelo deslocamento de ar de zonas de alta pressão para zonas de baixa pressão. Vento é o movimento horizontal do ar, que se estabelece entre pontos da superfície terrestre, sempre que houver uma diferença de pressão entre eles. Os ventos sempre sopram da alta pressão para a baixa. E em temos de temperatura, sopram da baixa para a alta temperatura (CARVALHO, 2005, p.31).
A orientação dos ventos é variável, dependendo da estação do ano e região do globo que se situa.
A ventilação é de profunda significância por realizar as trocar de ar e temperatura, deste modo efetuando a “renovação do ar”, contudo os ventos sofrem diversas alterações, dependendo de algumas características como: relevo, vegetação, água e também elementos causados pelo homem sendo eles: campos abertos, tipo da trama, diferencial de altura. A maior rugosidade da malha urbana acarreta uma superior troca de calor para os habitantes.
Alguns efeitos negativos provocados pela área edificada são apresentados na Figura 02, no entanto pode ser suavizado, sendo este estudo realizado por (GANDEMER & GUYOT, 1976 apud ROMERO, 2000, p. 92).
Figura 2: Efeitos aerodinâmicos do vento. Fonte: Romero (2000) (Adaptado). 6.1.3 Relevo
Ao se tratar da topografia um fator determinante que influenciará o microclima da região, sendo consequências de aspectos geológicos e orgânicos (ROMERO, 2000, p.30).
Segundo Romero (2001, p.30) “A força, direção e conteúdo da umidade dos fluxos de ar estão muito influenciados pela topografia. Os fluxos de ar podem ser desviados ou canalizados pelas ondulações da superfície terrestre.”
Estes quesitos ficam claramente evidenciados em regiões acidentais, conforme a Figura 03.
Figura 3: Influência do relevo no microclima Fonte: Bardou / Arzoumanian (1980) apud Romero (2000).
Conforme Oliveira (1993, p.1003) o elemento relevo é divido em quatro aspectos: declividade, orientação, conformação geométrica e altura relativa.
a) Declividade
Segundo (OLIVEIRA, 1993, p.1004) a declividade impõe uma variação de trocas de temperatura com o âmbito climático, vale ressaltar que declividades acentuadas, apresentam uma maior demanda energética para o deslocamento.
As altas declividades do revelo efetua um desconforto na população, principalmente em ciclistas e pedestres.
Para um melhor escoamento das águas é necessário determinada declividade, isso fica esclarecido conforme Romero (2000, p.106).
As declividades naturais do sítio devem ser preservadas ou ainda criadas para auxiliar o escoamento rápido das águas de chuva (de grande volume nesta região), evitando, assim, as águas estanques propícias ao desenvolvimento de microrganismos, insetos e outros prejudiciais à saúde, tomando-se cuidado com a erosão.
b) Orientação
A orientação do revelo consiste na condução das vertentes ao caminho do sol e do vento (CARVALHO, 2005, p.110). Sabe-se que as declividades do hemisfério sul do globo na orientação do relevo à direção Norte apresenta melhor desempenho, pelo fato de maior capitação de radiação térmica e solar, por outro lado a que apresenta pior resultado é a direção Sul, pois evidência menores ganhos de radiações térmicas (FLORENÇA, et al, apud OLIVEIRA, 1993, p.1004).
c) Conformação geométrica
Referente ao formato do relevo dividido em: côncavo, plano e convexo.
Relevos côncavos apresentam climas abruptos tanto frios como quentes, tendo como maior permanência de temperatura e umidade, tornando-se próspero a criação de neblinas, enquanto a relevos convexos exibe o solo a maiores trocas de temperatura (OLIVEIRA, 1993, p.1005). Relevos planos apresentam trocas térmicas de maneira igualitária. Uma melhor compreensão de côncavo e convexo de acordo com a Figura 04.
Figura 4: Exemplificação de côncavo e convexo. Fonte: Acervo pessoal (2013).
d) Altura relativa
Associação da altimetria do fundo do vale ou crista até a superfície do relevo que pode ser côncavo ou convexo, com singularidade a largura, conforme a Figura 05. A altura relativa ocasiona alterações no conforto térmico e no ambiente da região, sendo divida em dois parâmetros: grande altura quando h é equivalente a 0,5L, média h é igual 0,25L e plano quando h não atingir 0,25L. De acordo com OLIVEIRA (1993, p.1005) a altura será positiva quando houver convexidade e valores negativos quando sua conformação geométrica for côncava.
Figura 5: Associação da altimetria com a largura. Fonte: Acervo pessoal (2013).
6.1.4 Solo
Existe dois tipos de solo o natural e o construído (ROMERO, 2000, p.32), sendo estes absorvedores de luz solar e da mesma forma refletores, sendo uma variável. Para este aspecto da se o nome de albedo.
Para cada tipo de superfície existe um valor de albedo, à medida que cada superfície comporta-se melhor para determinado clima.
Conforme (Lynch, 1980 apud Romero, 2000, p.34).
Segundo Lynch (1980), se o solo possui um albedo baixo e uma condutibilidade alta, o micro clima resultante é suave e estável, uma vez que o excesso de calor é absorvido e armazenado rapidamente e,quando as temperaturas diminuem, é rapidamente devolvido. Os materiais de superfície com alto albedo e baixa condutibilidade contribuem para criar um micro clima de extremos, já que não auxiliam para equilibrar os contrastes.
Os valores dos diversos albedos seguem na Tabela 1.
Tabela 1: Valores dos diversos albedos
Fonte: Veissid e Pereira, [2000] apud Lima, [20--]. 6.1.5 Formato
A forma da ocupação do solo acarretará mudanças na temperatura, sendo ela na maioria das vezes negativas, seus conceitos de ocupação devem ser pensados para minimizar esses danos causados pelo homem, isso fica incontestável comparando o clima rural com clima urbano.
Alguns recursos podem ser utilizados para diminuir esses danos, como: maior arborização, ventilação necessária para o conforto térmico, espaços laterais e frontais nas construções, densidade de ocupação, posicionamento da edificação em conformidade com sol, entre outros aspectos.
O quesito formato é dividido em: horizontalidade, verticalidade, densidade / ocupação do solo e orientação ao sol (OLIVEIRA, 1993).
a) Horizontalidade
O formato da cidade pode diversificar como: compactadas, onde seus tipos podem variar de circular e retangular, deste modo evidenciando maior acúmulo de energia “calor”, em decorrência da dificuldade da penetração dos ventos, contudo outros formatos possibilitam maior troca de temperatura, sendo elas: tentaculares, alongadas e nucleadas (OLIVEIRA, 1993, p.1006).
b) Verticalidade
Com o aumento da população no meio urbano houve a necessidade de um crescimento vertical, principalmente em grandes centros. Oliveira (1993, p.1007) afirma que sendo verticalidade a altura dos edifícios, sabe-se que prédios com elevados números de andares consomem maior quantidade de energia para sua manutenção.
Contudo o projeto arquitetônico de um edifício pode aliviar a demanda energética, outras formas de minimizar o problema são: recuo lateral e frontal e vegetação ao seu redor.
A verticalização possui alguns benefícios para o meio urbano, sendo exemplificado por Costa (2000 apud CARVALHO, 2005, p.39).
Apresenta como aspectos positivos da verticalização: otimização do uso do solo, amenidades provenientes do clima das alturas, racionalização dos custos da habitação, minimação de distâncias e segurança.
Uma cidade que expressa exatamente isso é São Paulo (SP). Conforme a Figura 06.
Figura 6: Centro de São Paulo (SP). Fonte: Pimenta (2010).
c) Densidade ocupação do solo Segundo Nogueira (2011, p.44):
A densidade de construção relaciona-se às taxas de ocupação da área construída, às distâncias entre edificações e alturas médias dos edifícios, além de detalhes da estrutura urbana como tamanho e forma das edificações e posição relativa entre as mesmas.
A densidade de ocupação produz consequentemente mudanças climáticas, isto devido ao fato de alterar a circulação de ventos no meio urbano, sendo de grande importância o crescimento e ocupação da malha urbana de maneira racional, para que não ocorram alterações significativas de temperatura no micro clima.
Grandes conglomerados de pessoas produzem inevitavelmente a impermeabilização do solo, sabe-se que na maioria das vezes estes materiais são absorvedores de energia e posteriormente transmitem este calor para o clima local, produzindo a ilha de calor.
d) Orientação ao sol
Sendo o sol a maior fonte de energia para Terra, vital para todos os climas existentes, entretanto seu excesso de radiação pode acarretar problemas de saúde como câncer de pele. Tradando-se de atributos bioclimáticos a insolação pode causar desconforto térmico, sendo possível diminuir este mal estar existente com um melhor desenho da trama urbana.
O calor proveniente do sol é muito importante para regiões frias, dessa forma a malha urbana é responsável por conduzir maior quantidade de luz às residências existentes.
Tendo em consideração que latitudes menores do globo terrestre recebem maiores incidências de radiação, principalmente próximas à linha do Equador, por isso um aspecto importante para uma melhora do conforto térmico é o crescimento das cidades na direção Norte – Sul, consequência da trajetória do sol ser de Leste – Oeste.
A orientação de uma construção pode ser vital para economia do consumo energético de uma indústria, pensando nisso a ampliação da indústria têxtil da Lupo em Araraquara – SP analisou esse aspecto importantíssimo, deste modo não necessitando de condicionadores de ar para o funcionamento do maquinário, observa-se isto de acordo com a Figura 07.
Figura 7: Imagem aérea da fábrica da Lupo em Araraquara – SP. Fonte: Hangar imagens aéreas (2012) (Adaptado). 6.1.6 Rugosidade
A rugosidade da forma urbana irá influenciar muito na circulação dos ventos, característica determinante para um melhor desempenho do conforto térmico no contexto das cidades, tratando com relevância alguns elementos conforme Romero (2000,p.90) “massas edificadas, a forma destas, suas dimensões e sua justaposição.”
Sendo rugosidade a diferença de alturas das edificações, em que irá beneficiar ou prejudicar a malha urbana, uma maior diversificação das altitudes das edificações acarretará melhor benefício, pelo motivo de auxiliar no fluxo dos ventos.
De acordo com Oliveira (1993, p.1009) a rugosidade é desmembrada em: diversidades de alturas, fragmentação e diferencial de alturas.
a) Diversidades de alturas
A diversidade de alturas é baseada na diferença de pavimentos entre as edificações, quanto mais elevada essa diferença maior penetração de ventos no ambiente urbano, sendo vital para trocas térmicas do meio ambiente com as construções do município, vale ressaltar conforme Nogueira (2011, p.42) que em meios distantes aos municípios como meio rural os ventos apresentam maior regularidade do gradiente de velocidade, já no contexto urbano este gradiente evidencia maior desigualdade conforme a Figura 08.
Figura 8: Efeito da rugosidade no perfil de velocidade do vento do campo à cidade. Fonte: Gandemer & Guyot (1976) apud Nogueira (2011).
b) Fragmentação
A fragmentação da rugosidade refere-se à separação das edificações de acordo com esta separação irá resultar em uma variação da penetração dos ventos, assim construções unidas ou próximas causarão agravos para edificações vizinhas.
De acordo com Oliveira (1993, p.1009) a fragmentação da rugosidade é dada por um índice, resultante da fórmula:
If =
Sendo “if” correspondente a fragmentação, “Qt” igual a quantidade total de unidade de área encontradas, “A” correspondente a área urbana analisada em m² e 10 uma constante de área arquitetônica construída.
c) Diferencial de alturas
Está interligada com seu índice de repetição conforme (OLIVEIRA, 1993, p.1008), o valor de (Ir) índice de repetição é dado pela seguinte equação:
Ir =
Significando “A” a área. A avaliação do diferencial de altura deve ocorrer pelo calculo de (Ir) não considerando construções de um pavimento, localizar alturas com (Ir) maior que 0,3 e detectar número de pavimentos das edificações, quanto maior o valor de (ir) efetuará um fluxo superior de ventos na malha urbana.
6.1.7 Porosidade
A porosidade é o elemento da forma urbana, regulador de uma variação positiva ou negativa da penetração dos ventos na malha urbana (Oliveira, 1993, p.1008), sendo que edificações dispersas possibilitam à maior ventilação no meio existente, outros fatores positivos são: recuos laterais e frontais.
Sendo a porosidade equivalente às áreas construías com seu espaçamento de vazios, considerando as dimensões das ruas e avenidas, fator de suma importância para regularização dos ventos.
De acordo com (Oliveira, 1993, p.1008) este quesito é correlacionado com: tipo da trama, orientação dos ventos e continuidade da trama.
a) Tipo da trama
A construção do modelo da cidade irá resultar em uma maior ou menor infiltração dos ventos na malha urbana, assim possibilitando uma modificação da temperatura existente e retirando os poluentes do ambiente, desta forma para cada tipo de clima teremos uma trama que melhor se adapta, sendo elas: xadrez, tijolinho, paralelas, radiais c/ circulo concêntrico e aleatórias.
Algumas delas evidenciadas conforme a Figura 09 onde exibe o comportamento dos fluxos do vento em diferentes arranjos; a) efeito da sombra de vento com edificações em fileira; b) arranjo ortogonal normal; c) efeito a partir da inclinação (45°); d) arranjo em tabuleiro de xadrez.
Figura 9: Comportamento dos fluxos do vento em diferentes arranjos. Fonte: Olgyay (1998) apud Nogueira (2011).
b) Orientação dos ventos
Malhas urbanas direcionadas no sentido dos ventos beneficiam ou prejudicam o clima existente, dependendo do clima do local, pelo fato de uma maior penetração dos ventos e canalização do mesmo (OLIVEIRA, 1993, p.1010).
Isto se exemplifica levando em consideração que climas secos e frios é necessário resguardar a sua trama para o sentido dos ventos, devido ao fato de abster ganhos ou perdas de calor, entretanto pra climas quente úmido a infiltração dos ventos representa algo muito vantajoso, pelo motivo de diminuir as temperaturas existentes.
c) Continuidade da trama
Na criação de muitas cidades não houve o planejamento para continuação de sua trama, tornando-se essas descontinuas, conforme Oliveira (1993, p.1010) “podendo afetar uma parte maior ou menor da área urbana em questão, dependendo da qualificação inicial do tipo de trama interrompida”.
A continuação da malha urbana de uma cidade é sempre positiva, sendo a mesma adequada ao seu clima que melhor se caracteriza.
6.1.8 Pisos / Tetos
O grande adensamento da população em pequenas áreas originou a grande impermeabilização do solo, diminuindo a absorção de água pelo mesmo, uma de suas consequências é a elevação da temperatura no micro clima, consequente da redução da umidade.
Uma consequência disto segundo Teixeira (2005, p.16) “aumento da amplitude térmica diária, reduzindo o conforto térmico urbano, uma vez que associada à impermeabilização dos solos se encontra a redução do coberto vegetal.” Essa ocorrência é explicada de acordo com a Figura 10, a ilha de calor está fortemente ligada com outros fatores como a radiação.
Figura 10: Efeito ilha de calor.
A maior impermeabilidade do solo acarreta à redução da competência de evaporação, de acordo com (OLIVEIRA, 1993, p.1011) solos naturais muitos compactados, possuem características semelhantes a solos impermeáveis.
Recomenda-se a utilização de materiais com maior coeficiente de permeabilidade como a grama, reduzindo a sensação de calor e absorção de água e o emprego de calçamentos ecológicos, onde a água penetra com maior facilidade, desse modo uma melhor captação de água através do solo.
6.1.9 Vegetação
As áreas verdes são de enorme valia para o clima de uma cidade, sendo fundamental para todos os tipos de climas existentes. Segundo (ROMERO, 2000, p.32) a vegetação existente tem o efeito de diminuir a temperatura do ar, consequência de adquirir energia, isto graças à fotossíntese realizada pelas plantas, regulando a manutenção das trocas de gases com o microclima existente.
Uma definição bem clara de áreas verdes de acordo com (LIMA, 1994 apud LOBODA et al, 2005, p.133):
Área verde: Onde há o predomínio de vegetação arbórea, englobando as praças, os jardins públicos e os parques urbanos. Os canteiros centrais de avenidas e os trevos e rotatórias de vias públicas que exercem apenas funções estéticas e ecológicas, devem, também, conceituar-se como área verde. Entretanto, as árvores que acompanham o leito das vias públicas não devem ser consideradas como tal, pois as calçadas são impermeabilizadas.
Seu benefício pode ser caracterizado como a utilização de grama, pois esta monocotiledônea absorve grande quantidade de radiação solar para sua fotossíntese, assim irradiando uma quantidade menor de calor, comparado ao concreto e cimento, matérias que absorvem grande quantidade radiação e liberam como forma de calor.
As áreas verdes contribuem para a diminuição da velocidade dos ventos, purificação do ar, mantém a permeabilidade do solo, diminui a radiação solar em torno dela conforme a Figura 11.
Figura 11: Efeito regulador da vegetação. Fonte: Izard / Guyot (1980) apud Romero (2000).
Para um melhor aproveitamento da vegetação é aconselhável sua distribuição uniforme no meio urbano, para um melhor aproveitamento das áreas verdes, assim próxima à população local. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde - OMS é recomendado uma área verde de cerca de 12m² por habitante, este valor têm sido muito discutido devido ao fato de emitir-se tantos poluentes na atmosfera, constituindo a vegetação como um grande purificador do ar.
6.2 Clima da Região de Estudo
Sinop localizada na porção norte do estado de Mato Grosso com relevo de baixas alterações de altimetria. O município encontra-se na bacia Amazônica, como as demais localidades do norte do estado de acordo com Maitelli (2005,p.244).
Conforme pesquisadores renomados na classificação do clima, sendo esta uma tarefa árdua devido à fatores como: temperatura, relevo, vegetação, água entre demais aspectos, este trabalho leva em princípio o estudo de climas de Köppen que conceitualiza o clima de Sinop como Equatorial Quente e Úmido, com temperaturas superiores a 18°C e precipitações elevadas, podendo ter de um a três meses de seca.
Para uma visão de clima mais esmiuçada também será analisado a proposta de classicação de (MATIELLI, 2005), muito utilizado para pesquisas e projetos, sendo a mesma desmembrada em duas categorias: I – Clima Equatorial Continental com estação seca definada de três a cinco meses e II – Clima Tropical Continental Alternadamente Úmido e Seco.
Com a primeira categoria dividida em I-A, I-B, I-C e a segunda dividida porsequente II-A, II-B, II-C, conforme a Figura 12.
Figura 12: Proposta de classificação climática de Mato Grosso.
Fonte: Mato Grosso, 1999. Adaptado sobre base cartográfia atual (IBGE, 2000) apud (Maitelli 2005) (Adaptado).
Segundo a imagem Sinop situa-se na categoria I-B, sabendo disso pode-se ter algumas informações como altidude de 200 à 400 metros, temperatura variando entre 24,3°C à 26,8°C e com uma taxa pluviométrica ocilando de 1800 à 2200 milimetros, tendo em apreço que a cidade encontra-se em área de bioma da Floresta Amazônica, entretanto muito próxima ao bioma do Cerrado.
7 METODOLOGIA
A realização deste projeto baseia-se em referenciais bibliográficos consagrados, dentre eles: (OLIVEIRA, 1993) e (ROMERO, 2000) e demais pesquisas acadêmicas da UNEMAT anteriormente realizadas em relação ao conforto térmico.
Tendo em vista a cidade como uma ilha de calor, segundo Carvalho (2005, p. 23) “Isso ocorre devido à inércia térmica dos materiais que se encontra nas cidades (concreto, asfalto, fibrocimento), pois passam o dia absorvendo calor e a noite emitindo o acúmulo de volta para a atmosfera”.
Será realizado levantamento de dados referente à forma urbana, verificando a existência desses atributos bioclimatizantes pela coleta em campo, assim analisando o clima de Sinop, pelo método como foi projetada e continua se expandindo.
Buscando a analise da forma urbana subdivida em sítio e massa edificada, será explorado cada subitem do mesmo, seu desmembramento consiste no sítio: relevo e solo e da massa edificada: formato, rugosidade, porosidade, pisos/tetos, vegetação, estes quesitos foram propostos por Oliveira (1993), conforme a Figura 13.
Figura 13: : Esquema de Metodologia. Fonte: OLIVEIRA (1993) (Adaptado).
Após o levantamento realizado será atribuído notas para cada item variando de 1 a 5 sendo 1 uma nota de baixa qualidade e 5 de excelente qualidade, ficando com uma avaliação 3 de médio desempenho.
Começando a discutir os atributos do Sítio.
Considerando o revelo e seus elementos bioclimatizantes, dente eles: relevo-declividade, relevo-orientação, relevo-conformação geométrica, relevo-altura relativa, para estes atributos a forma de pesquisa será realizada por aparelhos topográficos como: nível e teodolito e imagens de satélite, além disso, por meio de pesquisas bibliográficas.
Em se tratando ao elemento solo, seu atributo bioclimatizante refere-se à natureza, as formas de constatação será por meio de análises de solo e estudos anteriormente realizados.
A massa edificada e suas divisões sendo elas:
Formato e seus atributos bioclimatizantes são: formato-horizontalidade, formato verticalidade, ocupação do solo “densidade” e formato-orientação ao sol, o recolhimento de dados será executado por imagens de satélites graças a software gratuitos como Google Earth e coleta de informações em campo.
Rugosidade dentre suas características bioclimatizantes: rugosidade-diversidade de alturas, rugosidade-fragmentação, rugosidade-diferencial de alturas, a coleta de dados para este quesito será por meio de recolhimento de dados em campos, equações pré estabelecidas e consequentemente analises bibliográfica.
Porosidade dentre seus fatores bioclimatizantes: porosidade-tipo da trama, porosidade-orientação dos ventos, porosidade-continuidade da trama, estes quesitos serão alcançados por coleta de dados em campo e imagens de satélite e pesquisas existentes em relação a esta questão.
Pisos / Tetos-permeabilidade seus referentes bioclimatizantes: pisos permeáveis e tetos permeáveis, a captação de dados ocorrerá por meio de coleta de dados em campo e imagens de satélite.
Áreas verdes seu elemento bioclimatizantes, refere-se à quantidade de áreas verdes no município, para este fator a forma de pesquisa procede pela captação de imagens por satélite e pesquisa em campo.
Sendo todos estes elementos analisados, irá se constituir analise de dados para verificar se os atributos bioclimatizantes de Sinop encontram-se propício pela forma que foi construída, assim contribuindo para um melhor conhecimento, deste modo prevendo uma melhor ampliação da malha urbana e configurações das construções.
7.1
Objeto de Estudo
Sinop uma cidade nova em comparação com as demais cidades do Brasil, planejada desde o inicio, apresenta grande crescimento populacional, sendo grande parte de sua malha urbana situada a oeste da BR-163, as áreas de estudo exibem
grandes diferenças entre si que serão evidenciadas adiante. Os bairros analisados são: Cento e o Residencial Aquarela Brasil conforme a Figura 14.
Figura 14: Localização da área de Estudo. Fonte: Google Earth® (2013) (Adaptado).
Centro
Para fins deste projeto o Centro de Sinop corresponde a Avenidas das Figueiras até a Avenida das Embaúbas na direção Norte – Sul e pela Avenida das Itaúbas até a Praça das Bandeiras na direção Oeste – Leste, estando inserido nesta localidade a Praça Plínio Calegário e a Praça da Bíblia.
Essa delimitação foi umas das primeiras áreas ocupadas no município, inicialmente residencial e comercial, hoje praticamente comercial, sendo os terrenos em sua maioria ocupados, com alto índice de edificação sobre os mesmos. Suas características como: região plaina, ruas paralelas, calçadas e ruas largas, alto índice de impermeabilização do solo, edificações na sua maioria de um, dois ou três pavimentos, trânsito carregado, entre outros, conforme a Figura 15.
Figura 15: Centro de Sinop Fonte: Acervo pessoal (2013).
Residencial Aquarela Brasil
Bairro exclusivamente residencial, localizado na zona oeste da cidade, com formação muito jovem, inaugurado em 2005 com conceito diferenciado em que propunha trazer tudo que um condomínio fechado oferece, entretanto aberto para toda comunidade.
O residencial possui diversas características inovadoras em comparação as demais localidades da cidade como: lotes na posição diagonal, algumas ruas em configuração de curva, traçado da malha do bairro arrojado, câmeras de segurança.
O Residencial Aquarela Brasil foi planejado para uma melhor sintonia dos moradores com a natureza isso evidencia observando alguns aspectos: extensa área verde, lagoa abastecida por nascente natural,bosque, pista de caminha, fontes iluminadas, chafariz, campo de futebol, quadras de área e tênis, entre outros entretenimentos, aspectos estes que deveriam constar em todos os bairros.
Também vale ressaltar alguns aspectos: grande permeabilidade do solo, ocupação rarefeita, rotatórias de grandes dimensões, residências em sua maioria de um ou dois pavimentos, trânsito tranquilo, de acordo com a Figura 16.
Figura 16: Residencial Aquarela Brasil. Fonte: Acervo pessoal (2013).
8 Cronograma
CRONOGRAMA
ATIVIDADES JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUl Revisão Bibliográfica X X X X X X
Coleta de Dados X X X
Analise dos Dados Coletados X X X
Redação do Artigo X X X X
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
BRASIL. Ministério das Cidades. Disponível em:
<http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=510790> Acesso em: 27 out. 2013
CARVALHO, S.O. Análise Bioclimática como Ferramenta para Implementação do Plano Diretor do Campus Central da UFRN. 2005. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. 171p. Natal, RN.
GOMES. P. S; LAMBERTS. R. O Estudo do Clima Urbano e a Legislação
Urbanística: Considerações a Partir do Caso Montes Claros, MG. Porto Alegre:
Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído, 2009. p 73-91.
LOBODA. C. R; ANGELIS. B. L. D. Áreas Verdes Públicas Urbanas: Conceitos, Usos e Funções. 1 vol. Guarapuava:[s.n], 2005. p 125-139.
MAITELLI, G. T. Interações atmosfera-superfície. In: MORENO, G; HIGA, T. C. S. (Org.). Geografia de Mato Grosso: Território, Sociedade, Ambiente. Cuiabá: Entrelinhas, 2005. cap. 13.
NOGUEIRA. A. M. P. Configuração Urbana e Microclimas: Estudo em Loteamento Horizontal de Maceió-Alagoas. 2011. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da Fau/Ufal. Universidade Federal de Alagoas. 184p. Maceió, AL.
OLIVEIRA, P. M. P. Metodologia do Desenho Urbano Considerando os
Atributos Bioclimatizantes da Forma Urbana e Permitindo o Controle do Conforto Ambiental, do Consumo Energético e dos Impactos Ambientais.
Brasília: ENTAC, 1993. p.1001-1013.
ROMERO, M. A. B. Princípios Bioclimáticos para o Desenho Urbano. 2. ed. São Paulo: Proeditores, 2000. 117p.
SINOP. Prodeurbs - Núcleo de Projetos de Desenvolvimento Urbano de Sinop Disponível em:
<http://olhardireto.com.br/noticias/exibir.asp?noticia=Construcao_civil_cresce_51_e m_Sinop_em_quatro_anos_aponta_Prodeurbs&id=299116> Acesso em: 20 out. 2013.
TEIXEIRA. M. A. N. Reposição da Permeabilidade dos Solos: Desafios para o Urbanismo Futuro. 2005. Dissertação (Mestrado). Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro. Faculdade de Engenharia e Faculdade de Arquitetura da Universidade do Porto. p 16-17. Porto, PT.
