SEMCAC
Seminário de Conforto no Ambiente Construído e Mudanças Climáticas:Clima urbano na dinâmica das cidades PALMAS | 02 de junho de 2017
INFLUÊNCIA DO SOMBREAMENTO ÁRBOREO EM VARIÁVEIS CLIMÁTICAS DE ESTACIONAMENTOS PÚBLICOS EM CUIABÁ-MT
ZANATTA, D. C.¹; CAMPOS, E. M.²; SANTOS, F.³; ALBUEZ, G.⁴; NOGUEIRA, J. S.⁵; WANDERLEY, L. A.⁶; CRISTOVÃO, M. D.⁷; HONDO, M. Y.⁸; NOGUEIRA, M. C. J.⁹;
TAVARES, T. C. S.¹⁰.
(1) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), deborahzanatta2@gmail.com
(2) Aluno do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), eduardomenachocampos@live.com
(3) Doutora, docente do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), flavia_mms@hotmail.com
(4) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), gabriely.albuez@hotmail.com
(5) Doutor, docente do curso de Física da Universidade Federal de Mato Grosso (IF/UFMT), nogueira@gmail.com
(6) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), louhanna.yloica@gmail.com
(7) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), marceladcristovao@gmail.com
(8) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), marihondo@gmail.com
(9) Doutora, docente do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), mcjanp@gmail.com
(10) Aluna do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Mato Grosso (FAET/UFMT), thaistavares20@gmail.com
RESUMO
Ao longo do crescente desenvolvimento das cidades e a consequente intervenção do homem no meio ambiente, as condições morfológicas e climáticas do meio urbano foram significativamente alteradas. O aumento de áreas construídas em detrimento à preservação de áreas verdes, a substituição da cobertura natural do solo por materiais impermeáveis - como pavimentação asfáltica e concreto - assim como a poluição gerada pelas indústrias e automóveis, provocam alterações no microclima urbano, elevam a temperatura da cidade e, por conseguinte, ocasionam sensações de desconforto ambiental nos habitantes. Pensando nisso, torna-se fundamental no planejamento do espaço urbano a implementação de massas arbóreas, as quais devem ser alocadas de forma estratégica para garantir de maneira eficiente os inúmeros benefícios propiciados pelas mesmas. A seguinte pesquisa traz uma análise acerca dos impactos microclimáticos oriundos da presença e ausência de cobertura arbórea em estacionamentos, onde efetuou-se medições nos horários de 07:00 e 14:00hs em um percurso que compreende seis pontos de análise, situados na Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), no campus Cuiabá. A partir dos resultados apresentados, constatou-se que os pontos localizados em áreas sombreadas por cobertura arbórea foram os que apresentaram temperaturas mais amenas e maiores porcentagens de umidade relativa do ar, respaldando estudos consagrados da área de climatologia urbana.
Palavras-chave: clima urbano, vegetação, temperatura do ar, umidade do ar.
ABSTRACT
Throughout the increasing development of the cities and the consequent human intervention in the environment, the morphological and climatic conditions of the urban environment were significantly altered. The increase of built-up areas to the detriment of the preservation of green areas, the replacement of natural soil cover by impermeable materials - such as asphalt and concrete paving - as well as pollution generated by industries and automobiles, cause changes in the urban microclimate, raises the temperature of the city and, consequently, causes feelings of environmental discomfort among the inhabitants. With this in mind, the implementation of tree masses is essential in urban space planning, which must be allocated in a strategic way to efficiently guarantee the innumerable benefits provided by them. The following research brings the studies and analyzes about the microclimatic impacts brought by the presence and absence of tree cover in public car parks, where measurements were made at the hours of 07:00 a.m and 02:00 p.m. in a course comprising six points of analysis, located at the Federal University of Mato Grosso (UFMT), on the Cuiabá campus. From the results presented, it was verified that the points located in areas shaded by tree cover were those that presented milder temperatures and higher percentages of relative humidity of the air, supporting well-established studies of the area of urban climatology.
Keywords: urban climate, vegetation, air temperature, air humidity.
1 INTRODUÇÃO
O crescente aumento populacional e a urbanização das cidades estão intrinsecamente relacionados a constantes alterações na dinâmica de ocupação do solo urbano, bem como na expansão urbana. Esses fatores acabam por implicar na substituição da vegetação como material natural por materiais impermeáveis, como o concreto e asfalto que, por sua vez, constituem uma das principais causas das alterações nas condições climáticas e da formação de ilhas de calor, fenômeno caracterizado pela elevada expansão da temperatura do ar nas regiões centrais das cidades.
Maciel et al. (2011) destacam que o crescimento e o adensamento das populações nos centros urbanos tem acelerado este processo de modificação dos materiais de revestimento do solo, exacerbando o fenômeno das ilhas de calor. Esta modificação acarreta na diminuição do índice de permeabilidade do solo, devido a redução da umidade disponível para dissipar o calor e ao baixo albedo responsável por maior acúmulo de calor. Sendo assim, áreas muito adensadas com menores índices de permeabilidade possuem umidade menor e temperatura do ar mais elevada. Esse fenômeno contribui para o desconforto da população, trazendo problemas de saúde e aumento do consumo energético na região.
Dentro do contexto da intensificação de atividades antrópicas, adensamento populacional e expansão urbana, intensificou-se também a produção de espaços destinados para o automóvel. Áreas como estacionamentos tendem a apresentar temperaturas de ar mais elevadas bem como baixo teor de umidade devido a aridez proporcionada pela grande extensão de áreas pavimentadas, baixa porcentagem de arborização, e pela presença de automóveis que, segundo Costa et al., liberam grandes quantidades de monóxido de carbono e ozônio, resultando na degradação da qualidade do ar e armazenamento de calor, exacerbando as condições climáticas do microclima local, tornando esse meio mais inóspito para o conforto térmico do usuário. Em estudo realizado dentro da Universidade Federal de Mato Grosso, Alves e Biudes (2011) encontraram que as áreas próximas aos estacionamentos apresentam temperaturas mais altas e umidade relativa do ar mais
baixas, com amplitude térmica aproximada de 3,6°C e umidade 13% mais baixas que as áreas próximas ao maciços arbóreos.
A presença de vegetação nessas áreas influenciadas pelas atividades humanas, coopera como reguladora das condições climáticas presentes. Franco et al. (2013) apontam a importância de espaços verdes e sua influência na determinação do microclima urbano na forma de elemento amenizador dos efeitos térmicos provocados pela urbanização. A vegetação auxilia em graus variáveis, dependendo do seu porte, idade e tipologia, no controle da radiação solar, temperatura e umidade do ar, além de amenizar a poluição do ar local, contribuindo para a construção de um ambiente térmico confortável. O processo de evapotranspiração, exercido pela vegetação, é um importante regulador do clima. Os parâmetros meteorológicos que estabelecem esse fenômeno são expressos pela temperatura do ar, umidade absoluta do ar, radiação solar, insolação e precipitação. Esses parâmetros interagem com elementos do meio, estimulando a transpiração vegetal e a evaporação do solo (LEÃO, 2007). É responsável ainda por garantir sombreamento, assegurando conforto térmico em espaços externos e contribuindo para a amenização das temperaturas das edificações.
2 OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho é analisar a influência do sombreamento arbóreo nas variáveis climáticas e na temperatura superficial do asfalto de diferentes estacionamentos presentes na Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Cuiabá, por meio da comparação de tais dados em pontos sombreados e não sombreados.
3 MÉTODOS
O município de Cuiabá está localizado na região central do Brasil, em uma área de depressão, caracterizada como uma peneplanície de erosão onde predominam relevos de baixas amplitudes. Além do distrito sede integra o município os distritos Coxipó da Ponte, Coxipó do Ouro e Guia, formando também conurbação com o município de Várzea Grande, totalizando uma população de 856.706 habitantes.
Figura 1: Localização da Universidade Federal de Mato Grosso dentro do município de Cuiabá
Com pequena amplitude térmica, a temperatura média anual é de 26,8°C, com média das máximas de 42°C e das mínimas de 15°C, umidade relativa do ar em média de 78% e insolação total média de 2.179 horas. A precipitação média anual é de 1.750 mm, com intensidade máxima em dezembro, janeiro e fevereiro e período seco no inverno (CUIABÁ, 2009).
Dentro deste cenário se localiza o objeto de estudo desta pesquisa, a cidade universitária Gabriel Novis Neves, campus sede da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Localizado na região sul da cidade, o campus dispõe de uma área física total de 4,3 milhões de m², sendo sua área construída totalizada em 159 mil m², constituídas por 27 institutos e faculdades.
Para obtenção das temperaturas superficiais utilizou-se um termômetro infravermelho com mira laser, modelo TI-800, marca Instrutherm. Para as medições da temperatura do ar e umidade do ar fez-se uso do Sensor Datalogger, da marca Hobo. Durante a coleta de dados com o transecto móvel, o Datalogger foi protegido em um abrigo de material PVC, de cor branca para refletir a radiação, confeccionado no laboratório de instrumentação do Programa de Pós-graduação em Física Ambiental da UFMT. O tubo foi perfurado para permitir a passagem de ar, e na parte superior do objeto colocou-se um funil branco para proteger o sensor da radiação solar direta e das precipitações.
A coleta de dados se deu às 07h e às 14h, conforme recomendação da Organização Mundial de Meteorologia (OMM). As medições ocorreram entre os meses de junho de 2016 a fevereiro de 2017, compreendendo as estações quente-úmida e quente- seca do ano, em três dias consecutivos de cada mês. Para o levantamento microclimático, percorreu-se todo o percurso a pé aferindo a temperatura do ar (°C), temperatura superficial do revestimento do solo (ºC), nesse caso o asfalto, e umidade relativa do ar (%), em cada um dos seis pontos.
3.1. Área de estudo
Figura 2: Localização dos estacionamentos
As medições foram realizadas em dois estacionamentos da Universidade Federal de Mato Grosso, no campus Cuiabá (Figura 2), compreendendo um percurso demarcado por seis pontos. Os pontos 2 e 4 foram situados em áreas não sombreadas, enquanto os demais estão em locais sombreados por vegetação arbórea. Desse modo, os estacionamentos escolhidos se diferem na quantidade de maciços vegetativos, bem como na orientação em que os mesmos foram dispostos, o que torna possível a obtenção de diferentes análises dos impactos provenientes do planejamento paisagístico das áreas estudadas.
Figuras 3 e 4: Pontos de coleta de dados e orientação solar no estacionamento 1
Fonte: Google Earth
O estacionamento 1 (Figuras 3 e 4) possui uma quantidade de maciços vegetativos consideráveis ao longo de sua extensão, contando com uma praça arborizada situada em sua orientação sudeste e vegetação relativamente densa nas demais orientações. É composto ainda por dois canteiros centrais arborizados que, além de delimitar a localização das vagas de garagem, proporcionam sombra às mesmas em determinados períodos do dia. Em função disso, nesse estacionamento há exposição ao sol intervalada onde algumas áreas são sombreadas durante a manhã, outras durante a tarde, de acordo com o sol.
Figuras 5 e 6: Pontos de coleta de dados e orientação solar no estacionamento 2
Fonte: Google Earth
O estacionamento 2 (Figuras 5 e 6) é caracterizado por possuir uma área bastante ampla. Ele é composto por pequenos maciços vegetativos, que se concentram nas extremidades do estacionamento, e por uma vasta área pavimentada, que influi de maneira direta na temperatura local, resultando no surgimento de uma pequena ilha de calor no centro da universidade. Possui uma ampla praça central composta, em sua maioria, por vegetação rasteira e alguns pontos onde se retém os maciços vegetativos, que pouco colaboram para o conforto térmico local, visto que além de algumas espécies serem de pequeno porte, com copas que proporcionam pouco sombreamento, a quantidade de árvores é também insuficiente para promover tal melhoria. Em consequência da escassa vegetação
e da inconstância da mesma, o sombreamento das vagas do estacionamento é muito baixo.
4 ANÁLISE DE RESULTADOS
4.1 Temperatura e umidade relativa do ar
Após a obtenção dos dados, foi realizada a média da temperatura e umidade relativa do ar dos meses analisados para cada ponto dos estacionamentos, nos dois horários de pesquisa.
Figura 7 – Temperatura e umidade do Estacionamento 1 (A) e Estacionamento 2 (B)
Fonte: AUTOR (2017)
Segundo a Figura 7, observa-se que no estacionamento 1 a variação de temperatura entre os pontos não foi significativa nos dois horários analisados. Contudo, cada ponto apresentou grande amplitude térmica entre os diferentes turnos, tendo seu valor mais expressivo no ponto 2, com aproximadamente 7,20°C de variação. O mesmo evento se deu para a umidade relativa do ar, cuja variação máxima se deu no ponto 1 com 21,2%. Atribui-se às variações significativas entre os dois períodos analisados no estacionamento 1 devido a sua orientação em relação ao sol, pois o movimento da projeção do sombreamento faz com que os três pontos fiquem expostos a radiação solar direta durante o período vespertino, apesar de outras regiões do estacionamento estarem sombreadas devido ao canteiro central. Quanto às baixas variações entre os pontos, atribui-se ao fato ao fato destes encontrarem-se sob influência do mesmo microclima e com uma curta distância entre eles. Contudo, estudos realizados anteriormente por Alves e Biudes (2011) no Campus Cuiabá, demonstraram que áreas próximas a estacionamentos apresentam variáveis climáticas mais extremas comparadas com as áreas próximas a maciços arbóreos. Nota-se também a clara influência que a radiação solar exerce sobre estas variáveis comparando-se os dois horários de análise.
No estacionamento 2 observa-se caso semelhante à análise do estacionamento 1, onde a variação de temperatura do ar dos pontos analisados é mínima em ambos os períodos. Entretanto, nota-se uma significativa variação entre os períodos, a qual é mais expressiva no ponto 4, onde se tem às 07h uma temperatura de 7,22°C a mais que às 14h. Com relação à umidade relativa do ar, percebe-se que ocorre o mesmo efeito: em períodos diferentes há significativa alteração, sendo o período vespertino composto pelos valores de umidade mais baixos com variação máxima no ponto 5, de 19,76%.
4.2 Temperatura superficial
No que diz respeito às temperaturas superficiais, em ambos os estacionamentos foi possível observar a influência do sombreamento no desempenho do material de revestimento analisado, o asfalto. No estacionamento 1 (Figura 7), as temperaturas mais altas foram obtidas no Ponto 2, que não possui sombreamento no período vespertino, trazendo uma variação de 18,15°C em comparação com o período matutino. Já o ponto 1 sombreado indiretamente pela arborização presente no canteiro central, apresentou variação de 9,1°C e o ponto 3 sob efeito do sombreamento direto apresentou variação de 5,77°C.
Entende-se então que o posicionamento da arborização no canteiro central do estacionamento foi essencial para proporcionar sombreamento em diferentes direções durante o dia, auxiliando na redução da temperatura superficial do asfalto em diferentes pontos do estacionamento.
Figura 7 – Temperatura superficial do Estacionamento 1 (A) e Estacionamento 2 (B)
Fonte: AUTOR (2017)
Quanto às temperaturas superficiais do estacionamento 2, notou-se que em ambos os períodos, matutino e vespertino, o ponto 4, que está inserido na parte com exposição direta à radiação solar, exibiu as temperaturas mais elevadas, chegando a apresentar uma diferença de 18,63 ºC em relação ao ponto 6, visto que o último trata-se do ponto mais sombreado no local, e amplitude térmica de 18,2 ºC entre as 07h e 14h. A variação da temperatura superficial entre os horários nos pontos 5 e 6, que são sombreados durante todo o dia foram de 7,2°C e 4,94°C, respectivamente.
5 CONCLUSÃO
Através deste estudo foi possível confirmar a importância do planejamento paisagístico no contexto urbano. A preservação de áreas verdes, bosques e áreas de preservação, a construção de praças, parques e a implementação da cobertura arbórea no ambiente construído são fundamentais para a amenização das temperaturas e aumento da umidade relativa do ar das cidades, visto que contribuem significativamente para a sensação de conforto térmico dos habitantes locais, principalmente nas cidades situadas em regiões de clima quente.
Com base nas análises foi possível constatar a relevância que se deve dar ao posicionamento e orientação solar não só das áreas construídas, como também da vegetação a ser implantada. Entende-se que o posicionamento das espécies arbóreas em relação à orientação solar e também à orientação dos estacionamentos, consistem em fatores determinantes para o sombreamento das superfícies impermeabilizadas, e consequentemente para a produção de espaços que proporcionem maior conforto aos seus usuários.
Toda cidade possui atributos positivos e negativos e cabe aos agentes estruturadores do espaço a manutenção e formulação destes atributos, capazes de gerar uma imagem identitária coerente e dinâmica que proporcione vivências agradáveis aos cidadãos, até que possa promover o sentimento de lugar, de pertencimento, e assim favorecer a apropriação dos espaços públicos pela população, bem como fornecer subsídios para sua melhoria da qualidade de vida.
REFERÊNCIAS
ALVES, Elis Dener Lima; BIUDES, Marcelo Sacardi. OS MICROCLIMAS DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO/CUIABÁ. RA'E GA - O Espaço Geográfico em Análise, [S.l.], v. 23, nov. 2011. ISSN 2177-2738. Disponível em: <http://revistas.ufpr.br/raega/article/view/24923>. Acesso em: 25 abril 2017.
COSTA, J.; ARAÚJO, V.; ARAÚJO, E. Qualidade do ar e conforto ambiental: um estudo estatístico das variáveis ambientais, humanas e químicas em espaços de estacionamento ventilados naturalmente. In: XI Encontro Nacional de Tecnologia no Ambiente Construído.
Anais...Florianópolis/SC: 2006 Disponível em:
<http://www.infohab.org.br/entac2014/2006/artigos/ENTAC2006_0227_236.pdf>. Acesso em: 25 abril 2017.
CUIABÁ. Prefeitura Municipal de Cuiabá. Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento Urbano. Perfil socioeconômico de Cuiabá. Vol.II - Cuiabá: IPDU/ Instituto de Planejamento e Desenvolvimento Urbano. 2009.
FRANCO, F. M; NOGUEIRA, M. C. J. A; NOGUEIRA, J. S. Impactos e potencialidades da arborização urbana: estudo de caso para a cidade de Cuiabá - Brasil. Engenharia Ambiental, Espírito Santo do Pinhal, v. 10, n. 3, p. 096-112, mai/jun 2013.
LEÃO, E. F.T.B. Carta Bioclimática de Cuiabá-Mato Grosso. 2007. Dissertação (Mestrado em Física e Meio Ambiente), Instituto de Física, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá/ MT, 2007.
MACIEL, C. R; NOGUEIRA, M. C. J. A; NOGUEIRA, J. S. Cobertura do solo e sua influência na temperatura de microclimas urbanos na cidade de Cuiabá-MT. Caminhos de Geografia, Uberlândia, v. 12, n. 38, p.40-57, set. 2011.
MASCARÓ, LUCIA; MASCARÓ, JUAN LUIS. VEGETAÇÃO URBANA. 3 ED. PORTO ALEGRE: +4 EDITORA, 2010, 212P.
SANTOS, F.M.M. INFLUÊNCIA DA OCUPAÇÃO DO SOLO NA VARIAÇÃO TERMO HIGROMÉTRICA NA CIDADE DE CUIABÁ-MT. CUIABÁ, 2012. 87 F. TESE (DOUTORADO EM FÍSICA AMBIENTAL) - INSTITUTO DE FÍSICA, UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO.
