Giovana de Almeida Coelho Campos. Arquiteta Urbanista, UTFPR, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2011,

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Universe, o Edifício mais Alto de Curitiba: uma Análise Qualitativa e

Quantitativa do Impacto Ambiental Causado pelo Sombreamento no Entorno.

Universe, the Tallest Building in Curitiba: a Qualitative and Quantitative

Analysis of the Environmental Impact Caused by Shading around.

Giovana de Almeida Coelho Campos

Arquiteta Urbanista, UTFPR, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2011, giovana@aparquitetos.com.br

André Augusto Prevedello

Arquiteto Urbanista, UFPR, Universidade Federal do Paraná, 2006

andre@aparquitetos.com.br

Eloy Fassi Casagrande Junior eloy.casagrande@gmail.com

Resumo

A presente pesquisa aborda o impacto ambiental causado pelos altos edifícios nas grandes cidades. Precisamente foi analisado o sombreamento causado pela implantação do Ed. Universe em Curitiba e seus reflexos positivos e negativos para o ambiente urbano imediato. Foram calculadas as áreas de sombreamento do edificio hoje construído assim como simuladas opções de implantação do edifício de duas novas formas, diferentes da existente. Na 1° forma de implantação teríamos uma ocupação de uma torre com altura média da região, ou seja, 12 pavts. Na 2° forma de implantação teríamos uma ocupação com a mesma área construída da torre existente. Para esta opção foi simulada 02 torres com 22 pavts cada. Os resultados buscam comparar a realidade construída com as outras opções de implantação. Palavras Chave: Impacto Ambiental, Sombreamento, Arranha-céu

Abstract

This research deals with the environmental impact of tall buildings in major cities. Precisely, analyze the shading caused by the urban insertion of the Universe building in Curitiba and its positive and negative consequences for the immediate urban environment. We calculated the new areas of shading caused by the building built today and simulated urban insertion options of building in two new forms, different from existing. The 1° form of insertion would have an occupation of a tower with an average height of the region, calculated in 12 floors. The 2° form of insertion would have an occupation with the same built area done today. For this option were simulated 02 towers with 22 floors each. Results aim to compare the constructed reality with other urban insertion options.

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1. Introdução

As altas construções sempre fizeram parte do desejo humano. Desde as pirâmides egípcias, passando por monumentos como a Torre Eiffel até o século XX em Chicago e Nova York culminando nas cidades do Oriente Médio e China no século XXI. Este processo é visto como resultado do processo de verticalização e busca da multiplicação vertical do solo e maximização da sua ocupação por um número maior de pessoas e atividades. Na atualidade, o petróleo patrocina o desenvolvimento vertical de edifícios “pseudo sustentáveis”. Se no passado a busca pela altura buscava justificativa nos deuses, desde o início do século XX as justificativas encontram-se esparsas, sem embasamento e justificativas ambientais ou sociais. Edifícios altos (tomando como referência aqueles com mais de 10 pavimentos, segundo Gregoletto) podem causar consideráveis impactos nas áreas onde estão inseridos, relacionados à economia com alteração da valorização imobiliária, impacto na estrutura urbana, aumento da densidade populacional, adensamento do tráfego, alteração no microclima, sombreamento, ventilação, alteração da paisagem urbana e do espaço urbano.

Desenvolvendo uma análise mais criteriosa da questão de sombreamento, Walter Gropius em sua idéia de Cidade Funcional (1931) analizou a razão entre a altura edificada e o espaço perdido pela sombra, constatando que, a partir de 5 pavimentos, o espaço perdido pela sombra é maior que a área reduzida do solo pela ocupação do edifício, se considerarmos que as habitações do primeiro pavimento recebam sol.

Contudo, propostas mais recentes apontam para as cidades compactas e adensadas como soluções mais sustentáveis de desenvolvimento urbano em contraposição ao “Urban Sprawl”. O objetivo é minimizar o uso do automóvel dentro do perímetro urbano, diminuir o consumo de solo urbano, caracterizar grande versatilidade de morfologias urbanas, valorizar o transporte público que ofereça mobilidade para toda a população. Por outro lado, a falta de espaço físico, principalmente para a criação de áreas verdes e livres para lazer, reduz consequentemente, as áreas ensolaradas assim como aumenta os túneis de vento provocados pelos edifícios altos quando situados muito próximos uns dos outros.

O objetivo deste artigo é analisar o impacto causado pela implantação do edifício mais alto de Curitiba em termos ambientais. Mais precisamente o sombreamento gerado e se este possui características positivas ou negativas para o espaço urbano adjacente.

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2. Área e objeto de estudo

Atualmente temos de um lado temos o mercado que busca desenfreadamente melhorar a relação econômica de suas ações ao construir a nossa cidade. De outro, temos áreas centrais com alta valorização urbanística, ou seja, infraestrutura de ruas, avenidas, calçadas, comércio, praças, etc; o que as torna necessárias de uma ocupação para justificar tal investimento do poder público. Cria-se aqui uma relação de tensão clara. Enquanto as leis estimulam a densificação do solo, estas mesmas leis retiram de algum atributo urbanístico, no caso o conforto ambiental urbano, as qualidades mínimas passíveis de utilização para o usuário. Tabela 1: Comparação entre um terreno ZR-4 e Zona Central. Fonte: Própria

Em Curitiba as leis de uso do solo associam as construções com grande quantidade de área com o tamanho do terreno. É o caso do Edifício em análise. Ainda assim, mesmo com grandes porções de terreno, na zona Central, a lei nos permite alterar os afastamentos para apenas 2,00m e 100% de ocupação enquanto nas outras zonas a legislação exige o afastamento proporcional a sua altura, ou seja, h/6 e afastamentos de no máximo 50%. O empreendimento em estudo está localizado na região central de Curitiba na esquina da Rua Visconde do Rio Branco com a Rua Comendador Araújo e Vicente Machado.

Desenvolvido no conceito de Uso Misto, com habitações e espaços comerciais na mesma torre, será o prédio mais alto de Curitiba quando concluído, cerca de 44 andares. A torre foi implantada quase ao centro do terreno. Junto à esquina da Rua Comendador e Visconde do Rio Branco foi criada uma pequena praça (A) de acesso residencial e comercial. Ao centro da Rua Visconde foi implantada outra praça (B) para acesso corporativo e de eventos. Para a Rua

Zona Central ZR - 4 Área Simulada 1000 1000 Ocupação (m²) 1000 500 Afastamentos (m) 2 5 Permeabilidade (m) 0 250 Coeficiente 5 2,5

Área Comp. Máxima 5000 2500 Altura Máxima** Livre 30 Altura Projetada (m) 50 10

*Calculado em Habitações por Lote. **Estimado 3,00m por pavimento. ***Simulado com pavimentos de 300m².

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Vicente Machado foram previstos apenas acessos de serviço. Junto da implantação vemos os primeiros reflexos de sombreamento das soluções acima descritas. A torre está implantada no sentido noroeste/sudeste, sendo assim, a praça (A) estará sombreada no período da manhã em função dos edifícios vizinhos e após as 12:00 hs a própria torre, em função de sua implantação, irá gerar sombreamento nesta praça. Quanto à praça (B), esta tende a receber pequena quantidade de sol nordeste, mas em função do centro de eventos estar posicionado justamente nesta direção, o mesmo irá gerar sombreamento constante nesta área.

Através das 8 zonas bioclimáticas que dividem o território brasileiro é possível indicar estratégias de condicionamento térmico passivo a fim de auxiliar na elaboração dos projetos. Curitiba, que se encontra na Zona 1, é caracterizada pela necessidade de aquecimento solar da edificação e vedações internas pesadas para proporcionar inércia térmica.

Segundo dados do SIMEPAR, a cidade possui um clima temperado marítimo (Cfb), com temperatura média de 11°C no mês mais frio. Durante o verão, a temperatura média é em torno de 23 ºC. Ondas de calor durante o inverno e ondas de frio no verão são comuns, havendo uma grande variação dentro de um único dia. Assim temos a média de temperatura de 17,6°C, com precipitação média de 1413 mm.

Com base no relatório elaborado pelo software Analysis Bio, Curitiba apresenta durante o ano todo 20% de períodos em uma zona de conforto e 80% em desconforto, ou seja, 73,2% frio e 6,84% calor. Para o calor ficam caracterizados 6,84% de ventilação, 1,02% de alta inércia para resfriamento e 1,02% para resfriamento evaporativo. Para o frio, 42,5% de alta inércia térmica/ aquecimento solar, 18,9% de aquecimento solar passivo e 11,8% de aquecimento artificial.

Imagem 02 – Implantação Edifício Universe. Fonte: Konigsberger Vannucchi, 2013

A _B

Imagem 05 - Gráfico de umidade e temperatura para Curitiba, Fonte Architectural Bioclimatic Classification, 2013.

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3. Metodologia de análise:

Para avaliação do sombreamento causado pela implantação do edifício em estudo foi utilizado o software SketchUp com uma base de lotes DWG para simulação da área afetada. Em seguida, foi posicionado o edifício Universe com 44 pavimentos e configurado os dias de análise 21 de Junho (solstício de Inverno) nos horários entre 8:00 e 17:00, visto que no inverno escurece antes, e 21 de Dezembro (solstício de verão) em horários desde às 8:00 até às 18:00. Projetada a sua sombra, pode-se prever que no solstício de inverno ela terá impacto em um raio de até 1.225m, equivalente a 7 quadras e no solstício de verão um raio de até 560m, equivalente a 2 quadras. Para obter uma análise comparativa com outras possíveis ocupações no mesmo local, foram simuladas outras duas situações: a primeira com um edifício com 12 pavimentos (média da quantidade de pavimentos em edificações existentes na região Central de Curitiba) e a segunda com duas torres de 22 pavimentos buscando atender o mesmo coeficiente de aproveitamento da proposta orginal. Para calcular a área atingida em cada situação foi desenvolvido polígonos sobre as sombras no SketchUp e identificado suas características de superfície para obter o valor em m². Para a análise quantitativa do impacto de sombreamento do entorno, desenvolveu-se uma matriz no Excel para o verão e para o inverno com todos os horários analisados, seus aspectos positivos e negativos (em função dos períodos e áreas sombreadas) e as áreas dos polígonos para posteriormente gerar os gráficos.

Tabela 02: Análise para o Edifício Universe no Verão. Fonte: Própria

VERÃO IMPACTO DO SOMBREAMENTO ÁREA SOMBREADA (m²) ÁREA SOMBREADA (m²)

21/dez POSITIVO NEGATIVO POSITIVO NEGATIVO

08:00 X 0,00 7054,60 09:00 X 0,00 4396,00 10:00 X 0,00 2521,60 11:00 X 0,00 1103,70 12:00 X 95,30 0,00 13:00 X 589,40 0,00 14:00 X 2197,60 0,00 15:00 X 0,00 4215,50 16:00 X 0,00 7177,20 17:00 X 0,00 12398,60 18:00 X 0,00 25621,90 TOTAL 2882,3 64489,10

Para a estação de verão foi caracterizado como negativo todas as áreas atingidas com sombreamento durante os horários entre 8:00 e 11:00 e entre 15:00 e 18:00 e caracterizadas como positivo entre 12:00 e 15:00. Isto porque nas épocas quentes é interessante que haja um resfriamento nos horários de maior temperatura, mas ao mesmo tempo é necessário que haja o aquecimento solar para garantir um bom desempenho térmico dentro da edificação durante todo o período diurno. Já no período de inverno, foi caracterizado como negativo todas as áreas atingidas com sombreamento em todos os horários, pois Curitiba é caracterizada por um

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alto índice de umidade relativa e baixas temperaturas deixando a desejar momentos na zona de conforto. Assim, o aquecimento solar é mais do que necessário para garantir maior conforto térmico nos espaços internos.

Tabela 03: Análise para o Edifício Universe no Inverno. Fonte Própria

INVERNO IMPACTO DO

SOMBREAMENTO

ÁREA SOMBREADA (m²)

21/jun NEGATIVO NEGATIVO

08:00 X 31622,50 09:00 X 14174,70 10:00 X 8979,30 11:00 X 6332,40 12:00 X 4666,50 13:00 X 3718,50 14:00 X 3842,50 15:00 X 4393,00 16:00 X 10095,10 17:00 X 35988,00 18:00 X 0,00 TOTAL 123812,50

Tabela 04: Análise para a Situação Média (12 pavimentos) no Verão. Fonte: Própria

08:00 X 0,00 2123,50 09:00 X 0,00 1111,40 10:00 X 0,00 576,95 11:00 X 0,00 203,55 12:00 X 0,00 0,00 13:00 X 0,00 0,00 14:00 X 362,65 0,00 15:00 X 0,00 1031,20 16:00 X 0,00 2072,40 17:00 X 0,00 3820,65 18:00 X 0,00 8538,05 TOTAL 362,65 19477,70 0,00 1000,00 2000,00 3000,00 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 Ár ea (m² )

Edifício Universe - Área Sombreada Positiva no Verão 0,00 10000,00 20000,00 30000,00 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 Ár ea (m² )

Edifício Universe - Área Sombreada Negativa no Verão 0,00 10000,00 20000,00 30000,00 40000,00 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 Ár ea ( m ²)

Edifício Universe - Área Sombreada Negativa no Inverno

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Tabela 05: Análise para a Situação Média (12 Pavimentos) no Inverno. Fonte: Própria

INVERNO IMPACTO DO

SOMBREAMENTO ÁREA SOMBREADA (m²)

Tabela 06: Análise para Situação com duas Torres no Verão

08:00 X 0,00 5372,46 09:00 X 0,00 2811,84 10:00 X 0,00 1459,68 11:00 X 0,00 514,98 12:00 X 293,45 0,00 13:00 X 568,62 0,00 14:00 X 917,50 0,00 15:00 X 0,00 2608,94 16:00 X 0,00 5243,17 17:00 X 0,00 9666,24 18:00 X 0,00 21601,27 TOTAL 1779,5745 49278,58 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00 10000,00 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício Médio - Área Sombreada Negativa no Inverno 0,00 5000,00 10000,00 0 8 :0 0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 1 1 :0 0 1 2 :0 0 1 3 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 1 8 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício Médio - Área Sombreada Negativa no Verão 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 0 8 :0 0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 1 1 :0 0 1 2 :0 0 1 3 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 1 8 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício Médio - Área Sombreada Positiva no Verão 0,00 5000,00 10000,00 15000,00 20000,00 25000,00 08 :0 0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 11 :0 0 1 2 :0 0 1 3 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 18 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício 2 Torres - Área Sombreada Negativa no Verão 0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 08 :0 0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 1 1 :0 0 1 2 :0 0 13 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 18 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício 2 Torres - Área Sombreada Positivo no Verão

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Tabela 07: Análise para Situação com duas Torres no Inverno. Fonte: Própria

INVERNO IMPACTO DO

SOMBREAMENTO

ÁREA SOMBREADA (m²)

Para uma análise qualitativa do impacto, gerou-se imagens do SketchUp nas 3 situações de estudo para visualização no contexto urbano.

Inverno – 8:00

Inverno - 12:00

Inverno – 17:00

Verão - 8:00

Imagem 11 – Universe 44 pavimentos. Imagem 12 – Situação Média 12 pavs. Imagem 13 – Situação Média 12 pavs.

Imagem 08 – Universe 44 pavimentos. Imagem 09 – Situação Média 12 pavs. Imagem 10 – Situação 2 torres com 22 pavs.

Imagem 05 – Universe 44 pavimentos. Imagem 06 – Situação Média 12 pavs. Imagem 07 – Situação 2 torres com 22 pavs.

0,00 10000,00 20000,00 30000,00 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 Á rea (m ²)

Edifício 2 Torres - Área Sombreada Negativo no Inverno

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Verão – 8:00

Verão – 12:00

Verão – 18:00

4. Conclusão:

5. Conclusão

A implantação da torre de 44 andares causará nítidas alterações no micro clima local da região. Pela tabel 03 calcula-sse perto de 65.000 m² de are sombreada negativa no verão e quase 124.000 m² no inverno. Em função da trajetória solar e da implantação da torre teremos nos horários com maior necessidade de sol (08:00, 09:00, 16:00, 17:00 e 18:00 hs) em áreas abertas a maior geração de sombras, ou seja, grande impacto no conforto ambiental do entorno. Pelas figuras 05 e 11 registrasse o enorme impacto da torre que pode gerar sombreamento em grandes distancias.

Tanto a simulação com uma torre de 12 pavts quanto a com duas torres de 22 pavts mostraramsse menos impactante para a cidade gerando áreas sombreadas de aprx. 33.000 m² e 84.000 m² respectivamente no inverno.

Imagem 14 – Universe 44 pavimentos. Imagem 15 – Situação Média 12 pavs. Imagem 16 – Situação 2 torres com 22 pavs.

Imagem 17 – Universe 44 pavimentos. Imagem 18 – Situação Média 12 pavs. Imagem 19 – Situação 2 torres com 22 pavs.

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6. Referências Bibliográficas

GREGOLETTO, D. ; Reis, Antônio Tarcísio da Luz . Os edifícios altos na percepção dos usuários do espaço urbano. Cadernos do PROARQ (UFRJ), v. 1, p. 89-110, 2012.

Dissertações e Teses

MIANA, Anna C. Adensamento e forma urbana: inserção de parâmetros ambientais no

processo de projeto. 2010. 391f. Tese (Doutorado em Arquitetura) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2010.

UMAKOSHI, Erica M. Uma visão crítica do edifício alto sob a ótica da sustentabilidade. 2008. 219f. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2008.

Revista Online

SCHMID, A.L. Edifícios altos: a regularidade das aberturas (de cima até embaixo)

questionada do ponto de vista ambiental. Arquitextos (São Paulo. Online), v. 094 p. 2, 2008.

SIMEPAR Instituto Tecnológico. Disponível em: <http://www.simepar.br/>. Acesso em 10 de Junho de 2013.

Trabalhos em Eventos

RORIZ, Maurício; GHISI, Enedir; LAMBERTS, Roberto; Uma proposta de norma técnica brasileira sobre desempenho térmico de habitações populares. In: V Encontro Nacional de Conforto no Ambiente Construído e II Encontro Latino Americano de Conforto no Ambiente Construído. 2009, Fortaleza. Anais eletrônicos...Disponível em: