Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
ARQUITETURA E URBANISMO (53001010042P8)
O Campo Térmico Urbano – Ilhas de Calor em Brasília / DF
ELEN OLIVEIRA VIANNA
TESE
19/06/2018

A ação do homem no meio urbano, com a impermeabilização do solo, a retirada da cobertura vegetal e com os adensamentos das áreas centrais de forma indevida, influencia o campo térmico urbano e causa o fenômeno ilhas de calor urbanas – ICU. A questão ambiental urbana tem ênfase neste trabalho, que diferente dos estudos tradicionais de ICU, compara entre si áreas urbanas de configurações diferentes. A intenção é identificar as relações entre os tipos de materiais de superfície, as temperaturas e a morfologia urbana no processo de formação das ilhas de calor. Para isto, as áreas amostrais de Brasília/DF, objeto do presente estudo, foram analisadas e comparadas considerando-as cenários urbanos provenientes de atividades antrópicas capazes de produzir alterações climáticas. Plano Piloto e Regiões Administrativas são uma rede de cidades, cuja peculiar inter-relação configura um processo de urbanização. Interessa-nos interpretar e mensurar as relações existentes entre os fatores determinantes do processo de formação das ICU em Brasília/DF, que está amplamente exposta, segundo os aspectos históricos, geográficos (com destaque ao clima e a vegetação) e morfológicos. O estudo do clima urbano compreende uma análise das temperaturas, das trocas térmicas, da presença de vegetação em áreas urbanas, da evapotranspiração e da morfologia urbana, levando também em consideração o fator W/H/L, os cânions urbanos, o Fator Visão do Céu, a ventilação urbana e os materiais de superfície. Em última instância, tal análise culmina no conceito ilhas de calor. Dentre as formas de monitoramento do fenômeno ilhas de calor, definiu-se pela utilização de imagens termais provenientes de sensoriamento remoto, o que demanda ferramentas de geotecnologia para o desenvolvimento da pesquisa. Assim, para análise quantitativa, foram definidas doze áreas amostrais do DF, segundo a diversidade de traçados e formas de ocupação do solo, além da observação de variáveis, geográficas, ambientais, urbanísticas e morfológicas. Após o geoprocessamento dos dados das áreas amostrais definidas, a análise do campo térmico urbano no DF compõe-se em três frentes: as classificações supervisionadas dos materiais de superfície (software Quantum Gis); o fator W/H (largura da caixa da rua / altura dos edifícios), segundo uma base teórico numérica; e imagens termais obtidas por satélite, transectos (software ENVI) e imagens da câmera termográfica. A primeira frente de análise corresponde à análise dos materiais de revestimentos das superfícies, a segunda considera de que maneira as formas construídas afetam o clima local, modificam os fluxos de ar, o transporte do calor atmosférico e os saldos de radiação de ondas curtas e longas e a terceira trata da análise sazonal do campo térmico urbano. Finalmente, os resultados das três frentes são contrastados, bem como as correlações estatísticas entre materiais de superfície, temperaturas e fator W/H. Entre os resultados preliminares, da etapa teórica, temos cerca de 2ºC de aumento da temperatura, em Brasília/DF, de 1990 aos dias atuais, sendo que cerca de 1ºC ocorreu do ano de 2012 em diante, além da consequente diminuição da umidade e alterações dos índices pluviométricos (Instituto Nacional de Meteorologia - INMET). As áreas mais aquecidas incluem não só as regiões mais adensadas, mas também áreas de solo exposto ou vegetação rasteira seca, em áreas pouco adensadas ou mesmo não ocupadas. Observamos que a presença ou ausência de vegetação diferencia a temperatura de áreas do Plano Piloto em 1ºC e nas áreas das Regiões Administrativas vizinhas de 1 a 3ºC. As correlações entre materiais de superfície e temperaturas são fortes e ascendentes: no Plano Piloto foram em média de 0,94 em agosto e de 0,90 em fevereiro e nas áreas das Regiões Administrativas em média de 0,89 em agosto e de 0,80 em fevereiro. Já para as correlações entre temperaturas e fator W/H, os resultados são: 0,94 em agosto e 0,65 em fevereiro. Concluímos que o clima urbano pode ser influenciado segundo boas práticas de ocupação do solo, e refletimos que em relação ao campo térmico, a legislação que disciplina o uso e ocupação do solo deve ser revisada sob novos paradigmas.

Campo Térmico Urbano;Clima Urbano, Ilhas de Calor Urbanas - ICU, Sensoriamento Remoto
Human action on the urban environment, such as soil waterproofing, removal of the vegetation coverage and densification of the central areas in an inappropriate manner, influences the urban thermal environment and causes the urban heat islands (UHI) phenomenon. The urban environmental issue is emphasized in this work that, unlike traditional UHI studies, compares urban areas with diverse configurations. The purpose is to identify the relations among the types of surface material, the temperatures and the urban morphology in the process of heat islands formation. For this purpose, the sample areas of Brasília/DF, object of the present study, were compared and analyzed, considering them as urban scenario deriving from anthropic activities that are likely to generate climate changes. The Pilot Plan and the Administrative Regions are a network of cities, whose unique interrelation constitute an urbanization process. Our focus is to interpret and measure the relationships that exist among the prevailing factors in the UHI formation process in Brasília/DF, that is widely exposed, according to the historical, geographical (predominantly climate and vegetation) and morphological aspects. The study of urban climate entails an analysis of temperatures, heat exchange, the presence of vegetation in urban areas, evapotranspiration, urban morphology, taking into consideration the W/H/L factor, the urban canyons, the Sky View Factor, the urban ventilation and surface material. Finally, this analysis culminates in the heat island concept. Among the ways of monitoring the heat islands phenomenon, thermal images from remote sensing were the chosen method, which demands technological tools to carry out the research. Therefore, for the quantitative analysis, twelve sample areas in the DF were defined, according to the diversity of layouts and land occupation, by means of the observation of the geographical, environmental, urban and morphological variables. After the geoprocessing of the data of the defined sample areas, the analysis of the DF urban thermal environment is carried out in three phases: the supervised classification of the surface material (Quantum Gis software); the W/H factor (width of the streets / height of the buildings), according to a numerical theoretical basis; and thermal satellite images, transects (ENVI software) and thermographic camera images. The first phase corresponds to the analyses of the surface material, the second considers the way the built environment affects the local climate, through the modification of the air flow, of atmospheric heat exchange and of short and long waves radiation and the third concerns the seasonal analysis of the urban thermal environment. Finally, the results of the three phases are compared and the statistical correlations among surface materials are factored in, along with temperatures and W/H factor. Among the preliminary results of the theoretical phase, we could observe an increase in the temperature of 2º C in Brasília/DF, between the decades of 1990 and 2010, and an increase of 1ºC from the year 2012 onwards, with a decrease in humidity and rainfall alterations as a direct consequence (Instituto Nacional de Metereologia - INMET). The warmer areas include not only the more densely populated regions but also areas with exposed soil or dry undergrowth vegetation, in less densely populated areas or even in non-occupied ones. We have observed that the presence or absence of vegetation differentiates the temperature in the Pilot Plan areas in 1ºC and in the surrounding Administrative Regions, ranging from 1º to 3ºC. The correlations between the surface materials and the temperatures are strong and upward: in the Pilot Plan, they showed an average of 0,94 in August and 0,90 in February, in the Administrative Regions the average was of 0,89 in August and 0,80 in February. As for the correlations between temperatures and the W/H factor, the results are: 0,94 in August and 0,65 in February. We concluded that the urban climate may be influenced by good land occupation practices and we suggest that, with regards to the thermal environment, the legislation that regulates land use and the occupation must be revised according to new paradigms.
Urban Thermal Environment;Urban Climate, Urban Heat Islands – UHI, Remote Sensing
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

TECNOLOGIA, AMBIENTE E SUSTENTABILIDADE
SUSTENTABILIDADE, QUALIDADE E EFICIÊNCIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO
PARAMETRIZAÇÃO DOS ESPAÇOS ABERTOS. ESTUDO DE CONFIGURAÇÃO URBANA E DESEMPENHO AMBIENTAL. ILHAS DE CALOR

Banca Examinadora

MARTA ADRIANA BUSTOS ROMERO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ROMULO JOSE DA COSTA RIBEIRO Docente - PERMANENTE
MAGDA ADELAIDE LOMBARDO Participante Externo
GUSTAVO MACEDO DE MELLO BAPTISTA Participante Externo

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim