universidade federal do parÁ instituto de ciÊncias...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS E MEIO AMBIENTE
ANDERSON DA SILVA COSTA
A INFLUÊNCIA DAS ÁREAS VERDES NAS TEMPERATURAS SUPERFICIAIS
DAS PRINCIPAIS AVENIDAS DO BAIRRO DO MARCO:
UM ENSAIO DOS DADOS DE INFRAVERMELHO OBTIDO NO SOBREVÔO
OBLÍQUO
BELÉM-PA
2014
ANDERSON DA SILVA COSTA
A INFLUÊNCIA DAS ÁREAS VERDES NAS TEMPERATURAS SUPERFICIAIS
DAS PRINCIPAIS AVENIDAS DO BAIRRO DO MARCO:
UM ENSAIO DOS DADOS DE INFRAVERMELHO OBTIDO NO SOBREVÔO
OBLÍQUO
Dissertação de Mestrado Profissional apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Meio Ambiente da UFPA, como requisito para obtenção do título de Mestre em Ciência e Meio Ambiente.
Orientador: IRVING MONTANAR FRANCO
BELÉM-PA
2014
ANDERSON DA SILVA COSTA
A INFLUÊNCIA DAS ÁREAS VERDES NAS TEMPERATURAS SUPERFICIAIS
DAS PRINCIPAIS AVENIDAS DO BAIRRO DO MARCO:
UM ENSAIO DOS DADOS DE INFRAVERMELHO OBTIDO NO SOBREVÔO
OBLÍQUO
Dissertação de Mestrado Profissional apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Meio Ambiente da UFPA, como requisito para obtenção do título de Mestre em Ciência e Meio Ambiente.
Orientador: IRVING MONTANAR FRANCO
Aprovada em___________de_________________________de______________.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Irving Montanar Franco
Prof. Dr. Davi Do Socorro Barros Brasil
Profª. Drª. Lucidia Fonseca Santiago
AGRADECIMENTOS
Primeiramente ao Espírito Santo de Deus, pela força e capacitação necessária
para concluir este trabalho, aos meus pais, por me incentivarem desde pequeno aos
estudos, especialmente à minha mãe Adalia Maria, por ser polivalente e me dado
amor, carinho e apoio. Ao meu pai José Ribamar, especialmente por também me
incentivar a continuar estudando e investindo no meu futuro, assim como as minhas
irmãs Andreia, Alessandra e Ana Alice. Ao meu amor, minha linda esposa Débora
Lisboa, por ter fé em mim, me dado amor e o apoio necessário e ter revisado a
redação deste estudo, sendo a minha companheira em todas as horas. Aos meus
dois filhos, Davi e André, que sempre me trazem alegrias. À minha sobrinha Syanne,
por ser doce e calma. Ao meu Sogro e Sogra por terem orados por mim. Ao meu
cunhado Daniel e à minha cunhada Alexandra com o seu querido filho Benjamim,
por torcerem por mim e fazerem parte dessa família que eu tanto amo.
Ao professor orientador Irving Franco pelas orientações deste estudo e
liberação dos dados gerados do LADEC- laboratório de Conforto Ambiental da
Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da
Universidade Federal do Pará (UFPA).
A SEMA-PA, Secretaria do Meio Ambiente do Estado do Pará pela
disponibilidade das Imagens Rapid Eyes e Spot, ao Programa de Pós-Gradução em
Ciências e Meio Ambiente pelos seminários relacionados clima, solo, degradação e
Sensoriamento remoto.
A todos os familiares e amigos que torcem pelo meu sucesso. Esta é mais uma
etapa cumprida.
"O meu Deus, segundo as suas riquezas, suprirá todas as vossas necessidades em glória, por Cristo Jesus." Filipenses 4:19
RESUMO
O clima vem demostrando alterações nos principais centros urbanos. Essas alterações são
atribuídas às mudanças na superfície, provocadas pelo processo de urbanização. Neste
sentido, o objetivo principal deste estudo é analisar o efeito da temperatura nas avenidas mais
arborizadas e menos arborizadas no Bairro do Marco (Cidade Belém), a partir de dados
gerados de Termografia Infravermelha obtidos no Sobrevôo Oblíquo, técnica baseada na
detecção da radiação infravermelha emitida por objetos, possibilitando a medição de
temperaturas e a observação de padrões de distribuição de calor em uma determinada avenida
ou rua. Os resultados apontaram que existem diferenças nas avenidas mais arborizadas e
menos arborizadas no Bairro do Marco. A média da diferença entre as temperaturas (ΔT )
medidas na Av. Almirante Barroso e Av. Rômulo Maiorana foi igual 2,86°C, com algumas
diferenças nestas duas avenidas de até 7,4°C. Simulando uma Av. Almirante Barroso
“arborizada” a partir da Média da diferença (ΔT= 2,86°C) é possível obter uma Média de
temperatura menor do que Av. Rômulo Maiorana “sem arborização”, ou seja, a Média da Av.
Almirante Barroso “arborizada” registrou um valor de 31,21°C, enquanto a Av. Rômulo
Maiorana “sem arborização”, apontou um valor Médio de 34, 02°C. Simulando também a
Av. Duque de Caxias “arborizada” com a Av. Rômulo Maiorana “sem arborização”, os dados
apontaram que a Av. Duque de Caxias “arborizada” obteve um valor médio menor que a Av.
Rômulo Maiorana “sem arborização”, sendo o valor Médio da temperatura da primeira
Avenida igual a 30,91°C e da segunda igual a 34,17°C respectivamente. Esta Dissertação
reforça a afirmação de que as avenidas mais arborizadas tende a apresentar temperaturas mais
baixas, e mostra a necessidade de incorporar a vegetação ao cotidiano urbano, visto que esta
possui funções vitais para o nosso bem-estar e do meio ambiente.
Palavras-chave: Imagens Termográficas, Áreas Verde e Temperatura
ABSTRACT
The climate is demonstrating changes in major urban centers. These changes
are attributed to changes in the surface caused by the urbanization process. In this
sense, the main objective of this study is to analyze the effect of temperature on the
more and less tree density in the neighborhood of Marco (Belém City) avenues, from
data generated Infrared Thermography obtained with Slanted Overflight, technique
is based on the detection of infrared radiation emitted by objects, enabling the
measurement of temperatures and observing patterns of heat distribution on a
particular street and avenue. The results showed that differences exist in the more
wooded and less tree-lined avenues in the neighborhood of Marco. The average
difference between temperatures (Δt) measures at Av. Almirante Barroso and Av.
Romulo Maiorana was equal to 2.86 ° C, with some differences in these two avenues
of temperatures up to 7.4 ° C. Simulating a Av. Almirante Barroso "wooded" from the
average difference (Δt = 2.86 ° C) can achieve a lower average temperature than Av.
Romulo Maiorana "unshaded", and the average Av. Almirante Barroso "wooded"
showed a value of 31.21 ° C, while the Av. Romulo Maiorana "unshaded", pointed a
Medium value of 34, 02 ° C. Also simulating Av. Duque de Caxias "wooded" with Av.
Romulo Maiorana "unshaded", the data indicated that the Av. Duque de Caxias
"wooded" achieved a lower than average value Av. Romulo Maiorana "unshaded"
and the average value of the temperature of the first Avenue equal to 30,91 ° C and
the second equal to 34.17 ° C respectively. This thesis reinforces the claim that the
most tree-lined avenues tends to lower temperatures, and shows the need to
incorporate vegetation to urban daily life, as it has vital functions for our well-being
and the environment.
Keywords: Thermography Image, Green Areas, Temperature
LISTA DE FIGURAS
Figura 01
Umidade nos sistemas construtivos através das imagens
Infravermelho (Fonte: MENDONÇA et al. 2014). 26
Figura 02
Identificação de aquecimentos nos sistemas elétricos através das
imagens Infravermelho (Fonte: LOUVAIN et al. 2010). 27
Figura 03
Identificação da temperatura superficial nas ruas através das
imagens Infravermelho (Fonte: SILVA, 2012). 27
Figura 04 Localização da área de estudo conduzido na Cidade de Belém-PA. 28
Figura 05
Carta Bioclimática da cidade de Belém (Fonte: LAMBERTS; DUTRA;
PEREIRA, 1997). 29
Figura 06
Equipamento ThermoVision A320 e a Imagem infravermelha do
Bairro do Marco (Fonte: Irving Franco (Ladec-UFPA, 2012). 30
Figura 07
Imagens utilizada na Dissertação disponibilizadas pela Sema-PA
para visualização das avenidas arborizada. 31
Figura 08
Metodologia sintetizada das etapas das análises da Dissertação
(Fonte: Autor, 2014). 32
Figura 09
Imagem Termográfica Infravermelha do Bairro Marco (Fonte: Irving
Franco, 2012), os pontos de temperaturas superficiais (em azul claro)
extraídas da imagem. 34
Figura 10
Imagem de Satélite SPOT das Avenidas Rômulo Maiorana (1) e
Almirante Barroso (2) no Bairro Marco. 36
Figura 11
Distribuição dos valores Individuais das temperaturas superficiais das
Avenidas Rômulo Maiorana e Almirante Barroso no Bairro Marco. 37
Figura 12
Perfil do Comportamento das duas Avenidas Rômulo Maiorana e
Almirante Barroso no Bairro do Marco. 38
Figura 13
Perfil do Comportamento das duas simulações das Avenidas Rômulo
Maiorana e Almirante Barroso no Bairro do Marco. 41
Figura 14
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas quatros avenidas. 42
Figura 15
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais na Av. Alm. Barroso e na simulação Av. Alm. Barroso
“arborizada”. 43
Figura 16
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais na Av. Rômulo Maiorana e na simulação Av. Rômulo
Maiorana “sem arborização”. 44
Figura 17
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas quatro avenidas. 45
Figura 18
Imagem Termográfica Infravermelha do Bairro Marco (Fonte: Irving
Franco, 2012). 46
Figura 19
Distribuição dos Valores Individuais das Temperaturas Superficiais
das Avenidas Rômulo Maiorana e Duque de Caxias no Bairro Marco. 48
Figura 20
Perfil do Comportamento das Avenidas Rômulo Maiorana e Duque
de Caxias no Bairro do Marco. 49
Figura 21
Perfil do Comportamento das simulações das Avenidas Rômulo
Maiorana e Duque de Caxias no Bairro do Marco. 51
Figura 22
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas quatros avenidas. 52
Figura 23
Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas duas avenidas. 53
Figura 24
Distribuição dos números das ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas duas avenidas. 54
Figura 25
Distribuição dos números das ocorrências nas Temperaturas
Superficiais nas duas avenidas. 55
Figura 26
Imagem registrada em 05 setembro de 2014, apontando a redução
da área verde em virtude da Obra do BRT. A primeira imagem
localiza-se ao lado do Bosque Rodrigues Alves e a segunda imagem
ao lado do IFPA - Instituto Federal do Pará (antigo Cefet-PA), ambos
na Almirante Barroso (Fonte: Autor, 2014). 56
Figura 27
Imagem registrada em 05 setembro de 2014, fica visível analisar o
porte das arvores que compõem esta avenida, ambos as imagens
são da Avenida Rômulo Maiorana (Fonte: Autor, 2014). 57
Figura 28
Imagem registrada em 05 setembro de 2014, fica visível analisar o
pequeno porte das arvores que compõem esta avenida (Fonte: Autor,
2014). 58
LISTA DE TABELAS
Tabela 01
Demonstração da metodologia na simulação das avenidas Almirante Barroso
e Rômulo Maiorana 32
Tabela 02
Demonstração da metodologia na simulação das avenidas Duque de Caxias
e Rômulo Maiorana 33
Tabela 03 Temperaturas Superficiais das duas Avenidas do Bairro do Marco 35
Tabela 04
Geração do Δtemp (Diferença das Temperaturas Superficiais) das duas
Avenidas do Bairro do Marco 39
Tabela 05 Simulação das Avenidas “arborizadas” e “sem arborização” 40
Tabela 06 Temperaturas Superficiais das duas Avenidas do Bairro do Marco 47
Tabela 07
Geração do Δtemp (Diferença das Temperaturas Superficiais) das duas
Avenidas do Bairro do Marco 50
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO......................................................................................... 12
2. JUSTIFICATIVA....................................................................................... 13
3. OBJETIVO DA DISSERTAÇÃO.............................................................. 13
4. REVISÃO DA LITERATURA................................................................... 14
4.1 Climatologia Urbana................................................................................ 14
4.2 Áreas Verdes Urbanas............................................................................ 17
4.3 Áreas Urbanas........................................................................................ 21
4.3.1 Superfícies e Trocas Térmicas…………………………………………….. 21
4.3.2 Sensoriamento Remoto e a Termografia Infravermelho......................... 23
5. MATERIAIS E MÉTODOS...................................................................... 27
5.1 Área de Estudo....................................................................................... 27
5.2 Base de Estudo...................................................................................... 29
5.3 Metodologia utilizada para analisar o efeito da temperatura................. 31
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES.......................................................... 33
6.1 Temperaturas Superficiais das avenidas.............................................. 33
6.2 Simulações das avenidas Rômulo Maiorana e Almirante Barroso....... 38
6.3 Temperaturas Superficiais das avenidas.............................................. 45
6.4 Simulações das Avenidas Rômulo Maiorana e Duque de Caxias........ 49
6.5 Situação atual das três avenidas em relação a áreas verdes............... 56
7. CONCLUSÕES...................................................................................... 58
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................... 59
12
1. INTRODUÇÃO
Ao longo do tempo, o ambiente urbano nas principais cidades do Brasil e do
mundo, encontra-se em uma constante e acelerada expansão sem o devido
planejamento, associado ao interesse que os seres humanos têm em habitar essas
áreas e em virtude da facilidade com que as cidades proporcionam emprego,
alimento, abrigo, locomoção e outras necessidades básicas, permitindo a grande
praticidade, indispensável nos dias atuais.
Segundo KÁNTOR E UNGER (2010), o rápido crescimento da população
mundial e a possibilidade de melhores ofertas de trabalho nas cidades são os
responsáveis pelo aumento desenfreado do número de pessoas residindo em áreas
urbanas.
No entanto, o aumento populacional das zonas urbanas, aliado à falta de
planejamento adequado, têm provocado inúmeros problemas. A impermeabilização
excessiva do solo, adensamento, a somatória da população em espaços edificados
e ausência de áreas verdes são alguns destes problemas, principalmente no
contexto social e ambiental.
As alterações climáticas são um dos impactos mais significativos no ambiente
urbano. Nas cidades é possível perceber que as áreas densamente construídas
apresentam temperaturas mais elevadas quando comparadas ao seu entorno,
criando “ilhas de calor urbano” (LEAL, 2012). Fenômeno que exerce grande
influência na qualidade de vida da população. Nota-se que toda esta mudança
radical influencia diretamente no microclima local da cidade.
Entretanto, a presença de vegetação nas cidades é essencial na estrutura e
dinâmica da paisagem urbana, pois devido às suas características, melhora a
qualidade de vida da população e a condição ambiental das cidades (LIMA NETO,
2011). Conforme BIONDI (2008), a arborização é um dos componentes bióticos mais
importantes do meio urbano porque está diretamente relacionada com o conforto
ambiental.
A vegetação é utilizada como um bom indicador de qualidade de vida da
população, porque para desenvolver perfeitamente seus processos fisiológicos é
necessário encontrar um ambiente favorável ao seu crescimento (DI CLEMENTE
13
2009). Porém, sabe-se que dentro dos núcleos urbanos, as diferentes condições de
desenvolvimento proporcionadas às espécies arbóreas, tais como
impermeabilização, sombreamento, compactação do solo, alteração climática e ação
predatória, dentre várias outras, são hostis ao seu desenvolvimento (FEIBER, 2005).
2. JUSTIFICATIVA
Os estudos referentes ao clima urbano servem de base para se constituir o
desenvolvimento sustentável no planejamento urbano. O conforto térmico é
essencialmente importante nos centros urbanos. Por isto, é necessário ampliar os
estudos sobre o impacto do aumento das superfícies acumuladoras de calor no meio
urbano, em diferentes condições climáticas, assim como o estudo de novas
metodologias de investigação e análise.
Por isso, tornam-se necessários os estudos sobre clima urbano, uma vez que
o ser humano sempre está em busca de melhor qualidade de vida e conforto
ambiental (CRUZ, 2009).
Considerando que as diferenças climáticas na Terra, são basicamente
advindas da energia solar, torna-se indispensável ter elementos para avaliar a carga
térmica que um determinado espaço ao ar livre receberá nas diversas horas do dia e
época do ano.
Além dos materiais construtivos o fluxo de pessoas e veículos incrementam o
ganho e acúmulo de calor da atmosfera urbana. A complexidade de se analisar esta
diversidade de elementos carece de estudos, mais especificamente, com a utilização
das imagens termográficas.
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo Geral
O objetivo principal deste estudo é verificar a variação da temperatura Urbana
nas avenidas mais arborizadas e menos arborizadas no Bairro do Marco com
enfoque da importância da vegetação urbana como elemento modificador da
Temperatura, visando entender o fenômeno e valorizar o uso desse recurso na
implantação e manutenção de áreas verdes em espaços públicos de forma a
contribuir para a melhoria da qualidade de vida urbana.
14
3.2 Objetivos Específicos
- Avaliar a utilidade da Termografia infravermelha como uma técnica de
detecção da performance térmica de ambientes urbanos e;
- Demonstrar que espaços urbanos com maior volume de vegetação arbórea
apresentam melhores condições de conforto térmico
Observando o disposto, colocam-se como questionamentos deste estudo:
De que maneira as vias mais arborizadas ou menos arborizadas do Bairro do
Marco, contribuem paras elevação da temperatura urbana?
Determinar qual ou quais alternativas podem ser utilizadas para minimizar os
efeitos negativos ao conforto térmico dos habitantes?
Desta forma, coloca-se que a relevância desta dissertação, está na
contribuição para estudos sobre microclimas em cidades de clima quente e úmido e
nas considerações sobre a importância de se adotar um padrão de arborização
adequado para as principais avenidas.
4. REVISÃO DE LITERATURA
4.1. Climatologia Urbana
O clima é o resultante da dinâmica de fatores globais (como latitude, altitude e
continentalidade), locais (revestimento do solo e topografia) e elementos (como
temperatura, umidade e velocidade dos ventos) que dão feição a uma localidade
(BARBIRATO et al., 2007).
O clima urbano é resultado da interação entre a sociedade e a natureza na
cidade, e coloca em evidência as alterações do ambiente decorrentes das atividades
humanas (MENDONÇA & DUBREUIL, 2005). Portanto, a interferência constante da
ação humana no ambiente urbano é responsável diretamente pela formação do
clima urbano e seus produtos (ROVANI et al., 2010).
Segundo OKE (2004), o clima nas áreas urbanas pode ser analisado em três
diferentes escalas:
15
a) Microescala – escala típica dos microclimas urbanos, definidas pelas
características dos elementos individuais: construções, árvores, estradas, ruas,
pátios, jardins e outros. Pode variar de menos de um a centenas de metros;
b) Escala local – inclui os efeitos climáticos das características da paisagem, como a
topografia, mas exclui os efeitos da micro-escala. Nas cidades, pode representar os
bairros com características similares de desenvolvimento (cobertura do solo,
tamanho e espaçamento dos edifícios e atividades). Pode variar de um a vários
quilômetros;
c) Mesoescala – influencia no tempo e no clima de toda a cidade. Chega a dezenas
de quilômetros de extensão e geralmente uma única estação meteorológica não é
suficiente para representar essa escala.
Com base nessas descrições, pode-se caracterizar três níveis para diferenciar
as escalas climáticas (RIBEIRO, 1993; MASCARÓ; MASCARÓ, 2009; ALMEIDA JR,
2005; TONIETTO; MANDELLI, 2003):
a) o macroclima - também chamado de clima original ou clima regional (TONIETTO;
MANDELLI, 2003), é resultado da interação entre a radiação solar, a curvatura da
Terra e os seus movimentos de rotação e translação (RIBEIRO, 1993). Corresponde
ao clima médio ocorrente num território relativamente vasto, exigindo, para sua
caracterização dados de um conjunto de postos meteorológicos (TONIETTO;
MANDELLI, 2003).
Compreende áreas com distâncias acima de 2000 km (ANDRADE, 2010);
b) o mesoclima - é resultado da interação entre a energia disponível (para o
processo de evaporação e de geração de campos de pressão) e as feições do meio
terrestre (RIBEIRO, 1993). Também é conhecido como clima local, que corresponde
a uma situação particular do macroclima.
Cada cidade é composta por um mosaico de microclimas diferentes e o
mesmo fenômeno que caracteriza o mesoclima urbano existe em miniaturas por toda
a cidade (DUARTE; SERRA, 2003). Desta forma, o microclima é realçado quando
fatores climáticos locais acentuam ou atenuam os fatores de origem externa,
interferindo de forma decisiva no contexto macroclimático (MASCARÓ; MASCARÓ
2009).
16
Segundo SILVA (2009), toda a configuração urbana contribui para a formação
dos microclimas diferenciados no contexto da cidade. Quanto maior a área de
concreto, asfalto e pavimentação (materiais com maiores coeficientes de absorção
da radiação solar e emissão de energia térmica), e menor a cobertura vegetal,
maiores são os ganhos de calor da massa edificada e maior emissividade da mesma
para o espaço urbano, o que contribui para a existência de temperaturas mais
elevadas, causando um maior desconforto para o usuário dos espaços urbanos.
ROMERO (2001), complementa esta questão, afirmando que os materiais
constituintes da superfície urbana possuem uma capacidade térmica mais elevada e
são melhores condutores de calor do que os materiais das superfícies não
construídas. E ainda, a morfologia urbana apresenta um aspecto mais rugoso
gerando maior atrito entre a superfície e os ventos, além de atuar como refletora e
radiadora, aumentando os efeitos da radiação incidente. Esses fatores atuam e
modificam a intensidade de radiação solar, a temperatura, a umidade relativa do ar,
a distribuição do vento, a precipitação e outros fatores (BERNATZKY, 1980).
Na configuração urbana é possível constatar três elementos de composição: o
sistema viário, o lote e a edificação (PANERAI, 2006), sendo a via o principal espaço
livre de uso público (ROMERO, 2001). Entende-se aqui como sistema viário o local
de encontro de fluxos de toda ordem – pessoas, mercadorias, veículos, informações
– reunindo uma variada quantidade de atividades terciárias (comércio e serviços,
cultura, lazer, educação, saúde, administração pública, turismo, etc.) (SILVA, 2009).
Para SAYDELLES (2005), contribui que para uma melhor compreensão do
clima das cidades, é indispensável o entendimento das complexas relações
existentes entre seu sítio urbano e as diversas funções desenvolvidas que são
expressas através do uso e ocupação do solo urbano, pois quanto mais detalhadas
for a caracterização e a identificação dos elementos que compõe o espaço urbano,
maior será o número de subsídios fornecidos para a definição dos agentes
causadores e/ou modificadores do clima da cidade, possibilitando assim uma correta
intervenção no ambiente urbano.
Segundo KATZSCHNER (1997), o estudo do clima urbano pode ser um
instrumento muito importante no planejamento das cidades, pois este considera a
circulação do ar e as condições térmicas como aspectos relevantes para o projeto de
17
preservação e criação do “clima urbano ideal”, durante os processos de crescimento
e transformação das cidades.
4.2. Áreas Verdes Urbanas
As áreas verdes urbanas são citadas como os melhores reguladores
climáticos existentes (LEAL, 2012). Entre outras funções, têm sido apontadas como
elemento fundamental para minimizar os efeitos da alteração do clima provocado
pelas ações humanas, o resfriamento do ar, o aumento da umidade relativa e as
mudanças na ventilação (DIMOUDI & NIKOLOPOULOU, 2003). A utilização da
vegetação é uma das estratégias recomendadas pelo projeto ambiental, para reduzir
o consumo de energia, minimizar os efeitos da ilha de calor e da poluição urbana
(LIMA, 2009).
A vegetação exerce diversos efeitos no microclima urbano (LIMA, 2009). No
verão, funciona como um verdadeiro ar condicionado natural, pois melhora a
temperatura do ar com a sua evapotranspiração (HEISLER, 1974). Segundo GREY
& DENEKE (1986), afirmam que uma árvore isolada pode transpirar em média 380
litros de água por dia, o que provoca um resfriamento equivalente ao de cinco
aparelhos de ar condicionado médios, em funcionamento por vinte horas.
A Área verde é um termo que se aplica a diversos tipos de espaços urbanos
que têm em comum o fato de serem abertos, acessíveis; relacionados com saúde e
recreação ativa e passiva, proporcionaram interação das atividades humanas com o
meio ambiente (DEMATTÊ, 1997). Para LLARDENT (1982), áreas, zonas, espaços
ou equipamentos verdes são espaços livres onde predominam áreas plantadas de
vegetação, correspondendo, em geral, ao que se conhece como parques, jardins ou
praças.
Nas questões relativas ao desempenho térmico, a vegetação apresenta
menor capacidade calorífera e condutividade térmica do que os materiais dos
edifícios e grande capacidade de absorção da radiação solar pelas folhas,
resultando em menor reflexão (albedo baixo) (ROMERO, 2001). Assim, a sensação
de bem-estar da pessoa em relação ao ambiente térmico, irá depender das
características da espécie vegetal, do tipo de agrupamento entre indivíduos
18
arbóreos, da composição de espécies em um tipo de agrupamento e do padrão
resultante da composição e estrutura entre os indivíduos (BARTHOLOMEI, 2003).
Isto ocorre porque a vegetação utiliza a maior parte da radiação incidente não
para o aquecimento da superfície ou do ar, mas no processo de fotossíntese,
liberando-o posteriormente sob forma de evapotranspiração, o que, além de permitir
uma maior umidade relativa do ar, favorece o declínio térmico (SAYDELLES, 2005;
p. 135).
Conforme SILVA (2009), a influência da vegetação se manifesta nas mais
variadas escalas climáticas, porém para a configuração urbana de um lugar, o clima
urbano tem, na escala microclimática, seu principal grau de interferência. A presença
da vegetação nas áreas urbanas cria um microclima que difere daquele das áreas
não plantadas (LIMA, 2009).
A arborização viária tem por objetivo bloquear a incidência dos raios solares
nas áreas pavimentadas e construídas, atua como estratégia para o controle da
temperatura nos centros urbanizados (SILVA, 2009). Segundo SANTOS e TEIXEIRA
(2001), citam como benefícios da arborização de vias públicas as seguintes ações:
captação e/ou retenção de material particulado, adsorção de gases, reciclagem de
gases através dos mecanismos fotossintéticos, melhoria da qualidade do ar, redução
dos níveis de ruído, equilíbrio do microclima urbano, proteção à avifauna, conforto
lumínico e ambiental. Esses fatores, para LIMA (2009), variam com o tipo de
vegetação, porte, idade, período do ano e formas de associação dos vegetais.
Como afirma também COSTA (1982), em relação ao efeito atenuador que as
plantas desempenham com relação à temperatura do ar advém da transformação da
energia solar em energia química latente, na forma de compostos de carbono e
hidrogênio, por meio da fotossíntese, que reduz a incidência da luz solar durante o
dia, ao mesmo tempo em que, por seu metabolismo, libera calor durante a noite.
A vegetação representa um elemento chave para um desenho adequado às
exigências de conforto, pois a vegetação possui uma importante função na melhoria
e estabilidade microclimática devido à redução das amplitudes térmicas, redução da
insolação direta, ampliação das taxas de evapotranspiração e redução da velocidade
dos ventos (SHARMS et al, 2009).
19
Segundo ABREU (2008), a falta de vegetação é um dos principais
responsáveis pelas alterações do clima nos grandes centros urbanos, uma vez que
as propriedades de regulação e melhoria do clima que eles oferecem é uma
característica fundamental para garantir um clima urbano ideal.
Do ponto de vista do conforto ambiental, a vegetação exerce o papel de
atenuação dos estímulos relacionados à propagação e percepção térmica, acústica
e lumínica (DI CLEMENTE, 2009). Outro benefício significativo da presença da
arborização urbana é a capacidade de interceptação das chuvas, que reduz a taxa e
o volume das enxurradas causadas pelas tempestades, contribuindo para o ciclo
hidrológico e redistribuição da umidade (MCPHERSON; SIMPSON, 2002).
De acordo com CADORIN & MELLO (2011), que citam a contribuição da
arborização urbana para o controle de enchentes e inundações, ressaltam sua
grande importância para a manutenção da biodiversidade.
O clima urbano é resultado da interação entre a sociedade e a natureza na
cidade, e coloca em evidência as alterações do ambiente decorrentes das atividades
humanas (MENDONÇA & DUBREUIL, 2005). Portanto, a interferência constante da
ação humana no ambiente urbano é responsável diretamente pela formação do
clima urbano e seus produtos (ROVANI et al., 2010).
De acordo com SHARMS et al., (2009) a implantação adequada da
arborização na malha urbana propicia benefícios evidentes na melhoria da qualidade
de vida da população. A presença da vegetação favorece a intensificação do uso e
funções destes espaços, uma vez que as preferências para realização das
atividades se voltam para áreas arborizadas.
Segundo HONJO & TAKAKURA (1990), o efeito de resfriamento de uma área
verde varia de acordo com o seu tamanho e a proximidade com outras áreas verdes.
As áreas verdes desempenham um papel significante na regulação do clima urbano
(MARTINEZ-ARROYO, JAUREGUI, 2000; YU, HIEN, 2006). A cobertura vegetal
presente nas áreas verdes atua no controle da temperatura e umidade relativa do ar
(TYRVÄINEN et al., 2005).
Outro fato importante a ser observado diz respeito à substituição da
vegetação nativa pelos edifícios, ruas, praças entre outros, fazendo com que haja
20
uma diminuição das taxas de evapotranspiração, processo importante para
manutenção das condições climáticas, pois as plantas, utilizando parte da radiação
líquida disponível no sistema nesse processo, diminuem a quantidade de energia
disponível para aquecer o ar e também contribuem para as taxas de vapor d’água
liberadas para atmosfera. Além do papel realizado pela evapotranspiração, a
vegetação ainda oferece a função de sombreamento, interceptando a energia solar
incidente, como discutido por ALMEIDA JUNIOR (2005).
A presença arbórea possui fundamental importância para a amenização ou
solução de problemas urbanos relacionados a clima, saúde, qualidade de vida, uma
vez que ela possui variadas funções de reguladores climáticos, proporcionando um
conforto ambiental, quando elimina o calor latente através da transpiração, permite a
ventilação ao nível do terreno, infiltração da água em um piso predominantemente
impermeável, acumula partículas de poeira e transforma gases tóxicos (BRASIL,
1996). A atual configuração espacial, produto da revolução industrial, e
materialização da obra humana sobre o meio ambiente intensificam cada vez mais o
processo da “construção de pedra” que massacra a natureza.
De acordo com OLIVEIRA (1996), são muitos os benefícios da vegetação no
ambiente urbano. Dentre alguns deles, destacam-se a sua importância para o
controle climático e da poluição do ar e acústica, melhoria da qualidade estética da
paisagem urbana, aumento do conforto ambiental, efeitos sobre a saúde mental e
física da população, valorização de áreas de convívio social, valorização econômica
das propriedades do entorno e formação de uma memória e do patrimônio cultural
da cidade. Dentro deste conceito, o objetivo deste trabalho não é somente comparar
a influência da vegetação no conforto térmico urbano, mas também fomentar a
importância desta vegetação para melhoria dos diversos fatores citados acima.
Questionamentos parecidos podem ser levantados para TOLEDO e SANTOS
(2008), que consideram que as áreas verdes têm papel fundamental na qualidade de
vida da população e são espaços destinados à preservação ou implantação de
vegetação ou ao lazer público, e também para HULSMEYER & SOUZA (2007), que
considera que as áreas verdes devem ser áreas livres na cidade e que apresentam
características predominantemente naturais, independentemente do porte da
vegetação.
21
Analisar o comportamento dos microclimas das cidades metropolitanas e
diagnosticar os seus problemas e propor possíveis alternativas mitigadoras, são
medidas fundamentais às questões ligadas ao clima urbano e para a qualidade de
vida.
É sob esse contexto que se destaca a importância das ÁREAS VERDES e
sua influência no microclima urbano, a fim de mitigar os efeitos prejudiciais da
urbanização e na melhora das condições ambientais em áreas urbanizadas.
4.3. Áreas Urbanas
4.3.1 Superfícies e Trocas Térmicas
As coberturas dos edifícios, as avenidas e ruas nas áreas urbanas tendem a
reter o calor gerado pela radiação direta, por estarem expostas por um longo período
do dia a ação do sol. Os materiais empregados nas cobertas, estanques e de
coloração escura, contribuindo na retenção do calor na superfície urbana. As
coberturas das edificações cobrem cerca de 20% das áreas urbanas e suburbanas e
são as características mais quentes vistas em imagens térmicas de satélites. Já os
pavimentos cobrem entre 25% a 50% das cidades sendo geralmente o aspecto mais
dominante em nosso ambiente urbano. As características térmicas dos pavimentos
exercem muita influencia sobre a formação das ilhas de calor (GARTLAND, 2010).
As trocas de calor são classificadas como trocas térmicas secas e trocas
térmicas úmidas. Nas trocas térmicas secas, há mudança de temperatura, enquanto
que as trocas térmicas úmidas envolvem mudança de fase. Neste sentido, as trocas
térmicas entre os corpos se fazem segundo duas condições: existências de dois
corpos a temperaturas diferentes ou mudança de estado de agregação. No primeiro
caso, a troca se dá pela perda de calor pelos corpos mais quentes para os mais frios
e o calor envolvido é chamado de calor sensível (neste caso as trocas são
chamadas de trocas secas e se processam, através dos mecanismos de convecção,
condução e radiação). Nas trocas de calor por mudança de estado de agregação, a
água passando para o estado de vapor ou o contrário. O calor envolvido neste
mecanismo de troca é denominado latente (estas trocas são chamadas de trocas
úmidas e se processam por evaporação e condensação) (FROTA e SCHIFFER,
2007).
22
O fenômeno denominado ‘Ilha de Calor’, ocorre em locais com excessiva
quantidade de construções e baixa concentração de áreas verdes, onde a
temperatura é mais elevada do que nas áreas vizinhas não urbanizadas. A
configuração da ilha de calor está relacionada também ao aumento da temperatura,
à queda da umidade relativa do ar, aos desvios de trajetória do vento com mudanças
na sua velocidade e a modificações no padrão de distribuição das chuvas. Além
disso, a ausência de vegetação contribui para a formação de ilhas de calor urbanas,
porque deixa de fornecer dois mecanismos de resfriamento importantes: sombra e
evapotranspiração (COSTA & FRANCO, 2014)1.
AKBARI et al. (1988), em estudo do impacto das ilhas de calor urbano no
consumo de energia para resfriamento térmico e emissões de gás carbônico (CO2),
no que se refere à qualidade ambiental urbana, constataram que a arborização
urbana é cerca de 15 vezes mais eficiente para consumir CO2 que a arborização
rural.
Segundo LOMBARDO (1985), o processo de expansão urbana mundial
sobrecarrega a natureza, alterando toda a ecologia das cidades, em especial
daquelas onde o crescimento foi mais rápido e sem planejamento. Em outras
palavras, a concentração populacional nas cidades agravada pela falta de
planejamento nos centros urbanos, acabou gerando uma série de problemas de
difícil reversão, comprometendo assim, a qualidade ambiental e de vida nessas
áreas.
Nas áreas urbanas diversas construções absorvem e retém mais calor do sol
do que materiais naturais, os materiais de construção em sua maioria são
impermeáveis e estanques, e não apresentam umidade disponível para dissipar o
calor do sol, e os materiais de revestimento de cor escura, em edifícios e
pavimentos, também apresentam maior capacidade de reter o calor quando
expostos a radiação direta.
Segundo LOMBARDO (1985), que promoveu uma análise ambiental dos
espaços urbanos, apontando a urbanização desenfreada, verificada nas grandes
metrópoles, como a propulsora do intenso processo de degradação ambiental
1 Primeiro artigo publicado pelo discente do curso Anderson da Silva Costa com a orientação do Dr. Irving Franco. “ COSTA. A . S & FRANCO. I. M. Ilhas de Calor, as Cidades estão em Ebulição. Revista Cidadania & Meio Ambiente, ISSN 2177-630X, N°49, ANO IX. 2014”.
23
averiguado nas cidades. Os problemas ecológicos provenientes desta aglomeração
urbana podem ser representados pelos fenômenos de Ilhas de Calor dentro da
região metropolitana da cidade de São Paulo, explicitando o desconforto térmico
ocasionado pelas elevações de temperatura no centro da cidade em relação às
áreas circunvizinhas ocasionadas pelo grande índice de áreas construídas, materiais
pavimentados e redução de evaporação por falta de cobertura vegetal evidente, em
índice de vegetação inferior a 26%. Para tanto, a autora conclui a necessidade de
controle do processo de ocupação, com vista a garantir a qualidade ambiental
urbana.
Além disso, os materiais construtivos, o fluxo de pessoas e veículos
incrementam o ganho e acúmulo de calor da atmosfera urbana. A complexidade de
se analisar esta diversidade de elementos carece de estudos.
De acordo com BARBOSA (2005), o planejamento das cidades considerava
apenas os aspectos sociais, culturais e econômicos, ignorando as conseqüências
que o processo de expansão urbana ocasiona, colocando em risco a
sustentabilidade do ambiente urbano uma vez que, atrelado a este processo,
ocorrem inúmeras modificações no ambiente das cidades, como a retirada da
cobertura vegetal e substituição por áreas construídas, a impermeabilização do solo,
a concentração de equipamentos e pessoas, a utilização maciça de materiais novos
que alteram as propriedades térmicas e hidrológicas da superfície terrestre.
4.3.2 Sensoriamento Remoto e a Termografia Infravermelha
Atualmente com o avanço das geotecnologias, de dados do sensoriamento
remoto e aumento da resolução de imagens de satélite, obtem-se diversas
informações do ambiente terrestre. Uma das informações contidas nos dados de
sensoriamento remoto é a temperatura aparente da superfície, obtida através da
captação da energia eletromagnética emitida por determinado ambiente ou objeto.
Como o Sensoriamento Remoto agrega um conjunto de técnicas que
possibilita a obtenção de informações sobre alvos na superfície terrestre (objetos,
áreas, fenômenos), através do registro da interação da radiação eletromagnética
com a superfície, realizado por sensores distantes, ou remotos, torna-se uma
ferramenta muito útil para gerar informações de um determinado local. Geralmente
24
estes sensores estão presentes em plataformas orbitais ou satélites, aviões e a nível
de campo.
Neste sentido, a Termografia Infravermelha, é uma técnica que permite
mapear um corpo ou uma região com o objetivo de distinguir áreas de diferentes
temperaturas, sendo portanto uma técnica que permite a visualização artificial da
radiação dentro do espectro infravermelho. As vibrações de campos elétricos e
magnéticos que se propagam no espaço a velocidade da luz de forma mutuamente
sustentadas dá origem às ondas eletromagnéticas, e o conjunto de ondas
eletromagnéticas de todas as freqüências formam o espectro eletromagnético.
Esta técnica permite medir a temperatura superficial através das radiações
infravermelhas emitidas pelos objetos. Todos os objetos podem ser observados por
essa técnica, uma vez que, tendo temperaturas superiores ao zero absoluto, emitem
radiações infravermelhas.
As imagens derivados da técnica termográfica, em nível de aplicação, pode
ser dividida em passiva e ativa. Na termografia passiva, é considerado que os
objetos analisados contêm armazenamento interno de energia térmica ou são
estimulados por uma fonte natural de calor, como energia solar. Enquanto que na
termografia ativa, os objetos em análise são submetidos a uma fonte artificial de
aquecimento ou resfriamento, com o objetivo de provocar o fluxo de calor necessário
para geração da imagem térmica (MALDAGUE, 2001 ).
No estudo de MEIER et al (2010), identificou que dados de infravermelho são
altamente adequado para investigar as propriedades térmicas superficiais e
processos dinâmicos da densidade de fluxo de radiação de ondas longas das
superfícies urbanas e nas medições meteorológicas na cidade de Berlim- Alemanha.
Relatando padrões espaço-temporais da diferença entre a densidade de fluxo de
radiação de ondas longas para das superfícies dos pátios e telhados.
Apesar das imagens dos satélites Landsat já apresentarem maior resolução
espacial, elas não podem proporcionar a expressão pronta do campo térmico, que
se apresenta como uma complexidade de vários estratos. As temperaturas medidas
pelo sensor não são idênticas à temperatura do ar medida na camada próxima à
superfície. Mas, através da termografia, obtêm-se índices relativos das diferenças na
estrutura termal relacionadas com o uso e ocupação do solo e, como o clima das
25
camadas de ar junto ao solo está intimamente relacionado à superfície ativa
(CHANDLER, 1976).
Todos os materiais apresentam capacidade de absorver a radiação
infravermelha, convertendo-a em um aumento de temperatura, e todos os materiais
acima do zero absoluto emitem radiação, sendo a radiação infravermelha
compreendida entre a região visível e as microondas do espectro magnético, com
comprimento de onda de 0,75µm a 10µm.
A técnica da termografia infravermelha transforma a emissão padrão do
objeto em imagem visível, medido a radiação infravermelha emitida pelos objetos,
sendo detectada pela câmera três componentes de radiação nos objetos, a emissão,
transmissão e reflexão (OCAÑA,2004). A termografia infravermelha vem sendo
empregada também no diagnostico de ganhos e perdas de calor nas edificações e
no meio urbano. Dentre as principais condições que influenciam a medição está o
valor de emissividade, a condição ambiental, o tipo de cor da superfície e a
refletividade da superfície (BARREIRA et al, 2007).
As câmeras captam a radiação infravermelha emitida pela superfície
convertendo em sinais elétricos, criando uma imagem térmica com um gradiente de
temperatura superficial (BARREIRA, 2007). O infravermelho corresponde a uma
faixa freqüência eletromagnética naturalmente emitida por qualquer corpo à
temperatura próxima à do ambiente (22ºC), com intensidade proporcional à quarta
potência de sua temperatura.
Para WENG (2009), que utilizou dados de infravermelho termal derivados de
sensoriamento remoto, para analisar o clima urbano e ambiental, principalmente a
temperatura da superfície da terra (LST) e os padrões da sua relação com a
superfície, avaliando o fenômeno caracterizado como “ilha de calor urbana (ICU)”,
apontando as práticas atuais, problemas e perspectivas neste campo específico de
estudo.
Na pesquisa de SHAM et al., (2012), utilizou dados de radiação infravermelha
aplicando uma técnica de monitoramento de temperatura de superfície contínua
(CSTM) para investigar as características de liberação de calor sensível noturnos
através das construções, com a finalidade de estimar o calor sensível noturno (SH)
de transferência entre materiais ao ambiente.
26
As radiações emitidas pelo corpo proporcionam informações das
características das matérias que constituem o mesmo e a condição em que se
encontra (MONCÓ, 2002). A Termografia é a percepção de temperatura superficial
de um corpo, uma vez que todo corpo com temperatura acima de -273ºC emite
radiação térmica (CORTIZO, 2007). Os equipamentos de termografia captam esta
radiação infravermelha, transformam-na em sinais elétricos e geram uma imagem
térmica do corpo apresentando cores diferentes para temperaturas diferentes
(BARREIRA, 2004).
A termografia tem como principais vantagens a detecção de objetos não
visíveis, não precisa de contato físico, trata-se de um ensaio em tempo real, em
larga escala e é uma técnica não destrutiva (BARREIRA, 2004). Além disso, o
manual técnico da FLIR (2009), cita as seguintes vantagens: não requer um
realojamento temporário dos residentes, permite a apresentação visual ilustrativa
dos resultados e o método confirma os pontos de falha ou vias de migração da
umidade, nos sistemas construtivos e diferença de temperatura nas avenidas, ruas,
praças e etc (Figura 1, 2 e 3).
Figura 1. Umidade nos sistemas construtivos através das imagens Infravermelho
(Fonte: MENDONÇA et al. 2014).
Segundo (NETO, 2009) termografia é um ensaio que se baseia na
perturbação do fluxo de calor, gerado interna ou externamente. Estas perturbações
produzem desvios na distribuição da temperatura superficial do objeto que são
captadas pelos equipamentos termográficos e geram uma imagem.
27
Figura 2. Identificação de aquecimentos nos sistemas elétricos através das imagens
Infravermelho (Fonte: LOUVAIN et al. 2010).
Figura 3. Identificação da temperatura superficial nas ruas através das imagens
Infravermelho (Fonte: SILVA, 2012).
5. MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 Áreas de Estudo
O estudo foi conduzido no Bairro do Marco, localizado na cidade de Belém-
PA. Nas principais avenidas do Bairro: Almirante Barroso; Rômulo Maiorana (Antiga
25 de setembro) e Duque de Caxias (Figura 4).
A cidade de Belém apresenta dois aspectos relevantes para o clima: baixa
latitude e proximidade com o litoral (CABRAL, 1995). Possui apenas duas estações
durante o ano, definidas como inverno e verão, ou um período com maior volume de
precipitações e um período mais seco.
28
Figura 4. Localização da área de estudo.
No Bairro do Marco, encontra-se o Bosque Rodrigues Alves, assim como a
sede do Instituto de Meteorologia em Belém, os Campi II III e V (onde leciona-se o
curso de Medicina) da UEPA (Universidade do Estado do Pará) e a EMBRAPA
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, culturalmente o Marco possui um
teatro, o Teatro do SESI, anexo ao seu complexo recreativo e esportivo.
A partir de uma revisão da metodologia utilizada por diversos autores, dentre
eles GIVONI, LABS, OLGYAY, SZOKOLAY e WATSON concluiu-se que o trabalho
de GIVONI (1992), para países em desenvolvimento é o mais adequado para o
Brasil. Os autores desenvolveram uma carta (Figura 5) sobreposta à carta
psicrométrica que relaciona temperatura e umidade relativa do ar. Através dos
valores destas variáveis, o arquiteto pode obter indicações fundamentais para definir
a estratégia bioclimática a ser adotada no edifício de acordo com a localidade em
que está situado (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 1997). Os dados das variáveis
podem ser lançados diretamente na carta em que se identificam nove zonas
divididas em:
1) Zona de conforto.
2) Zona de ventilação.
AvAv. . Rômulo Rômulo Maiorana
AvAv. Almirante Barroso. Almirante Barroso
AvAv. Duque de Caxias. Duque de Caxias
SPOT - Imagens de 2010SPOT - Imagens de 2010
Bairro do Marco
Principais Avenidas
Cidade de Belém-PA
29
3) Zona de resfriamento evaporativo.
4) Zona de massa térmica para resfriamento.
5) Zona de ar-condicionado.
6) Zona de umidificação.
7) Zona de massa térmica para aquecimento.
8) Zona de aquecimento solar passivo.
9) Zona de aquecimento artificial.
Figura 5. Carta Bioclimática da cidade de Belém (Fonte: LAMBERTS; DUTRA;
PEREIRA, 1997).
Esta dissertação não tem como objeto de estudo explicar cada uma das
zonas, basta ressaltar que, assim como grande parte das cidades de clima quente e
úmido, a Cidade de Belém está localizada na zona de ventilação.
A área foi escolhida devido a base de dados que o Laboratório de Análise e
Desenvolvimento do Espaço Construído- LADEC, da Faculdade de Arquitetura e
Urbanismo da UFPA possui e em virtude do desconforto térmico que assola esta
área.
5.2 Bases de dados
A base de dados utilizada nesta análise, consiste em dados das imagens
infravermelho derivados da Termografia, coletados e disponibilizados pelo LADEC
(vinculados a produção do projeto CNPQ), utilizando o equipamento ThermoVision
A320 (Figura 6), no sobrevôo de helicóptero no dia 21 setembro de 2012, com a
hora de registro das imagem entre as 13:30- 12:30 horas. A sequência do arquivo
utilizado foi Seq. 12. Antônio Barreto com 3 de Maio.
O A320 foi projetado para oferecer imagem termográfica precisas e repetíveis
medições de temperatura em uma ampla gama de aplicações de automação. Cada
imagem térmica é construída a partir de 76.800 elementos de imagem individuais
30
que são amostrados pela eletrônica da câmera on-board e software para medir a
temperatura).
Figura 6. Equipamento ThermoVision A320 e a Imagem infravermelha do Bairro do
Marco (Fonte: Irving Franco (Ladec-UFPA, 2012).
Este equipamento é uma solução acessível e precisa para detecção de calor
com geração de imagem sem contato com o alvo, possibilitando a medição de
temperaturas e a observação de padrões de distribuição de calor em um
determinado local ou espaço.
A imagem térmica gerada é atualmente um dos instrumentos de diagnóstico
mais importantes na manutenção preditiva. Ao detectar anomalias que
freqüentemente, não são visíveis a olho nu.
Nesta Dissertação, foram também utilizadas imagens de Satélites
disponibilizados pela Secretaria do Meio Ambiente do Estado do Pará- SEMA-PA
(Figura 7), com o objetivo de identificação qual é a situação da avenida em termos
de arborização e visualização dos picos do comportamento das temperaturas do
superficiais nos gráficos gerados.
31
Figura 7. Imagens utilizada na Dissertação disponibilizadas pela Sema-PA para
visualização das avenidas arborizada.
5.3 Metodologia Utilizada para Avaliar a Temperatura
A metodologia utilizada para analisar o efeito da temperatura nas três
avenidas (Almirante Barroso, Rômulo Maiorana e Duque de Caxias) no Bairro do
Marco, sob o enfoque da importância da vegetação urbana é sintetizada na Figura.
8. As etapas das análises são apresentadas nas seções abaixo.
A partir da geração da imagem termal superficial obtida pelo Equipamento
ThermoVision A320, utilizamos o software Thermacam Researcher Pro 2.10, para
leitura e extração dos pontos de temperatura superficiais das Avenidas Almirante
Barroso , Rômulo Maiorana e Duque de Caxias.
Em seguida, plotamos os pontos das temperaturas nas três avenidas e
identificamos através das imagens de Satélite SPOT e Rapid Eyes os picos nas
curvas das medidas superficiais de temperatura, com o intuíto de analisar através
das imagens se os picos tratam de cruzamento ou área aberta (sem vegetação nas
avenidas).
32
Figura 8. Metodologia sintetizada das etapas das análises da Dissertação (Fonte:
Autor, 2014).
Em seguida, simulamos as avenidas Almirante Barroso e Rômulo Maiorana
(comparação 1, definida da Trav. Lomas Valentinas até Trav. Humaíta) a partir da
média da diferença das temperaturas de cada avenida (Tabela 1) e para as
avenidas Duque de Caxias e Rômulo Maiorana (comparação 2), utilizando a mesma
metodologia (tabela 2).
A título investigativo, as simulações das temperaturas superficiais nas
avenidas, constituem uma informação fundamental para o entendimento do efeito da
arborização nessas vias de acesso.
Tabela 1. Demonstração da metodologia na simulação das avenidas Almirante
Barroso e Rômulo Maiorana.
Imagem
Infravermelha
Extração
da Temperatura
Perfil da
Temperatura
- Av. Almirante Barroso
- Av. Rômulo Maiorana
- Av. Duque de Caxias
Utilizando o Programa
Thermacam Researcher
Pro 2.10
Comparação
dos Perfis
Utilização das Imagens de
Satélite para identificação
das Avenidas arborizadas
Análise
Final dos Dados
Simulação
das Avenidas
Ponderação
e Discussão
Conclusão
33
Tomando consciência da necessidade de se conhecer e quantificar os efeitos
da arborização no clima urbano, no aspecto referente à atenuação da radiação solar
incidente e seu efeito no conforto térmico no Bairro. E a partir dos dados originais de
temperatura e os dados das simulações das avenidas, analisamos o comportamento
das temperaturas superficiais.
Tabela 2. Demonstração da metodologia na simulação das avenidas Duque de
Caxias e Rômulo Maiorana.
Esta inversão das curvas, simula como seria uma Avenida Almirante Barroso
com um projeto de arborização, apontando a importância do Conforto Térmico nesta
avenida para os habitantes que utilizam esta via. A Avenida Rômulo Maiorana “sem
arborização” representa um alerta as autoridades, se adotarem projetos de redução
de área verde.
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES
6.1 Temperaturas Superficiais das Avenidas Rômulo Maiorana e Almirante
Barroso (Comparação 1)
Os dados de temperatura extraídos das Imagens Termográficas
Infravermelhas a partir do aplicativo ThermaCAM Researcher 2.1 (Figura 9),
34
apontaram perfil das temperaturas superficiais nas duas Avenidas do Bairro do
Marco.
A partir da extração dos 20 (vinte) pontos de temperaturas superficiais nas
duas avenidas com o propósito de analisar o comportamento das duas avenidas
(Tabela 3), vale ressaltar, que a Avenida Rômulo Maiorana é mais arborizada do
que a Avenida Almirante Barroso. Fato bem caracterizado nas Imagens de Satélites
e nas imagem infravermelha (Figura 9 e 10).
Figura 9. Imagem Termográfica Infravermelha do Bairro Marco (Fonte: Irving
Franco, 2012), os pontos de temperaturas superficiais (em azul claro) extraídas da
imagem.
Quando analisamos estatisticamente os dados das temperaturas de cada
avenida, os resultados apontam que a Média e o Desvio Padrão das temperaturas
superficiais da Avenida Rômulo Maiorana (Média 31,21°C e Desvio Padrão 1,81°C)
são menores que da Avenida Almirante Barroso (Média 34,02°C e Desvio Padrão
1,85°C) (Tabela 3).
35
Tabela 3. Temperaturas Superficiais das duas Avenidas do Bairro do Marco.
Vale ressaltar, que ponto 20 (SP20) na Avenida Rômulo Maiorana teve uma
temperatura Superficial de 37,3°. Este ponto trata-se do cruzamento desta avenida
com a Travessa Humaitá.
O Desvio Padrão é um parâmetro muito usado em estatística que indica o
grau de variação de um conjunto de elementos em relação à média e pode ser
representado da seguinte forma:
Onde:
36
X1=T1; X2= T2; X3= T3;....
X= Média
n= Quantidade das amostras=20
A causa da diferença nas Médias e Desvio Padrão nas duas avenidas, é
apontada devido a ausência e distribuição da vegetação ao longo da avenida, no
caso da Avenida Rômulo Maiorana, onde fica registrado a presença de vegetação,
tem-se temperaturas menores, em relação a Avenida Almirante Barroso, onde
predomina ausência e baixa presença de área verde, expressa temperaturas altas e
baixas que influenciam a Média e o Desvio Padrão.
Os resultados apresentados na Tabela 3, colaboram com o estudo dirigido
pelo VELASCO (2007), que analisou o microclima em ambientes com diferentes
porcentagens de cobertura arbórea, na cidade de São Paulo, constatando que a
amplitude térmica é inversamente proporcional à porcentagem de vegetação
presente na área. Logo, a área com maior quantidade de vegetação apresenta
menor amplitude térmica. Em estudos na cidade de Ponta Grossa, CRUZ &
LOMBARDO (2007) também observaram que a amplitude térmica foi maior nas
áreas com ausência de vegetação.
Figura 10. Imagem do Satélite SPOT nas Avenidas Rômulo Maiorana (1) e
Almirante Barroso (2) no Bairro Marco.
37
Analisando os valores individuais das temperaturas superficiais e comparando
a Média das duas avenidas através do programa Minitab 15, percebe-se mais
nitidamente a diferença da Média da Avenida Rômulo Maiorana (31,21ºC) com a
Almirante Barroso (34,02°C) (Figura 11). Registrando um padrão mais agrupado de
temperaturas superficiais na Avenida Rômulo Maiorana, apesar de existir um outline
(caracterizado pela cruzamento da avenida, com a Trav. Humaíta onde não existe
vegetação).
Figura 11. Distribuição dos valores Individuais das temperaturas superficiais das
Avenidas Rômulo Maiorana e Almirante Barroso no Bairro Marco.
Em seguida, depois da extração dos pontos de Temperaturas Superficiais das
duas avenidas, analisamos o comportamento das curvas no Excel, para
identificarmos o perfil das temperaturas ao longo das avenidas (Figura 12).
No gráfico, nota-se alguns picos no comportamento duas curvas de
temperaturas superficiais. Este fato ocorre em virtude de cruzamentos ao longo das
avenidas. A curva da Avenida Almirante Barroso foi maior do que a Avenida Rômulo
Maiorana, em virtude da Almirante Barroso possui grandes áreas impermeáveis
(calçadas, ruas pavimentadas e asfaltadas) e como a maior densidade construída
acompanham sempre o aumento da temperatura, devido à diminuição das trocas
térmicas de calor latente. A diminuição de áreas verdes reduz a perda de calor pelo
Av. Alm. BarrosoAv. Rômulo Maiorana
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
Da
ta
Valores Individuais de Temperatura Av. Rômulo Maiorana; Av. Alm. Barroso
Média das
Temperaturas
Média das
Temperaturas
Av.
Alm
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oso
Av.
Rôm
ulo
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38
37
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30
29
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as
Tem
per
atura
s
Méd
ia d
as
Tem
per
atura
s
38
processo de evapotranspiração, enquanto a maior massa construída contribui para
atrasar a perda de calor.
Figura 12. Perfil do Comportamento das duas Avenidas Rômulo Maiorana e
Almirante Barroso no Bairro do Marco.
O comportamento da curva da Avenida Almirante Barroso, colabora com o
estudo dirigido da FROTA & SCHIFFER (2001), onde elas afirmam que a amplitude
diária da temperatura é influenciada pela variação do grau de umidade relativa do ar,
o que significa dizer que quanto mais seco for o clima, mais acentuadas serão suas
temperaturas máximas e mínimas.
6.2 Simulações das Avenidas Rômulo Maiorana “sem arborização” e Almirante
Barroso “arborizada”
Os resultados relativo a investigação que foram obtidos a partir da subtração
das Temperaturas Superficiais nas duas avenidas e com a geração da Média dessas
diferenças, que resultou numa diferença igual aproximadamente no 2,82°C (Tabela
4).
A simulação da Avenida Almirante Barroso “arborizada” foi resultado da
subtração da diferença Média (2,82°C) dos valores de temperaturas superficiais da
Avenida Almirante Barroso (Tabela 5). No caso da Avenida Rômulo Maiorana,
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Pontos Extraídos das Temperaturas Superficias
Tem
per
atu
ras
°C
Av. Rômulo Maiorana
Av. Alm. Barroso
Trav. Lomas
Trav. Mariz e
Barros
Trav. Humaita
Trav. VilletaTrav. Timbó
39
somamos o valor da Média 2,82°C para cada temperatura superficial para obter a
simulação da Av Rômulo Maiorana “sem arborização” (Tabela 5).
Tabela 4. Geração do Δtemp (Diferença das Temperaturas Superficiais) das duas
Avenidas do Bairro do Marco.
Vale ressaltar, que no estudo conduzido pelo BARBOSA (2002), apontou de
modo qualitativo, a influência de áreas verdes sobre condições térmicas em
diferentes recintos urbanos na Cidade de Maceió. A pesquisa verificou, por meio de
investigação experimental durante o período de verão, diferença média de
temperatura do ar na ordem de 2,5°C entre um ambiente arborizado e um ambiente
circunvizinho desprovido de vegetação.
Segundo MAHMOUD (2011), afirma que o efeito das árvores no microclima
ao longo do dia também é devido à redução da passagem dos raios solares para o
chão, proporcionado pelo sombreamento da vegetação, apontado que entre 60 e
75% da energia solar incidente na arborização é consumida em processos
fisiológico.
40
Tabela 5. Simulação das Avenidas “arborizadas” e “sem arborização”.
Em seguida, depois da geração das Temperaturas Superficiais, através das
simulações das Avenidas “arborizadas” e “sem arborização, analisamos o
comportamento das curvas no Excel, para identificarmos o novo perfil das duas
curvas (Figura 13).
Percebe-se que houve uma inversão das curvas, a Avenida Almirante Barroso
“arborizada” obteve Temperaturas Superficiais baixa em comparação com a Avenida
Rômulo Maiorana “sem arborização”.
41
2526272829303132333435363738394041
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Pontos Extraídos das Temperaturas Superficiais
Tem
per
atu
ras
°C
Simulação Av. R. Maiorana sem Árvores
Simulação Av. Alm. Barroso Arborizada
Trav. Lomas Trav. Mariz e
Barros
Trav. Humaita
Trav. Villeta
Trav. Timbó
Esta simulação aponta um cenário negativo se as autoridades retirarem ou
reduzirem o percentual de áreas verdes na Avenida Rômulo Maiorana, se isto
ocorrer, teremos temperaturas elevadas nesta avenida.
Figura 13. Perfil do Comportamento das duas simulações das Avenidas Rômulo
Maiorana e Almirante Barroso no Bairro do Marco.
Nota-se a importância da arborização nas avenidas e ruas, Segundo CHEN-
YIET al. (2009), em seu estudo, demonstrou uma clara relação entre a geometria do
desenho urbano e a temperatura do ar nas ruas de Taiwan, ao combinar os
parâmetros ambientais que influenciam o ambiente térmico. Os autores verificaram
que as temperaturas noturnas mais baixas ocorreram em lugares com baixa
densidade de construção e alta taxa de vegetação.
Analisando as 4 (quatro) avenidas em relação ao número de ocorrências nas
Temperaturas Superficiais, os dados apontaram que a maioria das ocorrências
predominaram na faixa 29,5°C a 35°C. Como mostra abaixo (Figura 14).
42
Segundo ROMERO (2001), a vegetação contribui de forma significativa no
estabelecimento dos microclimas, estabilizando os efeitos do clima sobre seus
arredores imediatos, reduzindo os extremos. “A contaminação do ar pode ser
reduzida com um cinturão verde, efeito que pode ser conseguido com árvores
plantadas ao longo e uma avenida”.
Figura 14. Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas quatros avenidas.
No trabalho publicado pelo SCHMITZ & MENDONÇA (2011), em pontos de
monitoramento nos dois principais eixos estruturantes da circulação viária da cidade
de Curitiba, foi observado que nos locais onde há arborização, tanto nos lotes como
nas vias, a amplitude térmica foi menor, tanto no verão como no inverno. Isso ocorre
porque o controle da radiação solar, associado ao aumento da umidade do ar, faz
com que a variação da temperatura do ar seja menor, o que reduz a amplitude
térmica sob a vegetação (WEINGARTNER, 1994; MASCARÓ & MASCARÓ, 2009).
Entretanto, quando analisamos apenas os números das ocorrências nas
Temperaturas Superficiais na avenida Almirante Barroso e a Simulação da Almirante
Barroso “arborizada”. Percebe-se uma queda dos dados de Temperatura Superficial
Histogramas das Avenidas
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Temperaturas Superficiais- IFR (°C)
Núm
eros
de
Oco
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cias
Simulação Av. Alm. Barroso "Arborizada"
Simulação Av. R. Maiorana "sem arborização"
Av. Alm. Barroso
Av. Rômulo Maiorana
43
da Av. Almirante, passando do intervalo de 31°C a 37°C para outra faixa de
temperatura 27°C a 34°C na Almirante Barroso “arborizada” (Figura 15).
Esta diferença de temperatura, também foi observada por SPRONKEN-
SMITH e OKE (1998), que aponta a mudança entre a área verde e a área construída
que pode produzir uma diferença na temperatura intra-urbana em até 7º C.
Figura 15. Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas Superficiais
na Av. Alm. Barroso e na simulação Av. Alm. Barroso “arborizada”.
Percebe-se também este comportamento inverso, quando analisamos apenas
os números das ocorrências nas Temperaturas Superficiais nas avenidas Rômulo
Maiorana e a Simulação da Rômulo Maiorana “sem arborizada”. Percebe-se um
crescimento dos dados de Temperatura Superficial da Av. Rômulo Maiorana,
passando do intervalo de 29°C a 37°C para outra faixa de temperatura 32°C a 40°C
na Simulação da Rômulo Maiorana “sem arborizada”. (Figura 16).
Esta análise reforça novamente a importância da presença da vegetação nas
vias, ruas e avenidas no Bairro do Marco, confirmando o estudo da SHINZATO
(2009), que aponta que o uso das árvores é uma estratégia para amenizar o efeito
Histogramas das Avenidas
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Temperaturas Superficiais- IFR (°C)
Nú
mer
os
de
Oco
rrên
cia
s
Simulação Av. Alm. Barroso "Arborizada"
Av. Alm. Barroso
44
de ilha de calor nas metrópoles, pois evita o aquecimento de materiais como asfalto
e concreto e a liberação da radiação de onda longa acumulada durante a noite.
Figura 16. Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas Superficiais
na Av. Rômulo Maiorana e na simulação Av. Rômulo Maiorana “sem arborização”.
Outra forma de visualizar os dados de Temperaturas Superficiais é através da
freqüência de ocorrência cumulativa. Esta análise mostra também a concentração
dos dados das temperaturas superficiais nas quatro avenidas. Percebe-se que a
concentração das Temperaturas Superficiais é na faixa de 30°C a 38°C (Figura 17).
Histogramas das Avenidas
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Temperaturas Superficiais- IFR (°C)
Nú
mer
os
de
Oco
rrên
cia
s
Simulação Av. R. Maiorana "sem arborização"
Av. Rômulo Maiorana
45
Figura 17. Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas quatro avenidas.
Nesta análise, percebe-se a redução da Temperatura Superficial de uma
avenida arborizada (Av. Rômulo Maiorana), esta redução acontece devido ao
percentual de áreas verdes nesta avenida.
É visível que a sensação de conforto térmico depende diretamente da
presença da vegetação, sombreamento e ventilação. O aumento no acúmulo de
carga térmica é processo natural em cidades de médio e grande porte, este
fenômeno é diretamente responsável pelo aumento nas temperaturas nas áreas
urbanizadas.
6.3 Temperaturas Superficiais nas Avenidas Rômulo Maiorana e Duque de
Caxias (Comparação 2)
Para estas duas avenidas, houve a extração de 20 (vinte) pontos das
temperaturas superficiais com o propósito de analisar o comportamento das
avenidas Rômulo Maiorana e Duque de Caxias (Figura 18).
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
Temperaturas Superficiais-IFR (°C)
Fre
qu
ênci
a d
e O
corr
ênci
a
Cu
mu
lati
va
Simulação Av. Alm. Barroso "Arborizada"
Simulação Av. R. Maiorana "Sem Arborização"
Av. Alm. Barroso
Av. Rômulo Maiorana
46
Figura 18. Imagem Termográfica Infravermelha do Bairro Marco (Fonte: Irving
Franco, 2012). Os pontos em azul claro são as temperaturas superficiais tiradas da
Avenidas Rômulo Maiorana através da imagem Termográficas.
Quando analisamos estatisticamente os dados das temperaturas de cada
avenida, os resultados apontam que a Média e o Desvio Padrão das temperaturas
superficiais da Avenida Rômulo Maiorana (Média 30,82°C e Desvio Padrão 1,08°C)
são menores que da Avenida Duque de Caxias (Média 34,16°C e Desvio Padrão
1,69°C) (Tabela 6).
Vale ressaltar, que a Avenida Duque de Caxias apesar de possui um
percentual de vegetação, não corresponde a mesma quantidade da Avenida Rômulo
Maiorana. Entretanto, de 2012 a 2014 a Avenida Duque de Caxias foi arborizada,
fato comprovado na Figura 28, onde percebe-se várias especiais ao longo desta via
em fase bem “jovens”.
47
Tabela 6. Temperaturas Superficiais das duas Avenidas do Bairro do Marco.
As medições seguiram a tendência esperada, ou seja, o ambiente com
presença de arborização apresentou temperaturas mais amenas que o ambiente
desprovido de vegetação. Esta tabela colabora com a pesquisa de SAYDELLES
(2005), que afirma que a vegetação utiliza a maior parte da radiação incidente não
para o aquecimento da superfície ou do ar, mas no processo de fotossíntese,
liberando-o posteriormente sob forma de evapotranspiração, o que, além de permitir
uma maior umidade relativa do ar, favorece o declínio térmico.
Analisando os valores individuais para cada Temperatura Superficiais para as
duas avenidas, percebe-se a diferença das Médias da Avenida Rômulo Maiorana
(30,82ºC) com a Duque de Caxias (34,16°C) (Figura 19).
48
Figura 19. Distribuição dos Valores Individuais das Temperaturas Superficiais das
Avenidas Rômulo Maiorana e Duque de Caxias no Bairro Marco.
Nota-se a partir dos resultados de Temperatura Superficiais nas duas
avenidas, que a influência da arborização no conforto térmico deve-se também ao
sombreamento. Segundo GIVONI (1994), para se alcançar um microclima desejado,
o primeiro recurso seria a criação de sombra de boa qualidade com uma arborização
de larga escala, pois a proteção contra a radiação solar tem um grande efeito na
redução do estresse térmico.
Observando o comportamento das curvas das Temperaturas Superficiais nas
duas avenidas (Rômulo Maiorana e Duque de Caxias), os resultados apontaram
uma avenida Duque de Caxias mais quente (temperaturas mais elevadas) do que
Av. Rômulo Maiorana (Figura 20).
Av. Duque de CaxiasAv. Rômulo Maiorana
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
Da
taValores Individuais das Temperaturas nas Av. Rômulo Maiorana; Av. Duque de CaxiasA
v. D
uque d
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axi
as
Av.
Rôm
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Du
qu
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e C
axia
s
49
Figura 20. Perfil do Comportamento das Avenidas Rômulo Maiorana e Duque de
Caxias no Bairro do Marco.
Vale ressaltar que não é apenas a arborização e sombreamento que gera a
sensação de conforto nestas duas vias. Segundo SILVA, GONZALEZ E SILVA
FILHO (2011), na área urbana o conforto não depende só da não incidência de
radiação solar direta tanto nas pessoas como em materiais de construção
impermeabilizantes, que absorvem o calor em vez de interceptá-los, mas depende
também da ventilação natural. Pois o vento é refrigerado ao entrar em contato com
as superfícies foliares e realiza trocas por convecção.
6.4 Simulações das Avenidas Rômulo Maiorana “sem arborização” e Duque de
Caxias “arborizada”
Para simular a Avenida Rômulo Maiorana “sem arborização” e Av. Duque de
Caxias “arborizada”, subtrairmos as Temperaturas Superficiais das duas avenidas, e
em seguida, tiramos a Média desta diferença (Tabela 5), que apontou uma Média
igual a 1,77°C.
25
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Pontos Extraídos das Temperaturas Superficias
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°C
Av. Rômulo Maiorana
Av. Duque de Caxias
Trav. Perebebuí
Trav. Lomas
Trav. TimbóTrav. Mariz
e Barros
Trav. MauritiTrav. Barão
50
Tabela 7. Geração do Δtemp (Diferença das Temperaturas Superficiais) das duas
Avenidas do Bairro do Marco.
Essa média de 1,77°C, colabora com o estudo de SOUZA (2011), que mostra
a partir dos resultados de sua Dissertação, que nos locais mais arborizados, com
menos espaços construídos e pavimentados, há forte influência na amenização da
temperatura do ar e no aumento da umidade. Neste estudo, ficou comprovado que o
local de maior altitude e maior fragmento florestal urbano na cidade de Vítória-ES,
apresenta até 2°C abaixo da temperatura média anual de toda a cidade, estimada
entre 24,5°C a 25°C.
Em seguida, depois de gerados as Temperaturas Superficiais, através das
simulações das Avenidas “arborizadas” e “sem arborização, analisamos o
comportamento das curvas, para identificarmos o novo perfil das duas curvas
(Figura 21).
51
Figura 21. Perfil do Comportamento das simulações das Avenidas Rômulo Maiorana
e Duque de Caxias no Bairro do Marco.
Percebe-se que houve uma inversão das curvas, a Avenida Duque de Caxias
“arborizada” obteve Temperaturas Superficiais baixa em comparação com a Avenida
Rômulo Maiorana “sem arborização”.
Neste sentido, fica visível o papel da vegetação quando simulamos os dados
de temperatura. Entretanto, a área de sombreamento e o tipo de cobertura são
importante neste processo de redução de temperatura. Como afirma GONÇALVES
(2009), dependendo do tipo de cobertura, pode absorver até 50% de radiação de
onda curta e 95% de radiação de onda longa.
Analisando as 4 (quatro) avenidas em relação ao número de ocorrências nas
Temperaturas Superficiais, os dados apontaram que mais de 90% das ocorrências
predominaram na faixa 29,5°C a 35°C. Como mostra abaixo (Figura 22).
25
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Pontos Extraídos das Temperaturas Superficias
Tem
per
atu
ras
°C
Simulação Av. R. Maiorana sem Árvores (Soma)
Simulação Av. Duque de Caxias Arborizada (subtração)
Trav.
Perebebuí
Trav.
Lomas
Trav. TimbóTrav. Mariz
e Barros
Trav. Mauriti
Trav.
Barão
52
Figura 22. Distribuição dos números de ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas quatros avenidas.
O número das ocorrências apontados no gráfico mostram que a vegetação
presente nas áreas verdes condiciona a criação de ambientes favoráveis à saúde e
ao conforto térmico, expressando condição de satisfação aos moradores locais com
um ambiente saudável, como afirma LIMA NETO (2011), a presença de vegetação
nas cidades é essencial na estrutura e dinâmica da paisagem urbana, pois devido
suas características, melhora a qualidade de vida da população e a condição
ambiental das cidades.
Conforme BIONDI (2008), a arborização é um dos componentes bióticos mais
importantes do meio urbano porque está diretamente relacionado com o conforto
ambiental.
Entretanto, quando analisamos apenas os números das ocorrências nas
Temperaturas Superficiais das avenidas Duque de Caxias e a Simulação da Duque
de Caxias “arborizada”. Percebe-se uma queda dos dados de Temperatura
Superficial da Av. Duque de Caxias, passado do intervalo de 31°C a 37°C (Av Duque
de Caxias) para outra faixa de temperatura 28°C a 33°C para a Duque Caxias
“arborizada” (Figura 23).
53
Histogramas das Avenidas
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1
2
3
4
5
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Temperaturas Superficiais- IFR (°C)
Núm
ero
s de
Ocor
rênci
as
Simulação Duque de Caixias Arborizada
Av. Duque de Caxias
Figura 23. Distribuição dos números das ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas duas avenidas.
Percebe-se também este comportamento inverso, quando analisamos apenas
os números das ocorrências nas Temperaturas Superficiais nas avenidas Rômulo
Maiorana e a Simulação da Rômulo Maiorana “sem arborização”.
Nota-se um crescimento dos dados de Temperatura Superficial da Av.
Rômulo Maiorana, passado do intervalo de 29°C a 32°C para outra faixa de
temperatura 32°C a 35°C na Simulação da Rômulo Maiorana “sem arborizada”.
(Figura 25).
54
Histogramas das Avenidas
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
Temperaturas Superficiais- IFR (°C)
Nú
meros
de O
co
rrên
cia
s Simulação R. Maiorana
"sem arborização"
Av. Rômulo Maiorana
Figura 24. Distribuição dos números das ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas duas avenidas.
Vale ressaltar, que um ambiente sem vegetação eleva a temperatura, para
SILVA (2009), toda a configuração urbana contribui para a formação dos microclimas
diferenciados no contexto da cidade. Quanto maior a área de concreto, asfalto e
pavimentação (materiais com maiores coeficientes de absorção da radiação solar e
emissão de energia térmica), e menor a cobertura vegetal, maiores são os ganhos
de calor da massa edificada e maior emissividade da mesma para o espaço urbano,
o que contribui para a existência de temperaturas mais elevadas, causando um
maior desconforto para o usuário dos espaços urbanos.
Outra forma de visualizar os dados de Temperaturas Superficiais, é através
da freqüência de ocorrência cumulativa. Esta análise mostrar também a
concentração dos dados das temperaturas superficiais nas quatro avenidas.
Pecerbe-se que a concentração das Temperaturas Superficiais na faixa de 33°C a
38°C (Figura 25).
55
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
Temperaturas Superficiais-IFR (°C)
Fr
eq
uê
ncia
de O
corr
ên
cia
Cu
mu
lati
va
Simulação Duque de Caxias "Arborizada"
Simulação R. Maiorana "sem arborização"
Av. Duque de Caixias
Av. Rômulo Maiorana
Figura 25. Distribuição dos números das ocorrências nas Temperaturas Superficiais
nas duas avenidas
Pode-se destacar que a diferença de temperatura máxima (38°C) entre a
avenida sem arborização, foi mais acentuada do que para a temperatura mínima
(33°C) da avenida arborizada. Isto indica que a arborização desempenha um
excelente papel na atenuação de elevadas temperaturas. Segundo afirmação de
WILMERS (1990/91), a vegetação diminui os picos de temperatura durante o dia.
Vale ressaltar, que a diferença nas temperaturas superficiais nas três
avenidas esta associado aos seguintes pontos:
- Ausência e distribuição da vegetação ao longo das avenidas;
- Diferença da geometria da avenida, cada canteiro central possui tamanho e
espaçamentos diferenciados ;
- Cruzamentos por condição morfológica, mas sempre com comportamento
distintos em função da arborização adjascentes e;
56
- Ventilação e sombreamento das avenidas.
Neste sentido, conforme aponta SILVA (2009), a arborização viária tem por
objetivo bloquear a incidência dos raios solares nas áreas pavimentadas e
construídas como estratégia para o controle da temperatura nos centros
urbanizados.
Segundo SANTOS e TEIXEIRA (2001), citam como benefícios da arborização
de vias públicas as seguintes ações:
- Captação e/ou retenção de material particulado;
- Adsorção de gases, reciclagem de gases através dos mecanismos
fotossintéticos, melhoria da qualidade do ar;
- Redução dos níveis de ruído,
- Equilíbrio do microclima urbano;
- Proteção à avifauna, conforto lumínico e ambiental.
Esses fatores, segundo LIMA (2009) variam com o tipo de vegetação, porte,
idade, período do ano e formas de associação dos vegetais.
6.5 Situação Atual das três Avenidas em Relação à Área Verde
Numa visita de campo nestas três avenidas, em setembro de 2014, podemos
destacar alguns cenários positivos e negativos.
Figura 26. Imagem registrada em 05 setembro de 2014, apontando a redução da
área verde em virtude da Obra do BRT. A primeira imagem localiza-se ao lado do
Bosque Rodrigues Alves e a segunda imagem ao lado do IFPA - Instituto Federal do
Pará (antigo Cefet-PA), ambos na Almirante Barroso (Fonte: Autor, 2014).
57
Em relação a Avenida Almirante Barroso ouve uma redução do canteiro
central e retirada de algumas árvores, em virtude da Obra do BRT, apontando um
cenário negativo para principal via de acesso de Belém (Figura 26).
Em relação a Avenida Rômulo Maiorana, temos um cenário positivo.
Entretanto, teremos de ficar em alerta para que as autoridades mantenham a
integridade desta avenida. Haja vista, que as arvores já estão em grande porte
(Figura 27).
Figura 27. Imagem registrada em 05 setembro de 2014, fica visível analisar o porte
das arvores que compõem esta avenida, ambos as imagens são da Avenida Rômulo
Maiorana (Fonte: Autor, 2014).
Na Avenida Duque de Caxias, podemos perceber um futuro bastante
promissor em virtude da área verde que compõem esta avenida. Atualmente a
cobertura vegetal que se encontra nesta avenida ainda é bastante recente como
mostra a figura 28.
Entretanto, se foram mantidos os tratos silviculturas (ciência dedicada ao
estudo dos métodos naturais e artificiais de regenerar e melhorar os povoamentos
florestais), é possível chegar no porte da Avenida Rômulo Maiorana.
58
Figura 28. Imagem registrada em 05 setembro de 2014, fica visível analisar o
pequeno porte das arvores que compõem esta avenida (Fonte: Autor, 2014).
7. CONCLUSÕES
A técnica mostrou-se importante para detecção da performance térmica de
ambientes urbanos, com a vantagem da percepção e captação das superfícies no
espaço urbano, tratando-se de uma investigação de rápida apreensão das
condições da temperatura de superfície, em variados pontos de detecção e
mapeando no ambiente, onde existe elementos acumuladores de calor.
Vale ressaltar, que os dados de Infravermelho derivados da Termografia,
apontou que áreas com o maior volume de vegetação arbórea, apresentou melhores
condições de conforto térmico e as vias com baixa ou ausência de vegetação,
contribui para elevação da temperatura urbana.
Neste sentido, reforça que uma alternativa para minimizar os efeitos negativos
do conforto térmico, esta em se adotar um padrão de arborização adequado para as
principais avenidas. As medições seguiram a tendência esperada, ou seja, o
ambiente com presença de arborização apresentou temperaturas mais amenas que
o ambiente desprovido de vegetação.
A arborização é essencial na composição do verde urbano, desempenhando
importante papel na qualidade ambiental nas três avenidas do Bairro do Marco.
Pode-se concluir que outros elementos também interferem na qualidade térmica dos
59
espaços, como a presença de áreas permeáveis, tipologia das edificações e
materiais construtivos. Enquanto a vegetação absorve o calor do meio e o
transforma, as superfícies construídas retém esse calor e o transmite novamente
para o meio.
É responsabilidade do poder público promover a conservação e implantação
de áreas verdes nos bairros de Belém, como parques, praças e jardins, o plantio de
árvores em ruas e avenidas e incentivar o plantio em áreas particulares ou terrenos
baldios.
Essas informações são imprescindíveis aos procedimentos de tomada de
decisões nas atividades de planejamento e gestão. As implicações dos dados
beneficiam não somente políticas de desenvolvimento urbano como também são
indispensáveis às políticas de desenvolvimento dos diversos usos do solo.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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diferentes espécies arbóreas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) –
Campinas, 2008.
ALMEIDA JUNIOR, N. L. de Estudo de clima urbano: uma proposta
metodológica. 92 f. Dissertação (Mestrado em Física e Meio Ambiente) – Instituto
de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Mato Grosso, Cuiabá, 2005.
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doutorado em biologia ambiental). 1996.
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Summer Heat Island on Cooling Energy Consumption and CO2 Emission.
Berkeley: UC.1988.
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abordagem climática como subsídio para estudos urbanos. Maceió: EDUFAL,
2007. 164 p.
BARBOSA, Ricardo Victor Rodrigues. Vegetação Urbana: avaliação de seu
desempenho térmico em recinto urbanos de Maceió-Al, Maceió: Universidade
60
Federal de Alagoas, Monografia (Trabalho Final de Graduação). Departamento de
Arquitetura e Urbanismo- Universidade Federal de Alagoas. 2002.
BARBOSA, Ricardo Vitor Rodrigues. Áreas Verdes e Qualidade Térmica em
Ambientes Urbanos: estudo em microclimas de Maceió (AL), 2005. Dissertação
(Mestrado em Ciências da Engenharia Ambiental) – Escola de Engenharia de São
Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2005.
BARTHOLOMEI, C. L. B. Influência da vegetação no conforto térmico urbano e
no ambiente construído. Tese (Doutorado em Saneamento e Ambiente) –
Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas. 186 p.,
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Thermography. Construction and Building Materials, v.21 (2007) p.218-224.
BARREIRA, E. S. B.M. Aplicação da termografia ao estudo do comportamento
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