Modelo em escala reduzida de cânions e pavimentos urbanos

Pavement and street canyon model (PAVSCAM)

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.3967

Palavras-chave:

Modelo físico em escala, Pavement and street canyon model (PAVSCAM), Pavimentos frios, Microclima urbano

Resumo

Em estudos de cânions urbanos, as coletas de dados em campo fornecem informações de muito valor, porém nem sempre permitem o entendimento de processos físicos mais complexos de interação entre as superfícies e o ambiente. Por outro lado, os métodos de simulação, mesmo sendo um processo de simplificação, permitem outra perspectiva de análise desses fenômenos. Sendo assim, o objetivo deste estudo é propor a construção de um modelo físico de cânion urbano em escala reduzida em um contexto tropical para observar as variáveis microclimáticas relacionadas a quatro tipos de pavimentos. A primeira fase do método foi a caracterização da área e do local de implantação. Em seguida, foram apresentadas as potencialidades e limitações dos modelos de simulação. Como resultado, o estudo mostrou que modelos físicos em escala apresentam potencialidades para observar diversos fenômenos físicos que ocorrem em cânions urbanos, especialmente àqueles que se relacionam com a temperatura superficial e aos ventos. Em contrapartida, não são tão adequados para estudos de balanço energético, tendo em vista as limitações relaciondadas à inércia dos materiais. Desta forma, o potencial de medidas mitigatórias e as consequências de políticas públicas de adaptação climática a nível local podem ser observadas com maior precisão e assim apoiar a construção de estruturas responsivas ao clima em ambiente real.

Biografia do Autor

Luiz Fernando Kowalski, Universidade Federal de São Carlos

Mestrado em Engenharia Urbana ela Universidade Federal de São Carlos. Doutorando em
Engenharia Urbana na Universidade Federal de São Carlos (São Carlos - SP, Brasil) e Geografia Física na Universidade de Lisboa (Lisboa, Portugal).

Érico Masiero, Universidade Federal de São Carlos

Doutorado em Engenharia Urbana pela Universidade Federal de São Carlos. Professor Associado da Universidade Federal de São Carlos (São Carlos - SP, Brasil).

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS [ABNT]. NBR 12817: Concreto endurecido — Determinação do calor específico — Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2012.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS [ABNT]. NBR 9778 (2009): Argamassas e concretos endurecidos: Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.

ABOELATA, A. Reducing Outdoor Air Temperature, Improving Thermal Comfort, and Saving Buildings’ Cooling Energy Demand in Arid Cities-Cool Paving Utilization. Sustainable Cities and Society, p. 102762, 2021.

ASSIS, E. S. Aplicações da climatologia urbana no planejamento da cidade: revisão dos estudos brasileiros. Revista de Urbanismo e Arquitetura, v. 7, n.1. 2006. Disponível em: http://www.portalseer.ufba.br/index.php/rua/article/viewArticle/3149. Acesso em: 28.06.2021.

BALÁZS, B.; UNGER, J.; GÁL, T.; SÜMEGHY, Z.; GEIGER, J; SZEGEDI, S. Simulation of the mean urban heat island using 2D surface parameters: empirical modeling, verification and extension. Meteorological Applications, v. 16, n.3, pp. 275-287, 2009.

CEPAGRI. Clima dos municípios paulistas. Disponível em: https://www.cpa.unicamp.br/outrasinformacoes/clima_muni_172.html. Acesso em 04 de maio de 2018.

CHEN, G.; WANG, D.; WANG, Q.; LI, Y.; WANG, X.; HANG, J., ... WANG, K. Scaled outdoor experimental studies of urban thermal environment in street canyon models with various aspect ratios and thermal storage. Science of The Total Environment, 726, 138147, 2020 [2]

CHEN, J.; CHU, R.; WANG, H.; ZHANG, L.; CHEN, X.; DU, Y. Alleviating urban heat island effect using high-conductivity permeable concrete pavement. Journal of Cleaner Production, 237, 117722, 2019.

CHEN, T.; PAN, H.; LU, M.; HANG, J.; LAM, C. K. C.; YUAN, C.; PEARLMUTTER, D. Effects of tree plantings and aspect ratios on pedestrian visual and thermal comfort using scaled outdoor experiments. Science of the total environment, 801, 149527, 2021.

CHEN, T.; YANG, H.; CHEN, G.; LAM, C. K. C.; HANG, J.; WANG, X.; … LING, H. Integrated impacts of tree planting and aspect ratios on thermal environment in street canyons by scaled outdoor experiments. Science of The Total Environment, 142920, 2020. DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.1429 [1]

CLIMATEMPO. Climatologia de Engenheiro Coelho. Disponível em: https://www.climatempo.com.br/ climatologia/2290/engenheirocoelho-sp. Acesso em 02 abr. 2022.

CUI, D.; ZHANG, Y.; LI, X.; YUAN, L.; MAK, C. M.; KWOK, K. Effects of different vertical façade greenery systems on pedestrian thermal comfort in deep street canyons. Urban Forestry & Urban Greening, 72, 127582, 2022.

DAEE. Banco de dados hidrológicos. Disponível em: http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br/. Acesso em 02 abr. 2019.

ERELL, E.; PEARLMUTTER, D.; WILLIAMSON, T. Urban Microclimate: Designing the Spaces between Buildings. London: Earthscan, 2011.

IBGE. Área territorial oficial. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/sp/engenheirocoelho/panorama. Acesso em 10 de março de 2023.

KANDA, M. et al. Comprehensive outdoor scale model experiments for urban climate (COSMO). In: Proceedings of the 6th International Conference on Urban Climate, Göteborg, Sweden. 2006. p. 12-16.

KANDA, M. Progress in the scale modeling of urban climate: Review. Theoretical and Applied Climatology, v.84, p.23-33, 2006.

KOWALSKI, L. F. Influência do albedo de pavimentos no campo térmico de cânions urbanos: estudo de modelo em escala reduzida. 2019. 124f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Urbana) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos – SP, 2019.

KOWALSKI, L. F.; MASIERO, E. Envelhecimento de pavimentos de concreto pigmentado e consequências sobre o albedo. Revista de Arquitetura IMED, Passo Fundo, v. 10, n. 1, p. 126-147, janeiro-junho, 2021. DOI: https://doi.org/10.18256/2318-1109.2021.v10i1.4411

KOWALSKI, L. F.; SILVA, T. M. da.; SILVA, V. H. N.; RÍSPOLI, I. A. G.; MASIERO, E. Permeabilidade e variação do albedo de pavimentos frios em função do teor de umidade. Revista de Arquitetura IMED, Passo Fundo, v. 11, n. 1, p. 39-55, janeiro-junho, 2022. DOI: https://doi.org/10.18256/2318-1109.2022.v11i1.4412 [1]

KOWALSKI, L. F.; AMANCIO, D. C.; VIANA, J. F.; SILVA, F. P.; TEIXEIRA, I.; MASIERO, E. Evaluation of thermal performance of urban asphalt pavements with rubber incorporation. In: PLEA 2022, 2022, Santiago - Chile. Will Cities Survive?. 2022. p. 194-198. [2]

KRÜGER, E. L.; PEARLMUTTER, D. The effect of urban evaporation on building energy demand in an arid environment. Energy and Buildings, v.40, n.11, p. 2090-2098, 2008.

KRÜGER, E.; PEARLMUTTER, D.; RASIA, F. Evaluating the impact of canyon geometry and orientation on cooling loads in a high-mass building in a hot dry environment. Applied energy, v. 87, n. 6, p. 2068-2078, 2010.

LYONS, T. J. Comments on canopy geometry and the nocturnal urban heat island: comparisons of scale model and field observations. J. Climatol, v. 3, p.95-101, 1983.

MATIAS, M.; LOPES, A. Surface Radiation Balance of Urban Materials and Their Impact on Air Temperature of an Urban Canyon in Lisbon, Portugal. Applied Sciences, v.10, n. 6: 2193, 2020.

NAKATA-OSAKI, C. M. Adaptação de um modelo simplificado para verificação da influência da geometria urbana na formação de ilha de calor noturna. 2016. 132p. Tese (Doutorado em Engenharia Urbana). Departamento de Engenharia Civil. Pós-Graduação em Engenharia Urbana. Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016.

NUNEZ, M.; OKE, T. R. The energy balance of an urban canyon. Journal of Applied Meteorology and Climatology, v.16, n.1, p.11-19, 1977.

OKE, T. R. Canyon Geometry and the Nocturnal Urban Heat Island: comparison of scale model and field observations. Journal of Climatology, v. 1, n. 1/4, p. 237-254, 1981.

OKE, T. R. Boundary layer climates. 2.ed. Londres: Taylor and Francis, 1987.

PEARLMUTTER, D.; BERLINER, P.; SHAVIV, E. Physical modeling of pedestrian energy exchange within the urban canopy. Building & Environment, v.41, n.6, p.783-795, 2006.

SANTAMOURIS, M.; XIRA, F.; GAITANI, N.; SPANOU, A.; SALIARI, M.; VASSILAKOPOULOU, K. Improving the Microclimate in a Dense Urban Area Using Experimental and Theoretical Techniques. – The case of Marousi, Athens. Int. Journal of Ventilation, v.11, n.1, p.1–16, 2012. DOI: https://doi.org/10.1080/14733315.2012.11683966

SVENSSON, M.; ELIASSON, I.; HOLMER, B. A GIS based empirical model to simulate air temperature variations in the Göteborg urban area during the night. Climate Research, v.22, n. 3, pp. 215-226, 2002.

WANG, D.; SHI, Y.; CHEN, G.; ZENG, L.; HANG, J.; WANG, Q. Urban thermal environment and surface energy balance in 3D high-rise compact urban models: Scaled outdoor experiments. Building and Environment, v.205, n.108251, 2021.

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Publicado

26-10-2023

Como Citar

KOWALSKI, Luiz Fernando; MASIERO, Érico. Modelo em escala reduzida de cânions e pavimentos urbanos: Pavement and street canyon model (PAVSCAM). In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. p. 1–10. DOI: 10.46421/encac.v17i1.3967. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/3967. Acesso em: 4 nov. 2024.

Edição

Seção

2. Clima e Planejamento Urbano

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