Fatores determinantes na formação dos microclimas urbanos em função do uso e ocupação do solo

análise multivariada

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46421/encac.v17i1.3796

Keywords:

Microclima Urbano, Simulação Computacional, Uso e Ocupação do Solo

Abstract

Different levels of heat gain in the urban tissue are caused by the land use and occupation along with the choice of building materials. Unfortunately, little is known about the impact that each factor has on how the urban microclimate develops. The goal of this study is to determine which microclimatic factors in a tropical environment contribute most to the thermal field of industrial and residential regions. Through ENVI-met software, it was simulated the microclimatic interaction between the components of the urban tissue in a residential and industrial region. The outputs were then combined using the Principal Component Factor Analysis (PCA) and Clustering methods. Finally, the results showed that the Relative Humidity, Absolute Humidity, and Air Temperature are determinants in the formation of the microclimate in both areas. However, in residential areas (LCZ3), the Sky Vision Factor had a higher weight in the variance of the main components. In industrial zones (LCZ8), wind speed explained a significant percentage of the variance in the two main dimensions. Thus, in the tropical context, the variables presented different weights in the formation of the thermal field due to differences in the land use and occupation of the cities, prompting us to consider the adequacy of public policies and normative bases.

Author Biographies

Angela Maria de Arruda, Universidade Federal de São Carlos

Doutoranda em Engenheira Urbana, Universidade Federal de São Carlos (São Carlos - SP, Brasil)

Luiz Fernando Kowalski, Universidade Federal de São Carlos

Doutorando em Engenharia Urbana na Universidade Federal de São Carlos (São Carlos - SP, Brasil)

António Lopes, Universidade de Lisboa

Doutor, Professor do Instituto de Geografia e Ordenamento do Território, IGOT e Laboratório Associado Terra, Universidade de Lisboa (Lisboa, Portugal)

Érico Masiero, Universidade Federal de São Carlos

Doutor, Professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana na Universidade Federal de São Carlos (São Carlos - SP, Brasil)

References

BATTISTA, G., de LIETO VOLLARO, E., OCŁOŃ, P., & de LIETO VOLLARO, R. Effects of urban heat island mitigation strategies in an urban square: A numerical modelling and experimental investigation. Energy and Buildings, 112809, 2023.

BECHTEL, B.; ALEXANDER, P. J.; BÖHNER, J.; CHING, J.; CONRAD, O.; FEDDEMA, J.; STEWART, I. Mapping local climate zones for a worldwide database of the form and function of cities. International Journal of Geo-Information, v.4, p.199-219, 2015.

CLIMATE ONEBUILDING. Repository of free climate data for building performance simulation. Disponível em: https://climate.onebuilding.org/WMO_Region_3_South_America/BRA_Brazil/index.html. Acesso em: 12 março 2023.

DEMUZERE, M., KITTNER, J., MARTILLI, A., MILLS, G., MOEDE, C., STEWART, I. D., van VLIET, J., and BECHTEL, B. Global map of Local Climate Zones, 2022. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.6364594.

ENVI-MET. Decode urban nature with Microclimate simulations, (n.d.). Disponível em: https://www.envi-met.com/pt. Acesso em: 08 fevereiro 2023.

FÁVERO, L. P.; BELFIORE, P. Manual de análise de dados: estatística e modelagem multivariada com Excel®, SPSS® e Stata®. São Paulo: Elsevier Brasil, 2017.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA [IBGE]. Cidades, 2022. Disponível em:

https://cidades.ibge.gov.br. Acesso em: 14 março 2023.

KAISER, H. F. The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis. Psychometrika, v. 3, p. 187-200, 1958.

LIU, Y.; XU, Y.; HAN, X. et al. Influence of the urban spatial layout of central Beijing on the atmospheric humidity field. Theor Appl Climatol 145, 455–471, 2021. https://doi.org/10.1007/s00704-021-03621-0

MU, Q.; MIAO, S.; WANG, Y.;, LI, Y.; HE, X.; YAN, C. (2020). Evaluation of employing local climate zone classification for mesoscale modelling over Beijing metropolitan area. Meteorology Atmos. Phys. 132, 315–326, 2020. doi:10.1007/s00703-019-00692-7

NIKOLOPOULOU, M. Designing Open Spaces in the Urban Environment: A Bioclimatic Approach. RUROS: Rediscovering the Urban Realm and Open Spaces. 1.ed. Greece: Centre for Renewable Energy Sources, 2004.

SANTOS, E. F. N. Análise estatística multivariada da precipitação do estado de Sergipe através dos fatores e agrupamentos. Revista Brasileira de Climatologia, v.23, n.14, jul/dez, 2018.

SHISHEGAR, N. Street Design and Urban Microclimate: Analyzing the Effects of Street Geometry and Orientation on Airflow and Solar Access in Urban Canyons. Journal of Clean Energy Technology, v.1, p. 52–56, 2013.

SILVA, C. M. A. da.; BARRETO, I. D. de. C.; SANTOS, E. A. B. dos.; BORGES, P. de. F.; ARAÚJO, L. S. de.;

SANTOS, E. F. N. Análise das variáveis climáticas das estações agrometeorológicas do estado do Sergipe através de métodos multivariados (2011-2013). Revista Gaia, v.11, n.1, p. 144-156, 2017.

SILVA, V.J.; SILVA, C.R; ALMEIDA, L.S; SILVA, C.R; CARVALHO, H.P; CAMARGO, R. Mobile transect for identification of intra-urban heat islands in Uberlândia, Brazil. Rev. Ambient. Água vol. 13 n. 4, e2187 - Taubaté 2018. doi:10.4136/ambi-agua.2187

STEWART, I. D.; OKE, T. R. Local climate zones for urban temperature studies. Bulletin of the American Meteorological Society, v.93, p. 1879-1900, 2012.

VIEIRA, M.; MACHADO, G. Geotecnologias e ilhas de calor urbanas: uma aplicação a Uberlândia-MG Geographia Opportuno Tempore.v. 4. p. 137-159, 2018. 10.5433/got.2018.v4.36161.

WALSH, A.; CÓSTOLA, D; LABAKI, L. Proposta de zoneamento climático brasileiro para edificações residenciais. 1.ed. São Paulo, 2023.

WORLD URBAN DATABASE AND ACCESS PORTAL TOOLS [WUDAPT]. 2023. LCZ Generator. Disponível em: https://lcz-generator.rub.de/submissions. Acesso em: 12 março 2023.

ZHENG, Z.; REN, G; YANG, Y,. Urban ventilation planning and its associated benefits based on numerical experiments: A case study in beijing, China, Building and Environment, v. 222, 2022, 109383, ISSN 0360-1323, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109383.

Published

2023-10-26

How to Cite

ARRUDA, Angela Maria de; KOWALSKI, Luiz Fernando; LOPES, António; MASIERO, Érico. Fatores determinantes na formação dos microclimas urbanos em função do uso e ocupação do solo: análise multivariada. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 17., 2023. Anais [...]. [S. l.], 2023. p. 1–10. DOI: 10.46421/encac.v17i1.3796. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/encac/article/view/3796. Acesso em: 22 jul. 2024.

Issue

Section

2. Clima e Planejamento Urbano

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