8º SEMINÁRIO INTERNACIONAL, ARQUITETURA, URBANISMO E DESIGN: MENSAGENS E PRODUTOS PARA AMBIENTES SUSTENTÁVEIS

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1 CONTRIBUIÇÃO DA ANÁLISE AMBIENTAL AO USO E OCUPAÇÃO DA UFPB COSTA, Angelina D. L.(1); LIMA, Eduardo R. V. de (2); SANTOS, Joel S. dos (3); LEME, Neusa Paes (4) CEVADA, Caroline M.(5); LIRA, Rayssa A. de (5) (1) Arquiteta, Profª. Dra. do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), angelinadlcosta@yahoo.com.br; (2) Geólogo, Profº. Dr. do Departamento de Geociências da UFPB, eduvianalima@gmail.com; (3) Geógrafo, Profº Msc. do Departamento de Meio Ambiente da UFPB, joelsilvadossantossantos@yahoo.com.br; (4) Física, Dra. Pesquisadora do CRN-INPE, nleme@crn.inpe.br; (5) Estudantes do curso de Arquitetura e Urbanismo da UFPB, carolmcevada@gmail.com; rayssalira@hotmail.com. RESUMO Este artigo é fruto de uma pesquisa desenvolvida na Universidade Federal da Paraíba e objetiva subsidiar o planejamento urbano e as decisões de ocupação para a instituição. Tem como objeto de estudo o Campus I localizado em João Pessoa, ainda sem plano diretor aprovado, e em constante expansão de área construída, com grande volume de obras em andamento. O Campus tem uma área total de 180 ha, entre áreas edificadas e grandes massas arborizadas, distribuídas ao longo de sua extensão, o que constitui-se em grande potencial termo-regulador. A metodologia foi baseada em Katzschner (1997) e Costa (2007) e dividiu-se em três etapas. Na primeira, foram confeccionados mapas gerais do Campus: topografia, uso do solo, cobertura vegetal, tipo de revestimento das superfícies horizontais e gabarito das edificações; seguidos por posterior análise do entorno de cada ponto medido. Na segunda, foram coletados os dados de variáveis climáticas (temperatura do ar e umidade relativa do ar) no verão e no inverno, utilizando-se de equipamentos tipo loggers (armazenadores) com medições em 06 pontos fixos, representativos de condições edificadas distintas: amplamente pavimentadas com diferentes materiais e localizados em área de vegetação remanescente. O registro de dados foi realizado de 01h em 01h, durante 12 dias em março e junho de 2010, possibilitando análise quantitativa estatística e o cruzamento das informações (etapa 03). Foram detectados microclimas diferenciados, reflexos da ocupação do solo encontrada nos pontos. Por fim traçaram-se algumas diretrizes na busca pela sustentabilidade ambiental. ABSTRACT This research paper focuses on the urban planning and organisation of the Federal University of Paraíba in João Pessoa. The University does not have formal planning recognised by the University, with surrounding areas still expanding where new buildings are being constructed. The University is 180 hectares of urban and green areas that provide good weather all over the University. The research methodology is based on Katzschner (1997) and Costa (2007) and is divided into three steps. The first step is the design and analysis of plants about topography, earth, green areas and building materials. The second step is the measurement of the weather (temperature and humidity of the air) using instruments in six different places all over the University. The measurements were performed during a period of 01h to 01h for twelve days

2 during the Summer of After taking the measurements, the third level is to organise and analyse the results. As a result of the research, it was determined that the weather was different in all the points due to different types of vegetation, earth and the land. The next level of this research is to provide sustainable alternatives for the University as it plans for future expansion. 1. INTRODUÇÃO A maneira desordenada com que as construções ocorrem dentro de uma determinada área tem sido fator determinante nas alterações microclimáticas e com isso, na qualidade de vida de seus usuários. Para garantir o conforto ambiental humano, faz-se necessário planejar a ocupação do solo e dessa forma os estudos de clima tem se tornado cada vez mais importantes ferramentas para a arquitetura e o planejamento urbano (KATZSCHNER, 1997). Esse trabalho tem como objetivo apresentar as características morfológicas do Campus I da UFPB e conhecer de que maneira o uso e ocupação do solo vem influenciando no microclima local, propondo diretrizes de planejamento urbano que possam minimizar as alterações climáticas. 1.2 OBJETO DE ESTUDO O Campus I da UFPB localiza-se na área central da cidade de João Pessoa, capital do Estado da Paraíba, geograficamente situada a 7 08 S e W e abrange uma área de 180ha, distribuídas em áreas edificadas que encontra-se em constante crescimento e áreas arborizadas com resquícios de Mata Atlântica. A cidade apresenta, segundo Silva (1999), clima com temperaturas do ar e umidades relativas medias anuais relativamente altas, com estação úmida definida e regime pluviométrico ocorrendo durante os meses de maio, junho e julho. Além disso, o autor enfatiza a predominância dos ventos no quadrante Sudeste durante quase a totalidade do ano, com alteração do direção no sentido Leste e Nordeste durante os meses mais quentes. 2. METODOLOGIA A metodologia adotada foi dividida em três etapas baseada em Katzschner (1997) e Costa (2007) que avaliam o clima urbano através de descrições fisicas do espaço estudado aliadas à medições in loco. Foram confeccionados e analisados mapas temáticos (etapa 01) de cada um dos seis pontos de medição (Figura 01) das variáveis ambientais (temperatura e umidade relativa do ar etapa 02) durante 12 dias do período de verão (março/2010) e 12 dias do período de inverno (maio e junho de 2010) no intervalo de 1h em 1h por meio de equipamentos tipo loggers Hobo (armazenadores). Após o registro e coleta dos dados, foi feita a análise quantitativa (estatística) dos mesmos (etapa 03) gerando diretrizes de planejamento urbano para o solo do Campus I da UFPB.

3 Figura 01: Mapa do Campus I com a localização dos pontos de medição e das massas arborizadas mais densas. 2.1 DESCRIÇÃO QUALITATIVA E ANÁLISE DOS MAPAS A análise do uso e ocupação do solo como referência para as diretrizes a serem propostas para o plano diretor do Campus foi feita baseada na metodologia proposta por OKE (2004), KATZSCHENER; BOSCH; ROTTEGEN (2002) e complementada por COSTA (2007) em que é determinado para a unidade climática local um raio de 150m da localização do ponto de coleta, nas direções Norte e Oeste (KATZSCHENER; BOSCH; ROTTEGEN, 2002) e um raio de 350m nas direções Leste e Sul, de maneira que se obtivesse um valor total de 500m que correspondesse à medida de 0,5Km defendida por OKE (2004) com o objetivo de analisar a importância da ventilação como um elemento de controle climático para o clima local estudado, predominantemente Sudeste. Esse procedimento determinou a analise numa área total de 0,21Km² no entorno de cada ponto, detalhada a composição da área através da figura 02.

4 Figura 02: Composição da área de análise de cada ponto de coleta. Com base na análise preliminar dos mapas, associados a imagens aéreas do local e visitas in loco, foram definidas classes temáticas para os tipos de recobrimentos do solo como representativas da realidade de cada área de 0,21Km² em: áreas verdes, edificações, solo permeável areia, solo permeável grama, solo impermeável pedra/calçamento, solo impermeável revestimento asfáltico, solo impermeável concreto. Os resultados da classificação para a ocupação do solo são apresentados por pontos como segue: P01 BIOTÉRIO Encontra-se situado em meio a uma área de grande e densa cobertura vegetal justamente no caminho do vento (Sudeste) e com edificações em cobertura cerâmica próximas no lado Oeste do quadrante. Na sua área de abrangência, na parte externa do Campus, encontra-se uma rua com pavimentação asfáltica de fluxo médio, porém localizada ao lado de uma reserva de Mata Atlântica. O solo é permeável com cobertura em areia e a topografia dessa área é bastante acidentada em declive, com relação a toda a área do Campus. P02 CENTRO DE TECNOLOGIA (CT) Localiza-se numa área pavimentada com tijolo cerâmico e cercada por edificações com cobertura em telha cerâmica e telha metálica. Dentro do Campus, uma pequena massa de cobertura vegetal é observada na direção Leste e o recobrimento do solo é em sua maioria impermeável. Esse ponto encontra-se próximo da via de acesso principal a Universidade, com cobertura asfáltica e fluxo intenso de veículos durante todo o dia. P03 CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS (CCS) O ponto está localizado numa área com recobrimento do solo em pedra (calçamento) com proximidades de duas grandes áreas arborizadas do Campus, onde uma dessas áreas (na direção SO) é onde se encontra localizado o P01 (Biotério). Na direção Leste, observa-se uma grande área de edificações com vários tipo de cobertura (telha metálica e telha cerâmica), sendo o Hospital Universitário (HU), destacado pelo seu gabarito (07 pavimentos). O solo possui quatro tipos de revestimento: areia, pedra/calçamento, asfalto e concreto. P04 HOSPITAL UNIVERSITÁRIO (HU) O quadrante do ponto 04 (HU) engloba pequenas áreas arborizadas nas direções Oeste e Norte. Esse ponto encontra-se cercado de grandes áreas de edificações com cobertura em telha cerâmica e metálica; e

5 destaca-se por está bem próximo do Hospital Universitário que é a edificação com maior gabarito encontrado no Campus, em uma área de muito movimento. O solo é recoberto por areia, pedra/calçamento, asfalto e concreto. P05 GINÁSIO Localiza-se ao lado do ginásio poliesportivo do Campus, uma grande cobertura metálica. Esse é o quadrante menos edificado da análise e é composto por uma grande área permeável com recobrimento em grama (o campo de futebol). Possui áreas arborizadas na direção Sul e Nordeste e pequena concentração de edificações no sentido Leste e Sudoeste. P06 REITORIA O ponto da Reitoria está inserido numa área de recobrimento do solo em areia ao lado de uma rua com pavimentação asfáltica. Nas direções Noroeste, Oeste e Sul é observada uma grande área de cobertura vegetal e nas direções Leste e Sudeste área edificada com cobertura em telha cerâmica e metálica. Na seqüência são apresentados os mapas de classificação para cada ponto de medição (Figuras 03 a 08). Figura 03: Mapa de classificação P01 (Biotério). Figura 04: Mapa de classificação P02 (CT). Figura 05: Mapa de classificação P03 (CCS). Figura 06: Mapa de classificação P04 (HU).

6 Figura 07: Mapa de classificação P05 (Ginásio). Figura 08: Mapa de classificação P06 (Reitoria). 2.2 DESCRIÇÃO QUANTITATIVA E ANÁLISE DE DADOS De acordo com o tratamento estatístico dos dados, no período medido a variação média térmica foi de 1,2ºC no verão e 0,9 C no inverno; e Umidade Relativa cerca de 11% no verão e 6% no inverno (Tabela 1); resultados significativos mediante a baixa amplitude térmica da região. O P01 apresentou as melhores médias em relação ao conforto ambiental; contrariamente aos P 02, P04 e P06, que tiveram as médias maiores na temperatura do ar e médias menores na umidade relativa em ambos os períodos. Tabela 01 Temperatura Média do Ar e Umidade Relativa Média por Ponto no Período Pontos Temperatura Média do Ar Umidade Relativa Média Verão Inverno Verão Inverno P01 28,0 C 26,3 C 80 % 89 % P02 29,1 C 27,2 C 74 % 83 % P03 28,8 C 26,9 C 77 % 86 % P04 29,2 C 26,8 C 76 % 87 % P05 29,0 C 27,0 C 73 % 83 % P06 29,1 C 26,8 C 78 % 88 % A verificação das máximas e mínimas da temperatura do ar (Figuras 09 e 10) reafirmou as melhores condições do P01, com os menores valores, provavelmente devido à sua localização numa mata densa, com baixo índice de impermeabilização e alto índice para a quantidade de massa vegetal. Em contrapartida, o P04 - que dispõe de situação antônima de alto adensamento, com ocorrência de edificações com pavimentos suficientes para interferir na massa de ar do Sudeste e recobrimento do solo praticamente impermeável - obteve a maior temperatura avaliada no período, bem como a maior amplitude.

7 Figuras 09 e 10 - Gráficos Indicativos das Temperaturas Máxima e Mínima por Ponto no Período e Gráfico da Temperatura Média do Ar por Ponto no Período Observou-se também que o nível de umidade é influenciado diretamente pelas zonas mais arborizadas, ressaltando os resultados do P 01, como o de maior umidade. Observa-se ainda que a presença de uma grande cobertura metálica pode ter influenciado o resultado do P 05. Os gráficos abaixo apontam o comportamento dessas variáveis nas suas medidas máxima, mínima e média por ponto (Figuras 11 e 12). Figuras 11 e 12 - Gráfico Indicativo da Umidade Relativa do Ar Máxima e Mínima por Ponto no Período e Gráfico da Umidade Relativa do Ar Média por Ponto no Período Ao reputar os dados organizando-os sob a forma da média-horária (Figura 13 e 14), foi possível identificar que os valores das médias da temperatura e da umidade são parecidos em todos os pontos: a situação diária mais confortável ocorre no período das 20-06h e começa a ficar muito desconfortável aproximadamente entre as 10-14h. Figura 13 - Gráfico Comparativo de Média-Horária de Temperatura do Ar por Ponto, Verão e Inverno

8 Figura 14 - Gráfico Comparativo de Média-Horária de Umidade Relativa por Ponto, Verão e Inverno Nota-se que o ponto 01, com mais vegetação, proporciona ainda uma menor amplitude térmica diária, evidenciada pela não elevação da temperatura do ar nos horários mais quentes. O que reitera a importância da manutenção das áreas verdes. 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS Como conclusões da pesquisa, primeiramente, determinou-se o grau de interferência de inúmeros fatores no conforto ambiental, depois, motivados pela análise de cada ponto, foi possível identificar áreas semelhantes no Campus e enfim, traçar algumas diretrizes para a aplicação do crescimento urbano no local. 4.1 FATORES RELEVANTES NO RESULTADO BIOCLIMÁTICO Foram detectadas com maior relevância as seguintes características: a. tipo de recobrimento do solo e de coberturas: materiais naturais ou mais permeáveis repercutiram em temperaturas mais amenas, como nos pontos P01 e P04; b. densidade de massa construída: áreas densamente construídas a exemplo dos pontos P02 e P05 tiveram temperaturas mais elevadas e menores umidades relativas, constituíram-se em barreiras à ventilação predominante; c. presença de áreas verdes: comprovado em todos os dados referentes; a presença de massas vegetais - árvores amenizaram a temperatura do ar local e mantiveram bons índices de umidade relativa, como ocorreu no ponto P ZONAS EXISTENTES NO CAMPUS Embora o Campus ainda ofereça um espaço privilegiado pela quantidade expressiva de massa verde (na maior parte resquícios da Mata Atlântica), sabe-se do impacto gerado pela produção do espaço urbano: substituindo ou isolando o cenário expressivo da cobertura vegetal a bolsões e tornando-as cada vez mais rarefeitas entre os edifícios. Com a expansão física da Universidade, e a necessidade por área edificável, essas massas tendem a diminuir, aumentando também a densidade construída no Campus; portanto, torna-se imprescindível a proteção desses espaços de forma a não perdê-los. Tendo em mente a configuração atual do Campus, podem-se traçar três tipos de zonas:

9 Figura 15 - Gráfico Mapa Síntese a. áreas a serem melhoradas: constituem-se frações distintas, densamente construídas e ocupadas com edificações térreas ou verticalizadas (primeiro andar). São nestes locais que se encontram as temperaturas mais elevadas do Campus e a menor quantidade de área verde. Nesta área, propõe-se que sejam criados pequenos bolsões verdes nas regiões mais áridas - em geral, nos estacionamentos; b. áreas a serem observadas: são espaços que possuem vazios que merecem atenção, dada a possibilidade de mudança do uso do solo e consequente alteração nos níveis de conforto do lugar. Estes terrenos fazem menção ainda à probabilidade de serem em parte classificados por zonas indicadas para a verticalização do Campus, que está em intenso período de expansão física. c. áreas a serem preservadas: áreas que mantém quantidade expressiva de áreas verdes (maior parte resquícios da Mata Atlântica) dado que reflete diretamente na amenização climática. Com a expansão física da Universidade, torna-se imprescindível a proteção desses espaços de forma a não perdê-los. 4.3 DIRETRIZES GERAIS SUGERIDAS AO PLANEJAMENTO DA OCUPAÇÃO DO CAMPUS A regulamentação com vistas à preservação das áreas verdes remanescentes torna-se urgente, com o intuito de preservá-las. Além disso, é necessário definir normativas urbanas próprias para a área, como

10 recuos, gabaritos e áreas de expansão; garantindo não apenas o adequado funcionamento do espaço urbano, mas seu necessário conforto ambiental; É imprescindível identificar áreas passíveis de serem verticalizadas - embasadas em estudos técnicos específicos para cada novo empreendimento com vistas a quantificar e qualificar o impacto que causará e a proposição de medidas mitigadoras. Não se deve deixar de aplicar recuos generosos entre as edificações que permitam a circulação da ventilação e a penetração (indireta) da luz natural no ambiente interno aumentando assim seu nível de iluminamento e diminuindo a necessidade de se optar por ventilação e iluminação artificiais; Observação do entorno e principalmente a adequação da arquitetura ao clima com suas peculiaridades locais, para todo novo projeto, seja através da orientação correta da construção (menor no sentido L-O), emprego de materiais com baixa capacidade de absorção, dimensionamento e proteção das aberturas; E por fim, a necessidade de se abordar o Campus como importante elemento compositor do espaço urbano da cidade, sabendo-se que as decisões tomadas para este perímetro gerará reflexos nos espaços circunvizinhos 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COSTA, A. D. L.. Análise bioclimática e investigação do conforto térmico em ambientes externos: uma experiência no bairro de Petrópolis em Natal/RN f. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, COSTA, A. D. L.. O revestimento de superfícies horizontais e sua implicação microclimática em localidade de baixa latitude com clima quente e úmido f. Tese de Doutorado (Programa de Pós Graduação da Faculdade de Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, GIVONI, B.. Comfort, climate analysis and building design guidelines. Energy and Building, Amsterdam, v. 18, KATZSCHNER, L.. Urban climate studies as tools for urban planning and architecture. IN: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 4, 1997, Salvador. Anais... Salvador: ANTAC,1997, p KATZSCHNER, Lutz; BOSCH, Ulrike; ROTTGEN, Mathias. Behaviour of people in open spaces in dependency of thermal comfort conditions. In: INTERNACIONAL CONFERENCE ON PASSIVE AND LOW ENERGY ARCHITECTURE PLEA, 19, France, Procedings France: James & James Ltd., 2002, p OKE, T.R. Initial guidance to obtain representative meteorological observations at urban sites. IOM Report, TD. in press, World Meteorological Organization, Geneva, SILVA, F. de A. G. O vento Como ferramenta no desenho do ambiente construído: uma aplicação ao nordeste brasileiro f. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) FAUUSP, São Paulo, 1999.