A análise da Forma Urbana como instrumento de avaliação da Sustentabilidade. Engenharia Civil

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1 A análise da Forma Urbana como instrumento de avaliação da Sustentabilidade Quentin José Manuel Blanpain Silva Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Orientadores: Prof. Doutor António Salvador de Matos Ricardo da Costa Prof. Doutor Manuel Guilherme Caras Altas Duarte Pinheiro Júri Presidente: Prof. Doutor João Torres de Quinhones Levy Orientador: Prof. Doutor António Salvador de Matos Ricardo da Costa Vogais: Prof. Doutor Manuel de Arriaga Brito Correia Guedes Prof. Doutor José Álvaro Pereira Antunes Ferreira Julho 2015

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3 Agradecimentos A Deus, sem Ele nada teria sido possível. Ao meu pai, por todo o apoio, amor, paciência demonstrados do início ao fim. Ao meu irmão Sébastien, pela presença e apoio. À minha irmã Charlotte, pelo apoio, os conselhos e a motivação ao longo desta fase da minha vida. Um especial agradecimento ao seu namorado Reto, pela motivação. À memória da minha mãe, por todo o amor e apoio dispensado, obrigado. À memória da minha tia Véronique. À minha namorada Janieli, pelo amor, carinho, paciência e motivação durante toda a realização deste trabalho. Um especial obrigado à sua família, pela paciência e gentileza pelo tempo passado em sua casa. Ao meu orientador, professor António Ricardo da Costa, pelo apoio, a paciência e a disponibilidade durante todas as etapas de desenvolvimento da presente dissertação. Um especial agradecimento pelos conhecimentos adquiridos através da sua orientação. Ao meu co-orientador, professor Manuel Duarte Pinheiro, pelo apoio e orientação nos cálculos dos indicadores e na análise dos resultados, e pela disponibilidade e paciência. Ao professor Karl Kropf, pela simpatia, simplicidade e disponibilidade nas conversas ocorridas durante as conferências do ISUF 2014 no Porto e da IV International Conference IST/DaST em Lisboa. Ao professor Paulo Ferrão, pela disponibilidade para responder às minhas perguntas no fim da sua apresentação na CCDR Lisboa Vale do Tejo. À Câmara municipal de Évora, em particular ao arquitecto Eduardo Miranda, pela atenção e apoio nas minhas pesquisas e a disponibilidade e o tempo dispensado na altura da minha vinda a Évora, e o geógrafo Carlos Borralho, pelo apoio e os dados disponibilizados. Às Funcionárias da livraria da câmara municipal de Évora, pela óptima recepção e importante auxílio no âmbito das minhas pesquisas. Aos Responsáveis da pensão Policarpo, em Évora, pela excelente recepção e ajuda no âmbito do meu estudo da evolução histórica do centro histórico de Évora. Aos meus amigos, em especial ao Flávio Santana, José Ferreira, José Mateus e Jean Christophe Guintini, por todo o apoio e motivação e principalmente pela amizade sincera. Um especial agradecimento ao Bruno Vitorino pela ajuda nas revisões das traduções e ao Gilles Sauvage pelos conselhos e orientações para a realização da análise desta dissertação. Aos meus colegas de curso de Engenharia Civil do IST, por todos os momentos passados juntos. Aos meus colegas de Morfologia Urbana, pela simpatia e disponibilidade na partilha de informações. I

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5 Resumo Segundo Portzamparc, metade do planeta vai ser urbanizado e vai viver dentro de metrópoles: entender como as construir e expandir torna-se uma questão tão importante como a educação ou a alimentação (Lévy, 1999). O estudo das cidades revela-se, assim, fundamental para o futuro e o desenvolvimento sustentável da nossa civilização. A morfologia urbana analisa as realidades urbanas e procura oferecer ferramentas para os urbanistas e decisores com o objectivo de melhorar a qualidade de vida nas cidades existentes e de modelos mais sustentáveis e humanos para as cidades do futuro. É, assim, possível estabelecer ligações entre a análise da forma e a avaliação da Sustentabilidade Urbana, com particular foco no Metabolismo Urbano que corresponde aos diferentes fluxos de entrada e de saída (de pessoas, materiais, informação...). A presente dissertação visa estabelecer um procedimento para a avaliação da Sustentabilidade através da análise das formas urbanas existentes. Nesse sentido são escolhidos dois casos de estudo com o objectivo, de um lado, exemplificar o método utilizado, averiguando a sua pertinência para a avaliação da Sustentabilidade Urbana e, de outro lado, testar a sua utilidade através da seleção e quantificação de parâmetros em áreas urbanas com diferentes características e períodos de origem. A análise da Forma Urbana do centro histórico de Évora, delimitado de forma clara pelas muralhas medievais e classificado Património Mundial pela UNESCO, permite aplicar o método das Unidades USU, baseado na metodologia apresentada por Paul Osmond (Osmond, 2008). Esta metodologia oferece um instrumento de análise e diagnóstico do ambiente construído do centro histórico e estabelece uma base para a avaliação do Metabolismo Urbano, indicador pertinente para a Sustentabilidade Urbana. São posteriormente seleccionadas Unidades USU em sete áreas de Lisboa, representativas dos principais momentos de desenvolvimento urbano na cidade. A Sustentabilidade Urbana é avaliada dentro das zonas de estudo escolhidas através da quantificação de diversos indicadores pertinentes para o efeito, baseados na gama de parâmetros estabelecida por Serge Salat (Salat, 2011a). Desse modo, procede-se à avaliação e comparação de várias características de áreas urbanas com diferentes tecidos e períodos de origem. Os indicadores escolhidos visam caracterizar e explicar da melhor forma os consumos energéticos dos edifícios das zonas selecionadas. Finalmente, uma análise estatística detalhada permite avaliar a pertinência e coerência dos indicadores utilizados e definir os que melhor caracterizam os consumos energéticos dos edifícios em questão. Esta análise permite ainda comprovar a validade científica do método das Unidades USU, na avaliação e medição da Sustentabilidade dos tecidos urbanos. Palavras-Chave Morfologia Urbana, Sustentabilidade Urbana, Metabolismo Urbano, Unidades Estruturais Urbanas III

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7 Abstract According Portzamparc, half of the planet will be urbanized and will live in metropolises: to understand how to build and expand these cities becomes an issue as important as education or nutrition" (Lévy, 1999). The study of cities is revealed this way fundamental to the future and to a sustainable development of our civilization. Urban morphology analyzes the urban realities and seeks to provide tools for planners and decision makers with the aim of improving the quality of life in existing cities and finding more sustainable and human models for the cities of the future. It is thus possible to establish links between the analysis of the shape of the city and the urban sustainability assessment, with particular focus on Urban Metabolism, corresponding to different input and output flows (people, materials, information...). This thesis aims to establish a procedure for assessing the sustainability through analysis of the Urban Forms. In this sense they are chosen two case studies which intend to exemplify the method used, checking their relevance for evaluating Urban Sustainability and, on the other hand, to test its utility by selecting and quantifying parameters in urban areas with different characteristics and periods of origin. The Urban Form analysis of the historic center of Évora, clearly delimited by medieval walls and classified World Heritage by UNESCO, allows you to apply the method of Urban Structural Units, based on the methodology by Paul Osmond (Osmond, 2008). This method provides an analytical tool and diagnostics of the built ambient of the historic center and establishes a basis for the evaluation of the Urban Metabolism, a pertinent indicator for the Urban Sustainability. Subsequently, Urban Structural Units are selected in seven areas of Lisbon, representing the principal moments of the urban development in the city. Urban Sustainability is evaluated within selected areas of study by quantifying various relevant indicators for this purpose, based on the range of parameters set by Serge Salat (Salat, 2011a). Thus proceeds to the evaluation and comparison of several features of urban areas with different fabrics and periods of origin. The selected indicators seek to define and explain the energy consumption of buildings in the selected areas. Finally, a detailed statistical analysis allows to evaluate the relevance and consistency of the indicators used and set which best characterize the energy consumption of buildings. On the other hand, this analysis allows to justify the scientific validity of the Urban Structural Units method, in the assessment and measurement of Sustainability of urban fabric. Tags Urban Morphology, Urban Sustainability, Urban Metabolism, Urban Structural Units V

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9 Résumé Selon Portzamparc, la moitié de la planète sera urbanisée et vivra dans des métropoles: comprendre comment les construire et les élargir devient une question aussi importante que l'éducation ou l alimentation (Lévy, 1999). L'étude des villes se révèle donc fondamentale pour le future et le développement durable de notre civilisation. La morphologie urbaine analyse les contextes réels des villes et cherche à fournir des outils pour les planificateurs et les décideurs afin d'améliorer la qualité de vie dans les villes existantes et des modèles plus durables et humains pour les villes de l'avenir. Il est ainsi possible d'établir des liens entre l'analyse de la forme et de l'évaluation du Dévelopement Urbain Durable, en mettant surtout l'accent sur le Métabolisme Urbain, qui correspond aux différents flux d'entrée et de sortie (des personnes, des matériaux, de l'information...). L objectif de ce travail est établir une procédure d'évaluation du dévelopement durable grâce à l'analyse des formes urbaines. En ce sens, deux applications pratiques sont choisies avec comme objectifs d'une part, donner un exemple pratique de la méthode utilisée et vérifier sa pertinence pour l'évaluation du Dévelopement Durable Urbain et, d'autre part, tester son utilité en sélectionnant et en quantifiant les paramètres dans des zones urbaines ayant des caractéristiques et des périodes de construction diférentes. L analyse de la forme urbaine du centre historique de Evora, clairement délimité par la muraille médiévale et classé patrimoine mondial de l'unesco, permet d'appliquer la méthode des Unités Structurelles Urbaines, sur la base de la méthodologie dévelopée par Paul Osmond (Osmond, 2008). Cette méthodologie fournit un outil d'analyse de l'environnement construit du centre historique et établit une base pour l'évaluation du métabolisme urbain, indicateur pertinent dans l analyse du Dévelopement Durable Urbain. Des Unités Structurelles Urbaines sont ensuite sélectionnées dans sept quartiers de Lisbonne, représentant les principaux moments du développement urbain de la ville. Le Dévelopement Durable Urbain est évalué dans les zones choisies en quantifiant divers indicateurs pertinents à cet effet, sur la base de la gamme de paramètres fixés par Serge Salat (Salat, 2011a). Il est ainsi possible d'évaluer et comparer les caractéristiques de zones urbaines constituées par différents tissus et périodes de construction. Les indicateurs choisis ont comme objectif caractériser et expliquer la consommation d'énergie des bâtiments dans les zones sélectionnées. Une analyse statistique détaillée permet d'évaluer la pertinence et la cohérence des indicateurs utilizés et de prouver la validité scientifique de la méthode des Unités Structurelles Urbaines, dans l'évaluation du Dévelopement Durable des tissus urbains. Mots-clé Morphologie Urbaine, Dévelopement Durable, Metabolisme Urbain, Unités Structurelles Urbaines VII

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11 Índice INTRODUÇÃO... 1 Considerações iniciais e motivações... 1 Objectivos e metodologia... 3 Estrutura... 4 Estado da arte... 5 PARTE I Fundamentos Teóricos... 7 Capítulo 1. Análise da Forma Urbana A forma urbana Definição Escola anglo-saxónica Escola italiana Escola francesa Hierarquia da forma construída de Karl Kropf Fundamentos teóricos Comparação e síntese dos sistemas de Conzen e Caniggia Hierarquia da forma construída Paul Osmond e as Unidades USU Análise morfológica Avaliação da metodologia de Kropf As Unidades USU de Paul Osmond Definição Hierarquia dos Espaços Abertos Características geofísicas Inclusão das infra-estruturas Sistema hierárquico de Osmond Procedimento para a diferenciação das Unidades USU Síntese da metodologia de Unidades USU Capítulo 2. Sustentabilidade Urbana Definição Parâmetros de avaliação PARTE II Proposta de um Método para a Avaliação da Sustentabilidade Urbana Introdução à Segunda parte Capítulo 3. Aplicação do Método das Unidades USU Procedimento Enquadramento da zona de estudo Evolução histórica de Évora IX

12 3.4 Divisão da área em Unidades USU Primeira divisão Divisão final Discussão dos resultados Capítulo 4. Avaliação da Sustentabilidade Urbana Procedimento Escolha das áreas urbanas Escolha dos indicadores Apresentação e avaliação dos resultados Análise estatística dos resultados obtidos Análise de variáveis 2x Análises Multivariadas Análise de Sensibilidade Discussão final dos resultados CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANEXOS Anexo 1: Escolas morfológicas Anexo 2: Processo Tipológico da escola italiana Anexo 3: Hierarquia de Paul Osmond Anexo 4: Plantas da cidade de Évora Anexo 5: Plantas e morfologia urbana das zonas de estudo Anexo 6: Gráficos da matriz energética de Lisboa Anexo 7: Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE) Anexo 8: Avaliação estatística complementar Anexo 9: População urbana em Portugal e na Europa X

13 Índice de figuras Figura 1 Representação dos constituintes da Forma Urbana (Salat, 2012, p. 3)... 7 Figura 2 Representação esquemática de uma hierarquia da forma urbana, por Moudon (Osmond, 2006, p. 4)... 8 Figura 3 Forma moderna vs forma tradicional, La ville de 3 millions d habitants do Le Corbusier (Salat, 2011b, p. 19)... 9 Figura 4 Cinturas Periféricas definidas no estudo de Alnwick de Conzen em 1969 (Kropf, 1993) Figura 5 Uso do solo na cidade de Alnwick em 1964, do estudo de Alnwick de Conzen (Koster, 2004) Figura 6 Plan Divisions do estudo de Alnwick pelo Conzen em 1969 (Kropf, 1993, p. 528) Figura 7 Hierarquia da forma urbana de Caniggia. Adaptado de Kropf (1993) Figura 8 Tecido Básico, com duas Faixas de Lotes, de Caniggia (Kropf, 1993, p. 517) Figura 9 Relações entre Quarteirão (a), Série e Faixa de Lotes (b) e tecido Básico/Segmento de Rua (c) (Osmond, 2008, p. 66) Figura 10 Esquema de quatro níveis da hierarquia da forma construída de Kropf: Aedes, Fines, Sertum e Textus (Osmond, 2008, p. 64) Figura 11 Adaptação do Nível Textus da hierarquia de Kropf em Unidade USU de Osmond. Figura adaptada da página 77 da tese de Osmond (2008) Figura 12 Componentes da Unidade USU (Osmond, 2011, p. 99) Figura 13 Sistema final de Osmond, adaptado de Osmond (2008) Figura 14 Classes para a diferenciação das unidades USU, adaptado de Osmond (2008) Figura 15 Cidades como ecossistemas, Girardet, 1990 (Van Bohemen, 2012, p. 48) Figura 16 Tipos de indicadores e temáticas da análise de Serge Salat (Salat, 2011a, p. 485) Figura 17 Enquadramento geográfico do distrito de Évora (verde), do concelho de Évora (amarelo) e da cidade de Évora (vermelho) Figura 18 Área de estudo Figura 19 Evolução histórica de Évora Figura 20 Estrutura Significante Urbana de Évora Figura 21 1ª Divisão: Delimitação dos Espaços Vazios e dos Espaços Construídos Figura 22 Planta das Superfíceis Permeáveis e não Permeáveis Figura 23 Planta das Unidades USU de Évora XI

14 Figura 24 Zonas de estudo dentro da cidade de Lisboa Figura 25 Análises Multivariadas. Obtido através do programa SPSS Figura 26 Unidades USU nas áreas de estudo para a análise de sensibilidade Figura 27 Análises Multivariadas da análise de sensibilidade, realizadas através do SPSS Figura 28 Cronologia das escolas da Morfologia Urbana, adaptado do esquema da segunda parte da tese de K. Kropf, de Figura 29 O processo tipológico da escola italiana (Gallarati, 1994) Figura 30 Hierarquia da forma urbana de Paul Osmond (Osmond, 2008, 2010) Figura 31 Planta do número de pisos de Évora. (disponibilizada directamente pela Câmara Municipal de Évora) Figura 32 Síntese tipológica residencial de Évora (disponibilizada directamente pela Câmara Muncipal de Évora) Figura 33 Planta dos Usos do Solo de Évora (obtido de Figura 34 Revestimentos das fachadas dos edifícios de Évora (obtido de Figura 35 Plantas das zonas de estudo. Obtido do Google Maps Figura 36 Comparação da média dos consumos da cidade de Lisboa (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 37 Consumos de energia na cidade de Lisboa por tipologia de utilização (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 38 Consumos de energia na cidade de Lisboa nos edifícios de serviços (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 39 Consumos de energia na cidade de Lisboa nos edifícios residenciais (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 40 Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (Santos, 2010) Figura 41 Análises multivariadas complementares (1) Figura 42 Análises multivariadas complementares (2) Figura 43 Análises multivariadas complementares (3) Figura 44 Gráficos da população urbana em Portugal e na Europa (UNDESA, 2013b) XII

15 Índice de quadros Quadro 1 Estado da arte da Escola Conzeniana, na Morfologia Urbana... 5 Quadro 2 Estado da arte da avaliação da Sustentabilidade Urbana e dos consumos energéticos... 6 Quadro 3 Hierarquia da forma construída de Kropf com ligações a Conzen e Caniggia (Osmond, 2008) Quadro 4 Hierarquia dos Espaços Vazios, adaptado de Osmond (2008) Quadro 5 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (1) (Salat, 2011a, pp ) Quadro 6 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (2) (Salat, 2011a, pp ) Quadro 7 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (3) (Salat, 2011a, pp ) Quadro 8 Tipos e características das Unidades USU da zona de estudo Quadro 9 Descrição das Unidades USU Quadro 10 Dados das Unidades USU, seleccionadas nas áreas de estudo em Lisboa Quadro 11 Factores que contribuam para o consumo de energia (Salat, 2011a, p. 482) Quadro 12 Indicadores do Uso do Solo, Ecologia e Conectividade. Adaptado de Salat (2011) Quadro 13 Indicadores de Energia. Adaptado de Salat (2011) Quadro 14 Valores médios das áreas dos fogos de cada zona de estudo Quadro 15 Resultados dos indicadores em cada zona estudo Quadro 16 Regressões das variáveis com a Intensidade Energética por habitante Quadro 17 Regressões das variáveis com a Intensidade Energética por superfície Quadro 18 Correlações das variáveis Quadro 19 Gráficos de Regressão das 4 relações escolhidas entre indicadores Quadro 20 Valores das correlações das relações entre indicadores Quadro 21 Resultados obtidos para as áreas da análise de sensibilidade Quadro 22 Gráficos de regressão da análise de sensibilidade Quadro 23 Correlações da análise de sensibilidade Quadro 24 Gráficos de regressão dos indicadores da Intensidade Energética por superfície (IEs) e da Densidade Habitacional (DH), com 7 e 31 unidades XIII

16 Quadro 25 Análise de sensibilidade: avaliação da homogeneidade das zonas de estudo. Médias e Variâncias dos indicadores com maiores correlações Quadro 26 Morfologia das zonas de estudo Quadro 27 Consumos médios em Lisboa de cada categoria da classificação dos certificados energéticos Quadro 28 Cálculo do Consumo médio dos fogos residenciais na Zona 1, Mouraria Quadro 29 Resumo dos dados e resultados do cálculo das Intensidades Energéticas XIV

17 Siglas, abreviaturas e significados ISUF Seminário Internacional da Forma Urbana (International Seminar of Urban Form) PDM Plano Director Municipal UTM Unidades Tipo-Morfológicas UMRG Grupo de morfologia urbana, sediado na universidade de Birmingham (Urban Morphology Research Group) IUAV Instituto Universitário de Arquitectura de Veneza (Istituto Universitario di Architettura di Venezia) USU Unidades Estruturais Urbanas (Urban Structural Units) No presente trabalho utiliza-se a denominação Unidade USU. UNSW Universidade de Sydney (University of New South Wales) CCDR Comissão de Coordenação e Desenvolvimento Regional IST Instituto Superior Técnico IU Índice de Utilização OS Percentagem de Ocupação do Solo DH Densidade Habitacional NP Número médio de Pisos DI Distância média entre Intersecções XV

18 CV Compacidade Volúmica IEh Intensidade Energética por habitante IEs Intensidade Energética por superfície XVI

19 INTRODUÇÃO Considerações iniciais e motivações A presente dissertação correlaciona duas temáticas fundamentais nos estudo urbanísticos: a Forma Urbana e a Sustentabilidade. O século XX e o século XXI são caracterizados por um aumento exponencial da população mundial, que aumentou mais de duas vezes desde 1950, ultrapassando já os milhões de habitantes (Pinheiro, 2006; UNDESA, 2013a, 2015). Este aumento da população mundial está associado, em paralelo, a um crescimento gradual da população urbana a nível global. No presente século XXI, as populações dos países mais desenvolvidos, compreendidos na Europa, América do norte, Austrália/Nova Zelândia e Japão, são maioritariamente urbanas (78,3% da população total, em 2015). A população urbana no presente ano de 2015 é de 54% da população global (UNDESA, 2015). Estes dados são utilizados, com frequência, como indicadores representativos do grau de desenvolvimento dos países ou regiões. Portugal e a Europa de forma geral têm previsões de crescimento das respectivas populações urbanas para o ano de 2050 perto dos 80% (UNDESA, 2013b). O Desenvolvimento Sustentável é A capacidade da Humanidade garantir que responde às necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de assegurarem as suas próprias necessidades. O desenvolvimento sustentável não é um estado fixo de harmonia, mas antes um processo de mudança no qual a exploração de recursos, a direcção dos investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico e as mudanças institucionais são compatibilizadas com as necessidades futuras assim como com as presentes (Brundtland, 1987). O conceito de sustentabilidade visa essencialmente reduzir o consumo de recursos, a produção de resíduos e preservar a função e a biodiversidade dos sistemas naturais. O objectivo é que o consumo de energia, água e materiais ocorra a uma taxa passível de ser renovada, isto é, manter-se de forma indefinida e sem impactes ambientais significativos (Pinheiro, 2006). O impacto dos aglomerados urbanos no planeta é portanto cada vez mais importante. Estes concentram grande parte das populações e das suas respectivas actividades, com os efeitos associados tal como a poluição e a destruição dos habitats naturais. Desse modo, urge focar a análise da Sustentabilidade nos centros urbanos. Esta dissertação estuda a Forma Urbana e a Sustentabilidade. Estes dois temas têm-se desenvolvidos de forma significativa nas últimas décadas, sendo a relação entre os mesmos muito recente. Paul Osmond refere a carência dessa ligação e a necessidade de mais estudos (Osmond, 2008). O referido autor utiliza o método das Unidades USU para a avaliação da sustentabilidade urbana, oferecendo uma abordagem para a análise da forma urbana no âmbito da avaliação da Sustentabilidade Urbana através de diversos métodos analíticos complexos. Serge Salat, por seu lado, estabelece uma gama de indicadores simples e mensuráveis, que permite quantificar e comparar vários 1

20 parâmetros sustentáveis dentro de diferentes áreas urbanas (Salat, 2011a). Este trabalho consiste na utilização do método das Unidades USU de Osmond para a definição de áreas urbanas homogéneas dentro das quais são posteriormente calculados indicadores, escolhidos dentro da gama estabelecida por Salat. O método utilizado permite a comparação de diferentes parâmetros sustentáveis de áreas modernas e de áreas comtemporâneas. O futuro da nossa civilização passa pelos centros urbanos. O estudo das formas tradicionais pode oferecer instrumentos para uma melhor compreensão das dinâmicas das cidades existentes e apoiar a construção mais humana e sustentável de novas cidades. Além dos dois autores, referidos anteriormente, de referir a importante contribuição do professor Karl Kropf. A sua tese (Kropf, 1993) possibilitou uma melhor compreensão das metodologias existentes para a análise da Forma Urbana, desenvolvidas no Capítulo 1 desta dissertação. A participação nas apresentações das suas recentes pesquisas e as conversas directas com o mesmo, ocorridas nas conferências do ISUF 2014 no Porto e da Conferência Internacional IST/DaST 2015 em Lisboa, permitiram uma confirmação e um melhor entendimento do procedimento realizado neste trabalho, no âmbito da relação entre a análise da Forma Urbana e a Sustentabilidade Urbana, e da avaliação prática da mesma. De igual modo, a presença na apresentação de Paulo Ferrão Metabolismo Urbano uma via para promover a sustentabilidade urbana (Ferrão, 2014), no âmbito do ciclo de conferências da CCDR de Lisboa e Vale do Tejo em 2014, permitiu um melhor entendimento do conceito de Metabolismo Urbano e das suas aplicações práticas. 2

21 Objectivos e metodologia O objectivo principal desta dissertação é a avaliação da Sustentabilidade de áreas urbanas de diferentes períodos de construção, através da análise das respectivas formas urbanas. No sentido de atingir este objectivo, definiram-se os seguintes objectivos: 1) Sistematizar as diversas metodologias de análise da Forma Urbana. 2) Aplicar o método das Unidades USU de Paul Osmond e avaliar criticamente a sua utilidade para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. 3) Construir uma metodologia que permite a comparação da Sustentabilidade Urbana de áreas urbanas de diferentes períodos de construção. 4) Averiguar a pertinência e as possibilidades de aplicação da metodologia utilizada neste trabalho e do método das Unidades USU para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. A metodologia resultante deve ser coerente e eficiente, de modo a apoiar e melhorar a avaliação ecológica e a organização das cidades existentes, mas também das áreas de expansão urbana. É importante encontrar uma forma de avaliação que permita a aplicação de indicadores simples e mensuráveis para diferentes tipos de áreas urbanas e, assim, permitir a sua comparação. Para atingir estes objectivos foi definida uma metodologia de trabalho organizada em diversas fases que têm um reflexo directo na estruturação da dissertação. A metodologia de Unidades USU (Urban Structural Unit) de Paul Osmond, apresentada no Capítulo 1, é aplicada ao núcleo histórico de Évora, permitindo uma análise crítica da utilidade do método para a análise da Forma Urbana em geral e uma primeira abordagem para a análise da Sustentabilidade Urbana. O Capítulo 4 consiste na escolha de Unidades USU dentro de sete áreas urbanas da cidade de Lisboa. A partir da gama de indicadores apresentados no Capítulo 2 são escolhidos indicadores pertinentes para a avaliação da Sustentabilidade Urbana na temática dos consumos energéticos dos edifícios. Os indicadores escolhidos são aplicados nas zonas seleccionadas dentro de Lisboa, possibilitando a comparação das mesmas em termos de Sustentabilidade Urbana. A avaliação crítica da pertinência e da coerência dos resultados obtidos é avaliada através de análises estatísticas. Uma análise de sensibilidade permite sustentar as referidas análises e verificar os pressupostos de homogeneidade das Unidades USU. 3

22 Estrutura A primeira parte desta dissertação apresenta as bases teóricas para a construção da metodologia proposta e contém os Capítulos 1 e 2. São apresentados o estado de arte da Morfologia Urbana através da análise das propostas de M.R.G. Conzen, G. Caniggia, K. Kropf e P. Osmond. Trabalha-se ainda sobre o conceito de Sustentabilidade Urbana, acompanhado da apresentação de uma gama de indicadores pertinentes para a análise pretendida, com base nos trabalhos de P. Osmond e S. Salat. A segunda parte corresponde à avaliação da Sustentabilidade Urbana, utilizando as metodologias estudadas na primeira parte e contém os Capítulos 3 e 4. O método das Unidades USU de P. Osmond é aplicado no centro histórico de Évora e os indicadores de Sustentabilidade Urbana de S. Salat são aplicados a diferentes áreas urbanas da cidade de Lisboa. A organização da presente dissertação está apresentada a seguir: _ Introdução: Presente capítulo. Apresenta os objectivos e as orientações gerais do trabalho, tal como um resumo do Estado da Arte das duas temáticas principais desta dissertação: análise da forma urbana e análise dos consumos energéticos. _ Capítulo 1: Avaliação de metodologias de análise urbana do ponto de vista da Sustentabilidade Urbana dos tecidos construídos. Levantamento do estado de arte. Apresentação dos principais contributos para a análise da forma urbana. Apresentação do método das Unidades USU de Paul Osmond. _ Capítulo 2: Conceito de Sustentabilidade Urbana. Apresentação de procedimentos de medição da sustentabilidade urbana, através da selecção de indicadores com base nos trabalhos desenvolvidos por Serge Salat. _ Capítulo 3: Aplicação da metodologia das Unidades USU de Paul Osmond no núcleo histórico da cidade de Évora. _ Capítulo 4: Avaliação da sustentabilidade urbana em sete áreas urbanas da cidade de Lisboa. Selecção e aplicação de uma gama de indicadores para a comparação dessas áreas. Avaliação dos resultados obtidos através de uma análise estatística e avaliação da pertinência do método utilizado, tal como a utilidade prática do método das Unidades USU. _ Conclusões: Resumo da discussão dos resultados obtidos com base nos objectivos inicialmente estabelecidos. Análise das limitações e possibilidades futuras do método utilizado neste trabalho. 4

23 Estado da arte Esta dissertação divide-se em duas temáticas principais: A análise da forma urbana e a avaliação da sustentabilidade urbana. O Capítulo 1 apresenta as diversas metodologias da análise da Forma Urbana, caracterizadas por três escolas principais: a escola britância Conzeniana, a escola italiana Muratoriana e a escola francesa Versailles (Liu, 2011; Moudon, 1997). A análise da Forma Urbana realizada na presente dissertação baseia-se no método das Unidades USU de Paul Osmond, da escola Conzeniana, cujas principais referências estão apresentadas no seguinte quadro. Quadro 1 Estado da arte da Escola Conzeniana, na Morfologia Urbana Autores da escola germânica da Morfologia Urbana. Influenciaram a obra de M.R.G Conzen e, assim, a definição da escola anglo- Análise da Forma Urbana Autores Referências Contributos J. Stübben W. Geisler O. Schlüter (Stübben, 1890) (Geisler, 1918) (Schlüter, 1899) saxônica. M.R.G Conzen J. Whitehand P. Larkham I. Samuels T. Slater (M. R. G. Conzen, 1960) (M. R. G. Conzen e Conzen, 2004) (Whitehand, 2001) (Whitehand, 2007) (Larkham, 1998) (Larkham, 2006) (Samuels, 1990) (Slater, 1990) K. Kropf (Kropf, 1993) P. Osmond (Osmond, 2008) S. Muratori (Muratori, 1959) G. Caniggia G.L. Maffei A. Aymonino A. Rossi G. Cataldi N. Marzot P. Panerai F. Choay A. Moudon N. Portas M. Teixeira V. Oliveira T. Marat- Mendes R. Da Costa (Caniggia e Maffei, 1979) (Caniggia e Maffei, 1984) (Aymonino, 1975) (Rossi, 1966) (Cataldi et al., 2002) (Marzot, 2002) (Panerai et al., 1999) (Panerai, 2012) (Choay, 1965) (Choay, 1992) (Moudon, 1989) (Moudon, 1997) (Teixeria, 1993) (Oliveira et al., 2011) (Marat-Mendes e Cabrita, 2012) (Ricardo Da Costa, 2006) M.R.G Conzen exportou a tradição germânica do estudo da forma urbana e fundou a escola anglo-saxônica. Nos seus estudos das cidades tradicionais inglesas definiu a Paisagem Urbana, estratificada em períodos históricos, que dividiu em três elementos: uso do solo, tecido construído e o plano da cidade Seguidores da escola Conzeniana do estudo da forma urbana. Compilaram as diversas obras de M.R.G. Conzen e estabeleceram as bases teóricas da escola anglo-saxônica da Morfologia Urbana. Whitehand fundou o UMRG Urban Morphology Research Group Avaliou e comparou as abordagens de Conzen e Caniggia. Base teórica consistente para a divisão da forma construída, utilizada para a subdivisão da forma urbana em Unidades USU de Paul Osmond. Introduz uma visão ecológica com a introdução de novos sistemas de subdivisão da forma urbana que liga à hierarquia da forma construída de Kropf: A hierarquia dos Espaços Vazios, as características geofísicas do terreno, as infra-estruturas urbanas e a decomposição em espaços axiais e convexos. Propõe uma definição mais rigorosa das Unidades USU. Arquitecto italiano. Os seus trabalhos influenciaram profissionais em Itália, o que originou o estabelecimento de uma escola italiana de Morfologia Urbana. Arquitectos, ligados à escola italiana ou Muratoriana da Morfologia Urbana. Deram continuidade aos trabalhos de Muratori no campo da Tipologia e o estudo de tipos de construções urbanas. Autor da escola francesa da morfologia urbana. Definições do Urbanismo Reconhecimento e síntese das abordagens das três escolas da Morfologia Urbana. Autores portugueses com contribuições para o estudo da forma em Portugal. Contribuições significativas para a revista Urban Morphology e para o ISUF. 5

24 O método das Unidades USU de Paul Omond, apresentado no Capítulo 1, possibilita uma ligação entre a análise da Forma Urbana e a avaliação da Sustentabilidade Urbana. O Capítulo 2 corresponde aos fundamentos teóricos da temática da Sustentabilidade Urbana, onde é apresentada uma vasta gama de indicadores, baseada nos trabalhos de Serge Salat. Os principais autores que serviram de referência neste trabalho nas temáticas da avaliação da Sustentabilidade Urbana e nos Consumos Energéticos encontram-se no Quadro 2, a seguir apresentado. Quadro 2 Estado da arte da avaliação da Sustentabilidade Urbana e dos consumos energéticos Avaliação da Sustentabilidade Urbana Autores Referências Contributos P. Wickop S. Pauleit F. Duhme E. Bo hm P. Osmond (Wickop, 1998) (Pauleit e Duhme, 1998) (Bo hm, 1998) (Osmond, 2008) (Osmond, 2010) N. Kohler (Kohler, 2003) N. Salingaros (Salingaros, 2000) (Salingaros, 2005) Definição e aplicação do modelo de Unidades USU. Bases para a definição do modelo de Paul Osmond. Define uma divisão em Unidades USU, sendo uma base para a avaliação do Metabolismo Urbano. Define uma gama de indicadores para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. Define o método dos Fragmentos Urbanos que permite integrar as infraestruturas urbanas no modelo de Unidades USU de Osmond. Defina o modelo matemático que permite o cálculo da Complexidade. O indicador é importante na avaliação da Sustentabilidade Urbana realizada por Salat. S. Salat (Salat, 2011a) Avaliação quantitativa, mensurável, das noções essenciais de urbanismo. P. Pinho P. Ferrão (Pinho, 2011) (Ferrão et al., 2013) Autores portugueses na definição do Metabolismo Urbano Energia S. Salat (Salat, 2011a) (Salat e Bourdic, 2012; Salat e Nowacki, 2009, 2010; Salat, 2008, 2011b) Quantifica diversos parâmetros essenciais para uma cidade sustentável. Oferece uma vasta gama de indicadores, mensuráveis, para cada objecto de estudo da cidade. Apresenta um método simples de avaliação e comparação de diferentes áreas urbanas, em termos da Sustentabilidade Urbana. M. Pinheiro (Ferreira e Pinheiro, 2011; Pinheiro, 2006) Estudo da Sustentabilidade Urbana nos edifícios, com implementação de determinados indicadores. Descrição e avaliação do sistema de certificação energética dos edifícios. C. Ratti K. Steemers J. Chen X. Han O. Mindali (Ratti et al., 2003, 2005) (Chen et al., 2013; Cheng e Steemers, 2011) (Han et al., 2013) (Mindali et al., 2004) Estudos das várias vertentes dos consumos energéticos dentro das áreas urbanas. 6

25 PARTE I Fundamentos Teóricos Capítulo 1. Análise da Forma Urbana 1.1 A forma urbana Definição Na perspectiva de Karl Kropf, do mesmo modo que Goethe estudou o corpo, as células, os tecidos e os órgãos das plantas e animais, os estudos do ambiente construídos ou espaços urbanos também se devem basear nessas substâncias materiais. Aplicados à forma urbana, por exemplo, esses materiais podem ser os edifícios, tijolos e argamassa, madeira, pedra, betão, aço ou vidro. No entanto a forma é o material dentro de um determinado sistema. A forma construída é portanto o material num sistema organizado que é o resultado da escolha humana, escolha essa de usar um material particular para um certo propósito num sítio específico (Kropf, 1993). A forma da cidade pode portanto ser vista de forma segregada e entendida como uma hierarquia de elementos interligados, cujas combinações de elementos de menor nível formam os elementos de maior nível. A visão segregada da forma urbana facilita a comparação e a síntese através de diferentes tipos de investigação e posterior melhor conhecimento do ambiente construído. A consideração de escalas múltiplas de investigação, implicando níveis múltiplos de resolução é uma base lógica para a perspectiva segregada da forma urbana (Osmond, 2008). Serge Salat apoia essa visão segregada (Figura 1), considerando a Morfologia Urbana composta por uma sobreposição de seis estratos que interagem entre si. Figura 1 Representação dos constituintes da Forma Urbana (Salat, 2012, p. 3) Como se pode observar na figura anterior, os estratos correspondem às pessoas e respectivas actividades (Interacções sociais), às redes de ruas e à malha viária da cidade, ao estudo dos lotes e 7

26 das parcelas, à topografia e o relevo do terreno, ao uso dos solos e distribuição das actividades e finalmente a cidade em três dimensões. Tem ainda em conta os factores climáticos e o estudo morfológico do espaço construído (Salat, 2011a). O estudo da forma urbana é caracterizado por diferentes perspectivas ou focos de pesquisa: a forma urbana como a forma do tecido urbano e a forma urbana como a forma dos traçados. A primeira abordagem foi desenvolvida pelas três principais escolas morfológicas, as escolas de arquitectura francesa e italiana e a escola de geografia anglo-saxónica. A segunda abordagem foi desenvolvida pelos geógrafos alemães no período entre as duas guerras. Essas três escolas morfológicas foram reconhecidas oficialmente através das conferências do Seminário internacional da forma urbana (ISUF International Seminar on Urban Form), criado em 1994 (Moudon, 1997, p. 4). Esse seminário tornou a morfologia urbana numa disciplina interdisciplinar e internacional. A Figura 28, apresentada no anexo 1, oferece um esquema cronológico dessas escolas e de alguns autores importantes dentro do estudo da forma urbana. A morfologia urbana é uma área científica multivariada e multidisciplinar. O seu principal objecto de estudo é a análise da forma urbana. As análises morfológicas são baseadas, no seu nível mais elementar, em três princípios: _ A forma urbana é definida por três elementos físicos fundamentais: os edifícios e os seus espaços abertos envolventes, lotes e ruas. _ A forma urbana pode ser entendida em diferentes níveis de resolução. De forma geral reconhecemse quatro: o Edifício/Lote, a Rua/Quarteirão, a Cidade, e a Região (Figura 2). _ A forma urbana pode unicamente ser entendida de forma histórica, desde que os seus elementos constituintes se submetem a transformações e substituições contínuas. (Moudon, 1997, p. 7) Figura 2 Representação esquemática de uma hierarquia da forma urbana, por Moudon (Osmond, 2006, p. 4) A disciplina da morfologia urbana surge no fim do século XIX em resposta aos problemas da era industrial nas cidades da Europa central. Os estudiosos dessa temática procuram estudar formas de proteger as formas tradicionais, enfatizando o seus factores humanos, em oposição às formas modernistas (Figura 3). A desumanização das cidades cresceu com a industrialização [ ] Segundo o Le Corbusier «o edificado deve tornar-se um produto insdustrializado, produzido e fabricado como qualquer automóvel ou ferro de 8

27 engomar» [ ] a divisão das funções na cidade modernista está baseada no modo de produção das máquinas, considerado de igual modo universal [ ] A relação simbólica que uma cultura tem com o seu meio envolvente, a sua capacidade a dar uma ordem e um significado ao mundo são mais importantes que as funções materiais de base. A desumanização das cidades (Salat, 2011a, p. 14 e 15) Figura 3 Forma moderna vs forma tradicional, La ville de 3 millions d habitants do Le Corbusier (Salat, 2011b, p. 19) Escola anglo-saxónica É geralmente denominada como Inglesa ou Conzeniana, apesar de estar lastreada na tradição germânica. A atribuição do título Conzeniana refere-se ao nome de um dos mais ilustres e fundador dessa abordagem: Michael Robert Gunther Conzen. No Reino Unido a morfologia urbana está principalmente incluída no campo de estudo da geografia urbana. Tem uma abordagem estritamente descritiva, analítica e explanatória, com uma completa concentração no estudo da forma urbana. Oferece o mais completo, detalhado e sistemático método tipo-morfolo gico das três escolas (Moudon, 1994). A exploração geográfica das paisagens urbanas foi realizada pelo grupo de pesquisa da morfologia urbana (UMRG Urban Morphology Research Group), sediado no departamento de geografia da universidade de Birmingham. Esse grupo de trabalho foi fundado em 1974 pelo geógrafo Jeremy W.R. Whitehand, que assegurou o legado de Conzen compilando alguns dos seus trabalhos (1981), assegurando assim o desenvolvimento das suas ideias. O grupo aumentou os limites da morfologia urbana dentro da economia urbana, pesquisando as relações entre a cidade, o seu habitat, e as dinâmicas da indústria da construção (Moudon, 1997). No UMRG estiveram vários membros que marcaram a morfologia urbana como Karl Kropf, Peter J. Larkham, Samuels, Keith Lilley ou Slater. Karl Kropf desenvolveu os diferentes níveis de especificação do tecido urbano, descrevendo os elementos constituintes através de diferentes níveis de resolução, e construiu uma hierarquia específica para a forma construída. 9

28 Essa organização permitiu uma maior projecção dos trabalhos desenvolvidos por M.R.G. Conzen, tal como um maior desenvolvimento do estudo da morfologia urbana, e estabeleceu contactos em vários países europeus. Em 1987 apareceu uma publicação bianual sobre morfologia urbana, editada por T. R. Slater: The Urban Morphology Newsletter, que constitui uma das principais publicações para a divulgação dos trabalhos nesse campo de estudos. Tornou-se um importante centro de pesquisa da morfologia urbana, atingindo uma dimensão mundial em 1994 com a fundação do Seminário Internacional da Forma Urbana (ISUF International Seminar of Urban Form). Esta organização internacional reuniu os profissionais da morfologia urbana do mundo inteiro, procurando juntar e partilhar conhecimentos, e avançar na pesquisa e prática da análise da forma urbana. Os membros provêm de diversas áreas de actividade, incluindo arquitectos, geógrafos, historiadores, sociólogos e planeadores. Michael P. Conzen, geógrafo na universidade de Chicago nos Estados Unidos e filho do M.R.G. Conzen, estendeu a tradição Conzeniana para o continente americano. Trabalhou em colaboração estreita com James Vance Jr., da universidade da Califórnia, Berkeley e Deryck Holdsworth, de momento na universidade estatal de Pensilvânia. A vertente americana da escola morfológica britânica foi desenvolvida na década de 1920, em grande parte, de uma forma independente da influência directa europeia. Chamada escola Berkeley foi mais produtiva em pesquisas nas paisagens rurais do que nas urbanas (Conzen, 1978). Na Austrália aparecem contributos nos campos da forma urbana sustentáveis, através de Paul Osmond que focou as suas pesquisas em métodos para avaliar e projectar a forma urbana sustentável. Este autor utilizou e desenvolveu os conceitos da forma construída de Karl Kropf, e das Unidades USU (Urban Structural Units), temática desenvolvida nos capítulos seguintes. Michael Robert Gunther Conzen ( ) nasceu em Berlim e foi estudante do instituto geográfico de Berlim entre 1926 e Ficou muito influenciado pelos trabalhos realizados pelos investigadores alemães, Geisler e Schluter. Formou-se em 1932 e emigrou no ano seguinte para o Reino Unido, fugindo da Alemanha nazi por envolvimento poli tico com a oposição, importando assim os seus trabalhos e a herança alemã da morfologia urbana. Actuou primeiro como planeador, e depois como académico, centrando o seu trabalho no estudo sistemático da forma urbana das cidades. As suas pesquisas são marcadas pela ligação entre a geografia, história e o planeamento e caracterizam-se pelo método morfogenético, a representação cartográfica e a precisão terminológica. A sua obra, A study in town-plan analysis, aplicada em 1960 à cidade de Alnwick permitiu construir as bases para os seus futuros trabalhos como os estudos de Newcastle (1962) e Ludlow (1966, 1975, 1988). Para Conzen tornou-se fundamental o seguimento de uma metodologia para uma completa compreensão do desenvolvimento das actuais paisagens urbanas. Essa compreensão leva à necessidade de conhecer a evolução histórica dos aglomerados urbanos. Este processo começa pelo 10

29 trabalho em tecidos urbanos existentes, seguido da análise de mapas antigos e do estudo de documentos históricos e trabalhos arqueológicos. Conzen enfatizou ainda a importância da representação visual, influenciando assim as representações cartográficas dessa época (Kropf, 1993). O seu método é reconhecido pela inclusão sistemática dos lotes como um elemento primário, ou fundamental, para a análise. Explorou a problemática da gestão da paisagem urbana, sugerindo o uso de análises morfológicas como a base para a tomada de decisões no controlo das mudanças no ambiente construído. O seu trabalho encontra-se na tradição da geografia humana. A abordagem foi histórica e evolucionária, observando a forma da cidade como o resultado da sequência de eventos na sua formação e construção. Esses eventos são vistos sequencialmente como parte do desenvolvimento social e económico do contexto local, regional e nacional, onde a cidade se insere. Conzen procurou explicar a estrutura geográfica das cidades distinguindo de forma implícita os aspectos gerais do ambiente construído: o contexto funcional e os contextos sociais e económicos. As características pertinentes que definem de um modo geral esses aspectos são as relações entre cada pessoa, e entre as pessoas e o ambiente construído (Kropf, 1993). Conzen distingue as características geográficas, temporais, morfológicas e os contextos funcionais, sociais e económicos da cidade. As características geográficas estão associadas ao conceito de Sítio (Site), ou localização da cidade, que correspondem à distinção entre vazios e elementos construídos e à distribuição dos recursos naturais existentes no terreno da cidade. As características temporais, associadas ao conceito de Crescimento (Development), referem-se às transformações da cidade ao longo do tempo nos seus aspectos funcionais, sociais, económicos e morfológicos. Conzen divide essas relações temporais em diferentes períodos, conhecidos como Períodos Morfológicos (Morphologic Periods). Esses períodos correspondem aos períodos de desenvolvimento social e económico que deram origem a mudanças específicas para a cidade (Kropf, 1993). As regiões e as cidades modificam-se em função da sequência e da quantidade dos períodos culturais correspondentes. Cada um desses períodos deixa uma marca distinta na paisagem e pode ser visto como um Período Morfológico. Períodos Morfológicos (M. R. G. Conzen, 1960, p. 7) Os estudos de Conzen são caracterizados por uma vasta gama de conceitos teóricos, que definem várias características dos tecidos urbanos O Ciclo do Lote Burguês (Burgage Cycle) é um preenchimento progressivo dos lotes de origem medieval (Burgages) com edifícios. Esses lotes, com formas cumpridas e estreitas, passam por transformações sucessivas e cíclicas ao longo do tempo, seguindo o desenvolvimento da própria cidade. Esse fenómeno produz densidades crescentes dentro dos lotes, muitas vezes acompanhadas com mudanças dos requisitos funcionais (Whitehand, 2007). As Cinturas Periféricas (Fringe Belts) são o desenvolvimento de Conzen (Figura 4) do conceito de Cintura Stadtrandzone identificado por Herbert Louis (1936) num estudo de Berlim (M. R. G. Conzen, 11

30 1960). Louis observou que o crescimento de uma cidade era realizado através de séries de expansões da área residencial para o exterior, separadas por zonas vazias. Uma Cintura Periférica (fringe belt) tende a formar-se na periferia da cidade durante um período de fraco crescimento, quando os valores do terreno tendem a diminuir. Inclui no interior espaços abertos como parques, campos desportivos, equipamentos públicos e outras instituições (Whitehand, 2007). Existem diversas formas e tamanhos de Cinturas, cujos limites seguem de uma forma geral os limites de zonas rurais. Em comparação com outras áreas residenciais, o tamanho médio dos lotes é maior nestas Cinturas, com menos superfícies não permeáveis e menos cruzamentos de ruas, sendo assim menos permeável ao trâfego rodoviário (Whitehand e Morton, 2003). As Cinturas Periféricas (Fringe Belts) incluem portanto um factor ecológico com maiores proporções de espaços naturais com uma maior cobertura da vegetação e, uma menor densidade de circulação rodoviária (M. P. Conzen et al., 2012). Figura 4 Cinturas Periféricas definidas no estudo de Alnwick de Conzen em 1969 (Kropf, 1993) Dentro dos aspectos referidos anteriormente, Conzen desenvolveu com mais pormenor o aspecto morfológico do ambiente construído, que denominou de Paisagem Urbana (Townscape). Esse conceito corresponde à fisionomia da paisagem urbana e às relações espaciais entre as formas construídas, e engloba a configuração e o arranjo de recursos artificiais dentro da cidade (Kropf, 1993). Conzen reconheceu a divisão tripartida da Paisagem Urbana (Townscape) em Traçado da Cidade (Town Plan), Tecido Urbano (Building Fabric) e Usos do Solo (Land and Building Utilization) (Whitehand, 2001). A Paisagem Urbana (Townscape) refere-se à fisionomia da cidade, mais especificamente à combinação do Traçado da Cidade (Town Plan), Tecido Urbano (Building Fabric) e Usos do Solo (Land and Building Utilization). Paisagem Urbana (M. R. G. Conzen, 1960, p. 3) 12

31 _ Traçado da Cidade (Town Plan): Representação cartográfica bidimensional da cidade, constituído pelas Ruas, os Lotes e os Edifícios. _ Tecido Urbano (Building Fabric): Tecido caracterizando a forma em três dimensões com os edifícios e os espaços vazios envolventes. _ Usos do Solo (Land and building utilization): Conzen classificou o Uso do Solo em diferentes tipos (Figura 5): comercial, retalho, negócios, profissional, industrial, transporte, residencial, entre outros. Os diferentes tipos são diferentes classes de actividade (Kropf, 1993). Figura 5 Uso do solo na cidade de Alnwick em 1964, do estudo de Alnwick de Conzen (Koster, 2004) A obra de Conzen define com mais pormenor o conceito de Traçado da Cidade (Town Plan), sendo a ligação física entre os recursos artificiais e o Sítio (Site) de um lado e, a história da cidade de outro lado (Conzen, 1960). Esse conceito estabelece as características essenciais da forma urbana e representa a relação espacial dos recursos construídos pelos homens. O Traçado da Cidade (Town Plan) pode ser definido como a distribuição espacial dos recursos artificiais dentro de uma área urbana consolidada. Traçado da Cidade (Kropf, 1993, p. 50) O Traçado da Cidade consiste em conjuntos de quatro elementos: Sítio (Site), Sistema Viário (Street System), Padrão de Lotes (Plot Pattern) e Implantação do Edificado (Building Arrangement). _ Sistema Viário (Street System): Traçado das ruas. _ Padrão de Lotes (Plot Pattern): Lotes que se agregam em Quarteirões ou Séries de Lotes (Plot- Séries). Conzen considera cada Lote, ou parcela, como uma unidade de Uso do Solo. O lote está definido como uma parcela do terreno e representa uma unidade do uso do solo, definida por uma organização de bordos na superfície do solo Definição do Lote (Kropf, 1993, p. 54) 13

32 _ Implantação do Edificado (Building Arrangement, ou, Building Pattern): Arranjo espacial dos edifícios dentro da área urbana. Os edifícios individuais são os elementos constituintes da forma urbana (Kropf, 1993). Um critério para a determinação dos diferentes tipos de edifícios é a distinção do Lote Dominante (Plot Dominant) e do Lote Acessório (Plot accessory). A distinção é baseada no uso do edifício e da posição do edifício dentro do lote relativamente à estrada. O Lote Dominante corresponde ao edifício principal, associado ao uso do solo primário (M. R. G. Conzen, 1960), geralmente localizado na fronteira do lote. O Lote Acessório corresponde ao edifício associado ao uso do solo secundário e que geralmente não se situa junto à rua ou à fronteira do lote (Larkham e Jones, 1980). Conzen definiu o conceito de Unidades de Plano (Plan Units) como a combinação dos elementos Sistema Viário, Padrão de Lotes e Implantação do Edificado, que constituem o Traçado da Cidade (Town Plan). Esses elementos agregam-se e organizam-se em diversas combinações, constituindo unidades distintas, com homogeneidade morfolo gica. As Unidades de Plano (Plan Units) são Combinações individualizadas de Ruas, Lotes e Edifícios distintos da vizinhança, único no seu sítio geográfico e tendo uma unidade morfológica e homogénea. Unidades de Plano (Kropf, 1993, p. 59) Numa maior escala do Traçado da Cidade, Conzen identificou Divisões de Plano (Plan Divisions), sendo combinações de Unidades de Plano (Plan Units). Existem diversas Divisões de Plano (Figura 6) que correspondem a Unidades de Plano morfogenético, um plano da região dentro da cidade. Figura 6 Plan Divisions do estudo de Alnwick pelo Conzen em 1969 (Kropf, 1993, p. 528) 14

33 Conzen define outro tipo de unidades morfológicas para a análise da forma urbana, denominado de Regiões Morfológicas (Morphological Region). Essas unidades são combinações e sobreposições dos conceitos de Traçado da Cidade, Tecido Urbano e Usos do Solo. O mapa de Regiões Morfológicas consiste numa sobreposição de diferentes mapas das áreas do Traçado da Cidade (Town Plan), do tipo de edifícios e do Uso do Solo. Mapa de Regiões Morfológicas (Whitehand, 2001, p. 106) Segundo Conzen o culminar do estudo do desenvolvimento de uma área urbana era a divisão dessa área em Regiões Morfológicas (Morphological Regions). O conceito corresponde a uma área homogênea no que diz respeito à sua forma, que a distingue das outras áreas envolventes. O mapa de Regiões Morfológicas é o resultado de um método com vista a esclarecer o desenvolvimento histórico de uma área urbana (Whitehand, 2001). O conceito de Regiões Morfológicas permite distinguir e visualizar determinadas zonas, fixas, dentro de uma mesma forma urbana que apresentem uniformidade e similaridade. Pode variar em escala e, assim, englobar um bairro ou toda a zona da cidade, desde que mantidos similares e uniformes o traçado, o tecido edificado, o uso e a ocupação do solo (M. R. G. Conzen e Conzen, 2004). O passado fornece objectos de estudo para o futuro. Um mapa de Regiões Morfológicas poderá ser aproveitado para as necessidades do planeamento: oferece uma base para enraizar a futura gestão das Paisagens Urbanas no seu desenvolvimento histórico. Região Morfológica (Whitehand, 2001, p. 106) A Região Morfológica é uma área morfologicamente homogénea (em termos de plano / planta de cidade, tecido edificado e uso do solo) e como tal distinta das áreas que a envolvem. Região Morfológica (Oliveira e Monteiro, 2014, p. 106) Ao longo das últimas décadas o conceito foi utilizado em diferentes partes do mundo na investigação morfológica e, em casos excepcionais, na prática de planeamento (Oliveira e Monteiro, 2014; Whitehand, 2009). Em Portugal, Vitor Oliveira refere-se ao conceito de Região Morfológica (Morphological Region) no seu estudo do PDM da cidade do Porto (2014). Nesse trabalho Oliveira estabelece uma distinção entre os conceitos de Zonas, existente no PDM, e de Regiões. Em comparação com as zonas, as regiões implicam uma continuidade física, pelo que duas áreas com características morfológicas semelhantes separadas fisicamente são classificadas como duas regiões distintas (Oliveira e Monteiro, 2014). Em Portugal, o conceito de Região Morfológica de Conzen aproxima-se do conceito das Unidades Tipo- Morfológicas (UTM) Escola italiana A escola italiana caracteriza-se pela preocupação com o futuro das cidades históricas italianas, em particular devido aos efeitos das intervenções modernistas (Rosaneli, 2011). Saverio Muratori, um arquitecto italiano, condenou os efeitos destructivos da arquitectura moderna sobre a cidade. O seu trabalho teve como objectivo desvendar os segredos do que ele considerou a construção de boas cidades. Utilizou a análise da morfologia urbana como um elemento essencial dos seus trabalhos na Universidade de Veneza e inspirou uma escola inteira de arquitectos e teóricos 15

34 em Itália, a escola Muratoriana ou italiana. Na década de 1960, a sua obra influenciou arquitectos franceses (Moudon, 1989). Após a sua graduação, em 1933, absorveu o conceito de arquitetura contextualizada nas aulas dos seus primeiros professores (Fasolo, Giovannoni, Foschini, Calandra e Piacentini) (Cataldi et al., 2002). A partir de 1950, Muratori presidiu ao curso de formação universitário "Caratteri Distributivi degli Edifici", no Instituto Universitário de Arquitectura de Veneza (IUAV), onde destacou a importância de relacionar arquitectura com o seu enquadramento histórico, ou seja, a forma da cidade, para compreender o seu papel em constante mudança e significado (Marzot, 2010). Para atingir esses objectivos, começou uma campanha de levantamento sistemático dos tecidos velhos do arquipélago de Veneza, orientando os alunos em campo, durante mais de quatro anos. Como resultado, publicou Estudos para uma história urbana ativa de Veneza (Studi per una operante storia urbana di Venezia, 1959) (Marzot, 2010). O estudo da cidade de Veneza (1959) foi uma obra muito marcante, onde o conhecimento rigoroso e pormenorizado dos edifícios foi a sua base de trabalho. Considerou os processos de formação e transformação do ambiente construído e as suas necessidades imediatas, em vez de um programa social ou político abstracto. O uso de Tipos é a principal ferramenta para o reconhecimento dos períodos históricos e para a caracterização dos tecidos urbanos. Outra obra importante foi o estudo da cidade de Roma em Nesse estudo apareceu um dos principais discípulos de Muratori, Gianfranco Caniggia. Caniggia continuou a tradição Muratoriana a que denominou de Tipologia Procedural devido ao seu foco em tipos de edifícios que estavam na origem da forma urbana (ver figura no Anexo 2). Tal como Muratori, Caniggia colocou a sua teoria em prática, permanecendo ativamente envolvido na arquitectura e construção ao longo da sua vida (Moudon, 1997). A metodologia desenvolvida nesta escola tem como objectivo identificar e classificar as edificações em Tipos (ver Anexo 2). Nesta abordagem, uma cidade é composta por Tipos Edilícios de base e Tipos Edilícios especializados. Os Tipos Edilícios de base são representados pelas residências, podendo ser multifamiliares ou unifamiliares. Os Tipos Edilícios especializados são aqueles que se diferenciam na malha urbana da cidade por possuírem características mais complexas e apresentarem maiores proporções, como, por exemplo, as igrejas e os palácios, constituindo marcos de referência da cidade (Pereira Costa e Stael de Alvarenga e Safe e et al., 2013). A difusão das ideias de Muratori e da tradição muratoriana expandiu-se a nível mundial com a tradução dos trabalhos do arquitecto Aldo Rossi na década de O seu desenvolvimento inicial teve grande influência do Muratori. Com sucesso conseguiu promover um retorno aos tipos de construção tradicionais, que acendeu um interesse renovado nos centros históricos e promoveu a sua significância na arquitectura. A mensagem de Rossi ecoou para todos os arquitectos britânicos, americanos e franceses (Moudon, 1997). Com a mudança de Muratori para a Faculdade de Arquitectura de Roma em 1960, o arquitecto italiano Carlo Aymonino assumiu o lugar de presidente no Instituto Universitário de Arquitectura de Veneza, onde fundou o Grupo de Arquitectura (Gruppo Architettura, ). Esse grupo promoveu ainda mais o interesse crescente na relação entre arquitectura e a cidade, marcando esse fenómeno em termos de correspondência entre "morfologia urbana e tipologia do edifício" (Marzot, 2010). 16

35 O arquitecto italiano Gianfranco Caniggia deu continuidade à tradição Muratoriana, que denominou de Processo Tipolo gico. O Processo Tipolo gico" é o reconhecimento da existência do tipo e das suas respectivas mudanças consecutivas ao longo do tempo. Processo Tipolo gico (Pereira Costa e Stael de Alvarenga e Safe e et al., 2013, p. 7) Essa classificação deve-se ao facto de a escola Muratoriana focar o seu objecto de estudo nos tipos de edifícios, que considera o elemento de base da forma urbana (Moudon, 1997). O tipo básico é a edificação considerada síntese da cultura local e que pode se reconhecida por meio das suas transformações, todas baseadas num princípio comum, que se amplia ou reduz, mantendo o formato inicial, perceptível através da análise morfológica. Tipo (Pereira Costa e Stael de Alvarenga e Safe e et al., 2013, p. 5) Nos seus trabalhos, Caniggia procurou entender o ambiente construído examinando o processo histórico da sua formação, onde estabeleceu uma distinção entre as relações espaciais e temporais, caracterizadas pelos conceitos de Copresença (Copresense) e de Derivação (Derivation), respectivamente. Segundo Caniggia, a análise da Copresença (Copresence) realiza-se de duas formas. De um lado, a análise é feita entre objectos de uma mesma escala, e de outro lado, entre objectos de diferentes escalas (Kropf, 1993). A análise das relações espaciais, caracterizadas pela Copresença levou à criação de uma hierarquia da forma urbana, divididas em duas escalas que são subdivididas em quatro níveis diferentes (Figura 7): Elementos, Estruturas de Elementos, Sistemas de Estruturas e Organismos de Sistemas. Além da sua própria forma, um objecto também é composto por diferentes partes, sendo cada uma delas objectos individuais, que podem ser observados de acordo com o seu grau independência e complementaridade em relação às outras partes. Cada parte é composta por um número de elementos conectados entre si, que permitem a formação de um organismo. Cada elemento é, por sua vez, um organismo, numa escala inferior. Níveis hierárquicos dos objectos (Kropf, 1993, p. 78) A primeira escala corresponde ao nível dos edifícios individuais. Nessa escala os materiais que constituem os edifícios (tijolos, madeiras...) são considerados como elementos básicos. A estrutura de elementos é a associação desses materiais em estruturas (paredes, pisos interiores, tectos...) que a seguir formam os sistemas de estruturas (divisões, escadas, corredores...) para finalmente formar um edifício, como organismo. O mesmo esquema pode ser aplicado na escala da cidade, onde os elementos básicos são os edifícios, a estrutura de elementos é a associação ou a agregação dos edifícios formando um tecido, o sistema de estruturas é a combinação de tecidos formando regiões ou bairros, e finalmente o organismo formado com a combinações de todos esses elementos é a própria cidade (Figura 7). 17

36 Figura 7 Hierarquia da forma urbana de Caniggia. Adaptado de Kropf (1993) A primeira subdivisão da hierarquia caracteriza os materiais dos edifícios. Caniggia distinguiu esses materiais em tipos naturais e artificiais, e, elásticos e plásticos. A distinção entre materiais elásticos e plásticos é baseada na composição interna e nas propriedades físicas dos materiais (ou da estrutura) quando submetidos a cargas. Especificou três características para a comparação desses dois conceitos: o peso, a dimensão lateral e a relativa agregação e organização dos componentes. Uma estrutura é portanto mais ou menos leve ou pesada, fina ou espessa, agregada ou orgânico (Kropf, 1993). Caniggia estabeleceu o conceito de Nível de Especificidade do tipo de edifícios. Esse conceito permite observar diferentes tipos de elementos em função do grau de pormenor da análise em questão. O nível de especificidade possibilita a investigação da estrutura tipológica, em função de uma gama de intensidades de tipos. É portanto possível limitar um estudo através da distinção entre edifícios comuns e edifícios com funções específicas. Nivel de Especificidade (Caniggia e Maffei, 1979, p. 95; Kropf, 1993, p. 93) 18

37 Os Tecidos são caracterizados por três entidades: o Lote, a Faixa de Lotes (Pertinent Strip) e o Segmento de Rua (Built route). Caniggia distingue dois tipos de tecidos: os tecidos especializados e os Tecidos Básicos (Basic Tissues). O Tecido Básico é constituído por um Segmento de Rua, situado no meio de dois conjuntos de Lotes distribuídos em faixas, ou Faixa de Lotes (Figura 8). Em relação ao conceito de Rua, ou Segmento de Rua (Built Route), Caniggia define os conceitos Nó, Nodal, Pólo e Polaridade, baseados nas posições relativas dos objectos em relação ao eixo da estrada. Um no é qualquer cruzamento de ruas, e um po lo qualquer fim dessa rua, estabelecendo assim graus nodais e de polaridade para pontos ao longo da estrada (Kropf, 1993). A Figura 8, a seguir apresentada, ilustra os conceitos anteriores. Figura 8 Tecido Básico, com duas Faixas de Lotes, de Caniggia (Kropf, 1993, p. 517) Escola francesa Esta escola morfológica tem origem nas reflexões sobre a cidade, nos ramos da geografia e história, de Antoine- Chrysostome Quatremère de Quincy ( ), e da contribuição do sociólogo Henri Lefebvre ( ). Em 1911 é criada a Sociedade Francesa dos Arquitectos Urbanistas (Société Française des Architectes Urbanistes). A partir de 1914, essa sociedade, com o seu presidente Eugène Hénard e o seu secretário-geral Donat Alfred Agache, procura reunir uma documentação técnica e ligar-se com os grupos similares existentes nos outros países. Apareceu oficialmente no fim da década de 1960, altura em que os arquitectos Philippe Panerai e Jean Castex, em parceria com o sociólogo Jean-Charles DePaule, fundaram a escola de arquitectura em Versailles, como parte da dissolução das Belas Artes (Beaux-Arts). Assim como a escola italiana, a escola francesa apareceu em reacção aos resultados da arquitectura moderna. Na altura da criação, a escola beneficiou de um período de debates intelectuais fervorosos sobre a vida urbana, que ultrapassaram o campo da arquitectura, com intervenções do sociólogo Henri Lefebvre e dos historiadores de arquitectura Françoise Boudon e André Chastel (Moudon, 1997). Os arquitectos Philippe Panerai e Jean Castex foram responsáveis por estudos sobre a evolução histórica dos subúrbios de Paris, os estudos da cidade de Versalhes e das bastidas francesas assim 19

38 como a cidade do Cairo, do Egipto. Despertaram de forma significativa para a análise da forma urbana quando tomaram conhecimento dos trabalhos de Saverio Muratori, então desconhecidos em França. Procuram consolidar uma nova disciplina com duplo objectivo: primeiro, uma pesquisa descritiva multidisciplinar do espaço construído a fim de reconhecer os ingredientes de um bom desenho; e, segundo, a identificação e critica de modelos teóricos de desenho urbano enquanto ideias e práticas (Rosaneli, 2011). Ambicionam revelar o impacto das teorias passadas no desenho da cidade, tendo como base de motivação que o presente não se apresenta como uma completa ruptura com o passado (Moudon, 1997). Este grupo de pesquisadores encontrou reconhecimento internacional com a publicação do livro Análise Urbana (1980). 1.2 Hierarquia da forma construída de Karl Kropf Fundamentos teóricos Os trabalhos de Karl Kropf visam a estabelecer uma base consistente para a definição e subdivisão da forma construída, de modo a apoiar as análises de morfologia urbana, com aplicação no planeamento, desenho urbano e prática arquitectónica (Kropf, 1993). As suas pesquisas têm como base quatro obras da morfologia urbana: _ Alnwick Northumberland: a study in town-plan analysis, de M.R.G. Conzen (1960). _ Vários elementos compiladas na obra Urban Landscapes, de Whitehand (1981). _ Composizione architettonica e tipologia edilizia: 1. Leitura dell edilizia di base (Gianfranco Caniiggia e Maffei, 1979) e Composizione architettonica e tipologia edilizia: 2. Progretto nell edilizia di base (Gianfranco Caniiggia e Maffei, 1984). Kropf estabeleceu uma base para uma subdivisão revisitada da forma construída, analisando obras de autores reconhecidos das tradições morfológicas britânica e italiana: M.R.G. Conzen e Gianfranco Caniggia. Procedeu a uma síntese dessas duas abordagens, comparando os diversos aspectos constituintes, e procedeu à sua avaliação através dos critérios de consistência, coerência, especificidade, generalidade e compreensão. A partir dessa síntese introduziu três conceitos: _ Nível de Especificidade (Level of Specificity): Conceito adaptado de Caniggia e representa o grau de pormenor usado na definição de um tipo, dentro de uma mesma escala. Quanto maior for o número de características específicas, na definição de Tipos, mais alto é o Nível de Especificidade. (Kropf, 1993). O nível mais baixo é o Tipo genérico (Edifícios) e o nível mais alto é um Tipo específico e único (Ópera de Sydney) (Osmond, 2008). _ Nível de Resolução (Level of Resolution): Permite a visualização e a comparação de determinadas propriedades numa determinada escala espacial (Osmond, 2008). O nível de resolução corresponde a um nível de complexidade. Nos seus trabalhos, Conzen e Caniggia isolaram as formas de um determinado nível de complexidade, permitindo assim as suas análises da cidade (Kropf, 1993). Elementos da forma construída podem assim ser identificados em diferentes níveis de especificidade, aumentando o nível de resolução das formas que se pretende identificar. Nível de especificidade e nível de resolução (Kropf, 1993, p. 178; Osmond, 2008, p. 59) 20

39 _ Contorno (Outline): Descrição de um objecto em relação à sua forma externa, ou Contorno 3D, independente das suas partes constituintes. Corresponde à noção de Textura (Osmond, 2008). Kropf procedeu à distinção entre Espaço, Tempo e Energia, que correspondem a relações espaciais (formas), temporais (processos) e energéticas (estados), respectivamente (Osmond, 2008). Sendo o seu objecto de estudo a morfologia urbana, Kropf concentra-se em grande parte nas relações espaciais Comparação e síntese dos sistemas de Conzen e Caniggia O trabalho de Kropf consiste na formação de uma base teórica para a forma construída, através da síntese das abordagens de M.R.G Conzen e de G. Caniggia. Segundo Kropf, as subdivisões de Conzen e Caniggia têm uma estrutura similar. Essa similaridade permite obter uma base para a sintetização dos dois autores para se obter uma subdivisão da forma urbana mais consistente e coerente (Kropf, 1993). O método de Conzen, principal representante da Escola Inglesa, é denominado visão ou divisão tripartida. Neste, a paisagem urbana é composta de formas pertencentes a três categorias sistemáticas: o Traçado da Cidade (Town Plan), o Tecido Urbano (Building Fabric), e o Uso do Solo (Land and building utilization). Em qualquer paisagem urbana estas categorias estão intimamente associadas. Enquanto a escola inglesa vê a forma urbana estructurada num sitio natural que a compreende de forma gradual do geral para o particular, a visão da escola italiana estrutura-se do particular para o geral. O ponto comum, das duas abordagens é a noção de um processo formativo e transformativo. Aliado a isto, a noção de estratégia explicativa de que, tudo o que vemos é derivado do que existiu anteriormente. A compreensão do processo resultante de um edifício ou de uma cidade deve-se portanto à investigação da sua formação e transformação (Pereira Costa e Stael de Alvarenga e Netto e et al., 2013). Kropf estabeleceu uma distinção clara entre a forma, a função e a idade dos edifícios, enquanto Conzen e Caniggia associaram a forma com o Uso do Solo (função) e o Período de Origem (Period of Origin), ou Derivação (Derivation), que caracterizem a idade dos edifícios (Osmond, 2008). Segundo Kropf, uma dada forma pode acomodar diferentes usos do solo, que podem ser encontrados em diferentes formas. O Uso do Solo é uma relação entre as pessoas e o ambiente construído, e não uma relação espacial entre elementos construídos. Kropf não definiu o Uso do Solo como característica pertinente na definição da Forma, sendo no entanto um factor importante na explicação dessa mesma Forma. Uso do Solo e Forma (Osmond, 2008, p. 59) De igual modo, as relações temporais do Período de Origem (Period of Origin) não podem ser associadas às relações espaciais da forma. Kropf eliminou portanto esses conceitos como factores de análise da forma urbana. O conceito de Lote é similar nas duas abordagens, permitindo assim relacionar os conceitos de Séries de Lotes (Plot Series) de Conzen e de Faixa de Lotes (Pertinent Strip) de Caniggia (Figura 9). 21

40 Figura 9 Relações entre Quarteirão (a), Série e Faixa de Lotes (b) e tecido Básico/Segmento de Rua (c) (Osmond, 2008, p. 66) Os autores têm abordagens diferentes na definição da Rua. Conzen define a Rua como um espaço entre quarteirões enquanto Caniggia a caracteriza como um objecto distinto. Conzen não se refere à Rua como um objecto específico, que pode ser identificado individualmente, mas como um espaço entre quarteirões. No entanto, é possível definir a Rua como um objecto distinto, tal como Caniggia sugeriu Hierarquia da forma construída A Rua segundo Conzen e Caniggia (Kropf, 1993, p. 194) Kropf distinguiu as classes, as relações e as propriedades dos elementos, considerados ferramentas de análise das áreas urbanas (1993). Para a subdivisão espacial das áreas urbanas Kropf considerou dois tipos de relações: _ Relações entre cada objecto, ou entidades: um edifício pode ser considerado constituído por divisões ou salas, com os seus devidos arranjos. _ Relações em relação ao conjunto: um edifício pode ser identificado como um elemento único em relação a outros edifícios, ou outros objectos como um quarteirão ou as ruas. O ponto de referência da síntese de Kropf é o Lote, enfatizando a sua natureza tri-dimensional e eliminando a consideração do Uso do Solo (Osmond, 2008). A partir da síntese das subdivisões de Conzen e Caniggia, Kropf estabelece uma hierarquia renovada da forma urbana. Essa hierarquia consiste na definição geral da forma e os quatro primeiros níveis de Caniggia (Materiais, Estruturas, Divisões, Edifícios), e considere o nível do Lote de Conzen. A esse nível adiciona um novo nível, constituído pelos conceitos de Séries de Lotes e Quarteirão. Em relação à hierarquia de Caniggia, Kropf adiciona duas subdivisões entre os níveis dos Edifícios e dos Tecidos: os lotes (Fines) e os quarteirões (Sertum). Kropf considera a definição de lote similar nas duas abordagens. Desse modo liga as duas e define os níveis inferiores da hierarquia até ao nível do lote: Materia, Statio, Tectum, Aedes e Fines (Kropf, 1993). Como já foi referido, Kropf cria uma nova subdivisão acima do nível do Lote, que denomina de Sertum (Quadro 3). Esse nível contém os quarteirões e as Séries de Lotes de Conzen, com a associação do 22

41 conceito de Faixa de Lotes de Caniggia. (Osmond, 2008) Além desses conceitos, Kropf junta o nível relativo ao Sistema Viário (Street System) de Conzen, que identifica como uma entidade específica, com uma determinada estrutura e posição. As intersecções e as praças, comuns a duas ou mais ruas, estão de igual modo definidas como entidades individuais. O nível Textus coincide com as Unidades de Plano (Plan Units) de Conzen e o Tecido de Caniggia, enquanto o nível Sedes corresponde às Divisões de Plano (Plan Divisions) de Conzen e o Organismo Urbano de Caniggia. Nessa hierarquia os diferentes elementos da forma urbana podem ser identificados em diferentes Níveis de Especificidade, aumentando o Nível de Resolução das formas que se pretendem identificar. Cada patamar da hierarquia corresponde a um aumento da complexidade e cada elemento em determinado nível é constituído pelos elementos presentes nos níveis inferiores (Kropf, 1993). As mudanças efectuadas por K. Kropf permitem resolver os problemas da junção dos conceitos de Lote e de Faixa de Lotes (Pertinent Strip), na subdivisão de Caniggia, e permite a introdução das Séries de Lotes (Plot Series) de Conzen na hierarquia da forma construída. De igual modo, a definição ambígua da Rua no sistema de Conzen é resolvida. O Quadro 3 ilustra os diversos níveis da hierarquia da forma construída definida pelo Karl kropf. A esses níveis ligaram-se os conceitos de Conzen e Caniggia. Quadro 3 Hierarquia da forma construída de Kropf com ligações a Conzen e Caniggia (Osmond, 2008) Nível de resolução Definição Exemplos Conzen Caniggia Materia Materiais de Construção Tijolo, Betão... Materiais Statio Tectum Elementos estruturais Divisões dos edifícios Parede, Fundação, Cobertura... Quartos ou outras divisões, Caixas de Escadas e Elevadores, Chaminés... Estruturas Divisões/ Quartos Aedes Edifícios Qualquer tipo de edifício Edifícios Edifícios Fines Sertum Textus Sedes Complures Lotes Séries de Lotes/ Quarteirões/ Ruas Tecidos urbanos/ Unidades de Plano Combinação de Unidades de Plano (Textus) Combinação das Sedes Inclui nenhum, um ou um arranjo de edifícios. Segmentos de ruas, intersecções, praças e quarteirões variados Combinação de Séries de Lotes, quarteirões, Ruas... Lote Séries de Lotes Unidades de Plano Divisões de Plano, Núcleo (Kernel), Cinturas Periféricas Faixa de Lotes Tecido Organismo Urbano Como é visível no quadro anterior, cada nível da hierarquia está identificado em latim. A escolha dessa língua permite eliminar qualquer ambiguidade nos termos e conceitos usados. Segundo Kropf, a escolha dos nomes em latim elimina as ambiguidades terminológicas, onde um elemento particular pode pertencer a mais do que um nível (Kropf, 1993). A Figura 10, a seguir apresentada, ilustra quatro exemplos de níveis da hierarquia da forma construída de Kropf. 23

42 Figura 10 Esquema de quatro níveis da hierarquia da forma construída de Kropf: Aedes, Fines, Sertum e Textus (Osmond, 2008, p. 64) Esta figura permite observar a aplicação dos conceitos de Nível de Resolução e de Nível de Especificidade. O esquema a corresponde ao ni vel de resolução Textus, com um nível de especificidade 1, sendo a1 uma Unidade de Plano e a2 uma Rua e uma Praça. O esquema b corresponde ao nível de resolução Sertum, com um nível de especificidade 1, sendo b1 um Quarteirão, b2 um Segmento de Rua e b3 uma Intersecção de Ruas ou uma Praça. O esquema c corresponde ao ni vel de resolução Fines, com um nível de especificidade 2, sendo c1 um Lote com função de Quarteirão e c2 uma Série de Lotes (Plot Series ou Pertinent Strip). O esquema d corresponde ao ni vel de resolução Aedes, com um nível de especificidade 3, onde se pode ver a forma de implantação dos edifícios nos lotes. 1.3 Paul Osmond e as Unidades USU Análise morfológica As pesquisas de Paul Osmond focam-se principalmente em métodos para a avaliação e traçado de formas urbanas sustentáveis. O seu trabalho, An enquiry into new methodologies for evaluating sustainable urban form, tem como objectivo oferecer um sistema morfológico coerente que permite uma avaliação da Sustentabilidade Urbana (Osmond, 2008). Osmond estuda a Sustentabilidade Urbana através da avaliação do Metabolismo Urbano (Urban Metabolism) e da Ambiência Urbana (Urban Ambience). 24

43 Entende-se por Metabolismo Urbano o desempenho ambiental da forma urbana, caracterizado através de reservas e fluxos de materiais e energia. Segundo Wolman (1965), a quantificação das necessidades de materiais e de mercadorias para a realização de tarefas humanas nas cidades, incluindo a remoção e eliminação dos resíduos, é denominado de Metabolismo Urbano (Urban Metabolism). Metabolismo Urbano (Ferrão et al., 2013, p. 420) O conceito de Ambiência Urbana está relacionado com as qualidades físicas e psicológicas do ambiente construído, interpretadas pelas pessoas (Osmond, 2008). O conceito de Ambiência é baseado na premissa de que o conforto, a satisfação e o prazer das pessoas resultam das suas percepções e interpretações do estado físico de um espaço arquitectónico ou urbano. Ambiência Urbana (Osmond, 2007, p. 134) O trabalho de Osmond desenvolve-se em três etapas distintas: 1. Estabelecimento de um sistema rigoroso para a descrição da forma urbana: revisão uma adaptação dos conceitos e do material existente nessa temática. Nessa primeira parte Osmond avalia e desenvolve a hierarquia da forma construída de Karl Kropf (1993), ligando essa divisão da forma urbana a uma hierarquia de espaços abertos e ao conceito das Unidades USU (Urban Structural Units), de Friedrich Duhme e Stephan Pauleit (1998). _ Avaliação e aperfeiçoamento da hierarquia da forma construída de Karl Kropf (1993). _ Avaliação e aperfeiçoamento das Unidades USU. Osmond usa e adapta o sistema da forma construída de Kropf às Unidades USU, introduzindo novos sistemas complementares: _ Técnicas complementares para descrever o sistema rodoviário urbano. O método de análise espacial Space Syntax complementa a análise da rede rodoviária de Kropf. _ Hierarquia paralela dos espaço Vazios, que consiste na introdução dos elementos construídos e não construídos, do critério de Revestimento da Superfície (Surface Sealing), com a distinção entre as superfícies permeáveis e impermeáveis, e a introdução dos atributos da vegetação. _ Inclusão das propriedades geofísicas. Características geológicas, topográficas, climáticas, hidrológicas e do solo. _ Método para incluir as infra-estrutura na descrição das Unidades USU: introdução das redes (eléctrica, água e comunicação) no nível Statio (Elementos Estruturais), para a avaliação do Metabolismo Urbano. _ Construção do sistema final para a descrição e classificação da forma urbana. Definição da hierarquia final da forma urbana que serve de base para a definição das Unidades USU. _ Procedimento para a diferenciação das Unidades USU. 2. Definição de uma metodologia analítica para apoiar a avaliação da forma urbana, em termos do Metabolismo urbano e da Ambiência Urbana. 3. Teste da metodologia proposta no campus da universidade de Sydney (UNSW) e análise dos resultados obtidos. 25

44 O presente capítulo incide em grande parte na primeira etapa da investigação de Osmond, que serve de base para a análise morfológica da cidade de Évora no Capítulo 3. A segunda etapa serve de base para o estabelecimento de parâmetros de avaliação ambiental, desenvolvida no capítulo 2, referente à Sustentabilidade Urbana. A terceira etapa não foi considerada, pois corresponde à aplicação de diversos métodos complexos no campus da universidade de Sydney Avaliação da metodologia de Kropf Osmond identificou algumas ambiguidades no sistema da forma construída de Kropf e, nesse sentido, introduziu algumas modificações, em particular no conceito das Ruas. Segundo Osmond, o sistema de Kropf procede a uma clara distinção entre a forma construída e a forma não construída mas sem, no entanto, oferecer nenhuma orientação relativamente aos parques, jardins e os espaços vazios entre os edifícios. Esses espaços poderiam ser considerados como componentes dos elementos da hierarquia em diferentes níveis. Por exemplo, os jardins poderiam fazer parte de um lote, e um parque urbano poderia ser uma parte de uma Unidade de plano (Plan Unit) (Osmond, 2008). Nesse sentido, Osmond estabeleceu uma hierarquia paralela à da forma construída, não evidenciada pelo sistema de Kropf, denominada de hierarquia dos espaços abertos. A hierarquia da forma construída de Kropf junta as Séries de Lotes (Plot series) e os Quarteirões no mesmo nível de resolução Sertum. No entanto essas entidades têm relações de dependência, em níveis diferentes. De facto, um quarteirão pode conter várias Séries de Lotes (Figura 9). Nesse sentido a hierarquia de Osmond divide o nível Sertum (Séries de Lotes/Quarteirões/Ruas) de Kropf em dois novos níveis: as Séries de Lotes e num nível superior os Quarteirões, junto com os segmentos de Ruas, intersecções e praças (Osmond, 2008). A Rua é portanto identificada como um elemento específico e determinado dentro do sistema hierárquico de Osmond. Nesse sistema, o método Space Syntax oferece um método de descrição da rua em termos da sua posição no espaço e complementa a rede rodoviária de Kropf com os conceitos Segmentos, Intersecções e Praças. Os níveis de resolução da hierarquia de Kropf Materia, Tectum, Aedes e Fines mantiveram-se no sistema de Osmond como Materiais, Salas/Divisões, Edifícios e Lotes. No nível Statio (Elementos Estruturais) introduziu o conceito de Redes (eléctrica, água e comunicação) para a avaliação do metabolismo urbano. Osmond considera os níveis Sedes e Complures ambíguos, pelo que não os considerou relevantes para a estrutura das unidades USU. Considerou com maior interesse os níveis Sertum (Séries de Lotes/Quarteirões/Ruas) e Textus (Tecidos/Unidades de Plano). No âmbito da morfologia urbana, o nível Textus (Figura 11) é equivalente à Unidade USU. 26

45 Figura 11 Adaptação do Nível Textus da hierarquia de Kropf em Unidade USU de Osmond. Figura adaptada da página 77 da tese de Osmond (2008) As Unidades USU de Paul Osmond Definição O conceito de Unidade USU (Urban Structural Unit) foi desenvolvido por Friedrich Duhme e Stephan Pauleit (1998), com o objectivo de pesquisar a prática da ecologia urbana, o planeamento e o traçado urbano. A primeira aplicação a larga escala deste conceito foi realizada na cidade alemã de Leipzig (1998). Segundo Böhm, o conceito de Unidade USU é baseado na premissa da existência de ligações casuais entre a estrutura física de uma área urbana e as suas características e funções ecológicas e sociais. Conceito de Unidades USU (Bo hm, 1998, p. 442; Osmond, 2008, p. 76) Existem uma variedade de aplicações das Unidades USU no âmbito da Ecologia Urbana. Por exemplo, a metodologia foi utilizada para apoiar, com uma vertente ecológica, o planeamento urbano (Wickop, 1998), investigar a hidrologia urbana (Pauleit e Duhme, 1998), optimizar as estratégias de gestão dos resíduos (Schiller, 2003) e, modelar os impactes ambientais da procura imobiliária (Deilmann, 2004). As Unidades USU consistem em áreas homogéneas em relação ao tipo, densidade e arranjo da forma urbana e dos espaços abertos, que delimita configurações distintas do ambiente construído (Pauleit e Duhme, 1998). Essa homogeneidade e a uniformidade da fisionomia de cada unidade são as bases para a distinção de cada unidade. As Unidades USU estão baseadas na premissa de que áreas caracterizadas por densidades urbanas, fisionomias e usos similares, podem ser comparadas nas suas configurações, em termos dos seus atributos ecológicos e de espaço vazio. Unidades USU (Schiller, 2003, p. 776) Os autores Pauleit e Duhme (1998), Wickop (1998) e Böhm (1998) referem os conceitos de Homogeneidade Fisionómica e de Uniformidade como caracteri sticas pertinentes na distinção das Unidades USU. 27

46 As Unidades USU são definidas como áreas caracterizadas por uma Homogeneidade Fisiono mica, distinguidas dentro da zona construída por uma disposição característica dos edifícios e dos espaços abertos. Defnição de Unidades USU (Wickop, 1998, p. 50) No entanto na primeira aplicação a larga escala do método, em Leipzig, as variáveis usadas para diferenciar essas unidades incluíram o Uso do Solo e a Idade dos Edifícios, tal como a densidade, a estrutura dos elementos da forma construída e dos espaços verdes, e o conceito de Revestimento da Superfície (Surface Sealing) (Osmond, 2008; Wickop, 1998). Osmond refere o facto dos atributos do Uso do Solo e da Idade dos Edifícios não coincidirem com atributos da forma, o que compromete a consistência na identificação das Unidades USU e limita significativamente a comparação dos resultados analíticos transversalmente e entre cidades de diferentes partes do mundo (Osmond, 2008). Nesse sentido, não foram considerados para a divisão em questão, podendo ser relacionados depois da divisão com Unidades USU. As principais diferenças entre o sistema de Kropf e as Unidades USU são a inclusão, no processo de delimitação das unidades, da estrutura dos elementos construídos e não construídos, e do critério ecológico Revestimento da Superfície (Surface Sealing) (Osmond, 2008). Além desses novos parâmetros, Osmond também juntou a análise da Rua pelo método Space Syntax e a inclusão das infraestruturas urbanas (redes de abastecimento de água, eléctrica...). A Figura 12, a seguir apresentada, permite vizualizar essas diferentes componentes de uma Unidade USU. Figura 12 Componentes da Unidade USU (Osmond, 2011, p. 99) 28

47 Hierarquia dos Espaços Abertos A hierarquia dos espaços abertos é uma divisão paralela e complementar da divisão revisitada da forma construída de Kropf. Osmond estabelece uma hierarquia dos Espaços Abertos (Quadro 4) como um instrumento adicional para a análise da forma urbana e, em particular, para a identificação das Unidades USU (Osmond, 2008). A hierarquia permite integrar elementos ecológicos na análise da forma urbana, tais como as zonas naturais e zonas verdes em geral e, os elementos da vegetação e dos elementos de menores dimensões (mobiliário urbano). Um factor significativo para definição dos Espaços Abertos e, portanto, para a delimitação das Unidades USU é o critério Revestimento da Superfície (Surface Sealing), que caracteriza o revestimento dos solos de cada unidade através do respectivo grau de impermeabilidade. Segundo Wickop (1998), a percentagem de Revestimento da Superfície (Surface Sealing) dentro de uma Unidade USU está directamente relacionada com a estrutura construída e a percentagem de áreas verdes da respectiva área urbana. Tendo em conta esse critério, Osmond divide o revestimento dos terrenos em superfíceis permeáveis e não permeáveis, e massas de água. Os níveis hierárquicos dos Espaços Vazios são apresentadas no seguinte quadro. Quadro 4 Hierarquia dos Espaços Vazios, adaptado de Osmond (2008) Nível Designação Exemplos 1 Matriz dos Espaços Vazios Espaço Vazio geral Superfícies pavimentadas Superfícies não pavimentadas Massas de Água Estrutura Vegetal Elementos construídos menores Espécies Vegetais Materiais de Construção Rua, Caminho, Estacionamento Parque, Jardim, Lote vazio Lago, Canal Árvore, Arbusto, Relva Equipamento Urbano Betão, Tijolos, Madeira A estrutura vegetal, contida no nível 3 da hierarquia (Quadro 4), está de forma geral relacionada com as superfícies não pavimentadas e, ocasionalmente, com os corpos de água. A estrutura vegetal é uma característica pertinente na identificação das unidades USU (Osmond, 2008). Os elementos construídos menores relacionam-se, em grande parte, com as superfícies pavimentadas e, em certos casos, com as superfícies não pavimentadas e os corpos de água Características geofísicas Os atributos geofísicos do terreno devem ser incluídos na classificação geral da forma urbana, tal como a vegetação. No entanto não é possível desenvolver de forma prática uma hierarquia como a dos espaços abertos, pelo facto de as características desses atributos (topografia, clima, hidrologia) serem entidades não discretas tal como edifícios. Essas entidades mudam significativamente as suas características físicas ao longo do tempo segundo o estabelecimento e desenvolvimento da cidade (Osmond, 2008). 29

48 Os atributos mais usados e facilmente reconhecidos do terreno são a forma do terreno, os tipos de solo e a vegetação. Esses três atributos reflectem directamente qualquer alteração humana do terreno em questão. À excepção da forma do terreno, que muda bastante na microescala da observação, as características geofísicas não são determinantes na distinção entre Unidades USU (Osmond, 2008) Inclusão das infra-estruturas Segundo Osmond, o modelo de Fragmento Urbano (Urban Fragment) (Kohler, 2003) oferece um sistema prático de avaliação dos fluxos de materiais e de energia. Um Fragmento Urbano pode ser caracterizado pela sua coerência arquitectónica, morfológica ou sociológica. A área contém uma gama de funções internas claramente diferentes das restantes na sua envolvente (Osmond, 2008, p. 84; Ruelle et al., 2003, p. 4). O modelo de Kolher divide o ambiente construído em três classes: Edifícios, Infraestruras e Superfícies Exteriores. As infraestruturas correspondem aos nós e aos segmentos das redes de abastecimento urbanas (água, luz...). O modelo de Fragmento Urbano (Urban Fragment) permite portanto incluir os elementos das infraestruturas urbanas na análise da forma urbana. De facto, as hierarquias da forma construída de Kropf e dos Espaços Vazios não consideram esses elementos. O modelo oferece um sistema prático de avaliação dos fluxos de materiais e energia (Osmond, 2008), criando assim uma base para a avaliação do Metabolismo Urbano Sistema hierárquico de Osmond A hierarquia da forma construída é adaptada no nível Sertum de Kropf, que Osmond divide em duas novas subdivisões: as Séries de Lotes e, acima desse nível, os quarteirões associados aos segmentos de rua, as praças e as intersecções. A Rua é definida como elemento individual dentro da hierarquia de Osmond, com características próprias definidas em diferentes níveis de resolução (Estruturas e Materiais constituintes). A hierarquia da forma construída está ligada às infraestruturas urbanas, que incluem os segmentos e as junções das diferentes redes de abastecimento, constituídos pelos seus respectivos bordos e nós, estruturas e materiais. A hierarquia da forma construída está relacionada, de forma indirecta, à hierarquia dos Espaços Vazios através da divisão referente à rua. De facto, os segmentos da rua, as praças e as intersecções são, de forma geral, superfícies pavimentadas, ou superfícies não permeáveis, caracterizadas na hierarquia dos Espaços Vazios. De igual modo, a decomposição do espaço em mapas convexos e axiais, usando o método Space Syntax, permite relacionar as hierarquias da Forma Construída e dos Espaços Vazios através da relação dessa hierarquia complementar com a divisão relativa à rua. As características geofísicas do terreno podem ser sujeitas a alterações humanas ao longo do processo de urbanização, sendo assim independentes do conjunto de hierarquias do sistema de Osmond. As alterações humanas do terreno são caracterizadas através dos parâmetros da forma do terreno, dos tipos de solo e da vegetação (Osmond, 2008). A forma do terreno e a estrutura vegetal são características determinantes na distinção entre unidades. 30

49 Os tipos de estrutura vegetal são frequentemente associados a tipos específicos de forma construída, em paisagens urbanas e nos jardins e logradouros privados (Osmond, 2008). O sistema de análise da Forma Urbana de Osmond, descrito anteriormente está ilustrado a seguir na Figura 13 e no Anexo 3. Figura 13 Sistema final de Osmond, adaptado de Osmond (2008) Na figura anterior, observa-se a hierarquia da forma construída de Kropf (Vermelho), as infraestruturas urbanas (Laranja), a hierarquia dos Espaços Vazios (Azul), as características geofísicas do terreno (Verde) e a decomposição em espaços convexos e axiais (Rouxo) Procedimento para a diferenciação das Unidades USU De forma geral as Unidades USU distinguem-se segundo dois critérios estruturais: a Intensidade Urbana e a Configuração do tecido urbano. O critério de Intensidade Urbana caracteriza-se pelas distinções entre a forma construída, os Espaços Vazios e a cobertura vegetal, as superfícies permeáveis e não permeáveis, e a altura e o volume dos edifícios. A Intensidade é uma característica pertinente na definição das tipologias e do Metabolismo Urbano (volume ou peso dos materiais de construção por unidade de área) de uma área urbana (Osmond, 2008). 31

50 A Configuração do tecido urbano é outro critério na distinção das Unidades USU, e é caracterizado pelas orientações das ruas, dos edifícios e da estrutura vegetal de cada unidade. As disposições dos segmentos e das intersecções de ruas têm no Metabolismo Urbano (orientação solar e fluxos humanos), e permite uma diferenciação mais pormenorizada das unidades (Osmond, 2008). Tendo em conta esses dois critérios, Osmond procede à diferenciação das Unidades USU considerando cinco aspectos do sistema hierárquico da forma urbana, ilustrados na Figura 14 a seguir apresentada. Figura 14 Classes para a diferenciação das unidades USU, adaptado de Osmond (2008) Os cinco aspectos evidenciados na figura anterior são os seguintes: 1. Relação entre os Espaços Vazios e a Forma Construída: extensão e organização do Espaço Vazio, e a sua divisão em Superfícies Pavimentadas e não Pavimentadas e, as massas de Água existentes. 2. Configuração dos Quarteirões, dos Segmentos de Rua, das Intersecções e das Praças: tipo, número, organização e relações individuais entre cada Quarteirão, Segmento de Rua, Intersecção e Praça. 3. Cobertura e Estrutura Vegetal. 4. Limite tridimensional do Edifício. 5. Topografia, indirectamente. De salientar que esse procedimento de diferenciação não define lotes ou edifícios isolados como Unidade. 32

51 1.3.6 Síntese da metodologia de Unidades USU A divisão de uma área urbana em Unidades USU considere as hierarquias da forma construída e dos espaços vazios, as infraestruturas urbanas e, de forma indirecta, as características geofísicas. O mapa de Unidades USU não considere o uso do solo. Esse parâmetro corresponde a uma relação funcional específica entre as pessoas e a forma urbana. Desse modo, o uso do solo não descreve a forma (Osmond, 2008). A descrição de uma cidade através de um plano de Unidades USU complementa um plano tradicional dos usos do solo. As configurações da rede rodoviária, geralmente inconsequente na perspectiva dos usos do solo, permite neste caso uma diferenciação mais pormenorizada das unidades, em particular nas áreas residenciais. A Unidade USU é concebida como uma matriz física (forma e espaço) apropriada para os fluxos funcionais (material, energia e informação) dinâmicos que caracterizem a cidade (Osmond, 2008). Os fluxos podem ser observados através do conceito de Intensidade Urbana, relacionado a cada unidade. De facto, quanto maior a Intensidade da área, maior o número de fluxos e de trocas relacionados com essa área, caracterizando desse modo o respectivo Metabolismo Urbano. Uma planta de Unidades USU fornece uma planta de Intensidade da zona de estudo. A Intensidade Urbana é inversamente proporcional à extensão dos Espaços Vazios. Uma planta de Unidades USU fornece plantas dos Espaços Vazios e da Vegetação, com a presença de jardins e outras áreas naturais, fornecendo um quadro para uma avaliação mais detalhada das qualidades naturais e dos ecossistemas da zona de estudo, caracterizado assim a ecologia da área (Osmond, 2008). O parâmetro de superfícies não permeáveis, determinante na diferenciação das Unidades USU, permite a referida análise ecológica da área, e pode ser utilizado para a avaliação do Metabolismo Urbano. Um exemplo dessa observação metabólica é a análise da hidrologia dentro da área em questão, através dos ciclos da água da chuva. Quanto maior a superfície permeável da unidade ou da área em estudo, maior as infiltrações de água no solo e portanto, maiores são os benefícios para o ambiente. O conceito de Ambiência Urbana (Urban Ambience), relacionado à percepção do espaço pelos habitantes, é um critério subjectivo e de difícil análise. Uma percepção positiva de um determinado ambiente urbano pode estar associado à presença de zonas verdes ou outros espaços abertos, características identificadas pela planta de Unidades USU. Osmond analisa os conceitos de Ambiência Urbana e Metabolismo Urbano através de diversos parâmetros, determinados a partir de métodos analíticos complexos. 33

52 Capítulo 2. Sustentabilidade Urbana 2.1 Definição Osmond estabelece diferentes aspectos para a definição do desenvolvimento sustentável. O desenvolvimento é qualitativo e não se baseia no crescimento quantitativo, que está sujeito a limites termodinâmicos finitos. Esse desenvolvimento considere a conservação e o aumento dos recursos naturais que não podem ser substituídos, a equidade social na melhoria da qualidade de vida e, o reconhecimento, o desenvolvimento e a diversidade cultural como questão central no processo de adaptação sustentável (Osmond, 2008; Pereira, 2014). Segundo Coomer (1979), a sociedade sustentável é aquela que vive dentro dos limites auto-perpetuados do seu ambiente. A sociedade... não é uma sociedade de "não crescimento"... É em vez disso, uma sociedade que reconhece os limites do crescimento e procura formas alternativas de crescimento. Desenvolvimento Sustentável (Pinheiro, 2006, p. 85) O desenvolvimento sustentável é caracterizado por três áreas: o ambiente, a sociedade e a economia (Pinheiro, 2006). O desenvolvimento sustentável é um desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazerem as suas próprias necessidades Desenvolvimento sustentável (Brundtland, 1987) A análise da sustentabilidade urbana permite observar a cidade como um ecossistema urbano, cuja existência é sustentada pelos seus diversos ciclos e sistemas: pessoas, bens, energia, etc. O conceito de sustentabilidade procura optimizar esses ciclos e estuda soluções de forma a diminuir os diversos fluxos externos da área em questão (Inputs e Outputs) e criar e maximizar os ciclos internos. Essa problemática intitula-se de Metabolismo Urbano (Figura 15). O Metabolismo Urbano é um conceito-chave dentro da disciplina de ecologia urbana que compara os fluxos de energia e materiais dentro e fora das cidades e a transformação e acumulação de energia e materiais dentro das cidades (Osmond, 2008). Metabolismo Urbano é o estudo dos fluxos de materiais e energia originados de actividades socioeconómicas urbanas e de processos naturais regionais e globais. A caracterização destes fluxos e as relações entre as actividades urbanas antropogénicas e os processos e ciclos naturais definem a evolução da produção e do consumo urbano. Metabolismo Urbano (Fernández, 2014) Vários factores influenciam o metabolismo das cidades. A forma urbana, incluindo densidade e morfologia, e a evolução da tecnologia dos transportes pode influenciar tanto os fluxos de energia e dos materiais (Salat, 2011a). Cidades de baixa densidade têm maiores necessidades de energia de transporte per-capita do que cidades compactas. O clima também tem um impacto sobre o metabolismo, por exemplo, cidades com climas continentais interiores irão gastar mais energia para o aquecimento no inverno e para a refrigeração no verão do que aquelas com climas temperados. A aplicação da tecnologia, o uso 34

53 adequado da vegetação e de políticas, tais como códigos de construção e os custos de energia também podem influenciar o consumo de energia (Kennedy, 2007). O conceito de Intensidade Urbana pode ser utilizado de uma perspectiva metabólica quantitativa como o volume ou o peso dos materiais de construção por unidade de área (Osmond, 2008). Figura 15 Cidades como ecossistemas, Girardet, 1990 (Van Bohemen, 2012, p. 48) Osmond define o modelo de Unidades USU com o objectivo de avaliar a sustentabilidade da forma urbana através dos conceitos de Metabolismo Urbano, referido anteriormente, e Ambiência Urbana (Urban Ambience) que pode ser relacionado com a Ecologia Urbana. A Ambiência Urbana corresponde às qualidades físicas e psicológicas reconhecidas pelas pessoas num determinado espaço urbano. Influência da morfologia urbana na sua ambiência: largura da rua, altura, tipo, cor de fachada dos edifícios que definem seu perfil, presença de arborização e formas de uso de seus espaços (...) Repensar a ambiência urbana é reflectir sobre a qualidade de vida na cidade perante as actuais condições de crise global e local de maneira diferente à dos anos de Ambiência Urbana (Mascaró e Mascaró, 2009, p. 1) A ecologia urbana, uma disciplina relativamente recente, estuda e monitoriza os ecossistemas urbanos (factores que permitem às plantas e animais selvagens sobreviverem em ambientes edificados, efeitos dos padrões de desenvolvimento urbano nas condições ecológicas) e tenta definir as condições favoráveis ao desenvolvimento de comunidades mais saudáveis e melhor geridas. Ecologia urbana (DGOTDU, 2011) 35

54 Serge Salat procurou avaliar a sustentabilidade urbana ligando a forma urbana aos consumos energéticos. A morfologia urbana tem o potencial de diminuir para metade as emissões energéticas e de carbono. É uma alavanca para cidades mais sustentáveis no futuro. Morfologia urbana e a sustentabilidade (Salat, 2011b) Salat defende as cidades mais compactas e com edifícios de média altura como cidades mais sustentáveis pelo facto de necessitarem de menos energia para o seu funcionamento, em particular no domínio dos transportes, mas também nas necessidades de aquecimento e de refrigeração dos edifícios. Nesse sentido, defende a cidade tradicional em comparação à cidade moderna como sendo mais sustentável, pois mais compacta e humana. As densidades iguais ou superiores às das gigantescas formas modernistas podem ser atingidas com formas tradicionais de desenvolvimento à volta de pátios ligados por uma rede de ruas finas, densas e apertadas. Formas tradicionais vs Formas modernas (Salat, 2011a, p. 424) Cidades de baixa densidade têm maiores necessidades de energia de transporte per-capita do que cidades compactas. O clima também tem um impacto sobre o metabolismo, por exemplo, cidades com climas continentais interiores irão gastar mais energia para o aquecimento no inverno e para a refrigeração no verão do que aquelas com climas temperados (Kennedy, 2007). Segundo Osmond, a intensidade dos materiais artificiais e os fluxos de energia aumentam com a intensidade da forma construída (Osmond, 2008). Essa ideia vai ao encontro do trabalho de Serge Salat. As duas abordagens procuram avaliar a Sustentabilidade Urbana através da selecção de parâmetros pertinentes, posteriormente aplicados às áreas urbanas seleccionadas. A selecção desses parâmetros visa a quantificação de indicadores para a avaliação e comparação de determinadas características de zonas urbanas. Osmond selecciona as zonas urbanas com base no conceito de Unidades Morfológicas ou Unidades USU, apresentado anteriormente, dentro das quais aplica métodos analíticos para a quantificação dos parâmetros. Salat determina áreas quadradas nas diferentes cidades dentro das quais quantifica indicadores que permitem quantificar e comparar as cidades em relação à Sustentabilidade Urbana. Os diversos parâmetros propostos pelos dois autores para a análise da Sustentabilidade Urbana são apresentados a seguir. 2.2 Parâmetros de avaliação Na sua tese, Paul Osmond destacou sete parâmetros pertinentes para a avaliação da Sustentabilidade Urbana, subdivididos em diferentes categorias: _ Diversidade (Diversity) - (Visual, Configurational, Biological, Geophysical): Diversidade de elementos, classes e relações, da forma construída e diversidade sociocultural. _ Permeabilidade (Permeability) - (Visual, Physical) e Legibilidade (Legibility) - (Informational, Configurational): A Permeabilidade é a conectividade física e visual de um 36

55 ambiente urbano enquanto a Legibilidade é a extensão do ambiente urbano, perceptível e compreensível pelo utilizador. _ Resiliência (Resilience) - (Durability, Flexibility, Adaptability, Redundancy): Capacidade de um sistema urbano para ajustar-se à alteração das condições externas ou internas, mantendo os atributos funcionais e estruturais do núcleo. Esse parâmetro permite entender a capacidade de reacção da cidade face às condições futuras, nomeadamente às mudanças climáticas. _ Eficiência (Efficiency) (Material Flows, Energy flows, Water Flows, Human Flows, Ecossystem Services): Medida em que a actividade metabólica e económica maximiza resultados benéficos, reduzindo produções de energia e de materiais. _ Estímulos (Stimulance) (Sonic, Optic, Microclimatic): Aspectos sensoriais do ambiente urbano (luz, som, cheiro...) que estimulam uma resposta fisiológica ou psicológica do observador. _ Intensidade (Intensity): Articulada-se em termos de compacidade, densidade e escala e é identificada de forma importante em toda as estruturas de traçado urbano analisada por Osmond. (Osmond, 2008) Esse indicador é considerado no processo de diferenciação das Unidades USU. Serge Salat estabelece um sistema de indicadores com o objectivo de caracterizar a estrutura, o metabolismo e os fenómenos do tecido urbano (Salat, 2011a). Este sistema consiste numa primeira fase à escolha das diversas temáticas para a análise pretendida (Figura 16). De seguida, as temáticas em questão são subdivididas, segundo a respectiva ligação de cada indicador, a uma das três componentes da visão tripartida da Sustentabilidade de Salat (Forma Urbana, Ambiente, Sócio- Económico). Esta abordagem é caracterizada com mais pormenor através dos tipos de indicadores (Figura 16) e, finalmente, são consideradas as relações entre as diferentes escalas dentro das quais a análise pode ser realizada. Figura 16 Tipos de indicadores e temáticas da análise de Serge Salat (Salat, 2011a, p. 485) As duas abordagens diferenciam-se no método de quantificação e na posterior aplicação dos indicadores escolhidos. O trabalho de Osmond define Unidades USU, homogéneas na forma, dentro da cidade. Dentro dessas unidades são determinados diferentes parâmetros através de métodos 37

56 analíticos: Space Syntax, Spherical projection/hemispherical photography, Material flow analysis (MFA)/Material intensity per unit service, Microclimate modelling, entre outros métodos. Salat determina seis temáticas para a análise da Sustentabilidade Urbana, definidas por seis tipos principais de indicadores (Figura 16). Os seus trabalhos consistem em comparar diferentes zonas urbanas, tradicionais e modernas. Na maior parte dos casos, a comparação entre as cidades é feita definindo quadrados tipos, com 400 metros de lado por exemplo, dentro dos quais são calculados diversos indicadores. Os dois autores apresentam algumas semelhanças na escolha dos indicadores para a análise da Sustentabilidade Urbana. Observa-se a relação directa entre os indicadores de Diversidade e de Intensidade (Diversity e Intensity). Dentro da Diversidade Salat distingue o conceito de Complexidade. Esse conceito é baseado na teoria Fractal dos tecidos urbanos desenvolvida por Nikos Salingaros (Salingaros, 2000) e na teoria de Shannon (Shannon Entropy, 1948). Segundo o mesmo autor, é possível minimizar as necessidades energéticas maximizando a complexidade e a entropia, e assim quantificar o consumo energético que não foi desperdiçado devido ao efeito da Complexidade. A Complexidade é um dos apectos essenciais da cidade sustentável, caracterizando a eficácia energética, a diversidade, a distribuição espacial e a mixidade dos tecidos urbanos. A Complexidade está portanto ligada à Diversidade e à Distribuição Espacial de Salat, ligando os conceitos de Diversidade, Permeabilidade e Eficiência de Osmond. De salientar a ligação da Complexidade com o conceito de Resiliência de Osmond. De facto, um tecido urbano que evoluiu e se diversificou ao longo do tempo apresenta uma maior Resiliência, ou seja, uma melhor resposta a possíveis mudanças externas. A Intensidade permite medir e quantificar a Densidade e a concentração de um tipo de objecto numa determinada escala (Salat, 2011a). Esse parâmetro também inclui o conceito de Compacidade. A fórmula da Compacidade Volúmica de Salat consiste na relação entre a área das fachadas dos edifícios e os seus respectivos volumes. Esse indicador permite avaliar o grau de perdas térmicas através das fachadas, oferecendo assim um meio de identificar possíveis necessidades para o aquecimento ou arrefecimento dos edifícios. O indicador é constituído por um factor de tamanho e um factor de forma adimensional, como o indica a seguinte fórmula. C = Si Vi = 1 Si = α Cadim. ( Vi) 1 3 ( Vi) 2 (1) 3 A componente adimensional do factor de forma permite comparar a compacidade de diferentes áreas urbanas, eliminando o efeito da altura dos edifícios (Salat, 2011a). Quanto mais baixo o rácio, mais alta a compacidade. A gama de indicadores definidos por Salat está apresentada nos quadros a seguir. 38

57 Quadro 5 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (1) (Salat, 2011a, pp ) Temática Uso do Solo Mobilidade Tipo Indicador Intensidade Diversidade Intensidade Conectividade Proximidade Diversidade Nome Indicador Densidade Populacional Fórmula Unid. Hab/m2 Aconstrução Índice de Utilização - Atotal Densidade nºfogos fogos/m2 Habitacional Aotal Densidade de Emprego Coeficiente de Ocupação do Solo Intensidade de parcelas Diversidade de tamanho das parcelas Diversidade do Uso do Solo Diversidade do uso das parcelas Superfície ocupada por Ciclovias e Passeios Superfície ocupada pela Rede Rodoviária Proporção de Via dedicada a Transportes Públicos Conectividade da rede de Ciclovias e Passeios Conectividade da Rede Rodoviária Número Ciclomático para a Rede de Ciclovias e Passeios Número Ciclomático para a Rede Rodoviária Distância Média entre Intersecções (Ciclovias e Passeios, e/ou Ruas) Proporção da População a mais de 300m dos Transportes Públicos Número de Modos de Transportes Públicos acessíveis a menos de 300m 1 cat População Atotal nºempregos Atotal Aimplantação Atotal cat nºparcelas Atotal Stot. isim [1 A 1 cat 1 cat [1 Si 2 Si obj] cat 1 cat [1 Si 2 Si obj] Área das ciclovias e passeios Atotal Área da rede rodoviária Atotal Área dos transportes públicos Atotal nºintersecções Atotal nºintersecções Atotal μ = L N ] (L: nº ligações ; N: nº nós) empregos/ m2 % Parcelas/ m % % % nºintersec/ m2 nºintersec/ m2 μ = L N Valor médio da distância entre duas intersecções na zona de estudo População a mais de 300m Atotal - m % Complexidade Fractalidade da Rede Viária cat 1 ni xim [1 cat A i=1 2 ] - 39

58 Quadro 6 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (2) (Salat, 2011a, pp ) Temática Água Biodiversidade Equidade Economia Tipo Indicador Intensidade Intensidade Conectividade Distribuição Intensidade Diversidade Intensidade Diversidade Proximidade Distribuição Complexidade Nome Indicador Fórmula Unid. Intensidade Hídrica Impermeabilidade do Solo Intensidade do Tratamento da Água Eficiência do Uso da Água Acessiblidade e Água Potável Proporção de Superfícies Agrícolas Proporção do Tecido Verde Conectividade do Edificado Distribuição de Espaços Verdes Proporção de Empregos e Fogos Proporção de Serviços Sociais Diversidade Etária (estructural) Diversidade salários (estructural) Produtividade de Recursos Intensidade de Actividades Educativas Potencial de Emprego Diversidade de Emprego (estructural) Diversidade de Usos (estructural) Proximidade de Lojas de Conveniência Diferença entre a distribuição de cada zona e a distribuição global Complexidade do Tecido de Actividades % das funções naturais hídricas perservadas ou restauradas Vol. água necessária Vol. água consumida % da população com acesso a água potável % cat nºempregos nºalojamentos nº alojamentos sociais nºalojamentos cat 1 cat [1 nº pessoas cat.idade.i nº pessoas cat.idade.i 1 cat obj. ] 1 cat [1 nº pessoas i nº pessoas salário.i 1 obj. ] materiais consumidos PIB nº estabelecimentos ensino nº total estabelecimentos cat nºempregos População activas 1 cat [1 nº empregos cat.i obj. nº empregos ] i 1 1 cat [1 nº estabelecimentos ensino cat.i nº total estabelecimentos cat.i obj. ] % habitantes a menos de X m de uma loja de conveniência Q 2 % % % % % % % - % % - - nºmateriai s/ PIB % nºempreg os/ hab Q Q 1 [1 ( nº estabel. comércio Q.i ) ] - nº total estabelecimentos Q.i cat 1 1 [(1 ni 2 1 nij. xim cat est. nobj )2 [(1 ) 2 ] ] cl esc. Ai 1 A(imp. ) Atotal Vol. água tratada Vol. água consumida A(agrícolas) Atotal (Areas verdes ligadas) Atotal Q A(verdes) Atotal Q verdes)i [1 (S(espaços ) ] Q 1 Si 1 cat % - 40

59 Quadro 7 Indicadores de Sustentabilidade Urbana de Serge Salat (3) (Salat, 2011a, pp ) Temática Resíduos Bem-Estar e Cultura Energia e Bioclima Tipo Indicador Intensidade Intensidade Proximidade Intensidade Forma Nome Indicador Fórmula Unid. Proporção de Materiais Reciclados na Construção de Novos Edifícios Produtividade do Metabolismo Urbano Intensidade de GHG emitidos por hab. Intensidade de emissões para produzir riqueza Poluição Sonora Intensidade das Actividades Culturais Proximidade de centros de lazer Intensidade Energética por hab. Intensidade Energética por sup. Proporção de produção local Rácio de Energia Renovável Utilizada Rácio de Energia Reutilizada Compacidade Volúmica Compacidade Volúmica (factor dimensão) Compacidade Volúmica (factor forma) Rácio de Volume Passivo Energia Consumida para Aquecimento Energia Consumida para Arrefecimento quantidade materiais reciclados quantidade materiais utilizados quantidade resíduos produzidoss quantidade matérias primas importadas quantidade emissões GHG população quantidade emissões GHG PIB % de população exposta a ruídos acima dos 70 decíbeis entre as 8h e as 20h nº actividades culturais por ano população % de população a menos de X m de uma infraestructura de lazer consumo energia população consumo energia área de construção energia produzida consumo energia energia renovável consumida consumo energia energia residual reutilizada consumo energia C = Si Vi 1 ( Vi) 1 3 Cadim. = Si ( Vi) 2 3 (vol. passivo)i Vi consumo energia aquec. m2 consumo energia arref. m2 % % Kgeq.CO2/ hab Kgeq.CO2/ PIB % nº act./hab % KWh/hab KWh/m2 % % % m 1 m 1 - % KWh/m2 KWh/m2 Complexidade Redução dos consumos energéticos dos edifícios devido à Complexidade Urbana Redução da energia dos transportes devido à Complexidade da Rede Viária cat S. E./sup = 1 ni xim [1 cat A i=1 cat S. E./sup = 1 ni xim [1 cat A i=1 2 ] 2 ]. E./sup. E./sup KWh/m2 KWh/m2 41

60 Os quadros anteriores apresentam a gama de indicadores estabelecida por Salat. No âmbito do sistema apresentado anteriormente, os quadros ilustram as diversas fórmulas e respectivas unidades associadas aos indicadores, dentro de cada tipo e temáticas das análises pretendidas. De forma a simplificar a visualização dos referidos quadros não são apresentadas as categorias da visão tripartida da Sustentabilidade de Salat e as escalas da análise. Este indicadores servem de base para a análise da sustentabilidade urbana realizada no Capítulo 4. 42

61 PARTE II Proposta de um Método para a Avaliação da Sustentabilidade Urbana Introdução à Segunda parte A presente dissertação visa a avaliação da Sustentabilidade Urbana através do estudo da forma urbana. Para esse efeito definiram-se objectivos no início do trabalho, recapitulados a seguir: 1) Sistematizar as diversas metodologias de análise da Forma Urbana. 2) Aplicar o método das Unidades USU de Paul Osmond e avaliar criticamente a sua utilidade para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. 3) Seleccionar indicadores para a medição da Sustentabilidade Urbana. 4) Construir uma metodologia que permite a comparação da Sustentabilidade Urbana de áreas urbanas de diferentes períodos de construção. 5) Averiguar a pertinência e as possibilidades de aplicação da metodologia utilizada neste trabalho e do método das Unidades USU para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. No processo de análise da Forma Urbana como instrumento de avaliação da Sustentabilidade esta segunda parte da dissertação desenvolve dois estudos complementares. No Capítulo 3, procede-se à avaliação da Sustentabilidade da cidade de Évora, através da utilização da metodologia das Unidades USU (Pauleit e Duhme, 1998), operacionalizada na avaliação da Sustentabilidade Urbana por Paul Osmond (Osmond, 2008). A escolha da cidade de Évora, classificada património mundial pela UNESCO em 1986, permite-nos uma avaliação da Sustentabilidade de um centro histo rico modelo, delimitado de forma clara pelas muralhas medievais e que constitui ainda hoje um centro de actividades activo e importante pelo seu raio de influência regional. Posteriormente, no Capítulo 4 seleccionam-se Unidades USU representativas dos principais momentos de desenvolvimento urbano na cidade de Lisboa. Deste modo procura-se uma avaliação da Sustentabilidade da Forma dos diferentes períodos de construção da cidade. Uma análise estatística detalhada permite não só dados rigorosos na avaliação da Sustentabilidade das áreas urbanas escolhidas em Lisboa como, e não menos importante, comprovar a validade científica do método das Unidades USU, na avaliação e medição da Sustentabilidade dos tecidos urbanos. 43

62 Capítulo 3. Aplicação do Método das Unidades USU 3.1 Procedimento O presente capítulo visa a aplicação do método das Unidades USU de Osmond no centro histórico de Évora. A metodologia considerada para esse efeito é constituída por sete etapas, explicadas a seguir. 1) Delimitação da zona de estudo: Zona localizada na cidade intra-muros de Évora. A área é classificada Património Mundial da UNESCO e é caracterizada por um tecido construído orgânico de origem medieval. 2) Evolução histórica de Évora: Análise do desenvolvimento da cidade ao longo dos séculos de modo a identificar a dinâmica e a organização do núcleo construído. Este passo permite a identificação de algumas unidades de espaços construídos. 3) Delimitação dos Espaços Vazios e dos Espaços Construídos (Figura 21): Primeira divisão da zona de estudo em dois tipos: Espaços Vazios (parques, áreas cultivadas, espaço público) e Espaços Construídos. A divisão inicia-se com a definição da Estrutura Significante da área, que permite mostrar os elementos construídos em branco e os espaços vazios em preto (Figura 20) e, assim, observar a forma da área urbana de uma forma neutra e desligada da realidade arquitectónica e ideológica. Dentro dos Espaços Vazios delimitados são definidos posteriormente as Unidades USU dos Espaços Vazios. O procedimento é repetido para os Espaços Construídos. 4) Identificação das Superfícies Permeáveis e não Permeáveis (Figura 22): Visualização do tipo de revestimentos do solo na cidade. A identificação dos diversos tipos de superfície oferece um parâmetro importante de diferenciação das unidades USU. As proporções de superfícies permeáveis permitem identificar tipos diferentes de Unidades nos Espaços Vazios e Construídos. 5) Definição das Unidades USU nos Espaços Vazios (Figura 23): Divisão dos Espaços Vazios, definidos no Ponto 3, em Unidades USU. A diferenciação das Unidades é feita através de quatro tipos de unidade, com diferentes intensidades de ocupação tendo em conta o revestimento do solo e a respectiva utilização. 6) Definição das Unidades USU nos Espaços Construídos: Divisão dos Espaços Construídos, definidos no Ponto 3, em Unidades USU. São definidos diferentes tipos de unidades segundo várias Intensidades Urbanas (percentagem de espaços construídos ou Densidade Urbana e número de pisos). A diferenciação entre as diferentes unidades é feita com base na rede viária (eixos principais, configuração das ruas e intersecções), na configuração dos quarteirões e na percentagem de superfícies permeáveis. 7) Discussão dos Resultados: Síntese dos resultados obtidos e, avaliação e crítica da utilidade do método e da sua possibilidades de aplicação para a avaliação da Sustentabilidade Urbana. 44

63 3.2 Enquadramento da zona de estudo A cidade de Évora situa-se na região do Alentejo, a sul de Portugal, a 131km a sudeste de Lisboa e a 63,5km da fronteira com Espanha (Figura 17). É capital de distrito com uma população de cerca de habitantes dos quais 5500 situam-se na cidade histórica intramuros. A cidade implantou-se num ponto geográfico estratégico, na confluência de três bacias hidrográficas: do rio Tejo, do Guadiana e do Sado. Évora está implantada num monte com uma altitude entre os 200 e os 300 metros. De clima quente e seco, esta é uma zona pouco irrigada, com verões longos e quentes e Invernos frios e com pluviosidade rara e intensa, características de um clima mediterrânico continental (Clemente, 2007). A cidade é marcada por edifícios de grandes dimensões, palácios, conventos e igrejas e outros monumentos localizados na área histórica. Figura 17 Enquadramento geográfico do distrito de Évora (verde), do concelho de Évora (amarelo) e da cidade de Évora (vermelho) A área de estudo do presente trabalho corresponde ao centro histórico de Évora (Figura 18). A zona tem 107 hectares e está confinada às muralhas medievais construídas no Século XIV, que vêm substituir, nessa data, a cerca romana. Essa área foi classificada Património Mundial pela UNESCO no dia 25 de Novembro de

64 3.3 Evolução histórica de Évora Figura 18 Área de estudo A forma urbana de Évora foi influenciada pelas diversas civilizações que por ela passaram: Celtas, Romanos, Árabes, Judeus e Cristãos. Da forma romana ficou o traçado das principais vias do núcleo central e alguns vestígios da muralha, como o Arco de D. Isabel. De salientar a existência de diversos vestígios de origem romana espalhados no tecido urbano de Évora, mostrando que a presença romana pode não se ter limitado unicamente à cerca velha. A forma construída de Évora é muito rica e diversificada, influenciada em grande parte pelos modelos árabe e cristão. Os mouros deixaram ruas estreitas e irregulares, casas brancas e becos, enquanto os cristãos acrescentaram vários monumentos como a Sé, diversas igrejas, conventos e palácios, e definiu as praças. Pouco se conhece acerca da história pré-romana da zona. Segundo Maria Ângela Beirante, a vida urbana impõe-se com os Romanos, sendo aquele peri odo um marco decisivo no destino da 46

65 cidade. No ano 59 A.C, o imperador César Augusto fundou a cidade, que chamou Liberalitas Julia (Carvalho, 2004). A cidade romana foi envolvida por uma muralha com cerca de 1200 metros de perímetro desde o século III d.c. até à construção da cerca medieval, nos finais do Século XIV. Com uma forma quadrangular irregular devido ao terreno, era ligada ao exterior por quatro portas, orientadas segundo os pontos cardeais. Por essas portas passavam duas vias, o cardo (eixo N/S) e o decumano (eixo E/W), que se cruzavam no centro social da cidade: a Acrópole, compreendendo o Templo Romano, actual símbolo de Évora, e a área da actual Sé (Simplício, 2006). A partir da cidade romana convergiram os eixos de expansão urbana, ocorrida nos séculos seguintes, ao longo das principais vias que ligavam Évora aos principais centros urbanos envolventes: Mérida, Monsaraz, Serpa, Beja, Alcácer, Lisboa, Santarém e Tomar (Clemente, 2007). No último quartel do Século XIII existiam diversos arrabaldes, na periferia do núcleo romano, que formavam concentrações humanas com características distintas entre si. Desses arrabaldes destacamse a Judiaria e a Mouraria (zona amarela e rosa respectivamente na Figura 19) com um tecido urbano denso, becos e ruas estreitas. A primeira mouraria em Évora ter-se ia localizado perto da Porta de Moura (zona laranja na Figura 19). No entanto, é mais conhecida a existência de uma segunda mouraria, a norte da cidade romana, que se fixou pelos meados do Século XIV. Na parte sul da cidade romana, abriu-se um vasto espaço, cuja importância viria a aumentar com o próprio crescimento da cidade: o Terreiro de Alconchel, posteriormente chamado de Praça, Praça Grande e correspondendo nos dias de hoje à Praça de Giraldo. A praça ganha importância a partir do Século XIII com a presença do mercado diário e beneficia da localização estratégica na entrada sul da cidade, a partir da qual se cruzavam vários eixos comerciais. Esse espaço transformou-se portanto num centro económico muito importante para a cidade, permitindo o desenvolvimento das actividades comerciais dos vários aglomerados, em particular a Judiaria. De facto, no Século XV apareceu um topónimo com uma designação significativa, a Rua dos Mercadores que, partindo da Praça, atravessava toda a Judiaria (Carvalho, 2004). A partir do Século XV, a muralha medieval veio conferir à cidade uma forma aproximadamente circular, que envolveu na totalidade a área urbana primitiva. Esta muralha mantém a quase totalidade do seu pano, tendo sido destruídos alguns troços na construção dos baluartes, no Século XVII (Clemente, 2007). O século XVI constitui o culminar da época de riqueza e importância política, económica, cultural e artística da cidade, com a instalação da corte por longos períodos originando a construção do Paço Real, de palácios e casas solarengas, conventos, igrejas, colégios e outros edifícios notáveis (Simplício, 2006). Esses edifícios juntaram-se ao tecido da cidade, quebrando o modelo de tecido orgânico em algumas partes da cidade, e aumentando a diversidade da construção de Évora. 47

66 Figura 19 Evolução histórica de Évora A cidade original romana está representada no centro da zona de estudo em azul. A cerca velha corresponde à primeira muralha que defendeu as civilizações romana, goda e moura, até a construção da muralha medieval (cerca nova). O traçado da cerca velha foi construi do com base nas obras Da Toponímia de Évora vol.1, (Carvalho, 2004, p. 226) e A Evolução Urbana do Centro Histórico de Évora vol.i (Silva Val-Flores, 2012, pp ). A Praça de Giraldo, em azul claro, a Judiaria, em amarelo, e a Mouraria, em rosa, foram consideradas Unidades USU, para análise, devido à sua grande coerência. A Mouraria Velha na zona da Porta de Moura, em laranja, não foi considerada pelo facto de existirem poucos vestígios da forma original. O limite da área da Mouraria foi definido com base na obra Da Toponi mia de Évora vol.1 (Carvalho, 2004, p. 227). Em verde, observa-se a cerca nova, existente até aos dias de hoje, com dois tipos de 48

67 forma: a norte o traçado mais antigo e a sul as alterações ocorridas no Século XVII com a construção dos baluartes. 3.4 Divisão da área em Unidades USU Primeira divisão A divisão da área em Unidades USU é realizada em duas fases. A primeira fase consiste na divisão da zona de estudo em dois tipos de áreas (Figura 21): Espaços Vazios e Espaços Construídos. A segunda fase, apresentada a seguir neste trabalho, corresponde à divisão final da zona em Unidades USU. A delimitação dos dois tipos de áreas nesta primeira divisão da zona de estudo inicia-se com a construção da planta da Estructura Significante da cidade (Figura 20). Figura 20 Estrutura Significante Urbana de Évora A Estructura Significante, ilustrada na figura anterior, permite observar a organização do tecido urbano construído da zona de estudo neutralizando todo o tipo de significado e característica adquiridos ao longo dos tempos (Ricardo Da Costa, 2006). Essa representação distingue os Espaços Construídos, 49

68 em branco, dos Espaços Vazios, em preto e foi utilizada como instrumento de apoio na delimitação dos Espaços Vazios e Construídos (Figura 21). Figura 21 1ª Divisão: Delimitação dos Espaços Vazios e dos Espaços Construídos A observação das duas figuras anteriores permite identificar a presença dos Espaços Vazios no exterior da zona de estudo ao longo da muralha medieval, em redor do núcleo central de origem romana e da universidade a leste da cidade. Os restantes Espaços Vazios, no interior da área consolidada, correspondem a elementos característicos do tecido construído de Évora: as praças e os largos. Esses elementos têm um papel de centros urbanos secundários onde os vários eixos principais se ligam, permitindo assim uma dinâmica própria com torcas de bens e pessoas. De forma a analisar e realçar o papel desses espaços públicos dentro do tecido de Évora será definido um tipo de Unidade USU para esses elementos. 50

69 Observem-se os traços principais da organização do sistema viário da cidade. Um eixo circular envolve o núcleo central romano, ligado às portas da cidade por vários eixos principais que delimitam zonas construídas mais densas Divisão final A divisão final da zona é realizada através da definição de vários tipos de Unidades USU dentro das áreas definidas na primeira divisão, anteriormente apresentada. A divisão final foi realizada com o auxíio de algumas plantas da cidade de Évora, apresentadas no Anexo 4. Um factor importante para a criação dos diferentes tipos de Unidades é o critério de Revestimento da Superfície (Surface Sealing), referente às propriedades do revestimento do solo que são caracterizadas neste trabalho pelas superfícies permeáveis e não permeáveis (Figura 22). Figura 22 Planta das Superfíceis Permeáveis e não Permeáveis 51

70 A identificação dos tipos de superfícies, realizada na figura anterior, permite a definição dos tipos de Unidades USU dentro da área de estudo, a caracterização da Ecologia Urbana e do Metabolismo Urbano. No âmbito dos tipos de superfícies, o Metabolismo Urbano está relacionado com os ciclos dos recursos naturais, ligados à percentagem de superfícies permeáveis (exemplo do ciclo da água). A análise da figura permite observar grande parte das superfícies permeáveis situadas ao longo do traçado da muralha medieval. A observação do tecido construído evidencia um traço caraterístico da forma urbana em Évora com a presença de inúmeros pátios, logradouros e jardins privados dentro dos quarteirões, identificados através do Google Maps. A norte da zona, entre a EB1 de S. Mamede e a muralha externa, considerou-se uma zona indefinida devido à falta de acesso e de dados precisos, onde se encontram moradias em vias de construção. A área em questão, em laranja, foi denominada de Zona em construção na figura. Dentro dos Espaços Vazios da primeira divisão foram identificadas quatro tipos de Unidades, tendo em conta o tipo de revestimento do solo e a intensidade da cobertura vegetal e dos elementos construídos existentes. As zonas de cultivo e os jardins públicos são constituídas em grande parte por superfícies permeáveis com presença de árvores e um número muito baixo de elementos construídos. As zonas de estacionamento, existentes em algumas zonas da cidade são caracterizadas por uma superfície permeável, de gravilha compactada, enquanto as praças e os largos têm elevadas proporções de superfícies com calçada à portuguesa. As superfícies de calçada à portuguesa correspondem a superfícies semi-permeáveis que permitem um determinado grau de escoamento e infiltrações das águas da chuva (Rocheta, 2011a, 2011b). O presente trabalho foi desenvolvido considerando as referidas superfícies, presentes em grande parte da zona de estudo, como superfícies não permeáveis, de modo a simplificar o procedimento utilizado. A área dos Espaços Construídos (Figura 21) foi dividida em oito tipos de unidades. diferenciados entre si através dos eixos viários principais, das formas e orientações dos quarteirões e da malha urbana correspondente, da percentagem de superfícies permeáveis e da Intensidade Urbana. A Intensidade Urbana considere a Densidade da Forma Construída e o Número de Pisos dos edifícios. A localização das Superfícies Permeáveis (Figura 22) dentro dos tecidos construídos corresponde aos vários logradouros e jardins privados existentes dentro dos quarteirões e permite informar sobre as respectivas Densidades da Forma Construída e, portanto, a Intensidade Urbana. Devido à complexidade do tecido urbano de Évora, foi necessário considerar as características específicas de alguns monumentos, tais como alguns edifícios religiosos e palácios, e edifícios de equipamentos, como Unidades individuais. Grande parte das unidades USU têm como limites externos as ruas da cidade. Com base na análise de Karl Kropf sobre os trabalhos de Conzen e Caniggia (Kropf, 1993), os limites das Unidades foram estabelecidos neste caso nos eixos centrais das referidas ruas. Nos restantes casos os limites das Unidades corresponde aos limites das zonas existentes, tais como jardins e outros espaços públicos com limites visíveis. A divisão em Unidades USU da zona de estudo está representada na figura a seguir. 52

71 Figura 23 Planta das Unidades USU de Évora O gradiente de cores da figura anterior representa o aumento gradual das Intensidades Urbanas das Unidades das áreas construídas (Zonas Tipo 5 a Tipo 12), a partir das cores mais claras até as cores mais escuras. As Unidades dos Espaços Vazios são caracterizadas por um gradiente da cor verde, que representa as características do revestimento das superfícies e da presença natural dentro das respectivas Unidades USU. As Unidades USU de Tipo 4, que caracterizam as praças e os largos da cidade estão representados de cor branca de modo a diferenciar esse tipo de unidade em relação às outras Unidades USU nos Espaços Vazios e, permitindo evidenciar o seu papel dentro do tecido construído de Évora. 53

72 As unidades dos Espaços Vazios, caracterizadas por tonalidades verdes, concentram-se em grande parte ao longo da muralha medieval, confirmando assim as observações anteriores. Existem outra concentração de Espaços Vazios ao redor da universidade e entre o centro romano e a Mouraria, a leste da zona de estudo. Observem-se diversas unidades de Espaços Vazios de cor branca dentro das áreas construídas, que caracterizem as praças e os largos. Esses elementos são portanto uma característica importante do tecido urbano de Évora, desempenhando um papel de centralidade para os diversos fluxos da cidade. As zonas com maiores Intensidades Urbanas contribuam para evidenciar o papel desses espaços públicos. As Unidades com os valores mais altos de Intensidade Urbana, a oeste da zona de estudo, permitem observar o papel importante dentro do tecido construído das praças do Geraldo e do Sertório como centros urbanos e de conexão dos eixos principais da cidade com o exterior. De facto, o aumento da Intensidade Urbana está relacionado com o aumento da Densidade Urbana, da Compacidade e do Metabolismo Urbano em termos de fluxos de bens, pessoas e informação. O Quadro 8, a seguir apresentado, apresenta as diferentes características dos Tipos de Unidades USU identificadas na zona de estudo. Quadro 8 Tipos e características das Unidades USU da zona de estudo Tipo USU Tipo de Unidade Características Gerais Exemplos Espaço Vazio: Zonas Zonas com muita vegetação ou de cultivo, com poucos Unidade arborizadas e áreas de ou nenhuns edifícios. Mais de 80% de superfície Tipo 1 cultivo permeável Unidade Tipo 2 Unidade Tipo 3 Unidade Tipo 4 Unidade Tipo 5 Unidade Tipo 6 Unidade Tipo 7 Unidade Tipo 8 Unidade Tipo 9 Unidade Tipo 10 Unidade Tipo 11 Unidade Tipo 12 Espaço Vazio: Zonas ajardinadas Espaço Vazio: Poucas árvores, estacionamentos Espaço Vazio: Praças e largos Intensidade baixa: Pequenos edifícios isolados Intensidade baixa: Grandes edifícios isolados Intensidade média: Pequenos edifícios, com poucos pisos Intensidade média: Grandes edifícios, com poucos pisos Intensidade média: Pequenos edifícios, altos Intensidade média Grandes edifícios, altos Intensidade alta: Edifícios baixos Intensidade alta: Edifícios altos Zonas de passeio e jardins, com algumas árvores e relva cuidada, Superfícies permeáveis caracterizadas por solos brancos de gravilha compactada Praças e largos dentro do tecido urbano. Poucas árvores e superfícies pouco ou nada permeáveis, caracterizadas essencialmente por calçada à portuguesa Pequenos edifícios isolados,> 50% de superfície permeável Extensas construções isoladas, agrupamentos isolados de edifícios, com poucos pisos. Algumas árvores.> 50% de superfície permeável Menos superfícies permeáveis do que o ponto anterior (< 50%), localizadas de uma forma geral no interior dos quarteirões, em pátios ou logradouros privados. Edifícios de habitação com 1 a 2 pisos Poucas superfícies permeáveis (< 50%). Edifícios de grandes dimensões com 1 a 2 pisos Poucas superfícies permeáveis (< 50%), localizadas de uma forma geral no interior dos quarteirões, em pátios ou logradouros privados. Edifícios de habitação com 3 ou mais pisos Poucas superfícies permeáveis (< 50%). Edifícios de grandes dimensões com 3 ou mais pisos Poucas superfícies permeáveis (< 10%). Edifícios com número médio de 1 a 2 pisos Poucas superfícies permeáveis (< 10%). Edifícios com 3 ou mais + pisos Jardim público Estacionamentos nas entradas da cidade histórica Praça de Giraldo Escola de ensino básico Mouraria Hotel M'AR De AR Aqueduto. Arena de touros Universidade, Hospital Judiaria Zonas envolventes à Praça de Giraldo 54

73 A coluna do Tipo de Unidade, do quadro anterior, revela a diferenciação dos vários Tipos de Unidades. As Unidades dos Espaços Vazios (Tipo 1 a 4) representam as características da Estrutura Vegetal e a respectiva utilização das áreas consideradas. As Unidades dos Espaços Construídos (Tipo 5 a 12) são caracterizadas pela Compacidade dos quarteirões, a dimensão e a altura dos respectivos edifícios. A terceira coluna do quadro Caracteri sticas Gerais permite exemplificar com mais pormenor cada Tipo de Unidade identificada na zona de estudo. De notar a importância do número de pisos dos edifícios e da percentagem das Superfícies Permeáveis em cada Unidade, referentes ao conceito de Surface Sealing referido por Osmond. O quadro anterior permite assim exemplificar o método de definição de cada Intensidade Urbana associada a cada Tipo de Unidade USU. 3.5 Discussão dos resultados A metodologia das Unidades USU permite a construção de várias plantas que informam sobre determinados aspectos da zona de estudo. A planta da delimitação dos Espaços Construídos e Vazios (Figura 21) oferece uma percepção da compacidade e da densidade do tecido construído da zona considerada. A planta dos tipos de superfícies do terreno (Figura 22) representa a estrutura ecológica pretendida para a cidade em estudo. Neste trabalho a análise é realizada ao nível da estrutura vegetal. Podemos realizar uma análise ecológica com mais pormenor, considerando o respectivo estudo ao nível das espécies vegetais (Figura 14). A planta final das Unidades USU (Figura 23) oferece uma planta de Intensidades Urbanas da cidade analisada. Os dados fornecidos pela referida planta informam acerca dos graus de densidade e compacidade do tecido construído e permitem uma primeira análise qualitativa do Metabolismo Urbano, isto é, da dinâmica e organização dos diferentes fluxos existentes na cidade. A metodologia permitiu identificar 197 Unidades USU, divididas em 12 Tipos, no centro histórico de Évora (Quadro 9). O Quadro a seguir apresenta a quantidade e a respectiva área total acumulada dos vários Tipos de Unidades USU identificados na zona de estudo. Quadro 9 Descrição das Unidades USU Unidade USU Nº de Unidades Área (m 2 ) Área (Ha) % Área Unidade Tipo ,5 3% Unidade Tipo ,5 7% Unidade Tipo ,6 3% Unidade Tipo ,1 3% Unidade Tipo ,4 3% Unidade Tipo ,3 4% Unidade Tipo ,3 27% Unidade Tipo ,0 2% Unidade Tipo ,0 13% Unidade Tipo ,6 17% Unidade Tipo ,8 10% Unidade Tipo ,2 7% Total Zona de estudo ,2 100% 55

74 O quadro anterior revela que as Unidades USU de Tipo 7 são características do tecido de Évora, correspondendo a 27% da área em questão (um quarto da área de estudo). As características desse Tipo de Unidade USU, referenciadas no Quadro 8, mostram que o centro histórico de Évora é caracterizado por áreas construídas de edifícios pequenos e com poucos pisos, e com superfícies poucas permeáveis, localizadas em grande parte em logradouros privados no interior dos quarteirões. As percentagens, dentro da zona de estudo, dos Tipos de Unidade USU das áreas construídas mostram que a área construída corresponde a 83% da superfície total considerada. Grande parte das Unidades USU dos Espaços Vazios estão situadas na envolvente dessa área consolidada, ao longo do traçado da muralha medieval, cercando dessa forma o núcleo construído, concentrado no interior da zona de estudo. O centro histórico de Évora é portanto uma área urbana consolidada com um tecido construído compacto. A Forma Urbana observada é portanto contrária às cidades chamadas Dispersas, que caracterizam de uma forma geral as expansões dos aglomerados urbanos mais recentes. Como já foi referido anteriormente, as cidades compactas apresentam vantagens em termos de Sustentabilidade pelo facto de reduzirem as distâncias para os diversos fluxos e infraestruturas necessárias para o bom funcionamento da cidade. A maior compacidade do tecido construído observado permite concluir que existe um menor valor de Compacidade Volúmica, referido por Salat (Salat, 2011a), isto é, menores áreas de fachadas em contacto com o exterior, que originam menores perdas de energia através das mesmas. Este indicador será explicado e exemplificado com mais pormenor no capítulo 4. O sistema viário é constituído em grande parte por vias estreitas que permitam proteger do elevado calor durante o dia e dos ventos mais frios durante a noite e o inverno. De referir que a cor branca, predominante em grande parte dos edifícios, permite da mesma forma reflectir os raios do sol e assim diminuir as temperaturas dentro da cidade. Podemos portanto concluir que as características da zona considerada apresenta vários factores que beneficiam a eficiência passiva dos consumos energéticos, isto é, permitam uma redução do uso de equipamentos para o aquecimento ou o arrefecimento dos edifícios. O número baixo de superfícies permeáveis visíveis no núcleo consolidado é compensado pelas diversas zonas ajardinadas na sua envolvente e pelo número importante de logradouros e jardins privados dentro dos quarteirões, que permitem, por outro lado, melhorar a resistência térmica dos mesmo e, aumentar a capacidade de iluminação natural dos edifícios em questão. A rede viária da zona de estudo é constituída na sua totalidade por pavimentos tradicionais com calçada à portuguesa, considerado 100% impermeável neste trabalho. No entanto, este material pode apresentar benefícios em termos de Sustentabilidade, face a outros tipos de superfícies artificiais, pelo facto de ser um produto natural e constituir superfícies semi-permeáveis, com algum grau de permeabilidade através das respectivas juntas. Referimos anteriormente que a cidade compacta permitia reduzir distâncias para os diversos fluxos, ou seja, corresponde a um factor que beneficia um melhor Metabolismo Urbano. 56

75 Salat refere a Complexidade Urbana como outro indicador importante para a análise da Sustentabilidade Urbana (Salat, 2011a). A referida Complexidade pode ser observada, de forma qualitativa, na planta das Unidades USU através do número e das dimensões de cada Tipo de Unidade USU identificado na zona de estudo. No caso de Évora, observam-se diversos tamanhos e configurações dentro da área de estudo, em cada Tipo de Unidades USU, ilustrando a Complexidade do tecido da cidade. De facto, não existe nenhum padrão de tamanho e de configuração das Unidades USU dentro do centro histórico. Concluindo, o método das Unidades USU aplicado no centro histórico de Évora oferece várias plantas da zona em questão: uma planta da Ecologia Urbana, ilustrando a estrutura vegetal existente, uma planta das áreas construídas e das áreas vazias e, finalmente, uma planta das Unidades USU que permite uma análise da organização da cidade e do Metabolismo Urbano. Estas plantas podem complementar as plantas tradicionais presentes nos planos municipais (PDM) tal como os Usos do Solo. O método das Unidades USU revela características sustentáveis do centro histórico de Évora, como área urbana compacta constituído por um tecido construído muito diversificado e complexo. Conclui-se desse modo que uma cidade antiga com Formas construídas de origem romana, muçulmana e dos tempos medievais e renascentistas cristãos pode ser considerada sustentável. A análise da Sustentabilidade Urbana permite observar as caraterísticas dos núcleos urbanos antigos consolidados. O desenvolvimento de novas teorias de planeamento urbano para cidades mais sustentáveis no futuro pode basear-se na observação das Formas tradicionais das cidades mais antigas, que demonstram tecidos adaptados aos respectivos climas. A elevada Complexidade do tecido construído de Évora, originada pelas várias mudanças e adaptações da cidade ao longo dos séculos, revela a característica mais Resiliente da cidade. A observação das Intensidades Urbanas associadas a cada Tipo de Unidade USU permite informar sobre o Metabolismo Urbano, isto é, dos diversos fluxos existentes na cidade. Este Metabolismo revela o papel importante das Praças do Giraldo e do Sertório e, dos eixos viários principais ligados a essas mesmas praças. Esta observação do Metabolismo Urbano pode ser aprofundada através da quantificação de determinados indicadores, dentro das Unidades identificadas. O próximo capítulo apresenta uma seleção de indicadores para a avaliação da Sustentabilidade Urbana no âmbito dos consumos energéticos dos edifícios de habitação, em sete áreas de estudo na cidade de Lisboa. 57

76 Capítulo 4. Avaliação da Sustentabilidade Urbana 4.1 Procedimento A aplicação do método de Unidades USU, ilustrada no capítulo anterior, permite definir zonas urbanas homogénas dentro das zonas a estudar. De forma a evidenciar a sua potencialidade de aplicação na avaliação da Sustentabilidade Urbana foi selecionado um caso diferente nomeadamente a cidade de Lisboa. O método de avaliação da Sustentabilidade Urbana consiste na escolha e aplicação de determinados indicadores às zonas urbanas escolhidas. O presente capítulo apresenta um método para a avaliação da Sustentabilidade Urbana, com particular foco nos consumos energéticos domésticos. O método é constituído por cinco etapas a seguir enumeradas: 1) Escolha das zonas urbanas a analisar e comparar 2) Escolha dos indicadores para a análise pretendida 3) Aplicação dos indicadores nas zonas urbanas. 4) Análise estatística dos resultados obtidos 5) Avaliação e discussão dos resultados 1) O método de avaliação da Sustentabilidade Urbana é aplicado a sete zonas urbanas dentro da cidade de Lisboa. As zonas em questão correspondem a Unidades USU de diferentes períodos de construção, que caracterizam a evolução do tecido urbano da cidade. 2) Sâo escolhidos indicadores pertinentes e coerentes para a análise dos consumos energéticos dos tecidos urbanos. A selecção é baseada na gama de indicadores de Salat apresentados no capítulo 2 desta dissertação. 3) Os indicadores são calculados para cada zona urbana. 4) As primeiras observações dos resultados obtidos permitem identificar os indicadores mais pertinentes para a avaliação dos consumos energéticos. Esses indicadores são analisados de forma separada através de regressões e correlações, de modo a avaliar as ligações existentes com os indicadores das Intensidades Energéticas, que caracterizam os consumos energéticos. Os indicadores com maiores correlações permitem confirmar o modelo final, através de uma análise multivariada. 5) As várias observações dos resultados obtidos e a análise estatística permitem a avaliação e a discussão final dos resultados e do respectivo modelo final obtido. 58

77 4.2 Escolha das áreas urbanas O modelo de avaliação da Sustentabilidade Urbana consiste na aplicação de indicadores a sete zonas da cidade de Lisboa que permitem evidenciar diferentes momentos de urbanização da cidade. Deste modo a Mouraria corresponde a um tecido orgânica de origem medieval; o Bairro Alto a um bairro cujo tecido apresenta uma malha com uma regularidade onde se denotam claras influências do urbanismo do renascimento; a Baixa pombalina, modelo de um urbanismo racionalista na forma que traduz as preocupações de um humanismo iluminado; a Zona das Avenidas Novas, que reflecte o urbanismo da cidade liberal e burguesa da transição do século XIX para o século XX em Portugal; a Zona dos Olivais, urbanização onde se aplicam os princípios do movimento moderno consagrados na Carta de Atenas de 1933, e aqui estudada em duas situações tipológicas distintas; o Bairro do Parque das Nações, símbolo e exemplo da urbanização Portuguesa recente. As zonas selecionadas, organizadas da mais antiga à mais recente, são: Zona 1 Mouraria; Zona 2 Bairro Alto; Zona 3 Baixa Pombalina; Zona 4 Avs. Novas; Zonas 5 e 6-Olivais Sul; Zona 7- Parque das Nações. Dentro destas áreas seleccionaram-se unidades morfológicas homogéneas, com características específicas, baseadas na teoria desenvolvida no início do trabalho e aplicada no capítulo sobre Évora. O modelo consiste portanto na aplicação de indicadores apresentados por Salat, em Unidades Morfológicas, ou Unidades USU, definidas segundo o modelo de Osmond. Procurou-se definir as Unidades USU com dimensões próximas entre si, com áreas entre os e os m2. Devido à grande diversidade de tecidos urbanos da cidade de Lisboa, esse critério não foi aplicado para os casos das zonas do Bairro Alto (Zona 2), das Avenidas Novas (Zona 4) e dos Olivais-Sul, para as torres de habitação (Zona 6). O Quadro 10, a seguir apresentado, contém as características de cada Unidade USU, consideradas na análise em questão. Quadro 10 Dados das Unidades USU, seleccionadas nas áreas de estudo em Lisboa Zona 1 - mouraria Zona 2 - b. alto Zona 3- baixa Zona 4 - av. novas Zona 5 - ol sul moradia Zona 6 - ol sul torres Zona 7 - p. nacoes Período de Urbanização XII XVI XVIII XX Área (m2) m 2 Unid. Área (ha) 7,27 4,19 6,03 14,03 6,41 3,13 8,67 Ha População Residente hab. Nº fogos fogos Nº edificios edifícios De notar que os valores de População Residente, do número de Fogos e de Edifícios foram obtidos através dos dados do Instituto Nacional de Estatística (Censos, 2011). Com excepção da área da Mouraria, todas as zonas de estudo, apresentadas no quadro anterior, correspondem a Unidades USU individuais. A área da Mouraria é constituída por um tecido medieval, complexo, onde as Unidades USU apresentavam dimensões claramente inferiores. A Zona 1 é, desse modo, constituída por cinco Unidades USU. A Figura 24, a seguir ilustrada, permite visualizar as sete zonas de estudo dentro da cidade de Lisboa. O anexo 5 apresenta de forma mais pormenorizada as plantas e a forma construída de cada uma dessas zonas. 59

78 4.3 Escolha dos indicadores Figura 24 Zonas de estudo dentro da cidade de Lisboa Os diferentes parâmetros para a avaliação e a quantificação da Sustentabilidade Urbana foram apresentados anteriormente (Capítulo 2). Esses parâmetros servem de base para a escolha dos parâmetros utilizados na análise da Sustentabilidade Urbana deste trabalho. Os indicadores do presente trabalho são escolhidos dentro da gama de indicadores de Serge Salat (Salat, 2011a). O objecto de estudo desta dissertação consiste na análise da forma e da Sustentabilidade Urbana. Como foi referido anteriormente, a análise da Sustentabilidade Urbana divide-se em três áreas: Ambiente, Sociedade e Economia. A presente dissertação irá portanto focar-se na área do Ambiente, em particular na temática dos consumos energéticos do edificado nos tecidos urbanos. Segundo a Matriz Energética de Lisboa, 46% do consumo de energia com as respectivas emissões de CO2 na cidade tem origem nos edifícios, enquanto 42% está associado aos transportes e 10% à indústria. Os consumos nos edifícios residenciais estão essencialmente associados ao aquecimento das águas sanitárias (24%), ao arrefecimento (18%), ao aquecimento do ambiente (17%) e à preparação de refeições (16%). (E-Nova Lisboa, 2005) Os consumos energéticos nos edifícios residenciais estão desse modo associados em grande parte ao aquecimento e arrefecimento dos fogos (ver Anexo 6). Dentro da gama de indicadores de Salat (Quadro 5, Quadro 6 e Quadro 7) foram escolhidos os indicadores da Intensidade Energética por habitante e por superfície para caracterização dos consumos energéticos dos edifícios. De modo a explicar e analisar esses indicadores, Salat propõe vários parâmetros associados aos consumos energéticos do edificado (Quadro 11). 60

79 Quadro 11 Factores que contribuam para o consumo de energia (Salat, 2011a, p. 482) Morfologia Edificado Sistemas Comportamentos das pessoas Densidade Conectividade Compacidade Tipos Arquitectura Materiais Aquecimento Ventilação Ar-condicionado Consumos Aparelhos eléctricos A Morfologia Urbana, O Edificado, os Sistemas utilizados nos edifícios para o aquecimento e o arrefecimento e, o Comportamento das pessoas são portanto parâmetros que podem influenciar os consumos energéticos dos edifícios. Além desses quatro indicadores Salat utiliza outros indicadores nos seus trabalhos para caracterizar os consumos energéticos dos tecidos urbanos ((Salat, 2008), (Salat e Nowacki, 2009), (Salat, 2011a), (Salat, 2011b) e (Salat, 2012)). Na temática da energia são considerados outros dois indicadores: a Compacidade Volúmica e a taxa de Volume Passivo. O conceito de Compacidade Volúmica foi apresentado no capítulo relativo aos parâmetros de avaliação, e é calculado através da parcela adimensional da fórmula da Compacidade. Como já foi referido anteriormente, essa parcela adimensional permite quantificar a densidade do tecido construído sem o efeito do número de pisos, permitindo assim comparar diferentes tipos de zonas urbanas. O efeito do número de pisos é caracterizado através de um novo indicador referente ao número médio de pisos dos edifícios em cada zona de estudo. Desse modo é possível analisar os efeitos do número de pisos dos edifícios e da compacidade do tecido urbano nos consumos energéticos. O volume passivo corresponde ao espaço dentro do edifício, a uma determinada distância das janelas, que beneficia de iluminação e ventilação natural, originando menores consumo de energia (Salat, 2011a). O indicador da taxa de Volume Passivo mede a percentagem desse volume em relação ao volume total do edifício. Nos seus trabalhos Salat estabelece uma ligação importante entre os indicadores de Intensidade de Uso do Solo e os consumos energéticos dos tecidos urbanos. Tendo em conta os resultados obtidos pelo mesmo autor, são considerados os indicadores do Índice de Utilização líquido, da Percentagem de Ocupação do Solo líquida e da Densidade Habitacional para a análise da Sustentabilidade. De forma a salientar o papel das Unidades USU na análise da Sustentabilidade Urbana, utilizam-se indicadores dentro da temática da Ecologia Urbana: a Impermeabilidade do Solo e a Proporção do Tecido Verde. Segundo Salat outro factor relevante para a análise dos consumos energéticos do tecido urbano é a Conectividade, como o indica o quadro anterior (Quadro 11). Nessa temática são 61

80 considerados os indicadores da Intensidade de Intersecções e da Distância Média entre Intersecções. Além dos indicadores referidos anteriormente, escolheu-se o indicador da Fractalidade da Rede Viária, inserido na temática da Complexidade Urbana. Os indicadores referidos anteriormente visam avaliar e quantificar a Sustentabilidade urbana em diferentes zonas urbanas. Os dois quadros a seguir (Quadro 12 e Quadro 13) apresentam as fórmulas e as respectivas variáveis e unidades dos indicadores escolhidos para esse efeito. Quadro 12 Indicadores do Uso do Solo, Ecologia e Conectividade. Adaptado de Salat (2011) Uso do Solo Indicadores Fórmulas Unid. Variáveis Intervalo Índice de Utilização (líquido) Percentagem de Ocupação do Solo (líquida) Densidade habitacional (líquida) Impermeabilidade do Solo Aconstrução Atotal Aimplantação Atotal nºfogos Atotal A(imp. ) 100 Atotal Aconstrução - Somatório - das áreas de construção A total - Área do terreno Aimplantação - Somatório % das áreas de implantação dos edifícios A total - Área do terrreno Nºfogos - número fogos na fogos/m2 zona de estudo A total - Área do terreno Ecologia % 0 100% A(imp.) - Somatório das áreas impermeáveis [m2] 0 100% A total Área do terreno Proporção Tecido Verde Intensidade Intersecções Distância Média entre Intersecções Fractalidade (Complexidade) da Rede Viária A(verdes) 100 Atotal Média dos comprimentos das ligações entre 2 intersecções cat nºinters. Atotal 1 ni xim [1 cat A i=1 2 ] % A(verdes) - Somatório das áreas verdes [m2] 0 100% A total - Área do terreno Conectividade nº Intersec - numero de - intersecções na zona A total - Área do terreno m - cat - numero de categorias da análise ni - número de ruas de cada categoria i xi - largura de rua de cada categoria i m - dimensão fractal A - constante de Pareto Brasilia 35 Paris (1er) 161 Veneza Turim 80 Paris (3eme) 150 Brasilia Próxima de 0 - Objectivo para se aproximar da distribuição de Salingaros (Pareto) Paris (3eme) - 0,35 Quando se analisa o consumo energético, a Matriz Energética de Lisboa determina 41% dos consumos para o aquecimento e 18% para o arrefecimento dos edifícios residenciais (E-Nova Lisboa, 2005). Os dados anteriores confirmam a importância do aquecimento e do arrefecimento dos edifícios para a análise dos consumos energéticos. Nesse sentido são considerados os indicadores do Consumo de Energia para o Aquecimento e para o Arrefecimento (Quadro 13), obtidos através das percentagens da Intensidade Energética por superfície. 62

81 Quadro 13 Indicadores de Energia. Adaptado de Salat (2011) Energia Indicadores Fórmulas Unid. Variáveis Intervalo Intensidade Energética por habitante Intensidade Energética por superfície Taxa de Volume Passivo Consumo Energia para aquecimento Consumo Energia para arrefecimento Compacidade Volúmica (factor de forma) Quant. E. Cons. hab. Quant. E. Cons. A(pisos) (vol. passivo)i Vi % Intensidade Energética por superfície % Intensidade Energética por superfície Cadim. = Si ( Vi) 2 3 KWh/hab KWh/m2 % KWh/m2 KWh/m2 - Quant. E. Cons. - Quantidade de energia consumida hab. - Número de habitantes da zona Quant. E. Cons. - Quantidade de energia consumida A(pisos) - Somatório das áreas dos pisos dos edifícios (vol. passivo) - Somatório dos volumes passivos de cada edifício i Vi - Somatório dos volumes de cada edifício i Quant. E. Aquec. - Quantidade de energia para o aquecimento [KWh] Quant. E. Arref. - Quantidade de energia para o arrefecimento [KWh] Si - Área da fachada visível Vi - Volume do edifício 0-100%; Quanto mais próximo de 100%, menos o edifício ou sua vizinhança precisam de sistemas activos para a iluminação ou ventilação 4.4 Apresentação e avaliação dos resultados Os indicadores, apresentados anteriormente, são determinados para cada uma das sete zonas urbanas, definidas no início deste capítulo. As áreas de construção, para o Índice de Utilização, foram calculadas com um pé-direito de 3,5 metros para os edifícios da Baixa (zona 3) e de 3 metros para os edifícios das restantes zonas. São assim consideradas as características dos edifícios pombalinos da Baixa de Lisboa, constituídos por pisos com alturas maiores. Considere-se que o valor de 3,5 metros tem em conta as diferenças de alturas dos diferentes pisos dos edifícios pombalinos, isto é, as maiores alturas dos pisos térreos são compensadas pelas menores alturas dos últimos pisos de mansarda. A área de construção dos pisos de mansarda existentes em algumas das zonas de estudo é calculada como metade da área total do piso em questão. Os indicadores de Intensidade Energética foram obtidos através dos certificados energéticos existentes para os edifícios de cada zona de estudo. O Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE) é um instrumento de política energética que oferece informação acerca do desempenho energético dos mesmos (ADENE, 2015). A classificação de cada certificado energético corresponde a um intervalo de percentagens do consumo de referência do local em questão (Santos, 2010). Para o cálculo do indicador foi considerado a média de cada intervalo. Em cada nível da classificação o consumo energético médio foi obtido através do produto dessa percentagem média e o consumo de referência da zona de estudo, sendo neste caso de 120 KWh/m2 para a zona de Lisboa (ver Anexo 7). 63

82 Os valores obtidos para cada zona de estudo correspondem aos dados da Média dos Consumos Certificados, no quadro dos indicadores. Os consumos dentro de cada zona são calculados através do produto da Média dos Consumos Certificados com o valor médio da área dos fogos (Quadro 14) e o número total de fogos (Quadro 10). Os valores assim obtidos permitem calcular os dois indicadores de Intensidade Energética. De facto, a Intensidade Energética por habitante corresponde à divisão do valor do Consumo da Zona pelo número de habitantes da zona enquanto a Intensidade Energética por superfície é a divisão do Consumo da Zona pela respectiva área total. Quadro 14 Valores médios das áreas dos fogos de cada zona de estudo Área média dos fogos Zona 1 - mouraria Zona 2 - b. alto Zona 3- baixa Zona 4 - av. novas Zona 5 - ol sul moradia Zona 6 - ol sul torres Zona 7 - p. nacoes Unid m 2 /fogo Os valores do quadro anterior foram ponderados com base nas características de cada zona. De salientar que os Consumos de Energia para o Aquecimento e o Arrefecimento estão directamente relacionados com a Intensidade Energética por superfície. É importante referir que os referidos certificados consideram com maior peso a parte activa dos consumos energéticos, que caracteriza os consumos dos elementos mecânicos associados ao edifício em questão (Ferreira e Pinheiro, 2011). As Intensidades Energéticas utilizadas na análise não correspondem portanto aos consumos totais dos edifícios. De salientar que os certificados utilizados neste trabalho correspondem unicamente a fogos residenciais e que os dados demográficos das zonas de estudo são referentes à população residente. Será importante considerar esses pressupostos para a posterior observação e análise dos resultados obtidos e entender os respectivos efeitos nesses resultados. O Volume Passivo é calculado dentro do volume do edifício, a uma determinada distância das janelas das fachadas. Essa distãncia é o dobro da altura das janelas em questão. De modo a considerar as características específicas dos edifícios pombalinos da zona da Baixa, foram consideradas três alturas diferentes de janelas. Para as janelas de sacada considerou-se uma altura de 3 metros e para as janelas pombalinas uma altura de 2 metros. As restantes janelas têm uma altura de 1,2 metros. As distâncias no interior dos edifícios são portanto de 6, 4 e 2,2 metros respectivamente. O quadro a seguir apresentado (Quadro 15) mostra os resultados dos indicadores obtidos para cada zona de estudo. Os valores máximos e mínimos de cada indicador estão indicadores em vermelho e azul respectivamente. 64

83 Quadro 15 Resultados dos indicadores em cada zona estudo Indicadores Zona 1 - mouraria Zona 2 - b. alto Zona 3- baixa Zona 4 - av. novas Zona 5 - ol sul moradia Zona 6 - ol sul torres Zona 7 - p. nacoes Unid. Índice de Utilização (l.) Percentagem Ocupação Solo (l.) Número médio pisos Densidade Habitacional (l.) Impermeabilidade do Solo Proporção Tecido verde Intensidade Intersecções 2,1 2,5 3,2 2,6 0,3 0,9 2,0-56% 68% 57% 47% 17% 11% 27% % pisos fogos/ha 83% 99% 100% 93% 63% 69% 94% % 17% 1% 0% 7% 37% 31% 6% % nº/ha Distância Média entre Intersecções m Fractalidade da Rede Viária Média dos Consumos Certificados Intensidade Energética por habitante Intensidade Energética por superfície Taxa de Volume Passivo 0,106 0,325 0,169 0,001 0,361 0,124 0, KWh/m2. ano KWh/hab KWh/m2 44% 36% 55% 33% 65% 54% 33% % Consumo Energia para aquecimento KWh/m2 Consumo Energia para arrefecimento KWh/m2 Compacidade Volúmica 6,9 5,1 6,8 9,6 9,7 9,1 7,4 - A observação do quadro anterior permite concluir que os indicadores de intensidade de Uso do Solo (Índice de Utilização, Percentagem de Ocupação do Solo e Densidade Habitacional) são mais elevados para as zonas mais antigas da cidade (zonas 1, 2, 3 e 4). Essas zonas contêm edifícios médios constituídos por três a cinco pisos, enquanto as zonas mais recentes são constituídas por edifícios mais altos, à eccepção da zona 5 (Olivais-Sul moradias). As zonas 1 e 2 (Mouraria e Bairro 65

84 Alto) têm uma elevada Densidade Habitacional para edifícios mais pequenos, com número médio de pisos mais baixo do que as Zonas 5, 6 e 7 (Olivais-Sul e Parque das Nações). As baixas Densidades Habitacionais nas Zonas 3 e 4 podem ser explicadas pela presença de diversos espaços de escritórios e de hotelaria. De salientar que os resultados apresentados no quadro anterior correspondem a dados da população residente e a fogos residenciais. Os dados obtidos para a Impermeabilidade do Solo e a Proporção do Tecido Verde mostram o maior grau de impermeabilidade dos solos das quatro Zonas mais antigas, em comparação com as três Zonas mais recentes. Os resultados podem caracterizar a estrutura verde das zonas mais recentes mas não permite a comparação das zonas antigas consolidadas, com poucas áreas permeáveis. As zonas mais antigas (1, 2, 3 e 4) têm maiores Intensidades de Intersecções e menores Distâncias entre essas Intersecções, apresentando assim um maior grau de conectividade. O indicador da Fractalidade da Rede Viária foi calculado através da ponderação da constante de Pareto (A) para a cidade de Lisboa, seguindo o exemplo dado pelo Salat (Salat, 2011a). Quanto mais próximo de 0 melhor distribuída é a rede viária. Nesse sentido, a rede viária das Avenidas Novas tem uma melhor distribuição. No sentido oposto está a zona de moradias de Olivais-Sul (Zona 5). A modificação dos valores da constante de Pareto e algumas características das ruas em algumas zonas revelou grandes diferenças entre si, diminuindo assim a coerência e a exactidão dos mesmos. De referir que Salat quantifica esse indicador para a totalidade das cidades que pretende analisar e comparar, com um maior número de tipos de vias associado. Os valores mais baixos de Compacidade Volúmica nas zonas mais antigas (zonas 1, 2 e 3) evidenciam zonas mais densas e mais compactas. Segundo a definição da Compacidade de Salat (Salat, 2011a), as zonas mais antigas são portanto mais compactas com menores áreas de fachadas em contacto com o exterior, originando menos perdas de calor. Este indicador permite assim relacionar e comparar os modelos tradicionais de quarteirões, com menos áreas de fachadas visíveis e assim mais compactos, e os modelos modernos (Figura 3). Os resultados da Taxa de Volume Passivo oferecem uma perspectiva dos consumos passivos, que podem permitir diminuir as necessidades de sistemas activos para a iluminação e a ventilação dos edifícios. As zonas das Avenidas Novas e do Parque das Nações têm os valores mais baixos enquanto as moradias dos Olivais-Sul apresentam os valores mais altos. Os dados obtidos não são precisos para a avaliação dos consumos energéticos e não serão considerados na análise estatística. De igual modo, o aumento das área passivas pode ser benéfico para o aquecimento mas prejudicial no caso do arrefecimento dos edifícios. Um edifício com maiores áreas passivas tem uma melhor iluminação natural mas precisa de mais sistemas activos para o seu arrefecimento. No entanto, os resultados poderão contribuir para a análise final, com a respectiva vertente passiva na explicação das Intensidades Energéticas que considerem principalmente os consumos activos, como já foi referido anteriormente. A Zona 3 (Baixa) apresenta o valor mais elevado de Intensidade Energética por habitante. Como já foi referido, a zona em questão tem um elevado número de actividades de escritórios e de hotelaria 66

85 em comparação com as outras zonas de estudo. A zona 2 (Bairro Alto) apresenta o valor mais alto de Intensidade Energética por superfície. A zona 5 (Olivais-Sul, moradias) apresenta um valor elevado de Intensidade Energética por habitante e o valor baixo de Intensidade Energética por superfície. Essas primeiras observações permitem escolher os indicadores com resultados coerentes para cada zona. De seguida, é analisada a correlação entre esses indicadores e os consumos energéticos dos edifícios, quantificados através das Intensidades Energéticas por superfície e por habitante. 4.5 Análise estatística dos resultados obtidos Análise de variáveis 2x2 A observação inicial, anteriormente realizada, permitiu analisar a pertinência e coerência dos resultados obtidos em relação com as características de cada zona de estudo. Desse modo, foram identificados uma gama de indicadores com o objectivo de caracterizar e explicar as Intensidades Energéticas por habitante e por superfície. Os consumos de energia para o aquecimento e o arrefecimento não são considerados devido à ligação directa existente entre esses indicadores e a Intensidade Energética por superfície. A observação dos resultados, realizada anteriormente, revelou que os indicadores de Complexidade e da Ecologia Urbana não permitem realizar de forma coerente e exacta a análise pretendida e que os resultados das Intensidades de Intersecções não apresentam diferenças significativas entre cada zona de estudo. A análise de variáveis 2x2 é portanto uma análise estatística que visa determinar a ligação dos indicadores escolhidos com as Intensidades Energéticas. A referida análise consiste em gráficos de regressão (Quadro 16 e Quadro 17) entre as diversas variáveis e na análise das respectivas correlações (Quadro 18), a seguir apresentadas. 67

86 Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /habitante Quadro 16 Regressões das variáveis com a Intensidade Energética por habitante IEh x IU IEh x OS Indice Utilização 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Percentagem Ocupação Solo IEh x NP IEh x DH Nº medio Pisos Densidade Habitacional IEh x DI IEh x CV Dist. media entre Intersecçoes Compacidade Volumica A observação dos gráficos anteriores aponta para alguma separação dos resultados da Zona 3 (Baixa) em relação às outras zonas. Esse facto confirma as observações anteriores acerca das características da população da referida zona, com um valor baixo da população residente e dos fogos residenciais, devido às diversas actividade de hotelaria, de comércios e de escritórios existentes na área. De notar que esses factores identificados na zona 4 (Av. Novas) não é tão visível nos referidos gráficos. Quanto maiores os indicadores de Intensidade de Uso do solo (IU e OS), da Distância média entre Intersecções (DI) e da Compacidade Volúmica (CV), maior é a Intensidade Energética por habitante. De uma lado, os Usos do Solo indicam que os consumos por habitante aumentam com as densidades constructivas enquanto, de outro lado, o aumento da Compacidade revela uma diminuição dos consumos por habitante. A distância média entre Intersecções será discutida mais a frente neste capítulo. 68

87 Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /habitante Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /Superfície Quanto maiores os indicadores do Número médio de Pisos (NP) e da Densidade Habitacional (DH), menor é a Intensidade Energética por habitante. Estes resultados apresentam uma certa coerência, tendo em conta que o aumento do Número de Pisos pode estar relacionado com o aumento da Densidade Habitacional e com o aumento da população residente no edifício em questão. De uma forma não linear a Intensidade Energética por habitante pode diminuir com o respectivo aumento da população residente, dividindo o valor total dos consumos por um valor maior de população. No entanto, Salat refere o aspecto negativo do número excessivo do número de pisos dos edifícios em termos de habitabilidade (Salat, 2011a). Quadro 17 Regressões das variáveis com a Intensidade Energética por superfície IEs x IU IEs x OS Indice Utilização 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Percentagem Ocupção Solo IEs x NP IEs x DH Nº medio Pisos Densidade Habitacional IEs x DI IEs x CV Dist. media entre Intersecções Compacidade Volumica Os gráficos anteriores revelam uma certa separação dos dados da Zona 5 (Olivais-Sul, moradias) em relação às restantes zonas. A referida zona é constituída por moradias unifamiliares com uma baixa percentagem de área construída em relação à área total da zona em questão. 69

88 Quanto maiores os indicadores de Intensidade de Uso do Solo, o Número médio de Pisos e a Densidade Habitacional, maior é a Intensidade Energética por superfície. Ao contrário, os indicadores do Número médio de Pisos e da Densidade Habitacional invertem a relação com a Intensidade Energética por superfície. Este resultado pode ser explicado pelo facto de o aumento do Número de Pisos e de fogos numa dada área de um edifício origina um aumento dos consumos na área na área considerada. Estes resultados confirmam a existência de relação entre esses dois indicadores, referida anteriormente. Quanto maiores os indicadores da Distância média entre Intersecções e da Compacidade Volúmica, menor é a Intensidade Energética por superfície, isto é, quanto maior a área de fachadas em contacto com o exterior dos edifícios e maior as dimensões dos quarteirões menor a Intensidade Energética por superfície. A análise das variáveis 2x2 é completada através dos respectivos valores das correlações (Quadro 18) de cada relação entre variáveis. Indicadores Quadro 18 Correlações das variáveis Intensidade Energética por habitante Intensidade Energética por superficie Indice Utilização 0,344 0,464 Percentagem Ocupação solo 0,246 0,471 Nº médio Pisos -0,271 0,335 Densidade Habitacional -0,551 0,894 Distancia média Intersecções 0,256-0,841 Compacidade Volúmica 0,083-0,704 Os valores representados em vermelho no quadro anterior são valores significantes para a análise, considerando um nível de significância de 5%. O valor representado em laranja é significante para um nível de significância de 10%. Podemos observar que os valores estaticamente significantes estão relacionados unicamente com a Intensidade Energética por superfície. Esse facto pode apoiar de algum modo as observações acerca das escolhas assumidas neste trabalho, relativamente aos tipos de fogos e da população das zonas de estudo. Os indicadores de Intensidade de Uso do Solo (ìndice de Utilização e Percentagem de Ocupação do Solo) apresentam fracas correlações com as Intensidades Energéticas, diminuindo a relevância e coerência das análises realizadas anteriormente. De igual modo, o Número médio de Pisos apresenta uma baixa correlação com as Intensidades Energéticas. A Densidade Habitacional revela as maiores correlações com as Intensidades Energéticas. A Distância média entre Intersecções e a Compacidade Volúmica têm elevadas correlações com a Intensidade Energética por superfície. Os resultados mostram assim que um maior número e maior concentração de fogos habitacionais, com menores segmentos de ruas que, de forma não linear, originam quarteirões mais pequenos e, finalmente, maiores áreas de fachadas em contacto com o exterior, ou quarteirões mais compactos, estão relacionados a um aumento da Intensidade Energética por superfície. Esses três indicadores com maiores correlações irão ser utilizados posteriormente numa análise multivariada, com o objectivo de obter um modelo capaz de analisar e explicar a Intensidade Energética por superfície em zonas urbanas. 70

89 Número Pisos Distância entre Intersecções Índice de Utilização % Ocupação do Solo A análise inicial dos gráficos de regressão permitiu observar possíveis relações entre alguns indicadores. Quanto mais alto o edifício, maior o número de fogos, relacionando assim o Número médio de Pisos com a Densidade Habitacional. Um aspecto importante desta análise corresponde ao facto de os consumos utilizados referem-se unicamente a fogos residenciais, sem considerar outros tipos de usos dentro dos edifícios ou o efeito dos transportes que, segundo a Matriz Energética de Lisboa (E- Nova Lisboa, 2005), correspondem a 42% dos consumos da cidade. Nesse sentido torna-se pouco coerente relacionar directamente a Distância média entre Intersecções, indicador de Conectividade, com a Intensidade Energética que representa consumos de fogos residenciais. No entanto, podemos identificar uma relação entre essa Distância e a Forma Urbana, através das dimensões dos quarteirões e da respectiva densidade ou compacidade. Nesse sentido, um aumento da Distância entre Intersecções pode originar um aumento das dimensões dos quarteirões em questão e, como hipótese simplificativa, diminuir a Densidade ou Compacidade dos referidos quarteirões. Finalmente revela-se importante analisar a relação entre os indicadores dos Usos do Solo e a Compacidade Volúmica, de modo a perceber a relação entre as densidades constructivas e as Compacidades dos quarteirões em questão. Essas diversas relações estão a seguir ilustradas através dos respectivos gráficos de regressão (Quadro 19) e dos valores das correlações (Quadro 20). Quadro 19 Gráficos de Regressão das 4 relações escolhidas entre indicadores 4,0 3,0 2,0 1,0 CV x IU ,0 0,0 5,0 10,0 15,0 Compacidade Volúmica 0,8 0,6 0,4 CV x OS 2 7 0, ,0 0,0 5,0 10,0 15,0 Compacidade Volúmica DH x NP Densidade Habitacional CV x DI ,0 5,0 10,0 15,0 Compacidade Volúmica Os gráficos anteriores revelam uma relação entre a Compacidade Volúmica e os dois indicadores dos Usos do Solo. O aumento da densidade urbana origina uma diminuição da Compacidade Volúmica, 71

90 isto é, uma diminuição das áreas de fachadas em contacto com o exterior e um aumento da compacidade da zona em questão. Desse modo, a relação identificada é coerente. À excepção das zonas mais antigas 1 e 2, o aumento da Densidade Habitacional origina um aumento do Número médio de Pisos, confirmando assim observações realizadas anteriormente. No entanto, as zonas da Mouraria e do Bairro Alto (zonas 1 e 2) contrariam essa afirmação, com edifícios com poucos pisos e um elevado número de fogos residenciais. O último gráfico de regressão revela que o aumento da Distância média entre Intersecções origina um aumento da Compacidade Volúmica, isto é, uma diminuição da compacidade e densidade da zona em questão, confirmando assim as observações realizadas nos trabalhos de Salat. Quadro 20 Valores das correlações das relações entre indicadores CV x IU CV x OS DH x NP CV x DI -0,590-0,749-0,088 0,745 A correlação entre a Compacidade e a Percentagem de Ocupação do Solo é estatisticamente significante para um nível de significância de 10%. O mesmo se aplica à correlação entre a Compacidade e a Distância entre Intersecções. As relações entre a Compacidade e a densidade constructiva das zonas urbanas e a Distância entre Intersecções são portanto confirmadas. Nesse sentido, o aumento da Distância entre intersecções origina um aumento da Compacidade Volúmica, isto é, uma diminuição da Compacidade do tecido urbano da zona em questão. Este resultado pode assim estabelecer uma possível relação entre essa Distância, a Compacidade do tecido urbano e as dimensões do quarteirão. O aumento da Distância entre Intersecções estaria assim relacionado com o aumento do quarteirão em questão e uma diminuição da Compacidade do respectivo tecido urbano. A baixa correlação entre a Densidade Habitacional e o Número de Pisos ocorrre devido às características específicas das zonas mais antigas (1 e 2), referidas anteriormente. A remoção dos dados dessas duas zonas revela uma elevada correlação cujo valor é estaticamente significante (ver Anexo 6). Os resultados mostram que de uma forma geral o número de fogos aumenta com o número de pisos dos edifícios nas zonas urbanas recentes. No entanto, a observação das zonas mais antigas com quarteirões tradicionais mostra que pode exsitir um aumento significativo do número de fogos sem recorrer a um grande aumento do número de pisos, confirmando assim o aspecto negativo na qualidade de vida do número excessivo de pisos dos edifícios, referido nos trabalhos de Salat (Salat, 2011a). A análise 2x2 identificou as três maiores correlações com a Intensidade Energética por superfície: _ Densidade Habitacional (vs. Intensidade Energética por superfície) _ Distância média entre Intersecções (vs. Intensidade Energética por superfície) _ Compacidade Volúmica (vs. Intensidade Energética por superfície) Esses indicadores irão assim ser a base para as análises multivariadas, a seguir realizadas, com o objectivo de explicar os consumos energéticos por superfície. 72

91 4.5.2 Análises Multivariadas A análise estatística, realizada anteriormente, revelou uma maior correlação dos indicadores escolhidos com a Intensidade Energética por superfície. As análises multivariadas consistem na utilização das variáveis com correlações estaticamente significantes para analisar e explicar a variável dependente da Intensidade Energética por superfície. A análise 2x2 identificou dois indicadores com correlações estaticamente significantes, para um nível de significância de 5%, e três indicadores para um nível de significância de 10%. Nesse sentido realizaram-se duas análises (Figura 25) de modo a obter o modelo mais significante para a explicação da Intensidade Energética por superfície. Figura 25 Análises Multivariadas. Obtido através do programa SPSS O modelo da Análise 1 tem uma boa correlação (R=0,931) e consegue explicar 86,7% (R 2 =0,867) da Intensidade Energética por superfície. O modelo resultante é estatisticamente significante para um nível de significância de 5% (p-value=0,018 <0,05) e corresponde à seguinte fórmula: IEs(DH, DI) = 0,457. (DH) 0,248. (DI) + 131,673 (2) A Intensidade Energética por superfície só consegue ser explicada nesta fórmula através da Densidade Habitacional (DH) pelo facto de a Distância média entre Intersecções não ser estaticamente significante (p-value = 0,227> 0,05). Nesse sentido, o aumento do número de fogos origina um aumento da Intensidade Energética por superfície. O modelo da Análise 2 junta o indicador da Compacidade Volúmica ao modelo anterior, indicador esse que apresentou a teiceira maior correlação na análise 2x2 com a Intensidade Energética por superfície. O modelo resultante tem uma boa correlação (R=0,944) e consegue explicar 89,2 % (R 2 =0,892) da Intensidade Energética por superfície. No entanto, o modelo não é estatisticamente significante (p-value=0,058> 0,05). 73

92 Foram realizadas várias análises multivariadas (ver Anexo 8) de modo a avaliar a observar a evolução dos modelos com os respectivos indicadores e averiguar a coerência e a pertinência dos dois modelos apresentados anteriormente. Além do modelo da Análise 1, nenhum modelo é estatisticamente significante, apesar de o modelo da Análise 2, referido anteriormente, apresentar um ni vel aceitável, com um valor de p-value próximo de 5%. O segundo modelo é caracterizado pela seguinte fórmula: IEs(DH, DI, CV) = 0,595. (DH) 0,303. (DI) + 9,939. (CV) + 45,069 (3) Nenhum indicador utilizado é estatisticamente significante, sendo, no entanto, a Densidade Habitacional o indicador que melhor explica a Intensidade Energética por superfície, confirmando assim os resultados do modelo 1. De notar a mudança de tendência da correlação entre a Compacidade Volúmica e a intensidade Volúmica, em comparação com a análise 2x2, apesar de o resultado ser pouco significante (p-value elevado). Concluindo, os modelos revelam que quanto menor for a Intensidade Energética por superfície, menores são a Densidade Habitacional e a Compacidade Volúmica, e maior é a Distância média entre Intersecções, que pode estar relacionado com maiores dimensões do quarteirão. De salientar que quanto menor for o valor da Compacidade Volúmica, menor é a área das fachadas em contacto com o exterior, sendo portanto, maior a densidade das áreas construídas da zona. O aumento da densidade constructiva origina assim uma diminuição dos consumos por superfície. Quarteirões com formas tradicionais mais compactos, têm menos perdas de energia através das respectivas fachadas e são caracterizados por uma menor Intensidade Energética por superfície, confirmando assim os resultados dos trabalhos de Serge Salat. No entanto, o resultado da Compacidade Volúmica no modelo não é estatisticamente significante e apresenta uma correlação contrária à análise 2x2. Tal como a Compacidade Volúmica, a Distância média entre Intersecções não é estatisticamente significante na explicação da Intensidade Energética por superfície. No contexto deste trabalho existe uma certa incoerência na ligação da Distância média entre Intersecções, indicador de Conectividade, com a Intensidade Energética, indicador dos consumos de energia relativos exclusivamente a fogos residenciais. No entanto, a análise 2x2 revelou algumas ligações entre esse indicador de Conectividade e características da Forma Urbana como a Compacidade do tecido construído e as dimensões dos quarteirões. Essas ligações poderão ser verificadas e desenvolvidas em futuros trabalhos. A Densidade Habitacional é o indicador que melhor explica a Intensidade Energética por superfície. Através das diversas análises verificamos que o aumento dessa Densidade está relacionado a um aumento da Intensidade. A maior correlação desse indicador com os consumos por superfície pode ser explicado através das próprias caracterísiticas do cálculo da Intensidade Energética por superfície. De um lado, o indicador da Intensidade Energética por superfície está relacionado às superfícies do terreno de cada zona urbana considerada. Pelo facto de cada fogo residencial estar associado a um consumo 74

93 energético, o aumento do número de fogos na mesma zona urbana origina assim o aumento da Intensidade Energética na respectiva superfície do terreno. Por outro lado, a Intensidade Energética foi calculada através dos certificados energéticos dos fogos residenciais, sem considerar outros tipos de uso dentro dos edifícios nem outros consumos fora do edificado como os transportes e a iluminação pública. Ao contrário dos outros indicadores, a Densidade Habitacional está directamente relacionada ao número de fogos residenciais, conseguindo assim explicar melhor a Intensidade Energética por superfície. De salientar que os resultados anteriores foram obtidos com uma pequena amostra, correspondendo às sete áreas escolhidas (n=7). Em termos estatísticos, esse valor baixo de casos considerados pode explicar o número baixo de resultados estatisticamente significantes nas análises realizadas anteriormente. De uma forma geral, as análises estatíticas apresentam uma maior significância a partir de trinta casos de estudo. Nesse sentido é realizada a seguir uma análise de sensibilidade, com um número maior de casos, de modo a confirmar a coerência dos resultados obtidos e dos pressupostos de homogeneidade assumidos no processo de escolha das Unidades urbanas Análise de Sensibilidade A análise da Sustentabilidade do presente trabalho foi realizada com sete casos de estudo (n=7), sendo um número baixo em termos estatísticos. A análise de sensibilidade consiste portanto em aumentar para trinta e um casos de estudo a análise estatística, através da selecção de áreas mais pequenas dentro das sete unidades (Figura 26), inicialmente identificadas. Figura 26 Unidades USU nas áreas de estudo para a análise de sensibilidade As Unidades USU identificadas na figura anterior são portanto representativas de cada área urbana correspondente. As áreas inicialmente identificadas apresentam um elevado grau de homogeneidade, 75

94 Zonas á excepção da Mouraria (Zona 1) e das Avenidas Novas (Zona 4), que contêm algumas variações de Formas Urbanas. Podemos identificar três tipos diferentes de Formas dos quarteirões na Zona 1. As áreas 1.1 e 1.4 são as mais compactas, enquanto as áreas 1.2 e 1.3 são quarteirões menos compactos do que os anteriores com alguns Espaços Vazios no interior e, finalmente, a área 1.5 representa o espaço menos compacto da Zona 1, com um número elevado de Espaços Vazios no interior. O mesmo procedimento foi aplicado à Zona 4, tendo em conta as características diferentes das zonas com acesso à Avenida da República e as outras zonas interiores. A análise dos resultados obtidos nas sete áreas urbanas iniciais identificou dois indicadores com maior significância na explicação das Intensidades Energéticas: a Densidade Habitacional e a Distância média entre Intersecções. Nesse sentido foram calculados os referidos indicadores e as duas Intensidades Energéticas (Quadro 21) para cada área identificada na figura anterior. Área (m2) Quadro 21 Resultados obtidos para as áreas da análise de sensibilidade Média dos consumos energéticos certificados (KWh/m2.ano) Intensidade Energética por habitante (KWh/hab) Intensidade Energética por superfície (KWh/m2) Densidade Habitacional (Fogos/ha) Distância média entre Intersecções (m) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Os indicadores apresentados no quadro anterior foram calculados segundo o procedimento da análise das sete zonas inicialmente identificadas na cidade de Lisboa. 76

95 Intensidade Energetica /habitantes Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /habitantes Intensidade Energetica /Superfície De seguida procedeu-se à análise estatística dos resultados obtidos através dos gráficos de regressão (Quadro 22) e dos respectivos valores de correlação (Quadro 23). Quadro 22 Gráficos de regressão da análise de sensibilidade IEh x DH Densidade Habitacional IEs x DH Densidade Habitacional IEh x DI IEs x DI Distância média entre Intersecções Distância média entre Intersecções As tendências das correlações dos gráficos são confirmados em relação à análise inicial, à excepção do gráfico entre a Intensidade Energética por habitante e a Distância média entre Intersecções (IEhxDI) que passa a negativa. Os gráficos que correlacionam a intensidade Energética por habitante apresentam uma área muito distante das restantes, que corresponde à área 3.4, pertencente à zona da Baixa. Esse facto é resultante da baixa população residente na zona da Baixa, com resultado mais expressivo no quarteirão em questão. A observação dos gráficos permite concluir que existe maiores correlações dos indicadores com a Intensidade Energética por superfície, confirmando assim as observações realizadas no início deste capítulo. Quadro 23 Correlações da análise de sensibilidade Densidade Habitacional Distância entre Intersecções Intensidade Energética por habitante Intensidade Energética por superfície -0,224 0,895-0,210-0,308 77

96 A correlação entre a Intensidade Energética por superfície e a Densidade Habitacional é estatisticamente significante para um nível de significância de 1%, enquanto a correlação entre a Distância média entre Intersecções e a Intensidade Energética por superfície é estatisticamente significante para um nível de significância de 10%. As correlações com a Intensidade Energética por habitante são reduzidas e a importância da Densidade Habitacional para a explicação da Intensidade Energética é confirmada. Os dois indicadores são a seguir utilizados em análises multivariadas (Figura 27) com o objectivo de explicar as duas Intensidades Energéticas. Considerando os resultados anteriores das correlações, a análise multivariada mais pertinente será a correspondente à intensidade Energética por superfície. Figura 27 Análises Multivariadas da análise de sensibilidade, realizadas através do SPSS O modelo para a Intensidade Energética por habitante, na figura anterior, apresenta um valor baixo de correlação, confirmando assim as fracas correlações anteriormente observadas. O modelo para a Intensidade Energética por superfície apresenta uma boa correlação (R=0,9) onde as duas variáveis utilizadas conseguem explicar 80,9%. O modelo é estatisticamente significativo (pvalue=0) e é caracterizado pela seguinte fórmula: IEs(DH, DI) = 0,899. (DH) + 0,232. (DI) + 38,957 (4) Podemos observar a mudança de sinal na correlação da Distância entre intersecções. No entanto, esse facto não é relevante pois não é significante dentro do referido modelo (p-value=0,278, elevado). A análise de sensibilidade confirmou as maiores correlações da Densidade Habitacional e da Distância média entre Intersecções com a Intensidade Energética por superfície, obtidas na análise inicial com sete unidades. O modelo assim obtido apresenta uma maior significância e confirma a elevada relevância da Densidade Habitacional para a explicação da Intensidade Energética por superfície. 78

97 Intensidade Energetica /Superfície Intensidade Energetica /Superfície Nesse sentido, os dados do gráfico de regressão entre a Intensidade Energética por superfície e a Densidade habitacional, apresentado anteriormente, são segregados por cada uma das sete zonas identificadas no início deste capítulo, como o indica o Quadro 24, a seguir ilustrado. A análise deste gráfico permite confirmar os pressupostos de homogeneidade das Unidades USU, identificados inicialmente. Quadro 24 Gráficos de regressão dos indicadores da Intensidade Energética por superfície (IEs) e da Densidade Habitacional (DH), com 7 e 31 unidades 250 IEs x DH Densidade Habitacional IEs x DH - Análise de Sensibilidade Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona Densidade Habitacional A observação dos gráficos revela uma certa homogeneidade na maior parte das zonas de estudo. O Quadro 25, a seguir apresentado, permite confirmar esta análise através da apresentação dos valores da média e do desvio padrão dos conjuntos de dados obtidos dentro de cada zona de estudo, inicialmente definidas. Os valores mais elevados de desvio padrão (em vermelho no quadro) caracterizam as zonas com maiores diferenças entre as suas unidades internas, demonstrando assim uma homogeneidade fraca. 79

98 Zonas Quadro 25 Análise de sensibilidade: avaliação da homogeneidade das zonas de estudo. Médias e Variâncias dos indicadores com maiores correlações Média dos consumos energéticos certificados Médias Desvios Padrão Intensidade Energética por habitante Médias Desvios Padrão Intensidade Energética por superfície Médias Desvios Padrão Densidade Habitacional Médias Desvios Padrão Distância média entre Intersecções Médias Desvios Padrão De acordo com o gráfico de regressão anterior (Quadro 24), a observação do quadro revela os valores mais elevados de desvio padrão, para a Intensidade Energética por superfície e a Densidade Habitacional, nas Zonas 3 (Baixa) e 2 (Bairro Alto), respectivamente. Nesse sentido, existe uma forte variação do número de fogos residenciais entre as unidades da Zona 2 enquanto, na Zona 3, essa variação é verificada nos valores da Intensidade Energética por superfície. Esses factos podem ter origens nas limitações existentes nos cálculos dos indicadores em questão. A Densidade Habitacional considera unicamente os fogos residenciais e não tem em conta as outras actividades existentes no Bairro Alto, tais como os inúmeros estabelecimentos de diversão nocturna. O mesmo se aplica no caso da Baixa Pombalina, pelo facto de a Intensidade Energética por superfície ter sido calculada através dos certificados energéticos dos edifícios de habitação, eliminando o número importante de escritórios e comércios da zona em questão. A Zona 5 (Olivais-Sul, moradias) apresenta os valores mais baixos de desvio padrão, referentes aos dois indicadores referidos anteriormente. De facto, esta zona é constituída unicamente por moradias unifamiliares com dois andares, confirmando a homogeneidade observada através desta análise Discussão final dos resultados Os resultados obtidos para os indicadores selecionados na análise inicial (Quadro 15) permitem avaliar criticamente alguns aspectos da sustentabilidade das zonas de estudo considerada. A observação dos indicadores de Intensidade do Uso do Solo (Indice de Utilização e Percentagem de Ocupação do Solo), de Conectividade (Intensidade de Intersecções e Distância média entre Intersecções) e da Compacidade Volúmica permite identificar algumas características e diferenciar numa primeira análise as zonas mais antigas e tradicionais (Zonas 1, 2, 3 e 4) das zonas modernas e contemporâneas (Zonas 5, 6 e 7), possibilitando a comparação das respectivas áreas urbanas. Os indicadores de Ecologia permitem a visualização dos espaços verdes e outras áreas verdes de cada zona de estudo mas não permitem a comparação entre as diferentes áreas urbanas em estudo. Os valores da Compacidade Volúmica foram obtidos através da parcela adimensional do indicador, referida por Serge Salat, que elimina o efeito do número de pisos dos edifícios no cálculo da Compacidade e, desse modo, permite comparar áreas urbanas com diferentes características e 80

99 diferentes épocas de construção. Segundo Salat, um número elevado de pisos dos edifícios tem um efeito negativo na qualidade de vida dos habitantes (Salat, 2011a). Os resultados obtidos neste trabalho para este indicador confirmam as características enumeradas anteriormente. De facto, as zonas mais antigas, com edifícios mais pequenos e com menos pisos, apresentam valores de Compacidade mais elevado, em comparação às zonas mais modernas constituídas por maiores edifícios com mais pisos. Por outro lado, o indicador da Compacidade Volúmica permite informar acerca do grau de dispersão da área urbana. Os resultados baixos obtidos nas zonas mais antigas podem ser associados ao modelo de cidade compacta, em oposição ao modelo de cidade dispersa, associado aos valores mais altos de Compacidade Volúmica. Como foi referido na parte teórica deste trabalho, o modelo compacto das cidades apresenta características mais sustentáveis, em comparação com as cidades dispersas. Do mesmo modo, podemos observar que as zonas mais antigas são constituídas por pequenos edifícios com poucos pisos e um número mais elevado de fogos de habitação, em comparação com as zonas mais recentes. Esta observação não se verifica para as zonas da Baixa e das Avenidas Novas (Zonas 3 e 4), evidenciando assim uma das limitações dos dados utilizados neste trabalho. Essas limitações serão apresentadas a seguir nesta discussão dos resultados. Estes resultados mostram portanto que os bairros antigos com Formas tradicionais apresentam maiores densidades e compacidades urbanas, em comparação com as zonas modernas, através de tecidos urbanos constituídos por edifícios mais baixos. O aumento de densidade construída não é alcançado unicamente através de edifícios com muitos pisos mas pode se tornar possível através dos quarteirões tradicionais com um número médio de pisos. As áreas mais antigas da cidade de Lisboa apresentam valores mais elevados do Índice de Utilização e Percentagem de Ocupação do Solo. Os indicadores da Intensidade de Intersecções e da Distância média entre Intersecções permitem avaliar a Conectividade de cada área urbana. Os resultados obtidos para a Intensidade de Intersecções estão muito próximos entre si e não permitem uma comparação coerente entre cada um das zonas identificadas. O cálculo da Fractalidade da Rede viária, indicador de Complexidade da rede viária, permite realizar algumas observações mas necessita de outra abordagem de cálculo. Enquanto Salat considera os valores desse indicador para a totalidade de cada cidade analisada, os valores deste trabalho são calculados para as áreas escolhidas dentro da cidade de Lisboa. Diferentes procedimentos de cálculo revelaram uma baixa coerência dos resultados e diversas diferenças entre os mesmos, devido às pequenas dimensões das áreas consideradas. Enquanto Salat compara zonas quadradas com as mesmas dimensões de diferentes cidades, este trabalho identifica várias unidades homogéneas com pequenas áreas diferentes dentro da mesma cidade. Os indicadores da Intensidade de Intersecções e da Fractalidade da rede viária devem portanto ser quantificados na escala da cidade, e utilizados na comparação de diferentes cidades entre si. De modo a obter resultados mais pertinentes e coerentes, devem existir mais elementos para as respectivas análises. Os indicadores que obtiveram os resultados mais coerentes e pertinentes para a explicação das Intensidades Energéticas dentro de cada zona de estudo foram utilizados numa análise estatística. 81

100 Essa análise consistiu numa primeira avaliação dos dados através de gráficos de regressão e as respectivas correlações (ou análise 2x2) com cada uma das Intensidades Energéticas, que permitiu uma posterior análise multivariada, utilizando os melhores indicadores para a explicação e avaliação desses dois indicadores. Os valores estatisticamente significativos das correlações obtidas estão relacionados unicamente com a Intensidade Energética por superfície. Esse facto pode apoiar de algum modo as limitações de algumas escolhas assumidas no cálculo dos indicadores deste trabalho, em particular na escolha de fogos residenciais e da população unicamente residente das zonas de estudo. Esses factos estão desenvolvidos com mais pormenor a seguir. Os resultados significativos com a Intensidade Energética por superfície correspondem às correlações com a Densidade Habitacional, a Distância média entre Intersecções e a Compacidade Volúmica. O aumento da Intensidade Energética por superfície está relacionado com o aumento da Densidade Habitacional e uma diminuição da Distância entre Intersecções e da Compacidade Volúmica. Os resultados mostram assim que um maior número e maior concentração de fogos habitacionais, com menores segmentos de ruas e menores áreas de fachadas em contacto com o exterior, ou quarteirões menos compactos, originam um aumento dos consumos por superfície. Esses três indicadores são utilizados posteriormente numa análise multivariada, com o objectivo de obter um modelo capaz de analisar e explicar a Intensidade Energética por superfície em zonas urbanas. A análise inicial dos gráficos de regressão permitiu observar possíveis relações entre a Compacidade Volúmica e a Intensidade de Utilização, a Percentagem de Ocupação do Solo e a Distância média entre Intersecções e, a entre a Densidade Habitacional e o Número médio de Pisos dos edifícios. A análise 2x2 dessas quatro relações permitiu avaliar a existência de correlações. As duas correlações entre a Compacidade Volúmica e a Percentagem de Ocupação do Solo e entre a Compacidade Volúmica e a Distância média entre Intersecções foram estatisticamente significativas. Essa análise confirma as relações entre a Compacidade e a densidade do tecido construído, identificadas nas observações iniciais. Esses resultados podem revelar que o aumento da Distância entre Intersecções origina um aumento da Compacidade Volúmica, isto é, uma diminuição da Compacidade do tecido urbano da zona em questão. Este resultado pode assim estabelecer uma possível relação entre essa Distância, a Compacidade do tecido urbano e as dimensões do quarteirão. O aumento da Distância entre Intersecções está assim relacionado com o aumento das dimensões do quarteirão em questão e uma diminuição da Compacidade do respectivo tecido urbano. A baixa correlação entre a Densidade Habitacional e o Número de Pisos ocorrre devido às características específicas das zonas mais antigas (1 e 2), com poucos pisos e muitos fogos residenciais. A remoção dos dados dessas duas zonas revela uma elevada correlação cujo valor é estatisticamente significativo (ver Anexo 6). Os resultados mostram que de uma forma geral o número de fogos aumenta com o número de pisos dos edifícios nas zonas urbanas recentes. No entanto, a observação das zonas mais antigas com quarteirões tradicionais mostra que pode exsitir um aumento significativo do número de fogos sem recorrer a um grande aumento do número de pisos. Serge Salat refere o aspecto negativo do número excessivo de pisos dos edifícios na qualidade de vida dos 82

101 habitantes (Salat, 2011a). Nesse sentido os resultados obtidos revelam um aspecto sustentável das zonas tradicionais mais antigas, em oposição às zonas modernas. A análise da Intensidade Energética por superfície através da Densidade Habitacional e da Distância média entre Intersecções é estatisticamente significativa. O modelo obtido apresenta uma boa correlação (R=0,931) e consegue explicar 86,7% (R 2 =0,867) da Intensidade Energética por superfície. A fórmula obtida é a seguinte: IEs(DH, DI) = 0,457. (DH) 0,248. (DI) + 131,673 A segunda análise multivariada pertende explicar a Intensidade Energética por superfície através da Densidade Habitacional, da Distância média entre Intersecções e da Compacidade Volúmica. O modelo obtido é pouco significativo, com uma correlação R=0,944 e uma taxa de explicação da Intensidade Energética de 89,2%. Nas duas análises a Densidade Habitacional é o indicador com resultados estatisticamente significativos que melhor explica a Intensidade Energética por superfície. A maior correlação desse indicador com os consumos por superfície pode ser explicado através das próprias caracterísiticas do cálculo da Intensidade Energética por superfície, referidas anteriormente. Ao contrário dos outros indicadores, a Densidade Habitacional está directamente relacionada ao número de fogos residenciais, conseguindo assim explicar melhor a Intensidade Energética por superfície. Os dados utilizados na análise da Sustentabilidade Urbana revelaram algumas limitações nos valores obtidos para alguns indicadores e na relevância das análises estatísticas realizadas a seguir. Os dados demográficos são referentes aos valores da população residente e dos fogos residenciais de cada zona escolhida, excluindo assim os valores das outras actividades, tais como os comércios, os escritórios e os serviços. Nesse sentido, existem falhas nos resultados de alguns indicadores que originam desigualdades na comparação entre as diferentes zonas de estudo. Essas falhas foram sobretudo registadas na observação dos resultados e das análises estatísticas do indicador da Intensidade Energética por habitante, que se revelou muito incoerente, em particular nas zonas da Baixa (Zona 3) e das Avenidas Novas (Zona 4), e pouco significante em termos estatísticos. As duas Intensidades Energéticas foram calculadas através dos valores dos consumos médios dos certificados energéticos de edifícios (SCE), relativos unicamente aos fogos residenciais. As Intensidades Energéticas utilizadas neste trabalho não correspondem aos consumos totais nas zonas escolhidas porque não considerem os consumos devido às outras actividades existentes nos edifícios ou os consumos dos transportes e da iluminação pública e, atribuam um maior peso da parte activa da eficiência energética dos fogos considerados, derivado do cálculo da eficiência energética dos certificados referidos anteriormente (Ferreira e Pinheiro, 2011). Um fogo equipado com painel solar, por exemplo, apresenta maior probabilidade de obter uma boa classificação de eficiência energética, em comparação com outro fogo sem esse tipo de equipamentos. Esse critério diminui portanto os efeitos naturais na diminuição dos consumos, como por exemplo a iluminação natural e a orientação solar, e pode criar resultados desnivelados no âmbito desta análise, entre as zonas novas e as zonas mais antigas em termos de consumos energéticos. O cálculo e a observação dos resultados da Taxa de Volume Passivo podem contribuir para a análise da parte passiva dos consumos energéticos mas revelaram falta de precisão e coerência. No entanto, 83

102 essa análise podia ser realizada através da correlação com outros indicadores, tais como a Percentagem média de Envidraçados e o grau de sombreamento dos edifícios de cada zona de estudo. Concluindo, as análise revelam que quanto menor for a Intensidade Energética por superfície, menores são a Densidade Habitacional e a Compacidade Volúmica, e maior é a Distância média entre Intersecções, que pode estar relacionado com maiores dimensões do quarteirão. Nesse sentido, quanto menor for o valor da Compacidade Volúmica, menor é a área das fachadas em contacto com o exterior, sendo portanto, maior a densidade das áreas construídas da zona. O aumento da densidade constructiva origina uma diminuição dos consumos por superfície. Os Quarteirões tradicionais mais compactos têm menos perdas de energia através das respectivas fachadas e são caracterizados por uma menor Intensidade Energética por superfície, confirmando assim os resultados dos trabalhos de Serge Salat, apesar de o resultado da Compacidade Volúmica no modelo de análise multivariada não ser estatisticamente significativo e apresentar uma correlação contrária à análise 2x2. A Compacidade Volúmica e a Distância média entre Intersecções não é estatisticamente significativa na explicação da Intensidade Energética por superfície. No contexto deste trabalho existe uma certa incoerência na ligação desse indicador de Conectividade com a Intensidade Energética, indicador dos consumos de energia relativos exclusivamente a fogos residenciais. No entanto, a análise 2x2 revelou algumas ligações entre esse indicador de Conectividade e características da Forma Urbana como a Compacidade do tecido construído e as dimensões dos quarteirões. Essas ligações poderão ser verificadas e desenvolvidas em futuros trabalhos. Finalmente, a análise de sensibilidade repetiu as análises estatísticas através da substituição das sete zonas de estudo iniciais em trinta e uma áreas urbanas mais pequenas. Essa análise permitiu averiguar a pertinência em termos estatísticos dos resultados obtidos e dos pressupostos de homogeneidade das unidades urbanas utilizadas na análise da Sustentabilidade Urbana deste trabalho. 84

103 CONCLUSÕES O objectivo da presente dissertação centrou-se na avaliação da Sustentabilidade de áreas urbanas formadas em diferentes períodos, utilizando uma metodologia de análise urbana. Essa metodologia foi desenvolvida e aplicada numa primeira fase no centro histórico de Évora, dividindo a zona em áreas homogéneas através do método de Unidades USU e, numa segunda fase, na cidade de Lisboa onde foram calculados indicadores que permitiram analisar e comparar a Sustentabilidade Urbana em sete áreas distintas. A dissertação é desse modo constituída por duas temáticas: o estudo da Forma Urbana e a avaliação da Sustentabilidade Urbana. Foram apresentadas as três escolas do estudo da análise da Forma Urbana tais como as principais metodologias e terminologias desenvolvidas ao longo dos anos dentro dessa temática. A metodologia aplicada neste trabalho foi baseada no método de Unidades USU de Paul Osmond, referente à escola britânica, também conhecida como Conzeniana. Nesta escola de pensamento, Karl Kropf estabeleceu uma hierarquia para a Forma construída, baseada na análise e sintetização das obras de M.R.G. Conzen e G. Caniggia. O ponto de referência dessa síntese corresponde ao conceito de Lote de Conzen, enfatizando a sua natureza tri-dimensional. O contributo que mais diferencia o sistema de Kropf é a distinção clara entre a Forma, a Função (Usos do Solo) e os conceitos temporais de Period of Origin, ou Derivation (Idade dos Edifícios). O método para a análise da Forma Urbana operacionalizado por Paul Osmond (Osmond, 2008) baseou-se na análise da hierarquia da Forma construída de Kropf (Kropf, 1993) e nos conceitos de Unidades USU de Friedrich Duhme e Stephan Pauleit (Pauleit e Duhme, 1998). Dentro da hierarquia da Forma construída de Kropf, Osmond considerou com maior interesse os níveis Sertum (Plot Series/Quarteirões/Ruas) e Textus (Tecidos/Plan Units), nível equivalente à das Unidades USU. Osmond divide o nível Sertum de Kropf em duas novas subdivisões: as Plot Series e num nível superior os Quarteirões, junto com os segmentos de Ruas, intersecções e praças. O conceito de Unidades USU desenvolvido por Duhme e Pauleit permitiu a introdução do conceito de Surface Sealing, referente às superfícies permeáveis e não permeáveis e as massas de água, dentro da análise da Forma Urbana. O sistema desenvolvido por Osmond resulta da ligação entre a hierarquia revisitada da Forma construída de Korpf com uma hierarquia dos Espaços Vazios, uma divisão em mapas convexos e axiais, uma hierarquia para as redes de infra-estruturas urbanas e as características geofísicas dos terrenos. A aplicação do método das Unidades USU no centro histórico de Évora revelou várias características sustentáveis da área em questão e um tecido construído compacto e complexo, caracterizado em grande parte por edifícios pequenos com poucos pisos ligados entre si, e com poucas superfícies permeáveis, localizadas sobretudo em logradouros privados no interior dos quarteirões. A área das Unidades construídas corresponde a 83% da superfície total da zona de estudo. Grande parte das Unidades USU dos Espaços Vazios estão situadas na envolvente dessa área consolidada, ao longo do traçado da muralha medieval. 85

104 A Forma Urbana observada é portanto contrária às cidades chamadas Dispersas, que caracterizam de uma forma geral as zonas de expansão dos aglomerados urbanos mais recentes. Serge Salat e outros autores referem os benefícios das cidades compactas em oposição a essas cidades dispersas para a Sustentabilidade Urbana, pelo facto de reduzirem as distâncias para os diversos fluxos e infraestruturas necessárias para o bom funcionamento da cidade. A maior compacidade do tecido construído pode estar relacionada a um menor valor do indicador de Compacidade Volúmica, referido por Salat, isto é, menores áreas de fachadas em contacto com o exterior, que originam menores perda de energia através das mesmas As Unidades USU são diferenciadas através do indicador da Intensidade Urbana, que permite informar acerca do Metabolismo Urbano, isto é, dos diversos fluxos existentes na cidade, indicador importante na avaliação da Sustentabilidade. No caso de Évora, a observação deste Metabolismo revela o papel importante das Praças do Giraldo e do Sertório e, dos eixos viários principais ligados a essas mesmas praças, com maiores fluxos e actividades na parte oeste do centro histórico. A aplicação do método das Unidades USU originou a planta de Ecologia Urbana que ilustra a estrutura vegetal existente, uma planta das áreas construídas e das áreas vazias e, finalmente, uma planta das Unidades USU que permite uma análise da organização da cidade e do Metabolismo Urbano. Estas plantas podem complementar as plantas tradicionais presentes nos planos municipais (PDM) tal como os Usos do Solo. O segundo caso de estudo em Lisboa utilizou o procedimento do método das Unidades USU, exemplificado no centro histórico de Évora, com o objectivo de definir sete unidades urbanas homogénas dentro de determinadas áreas da cidade, representativas dos diferentes períodos de urbanização de Lisboa. As zonas escolhidas foram avaliadas e comparadas entre si em termos da Sustentabilidade Urbana através da aplicação de indicadores, escolhidos na gama de parâmetros definidos por Salat. No caso desta dissertação, a avaliação da Sustentabilidade Urbana em questão centrou-se na análise dos consumos energéticos dos edifícios de habitação, caracterizados pelos indicadores das Intensidades Energéticas por habitante e por superfície. O cálculo das duas Intensidades Energéticas foi baseado na média dos valores de eficiência dos certificados energéticos de edifícios (SCE) existentes em cada zona de estudo. Através da ponderação das áreas médias dos fogos em cada zona foi possível obter valores para os dois indicadores, representativos dos consumos energéticos em cada unidade escolhida. Com excepção dos indicadores de Complexidade e de Ecologia, os valores obtidos foram de acordo com as características de cada área urbana escolhida. Os valores obtidos para a Ecologia não permitem comparar as unidades mais antigas com as unidades novas enquanto a Complexidade Urbana necessita de uma área de estudo mais alargada que ofereça um maior número de dados. O tratamento estatístico dos dados obtidos permitiu analisar as correlações existentes entre determinados indicadores e as Intensidades Energéticas. Os indicadores com maiores correlações foram depois utilizados em análises multivariadas com o objectivo de identificar os indicadores que melhor caracterizam os consumos energéticos dos edifícios. 86

105 Uma análise de sensibilidade final definiu trinta e uma novas zonas de estudo escolhidas dentro das sete áreas iniciais, que permitiu confirmar as análises estatísticas realizadas e o pressuposto de homogeneidade utilizado no método das Unidades USU. As diferentes análises revelaram uma maior correlação dos indicadores com a Intensidade Energética por superfície, caracterizada de forma estatisticamente significativa unicamente através do indicador da Densidade Habitacional. A Distância média entre Intersecções e a Compacidade Volúmica revelaram de igual modo boas correlações, apesar de não serem estatisticamente significativas. Os valores obtidos na avaliação da Sustentabilidade Urbana revelaram algumas limitações nos pressupostos utilizados para os cálculos de alguns indicadores. Os dados demográficos correspondem aos valores da população residente e dos fogos residenciais de cada zona escolhida, excluindo assim os valores das outras actividades, tais como os comércios, os escritórios e os serviços. As Intensidades Energéticas não correspondem aos consumos totais nas zonas escolhidas pelo facto de não considerarem os consumos devido às outras actividades existentes nos edifícios ou aos consumos dos transportes e da iluminação pública e, atribuam um maior peso da parte activa da eficiência energética dos fogos considerados, originado do cálculo da eficiência energética dos certificados energéticos (Ferreira e Pinheiro, 2011). Dessa forma podem ser melhorados vários aspectos das análises efectuadas nesta dissertação com vista a apoiar futuros trabalhos dentro da temática em questão. A utilização de dados de consumos reais para as várias actividades existentes nos edifícios das zonas de estudo, obtidos através dos organismos oficiais, pode permitir o cálculo mais preciso e coerente das Intensidades Energéticas em função de cada tipo de zona urbana. O indicador da Densidade Habitacional deve ser portanto interligado com as densidades dos outros sectores de actividade e os dados da população deve caracterizar a totalidade das populações existentes dentro de cada área de estudo. De forma a obter resultados estatísticos com maiores significâncias, devem ser selecionadas um maior número de zonas de estudo, como o demonstra a análise de sensibilidade realizada neste trabalho. Uma maior gama de indicadores permitirá de igual modo melhorar a pertinência das análises. Por exemplo, a Taxa de Volume Passivo Passivo pode contribuir para a análise da parte passiva dos consumos energéticos. Esse indicador pode ser calculado com mais precisão e analisado em conjunto com outros indicadores, tais como a Percentagem média de Envidraçados e o grau de sombreamento dos edifícios de cada zona de estudo. Concluindo, a presente dissertação apresenta uma metodologia coerente e prática para a avaliação da Sustentabilidade de áreas urbanas com diferentes tecidos construídos e períodos de origem. A metodologia utilizada demonstra as relações possíveis entre a análise da Morfologia Urbana e a Sustentabilidade. 87

106 A observação das Formas tradicionais das cidades demonstra tecidos adaptados aos respectivos terrenos e climas e, neste sentido o seu estudo pode ser particularmente pertinente para a compreensão da sustentabilidade urbana. De salientar a possibilidade de utilizar os diferentes tipos de tecidos urbanos identificados neste trabalho no âmbito de uma biblioteca ou inventário das Formas existentes, como foi sugerido pelo professor Karl Kropf durante a conferência da ISUF, em Junho de 2014 na cidade do Porto. A metodologia estabelecida neste trabalho pode identificar vários desses tipos de tecidos e ligar cada um deles a consumos energéticos médios. 88

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113 ANEXOS Anexo 1: Escolas morfológicas A figura, a seguir apresentada, representa de forma esquemática a cronologia dos principais autores da análise da Forma Urbana, identificando as respectivas escolas de pensamento. 95

114 Figura 28 Cronologia das escolas da Morfologia Urbana, adaptado do esquema da segunda parte da tese de K. Kropf, de

115 Anexo 2: Processo Tipológico da escola italiana Apresenta-se uma representação do processo tipológico da escola italiana. Figura 29 O processo tipológico da escola italiana (Gallarati, 1994) 97

116 Anexo 3: Hierarquia de Paul Osmond A figura deste anexo permite a observação com mais pormenor da hierarquia da Forma Urbana, de Paul Osmond, apresentada no Capítulo 1 da presente dissertação. Figura 30 Hierarquia da forma urbana de Paul Osmond (Osmond, 2008, 2010) 98

117 Anexo 4: Plantas da cidade de Évora As seguintes plantas foram necessárias na análise da forma urbana do centro histórico de Évora realizada no Capítulo 3 da presente dissertação. Figura 31 Planta do número de pisos de Évora. (disponibilizada directamente pela Câmara Municipal de Évora) 99

118 Figura 32 Síntese tipológica residencial de Évora (disponibilizada directamente pela Câmara Muncipal de Évora) 100

119 Figura 33 Planta dos Usos do Solo de Évora (obtido de 101

120 Figura 34 Revestimentos das fachadas dos edifícios de Évora (obtido de 102

121 Anexo 5: Plantas e morfologia urbana das zonas de estudo Lisboa. Neste anexo são apresentadas as plantas das zonas de estudo selecionadas em áreas de Zona 1 Mouraria Zona 2 Bairro Alto Zona 3 Baixa Pombalina Zona 4 Avenidas Novas Zona 5 Olivais Sul, moradias - Zona 6 Olivais Sul, torres Zona 7 Parque das Nações Figura 35 Plantas das zonas de estudo. Obtido do Google Maps 103

122 Quadro 26 Morfologia das zonas de estudo Zona 1 Mouraria Zona 2 Bairro Alto Zona 3 Baixa Pombalina Zona 4 Avenidas Novas Zona 5 Olivais Sul, moradias Zona 6 Olivais Sul, torres Zona 7 Parque das Nações 104

123 Anexo 6: Gráficos da matriz energética de Lisboa A avaliação da Sustentabilidade Urbana da presente dissertação centra-se na análise dos consumos energéticos dos fogos residenciais em sete áreas diferentes da cidade de Lisboa. As figuras a seguir apresentadas representam as várias características dos consumos energéticos em Lisboa, obtidos da respectiva Matriz Energética (E-Nova Lisboa, 2005). Figura 36 Comparação da média dos consumos da cidade de Lisboa (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 37 Consumos de energia na cidade de Lisboa por tipologia de utilização (E-Nova Lisboa, 2005) De referir que a análise deste trabalho considerar unicamente os consumos dos fogos residenciais dentro dos edifícios das zonas de estudo. 105

124 Figura 38 Consumos de energia na cidade de Lisboa nos edifícios de serviços (E-Nova Lisboa, 2005) Figura 39 Consumos de energia na cidade de Lisboa nos edifícios residenciais (E-Nova Lisboa, 2005) 106

125 Anexo 7: Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE) A avaliação da Sustentabilidade da presente dissertação consiste na análise dos consumos energéticos dos fogos de habitação dentro de sete áreas urbanas da cidade de Lisboa. Esses consumos são quantificados através dos indicadores da Intensidade Energética por habitante e por superfície. Os dois indicadores são calculados através dos certificados energéticos (SCE) existentes para os fogos residenciais de cada zona de estudo. Este anexo permite exemplificar a metodologia utilizada para o cálculo das Intensidades Energéticas. O Sistema de Certificação Energética dos edifícios (SCE) estabelece uma classificação para cada fogo ou imóvel (Figura 40), que corresponde a um intervalo de percentagens do consumo de referência do local em questão. A cidade de Lisboa é caracterizada por um consumo de referência de 120 KWh/m 2.ano. Figura 40 Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (Santos, 2010) Para cada classificação definiu-se a média do intervalo de percentagens (Quadro 27). O produto dos resultados obtidos com o consumo de referência de Lisboa permitiu obter valores de consumo médio, associados a cada nível da classificação, ilustrados em vermelho no quadro a seguir. Quadro 27 Consumos médios em Lisboa de cada categoria da classificação dos certificados energéticos Classificação Comparação consumo referencia Min (%) Max (%) Média do intervalo (%) Consumo médio (KWh/m2.ano) A+ < 25% 0,00 0,25 0,13 15 A 26% < > 50% 0,26 0,50 0,38 45,6 B 51% < > 75% 0,51 0,75 0,63 75,6 B- 76% < > 100% 0,76 1,00 0,88 105,6 C 101% < > 150% 1,01 1,50 1,26 150,6 D 151% < > 200% 1,51 2,00 1,76 210,6 E 201% < > 250% 2,01 2,50 2,26 270,6 F 251% < > 300% 2,51 3,00 2,76 330,6 G > 300% 3,01 3,50 3,26 390,6 107

126 Desse modo, o procedimento para o cálculo dos indicadores em questão é caracterizado pelas quatro etapas, enumeradas a seguir: 1) Cálculo dos consumos médios associados a cada nível da classificação. 2) Procura e registo dos certificados existentes dentro de cada zona de estudo. 3) Cálculo dos valores da Média dos Consumos Certificados de cada zona de estudo. 4) Cálculo do Consumo Energético Médio de cada zona 5) Cálculo dos dois indicadores da Intensidade Energética. 1) Cálculo apresentado e explicado anteriormente neste capítulo e no Quadro 27. 2) Através da consulta da página internet da agência para a energia (ADENE), procuraram-se os certificados existentes dentro de cada zona de estudo, registando os valores de consumo médio associados a cada nível de classificação encontrado (Quadro 28). 3) De seguida, obteve-se a média dos valores de Consumo Médio, dentro de cada zona de estudo. O Quadro 28, a seguir apresentado, exemplifica o resultado do procedimento em questão para o caso da Zona 1. Quadro 28 Cálculo do Consumo médio dos fogos residenciais na Zona 1, Mouraria Lotes Rua da mouraria Rua Cavaleiros Rua do Terreirinho Rua Marquês Ponte de Lima Consumo médio Classificação certificado (KWh/m 2.ano) D 210,6 Zona 1 - Mouraria Lotes Consumo médio Classificação certificado (KWh/m 2.ano) D 210,6 D 210,6 E 270,6 E 270,6 Largo C 150,6 E 270,6 Terreirinho B- 105,6 D 210,6 A 45,6 E 270,6 B- 105,6 D 210,6 F 330,6 Travessa D 210,6 B- Terreirinho 105,6 D 210,6 C 150,6 Travessa D D 210,6 Lagares 210,6 D 210,6 D 210,6 D 210,6 Largo das D 210,6 D 210,6 Olarias D 210,6 D 210,6 D 210,6 Travessa D D 210,6 Jordão 210,6 D 210,6 B 75,6 D 210,6 B- 105,6 D 210,6 Costa do B- 105,6 C 150,6 Castelo B 75,6 E 270,6 B 75,6 C 150,6 188,3 KWh/m2.ano 108

127 4) Os consumos médios de cada zona são obtidos através do produto dos valores da Média dos Consumos Certificados, referidos na etapa anterior, da área média dos fogos e do número de fogos residenciais (Quadro 29). 5) A divisão dos consumos de cada zona pelo valor da população residente permite calcular o indicador da Intensidade Energética por habitante. A divisão desse mesmo valor pela área total do terreno de cada unidade permite o cálculo do indicador da Intensidade Energética por superfície. Quadro 29 Resumo dos dados e resultados do cálculo das Intensidades Energéticas Zona 1 - Zona 2 - Zona 3- Zona 4 - Zona 5 - ol Zona 6 - ol Zona 7 - mouraria b. alto baixa av. novas sul moradia sul torres p. nacoes Unid. Nº fogos Fogos Área (m2) m 2 População Residente hab. Área média dos fogos m 2 /fogo Consumos Médios Certificados KWh/m 2. ano Consumo Energético Médio Intensidade Energética por habitante Intensidade Energética por superfície KWh KWh/m KWh/ hab 109

128 Anexo 8: Avaliação estatística complementar De modo a completar as análises estatísticas dos dados obtidos na avaliação da Sustentabilidade em Lisboa foram realizadas várias análises multivariada de modo a encontrar um possível modelo estatisticamente significante. Figura 41 Análises multivariadas complementares (1) Figura 42 Análises multivariadas complementares (2) 110

129 Figura 43 Análises multivariadas complementares (3) 111

130 Anexo 9: População urbana em Portugal e na Europa De seguida são apresentados gráficos que descrevem a evolução das populações urbanas em Portugal e na Europa. Figura 44 Gráficos da população urbana em Portugal e na Europa (UNDESA, 2013b) 112