CONFORTO TÉRMICO URBANO: ESTUDO DE CASO DO BAIRRO FLORESTA EM BELO HORIZONTE, MINAS GERAIS

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1 CONFORTO TÉRMICO URBANO: ESTUDO DE CASO DO BAIRRO FLORESTA EM BELO HORIZONTE, MINAS GERAIS Roxane Sidney Resende de Mendonça Eleonora Sad de Assis Escola de Arquitetura da UFMG, Dep. Tecnologia da Arquitetura e do Urbanismo, Programa de Aprimoramento Discente Rua Paraíba Belo Horizonte MG rocxa@bol.com.br; elsad@dedalus.lcc.ufmg.br ABSTRACT This subject intend to the preservation of the thermal comfort conditions, protecting the main air paths, based on a study case of the Floresta district in Belo Horizonte, MG. Local characteristics were identified and linked to maps, defining homogenous areas that configured a hypothesis of local ventilation. The data of temperature, humidity and winds were also linked to maps after the application of a comfort index. The analyses of thermal and wind patterns contribute to make the final map, showing the areas to be protected or improved. Recommendations were proposed to soften the climate impact on the local occupation. INTRODUÇÃO Este trabalho analisa a influência da estrutura urbana sobre a condição do clima local, a partir de um estudo de caso no Bairro Floresta, em Belo Horizonte, objetivando contribuir para uma visão de planejamento urbano ambientalmente comprometido, neste caso, com ênfase no substrato natural atmosfera. Desta forma, procura-se resguardar as condições de conforto térmico e qualidade do ar, por meio da preservação dos caminhos locais de ventilação, evitando zonas de estagnação do ar e indicando as áreas do bairro que devem ser protegidas da verticalização excessiva ou melhoradas, do ponto de vista de sua qualidade ambiental. Uma das preocupações referentes ao conforto ambiental das cidades relaciona-se com as transformações no clima local, gerando problemas de saúde na população, um consumo excessivo de energia para condicionamento artificial das edificações, enchentes urbanas e fenômenos como inversão térmica e a formação de ilhas de calor, além de prejudicar a exaustão de poluentes e partículas suspensas no ar (ASSIS, 1995). Segundo OLIVEIRA (1993), o clima urbano é definido pelas características do clima regional, pela forma urbana e pelas atividades humanas desenvolvidas na cidade. Assim, este autor, partindo da hipótese de tendência de estabilidade da escala regional do clima, aponta o homem, através de suas ações e de seu papel no processo de ocupação, como coadjuvante da forma urbana (conformação das características do sítio versus massa edificada); ambos exercendo forte influência nas alterações do clima local urbano. Um dos principais indicadores desta alteração é a temperatura das cidades, em geral superior ao do meio rural imediato (RIVERO, 1985), possibilitando apoiar-se na idéia de que o crescimento do ambiente construído tem repercussões, pelo menos, no regime térmico local. A ação do planejamento urbano na diminuição dos efeitos adversos da mudança climática é de grande importância pois, tal como o planejamento arquitetônico, visa responder às exigências humanas e garantir ao exterior melhores condições de habitabilidade (RIVERO, 1985). Segundo KATZSCHNER (1997), o estudo do clima urbano é um instrumento para o planejamento das cidades, pois considera a circulação do ar e as condições térmicas como aspectos relevantes para a preservação e/ou o projeto do chamado clima urbano ideal durante o processo de crescimento das cidades. Isto evita que as intervenções sobre o meio natural prejudiquem os recursos que o sítio oferece, assegurando a circulação e renovação das massas de ar. Este autor desenvolve uma metodologia para a representação das características ambientais do local em mapas de planejamento, integrando quali-quantitativamente as informações sobre topografia, uso e ocupação do solo, rugosidade, vegetação, bem como temperatura do ar e ventos. O resultado final é um mapa de classificação de toda a área de planejamento que identifica partes homogêneas a serem protegidas e/ou melhoradas do ponto de vista climático. KATZSCHNER (1997) justifica, também, o motivo das recomendações sugeridas no mapa final de acordo com cada caso: 1- Áreas que devem ser protegidas ou mantidas: aquelas que são importantes para a preservação dos canais de ventilação, onde há movimento de massas de ar; áreas onde os ventos regionais penetram na cidade. 2- Áreas que são importantes para o clima local e o conforto térmico, bem como para a circulação local do ar: áreas com grande porcentagem de vegetação como produtora de ar fresco dentro da cidade. 3977

2 3- Áreas com más condições climáticas e recomendações para serem melhoradas: áreas com pouca ventilação e um alto nível de poluição, devido a uma grande densidade de edificações e de barreiras que reduzem a circulação do ar; áreas com altas temperaturas, apresentando o fenômeno da ilha de calor. Ainda segundo este autor, o mais importante passo para a identificação destas áreas é saber definir quais características serão os principais fatores na classificação destas áreas, de acordo com o grau de sua influência na alteração do clima local. Outra característica deste modelo é a preocupação de sempre espacializar em mapas as informações obtidas e as conclusões do estudo, como forma de melhorar a comunicação entre o processo de pesquisa referente ao conforto climático e a dinâmica do planejamento urbano. Um estudo referente às condições climatológicas do campus da Universidade Federal de Minas Gerais (CARLO, 1999) também usou a metodologia de Katzschner, com a finalidade de estabelecer parâmetros para a ocupação da área por novos edifícios. CARLO (1999) associou ao processo de estabelecimento de diretrizes para o planejamento urbano o estudo do conforto térmico urbano, através da representação gráfica. O uso de softwares para o tratamento dos dados coletados e de gerenciamento geográfico da informação (Autocad, Surfer e MapInfo) agilizou a geração dos mapas. Neste estudo, a dinâmica dos ventos é vista através da relação entre o sentido dominante dos ventos com as estruturas locais. Os dados do campus universitário coletados em campo (temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido, direção e velocidade do vento) foram espacializados de forma a permitir uma melhor visualização das caraterísticas climatológicas sobrepostas ao mapa topográfico e cadastral da área. A distribuição horizontal dos dados de temperatura foi feita através de interpolação pelo método kriging do software Surfer 5.0, enquanto os dados de ventilação foram simplesmente inseridos, delineando as principais correntes de vento, usando Autocad. Além do tratamento das informações coletadas, definindo uma primeira configuração da área quanto às suas características climatológicas, CARLO (1999) aplicou a metodologia de Katzschner para a estudar a dinâmica local dos ventos. Neste caso, trabalhou com uma matriz simples, cruzando os dados numéricos das variáveis préestabelecidas que interferem de forma significativa na dinâmica dos ventos, de acordo com a análise prévia da área de estudo. Adaptações foram necessárias ao método alemão, principalmente devido a topografia acidentada do campus da UFMG, sendo os resultados deste estudo comparados aos dados coletados em campo, fazendo-se uma avaliação da metodologia proposta. Estas experiências foram integradas também no estudo do bairro Floresta. O bairro Floresta, formado juntamente com a cidade, localiza-se próximo ao hipercentro de Belo Horizonte, na região leste. Entretanto, a existência de acidentes geográficos, do Rio Arrudas e de uma linha férrea dificultaram uma aproximação efetiva do bairro com o centro urbano, propiciando um desenvolvimento comercial da área, voltado ao atendimento das necessidades da população local e adjacências. Após a construção de dois viadutos, este isolamento foi amenizado e o bairro pode se desenvolver mais rapidamente, absorvendo melhor os equipamentos urbanos e infra-estrutura, sem contudo perder sua significativa importância para as atividades das regiões leste e nordeste de Belo Horizonte (TEIXEIRA, 1996). A paisagem da cidade sofreu transformações que hoje podem ser claramente notadas a partir da Lei de Uso e Ocupação do Solo (LUOS) de 1976, que estipulou altos coeficientes de aproveitamento e taxas de ocupação, principalmente ao longo dos corredores de tráfego, propiciando uma mudança do uso residencial para o comercial. Apesar da Floresta ter sentido o reflexo desta lei, o número de edifícios altos ainda é pequeno, devido à dificuldade de negociações simultâneas com vizinhos para agrupar lotes para construções maiores, sobressaindo ainda as residências unifamiliares, principalmente em locais mais seguros, calmos, com menos ruído e, consequentemente, maior qualidade de vida (TEIXEIRA, 1996). Mesmo com esta configuração atual, há uma constante ameaça de adensamento e verticalização do bairro, o que pode piorar as condições de conforto térmico no local e dificultar a passagem dos ventos pela região. Apesar do bairro ainda manter em sua extensão construções antigas e horizontais, a atual LUOS de 1996 classifica a área como Zona de Adensamento Preferencial (ZAP), com um dos maiores coeficientes de aproveitamento da cidade (1,7), oferecendo uma clara possibilidade de verticalização de todo o bairro. A topografia do bairro é constituída por duas colinas, cercadas por duas avenidas sanitárias de fundo de vale. Apenas algumas avenidas mais largas são arborizadas, especialmente aquelas localizadas na área interna à Avenida do Contorno, sendo as áreas intersticiais ainda mais árida. Percebe-se, desde já, a grande importância do fator topografia/morfologia para o estudo do conforto térmico urbano, enquanto o fator vegetação apresenta-se de certa forma homogêneo em toda área. Dentro do contexto climático brasileiro, vale ressaltar que Belo Horizonte, situada na porção sudeste do estado de Minas Gerais, está em um local de transição do clima quente-úmido para o quente semi-úmido, dificultando gerar recomendações que atendam às condições de conforto durante o ano todo. Desta forma, 3978

3 considera-se aqui a cidade merecedora de estudos mais aprofundados sobre as condições de um clima de transição. Outra consideração a respeito do clima local, baseada em relatos de antigos moradores da cidade, é a percepção de que hoje Belo Horizonte está mais árida e quente, deixando de ser conhecida por seu clima agradável e saudável. Neste sentido, o estudo do caso do bairro Floresta representa uma extensão e adaptação dos estudos já realizados sobre o conforto térmico urbano para uma realidade heterogênea pertencente a grande parte das cidades brasileiras, sendo uma tentativa de compreender melhor a influência das estruturas urbanas nas alterações do clima local. MÉTODOS O estudo consistiu de uma avaliação teórica sobre o conforto térmico urbano e de uma parte prática, relativa à coleta de dados climáticos em campo (temperatura do ar seco, umidade relativa, direção e velocidade de vento), sendo que os dados coletados na prática foram usados para dar validade à hipótese teórica. Primeiramente, a abordagem teórica da dinâmica local de ventos, desenvolvida a partir de KATZSCHNER (1997) 1, consistiu na identificação das características que irão definir uma hipótese de ventilação. Isto foi feito através do mapa de topografia fornecido pela PRODABEL (órgão responsável pelo processamento de dados de Belo Horizonte) e dos mapas de uso e ocupação do solo e de verticalização, obtidos através das informações coletadas e digitalizadas pelo Grupo PAD (Programa de Aprimoramento Discente da Escola de Arquitetura da UFMG). Analisando o conjunto do bairro, massa edificada e sítio, observou-se que: TOPOGRAFIA O bairro está localizado entre duas colinas cercadas por duas avenidas sanitárias de fundo de vale: a dos Andradas e a Silviano Brandão. Esta variação de altura é um fator que não deve ser menosprezado como barreira e redirecionamento ao fluxo de vento. ADENSAMENTO A heterogeneidade do bairro dificulta uma análise do comportamento de cada tipo de edificação presente. Desta forma, achou-se melhor correlacionar a massa edificada à densidade de construção. MORFOLOGIA DO TERRENO A forma do relevo atua sobre os ventos, de acordo com a posição das curvas de nível topográfico (plano, paralelo, inclinado ou perpendicular a direção predominante do vento), como desenvolvido por CARLO (1999). A espacialização de cada característica foi feita separadamente sobre a base cartográfica, subdividindo a região em áreas homogêneas às quais foram associados valores numéricos, de acordo com o seu grau de influência na dinâmica dos ventos (CARLO, 1999). É importante frisar que a espacialização das informações ocorreu quadra por quadra, pois se elas fossem geradas associadas aos lotes, estas seriam percebidas de maneira muito fragmentada. A superposição destas características aconteceu a partir da formulação de uma matriz de ventilação, onde são somados os valores pré-estabelecidos de todas as caraterísticas. Durante esta fase de processamento dos dados tem-se como instrumento de apoio os softwares MapInfo, Excel e Surfer. FORMULAÇÃO DA MATRIZ DE VENTILAÇÃO A formulação desta matriz, de caráter qualitativo, foi baseada em um estudo realizado para o campus universitário da UFMG (CARLO, 1999). Nela são cruzadas as características de topografia, adensamento e morfologia do terreno, em função de um valor numérico que irá representar o grau de influência de cada uma delas na dinâmica dos ventos. A espacialização destas características foi feita através de operações realizadas no MapInfo, por meio da associação da base cartográfica à planilha que contém a matriz. TOPOGRAFIA As altitudes no bairro variam entre 815 m à 910 m. Entretanto as curvas de 815 m à leste e a de 910m à oeste não foram consideradas pelo fato de não ocuparem parte significativa da área de estudo, sendo o intervalo efetivo considerado de 820 m à 905 m. A divisão desta faixa de altitude foi feita a partir do grau de ocorrência das curvas de nível, ficando a princípio determinado três categorias: de 820 m a 850 m, de 855 m a 870 m e de 875 m a 905 m. Entretanto, após associados estes intervalos a cada quadra, operação executada com o MapInfo, surgiram aquelas que continham curvas nos dois intervalos, sendo necessário então fazer uma distribuição que fosse intermediária aos intervalos descritos anteriormente. Desta forma, duas novas categorias foram acrescentadas: 830 m a 860 m e 860 m a 880 m. Os valores numéricos associados à estes intervalos seguem o critério de que a velocidade do vento aumenta à medida que se atinge altitudes mais elevadas (MASCARÓ, 3979

4 1985). Consequentemente, as altitudes mais elevadas são um barreira menor ao vento do que as baixas altitudes (vide Tabela 1, Figura 1). ADENSAMENTO Primeiramente calculou-se a área de cada quadra e de cada edificação, com o auxílio do software MapInfo, a partir da base cartográfica. Para o cálculo da densidade das edificações, foi criada a seguinte fórmula: (área da edificação x nº de pavimentos x 100) / área da quadra = percentual de área edificada por quadra. A variação de densidade obtida foi de 0% a 426% de área edificada. A distribuição deste intervalo foi feita onde havia uma quebra da sequência dos valores, dividindo-o em 5 categorias: 0% a 60%, 69% a 124%, 125% a 139%, 140% a 172%, 173% a 426%. Os valores numéricos à estes intervalos associados consideram o aumento da barreira ao vento à medida que o ambiente se torna mais denso (vide Tabela 1, Figura 2). MORFOLOGIA DO TERRENO A espacialização desta característica foi definida através da disposição das curvas de nível em relação à direção predominante do vento em cada quadra, dividida em quatro categorias (terreno plano, curvas paralelas, inclinadas e perpendiculares). Os planos não influenciam a direção dos ventos; as curvas paralelas tendem a canalizar a ventilação; as perpendiculares tendem oferecer maior resistência ao vento e as inclinadas apresentam um fator intermediário às paralelas e perpendiculares. Devido a algumas quadras apresentarem mais de uma das categorias, foi preciso criar categorias intermediárias às descritas: plano/paralela, paralela/inclinada, inclinada/perpendicular. Então, os valores numéricos associados à forma do terreno aumentam à medida em que a disposição das curvas de nível barra mais a passagem dos ventos (vide Tabela 1, Figura 3). Após a identificação de um valor numérico para todas as categorias destas características, associado a cada quadra, pode-se somar os valores obtidos por cada quadra e chegar a um valor total. Esta variação numérica final, então, representa o grau de dificuldade que o vento tem ao percorrer o ambiente construído, denominado nos mapas de peso (quanto maior o valor do peso, maior a barreira ao vento). TABELA 1 - Valores numéricos associados às categorias intervenientes na ventilação Topografia peso Adensamento (%) peso Morfologia do terreno peso - - Perpendicular 6-173% a 426% 5 Inclinado/Perpendicular 5-140% a 172% 4 Inclinado 4 820m a 850m 3 125% a 139% 3 Paralelo/Inclinado 3 830m a 860m m a 870m 2 69% a 124% 2 Paralelo 2 860m a 880m m a 905m 1 0% a 60% 1 Plano/Paralelo Plano 0 Por fim, foi elaborado um mapa no qual são traçados os possíveis caminhos do vento ao percorrer o bairro Floresta (hipótese teórica de ventilação), a partir da sobreposição da direção dos ventos dominantes a um novo mapa com o somatório total dos pesos, elaborado de modo a facilitar a visualização das áreas homogêneas (Figura 4). Desta forma, pode-se compará-lo com o mapa resultante do ensaio da maquete do bairro em túnel de vento (Figura 5). Nota-se que os dois mapas possuem um resultado semelhante, mostrando que a metodologia empregada obteve uma aproximação satisfatória da dinâmica dos ventos em relação com a realidade existente. Uma verificação mais pertinente deste estudo metodológico seria através dos resultados obtidos pela medição da direção e velocidade do vento realizada em campo. Entretanto, como será relatado na metodologia realizada em campo, não foi configurado nenhum caminho definido do vento que possibilite qualquer conclusão a respeito do comportamento dos ventos locais. 3980

5 ESCALA ESCALA FIGURA 1 - Fator Topografia FIGURA 2 - Fator adensamento FIGURA 3 - Fator morfologia Todavia, algumas observações puderam ser feitas comparando os mapas acima e localizando alguns pontos específicos no mapa: 1 Este local, apesar das curvas de nível serem perpendiculares à direção predominante dos ventos, não é uma barreira efetiva para a passagem dos ventos, pois o terreno está descendente. Neste caso, a morfologia não tem um valor tão alto na soma final dos pesos. 2 Local onde há um redirecionamento do caminho do vento, como observado nos dois mapas. Teoricamente, poderá ocorrer também turbulências na área, já que a área está entre duas porções de maior barreira aos ventos. FIGURA 4 - Caminho do vento FIGURA 5 - Ensaio em maquete do bairro 3981

6 3 4 Caminho preferencial do vento, pontos coincidentes nos dois mapas. Considera-se, a possibilidade do vento se desviar um pouco para esta área, pois, mesmo podendo seguir para outro sentido, esta oferece menos barreira ao vento. Quanto ao Conforto Térmico, a metodologia para o estudo das características térmicas do bairro Floresta não se baseou no método de Katzschner, pois este utilizou uma aparelhagem que a Escola de Arquitetura da UFMG não dispõe (radiômetro) para medir o índice PMV (voto médio estimado). Uma solução seria medir a temperatura do termômetro de globo em diversos pontos do bairro, juntamente com a velocidade do ar, de modo a poder avaliar a sensação térmica do corpo humano (ARAÚJO, 1996), usando aquele mesmo índice. Entretanto, as condições em campo (medição de todo circuito em apenas uma hora) e equipamentos (o termômetro de globo demora para estabilizar-se) não seriam adequados para uma correta medição. Um outro índice, o Diagrama Bioclimático de Givoni, plotado sobre a carta psicrométrica para Belo Horizonte foi escolhido para este estudo. Givoni apud ARAÚJO (1996) definiu, através do diagrama, "os limites de conforto para usuários aclimatados, em repouso ou em atividade sedentária" e "estratégias de controle ambiental, como massa térmica da edificação, o vento, o esfriamento evaporativo, o calor radiante, a umidificação, etc., que permitem o restabelecimento das condições de conforto". Desta forma, para uma análise mais precisa da realidade do bairro, necessitava-se dos dados de suas características climáticas específicas (temperatura de bulbo seco e úmido, umidade relativa), evidenciando a importância da medição em campo. Um dado que pode ser agregado à análise térmica do bairro é a insolação das encostas que, ao final do trabalho, poderá ser de grande utilidade como uma fator a ser considerado na análise dos dados medidos em campo. Em seguida será relatado a parte prática da pesquisa que deveria ter sido iniciada após a conclusão de toda a parte teórica de formulação das hipóteses. Entretanto, o período mais indicado para a realização das medições é durante a estação seca, onde ocorrem os dias de céu mais claros. Desta forma, achou-se melhor antecipar as medições, já que nos meses finais do ano tem início o período de chuvas. Os dados de temperatura do ar seco, umidade relativa, direção e velocidade de vento foram medidos três vezes consecutivas no período de 24 horas (às 12:00 e 18:00 do dia 27/09/1999, e às 5:00 do 28/09/99, portanto na primavera), utilizando como instrumentos um termo-higrômetro digital, bússola e anemômetro, respectivamente, em período estável de céu claro. Os pontos medidos foram escolhidos de forma a fornecer dados que abrangessem todo o bairro, totalizando 21 pontos. A medição foi feita em dois circuitos, no período de aproximadamente uma hora. Escolheu-se um ponto central comum aos circuitos (1, 10, 21 - início e fim de cada circuito) para que se tenha um ponto de controle. Em seguida, os dados foram espacializados, através do método kriging do software Surfer 5.0, gerando mapas de temperatura de bulbo seco (TBS), umidade relativa (UR) e direção e velocidade do vento, para as três medições: 12:00, 18:00 e 6:00 horas. Após a espacialização dos dados, notou-se que não foi configurado nenhum caminho preferencial do vento que possibilitasse qualquer conclusão a respeito dos principais canais de ventilação, já que os ventos eram muito fracos. Desta forma, deve-se escolher outro dia para medir direção de ventos. O índice de conforto térmico adotado neste estudo - diagrama bioclimático de Givoni- foi utilizado com a finalidade de gerar recomendações para o bairro, para posteriormente, através do estudo apresentado em relação a ventilação da área, verificar se a situação atual está satisfatória, já que no diagrama não há como entrar com os dados sobre a dinâmica dos ventos. Em seguida, foi feito um diagrama constando de todos os pontos medidos, identificados por cor, de acordo com o horário da medicão (Figura 6). O diagrama mostra que apenas no horário das 18 horas todos os pontos medidos se encontram na área de conforto térmico, sendo necessário recomendações para os.demais.horários. RESULTADOS E DISCUSSÃO Após a espacialização dos primeiros resultados da metodologia adotada, pode-se traçar algumas observações com o objetivo de agregar as informações adquiridas em um mapa síntese de avaliação da área de estudo. Partiu-se, então, para a elaboração de uma planilha de referência (Tabela 2) onde são conjugadas as recomendações obtidas pelo diagrama de Givonni com o mapa de ventilação, a medição em campo e o mapa de insolação das encostas, tentando desta forma, construir uma visão global da realidade climático-ambiental do bairro Floresta. 3982

7 C - Zona de Conforto V - Zona de Influência da Ventilação I - Zona de Influência da Inércia I+VN - Zona de Influência da Inércia e Ventilação Noturna RE - Zona de Influência da Refrigeração por Evaporação AP - Zona de Influência do Aquecimento Passivo Umidade Relativa (%) AP C V I I+VN R Umidade Absoluta (g/kg ar seco) 6 horas 12 horas 18 horas Temperatura de Bulbo Seco ( o C) FIGURA 6 - Diagrama Bioclimático de Givoni TABELA 2 - Interseção dos dados obtidos para as 12 horas e 6 horas 12 HORAS Ponto Recomendações Mapa Ventilação Medição Encosta Veloc. Vento TBS 1/10/21 Ventilação OK 0 5 S 2 Inércia OK 1 6 NE 3 Ventilação RUIM 1 4 O 4 Ventilação RUIM 1 5 SE 5 Ventilação RUIM 1 6 O 6 Ventilação OK 4 5 SO 7 Ventilação OK ( entrada ventos) 3 5 S 8 Ventilação OK 2 6 N 9 Ventilação RUIM 3 5 NO 11 Ventilação OK 3 4 SE 12 Ventilação RUIM 1 5 L 13 Ventilação MÉDIO 1 4 NE 14 Limite - Ventilação/ Inércia OK 1 6 NO 15 Ventilação OK 1 5 NO 16 Limite - Ventilação/ Inércia MÉDIO 0 6 NE 17 Inércia OK (Entrada) 1 6 NE 18 Ventilação MÉDIO 1 6 N 19 Ventilação OK (Entrada) 0 6 NE 20 Ventilação RUIM 0 5 NE 6 HORAS 1/10/21 Aq. passivo OK 1 2 S 2 Limite OK 3 2 NE 3 Aq. passivo RUIM 1 2 O 4 Aq. passivo RUIM 1 2 SE 5 Aq. passivo RUIM 0 2 O 6 Aq. passivo OK 0 3 SO 7 Aq. passivo OK ( entrada ventos) 0 2 S 8 Aq. passivo MÉDIO 1 2 N 9 Aq. passivo RUIM 1 2 NO 11 Conforto OK 3 2 SE 12 Conforto RUIM 1 1 L 3983

8 13 Limite - Aq. MÉDIO 0 3 NE 14 Aq. passivo OK 3 2 NO 15 Aq. passivo OK 1 1 NO 16 Aq. passivo MÉDIO 1 1 NE 17 Aq. passivo OK (Entrada) 0 2 NE 18 Aq. passivo MÉDIO 1 1 N 19 Aq. passivo RUIM 2 1 NE 20 Aq. passivo RUIM 1 1 NE Escala de valores Veloc ventos escala TBS ( o C) escala < x < ,1 a <= x < ,1 a 1,4 2 20<= x < a 2, < x < , <= x < 31 5 x >=30 6 O mapa síntese (Figura 7) representa a conclusão da interseção dos dados acima descritos, por exemplo: aquela área em que no Diagrama de Givoni foi recomendado ventilação e constatado no 'mapa de caminho de vento' uma boa condição de ventilação foi eliminada como área de desconforto térmico. As áreas indicadas como quentes e secas são aquelas que estão localizadas em encostas que recebem muita radiação solar. São elas: 16, 17- encosta NE; 14 (NO) e 2 - localizada na parte plana do terreno. Entretanto às 6hs da manhã são frias, pois o sol só começa e incidir nestas áreas mais tarde. As áreas consideradas com stress térmico de frio às 6h são 2,3,4,5,9,13,14,16,17,19,20. Isto quer dizer que quase todo o bairro está com baixas temperaturas às 6h; entretanto, ao meio dia, estas mesmas áreas já se encontram com altas temperaturas. Às 18 horas todas as áreas estão dentro dos limites de conforto térmico. Desta forma, percebe-se que o bairro Floresta tem uma grande amplitude térmica, com baixas umidades às 12h e 18h e altas umidades às 6h, o que dificulta gerar recomendações que atenda à todos os horários do dia. Cabe também salientar que as informações analisados neste trabalho (térmico e ventilação) não foram suficientes para fazer uma mapa que abrangesse toda a área, devido principalmente ao estudo térmico (os dados plotados no Diagrama de Givoni foram pontuais), levando a uma limitação para a elaboração das recomendações. Entretanto, pode-se fazer uma separação do bairro em áreas que possuem características semelhantes e estabelecer aquelas que devem ser melhoradas e protegidas, diante a possibilidade de uma ocupação mais intensa da área, devido ao seu alto coeficiente de ocupação: ÁREAS A SEREM MELHORADAS (críticas) ÁREA 1 - Áreas barreira ventilação - aquelas que devido a conformação espacial do local (morfologia, topografia, edificações) oferecem significativa barreira aos ventos, prejudicando a ventilação das áreas posteriores. ÁREA 2 - Áreas com má ventilação - aquelas onde a ventilação é necessária devido principalmente a altas temperaturas. ÁREA 3 - Áreas secas e quentes - aquelas áreas que devido a uma aumento ainda maior da temperatura receberam pelo Diagrama de Givonni recomendação para inércia térmica. ÁREA 4 - Áreas com stress térmico de frio às 6h - aquelas que provavelmente não devem estar recebendo insolação na hora desejada. ÁREAS A SEREM PROTEGIDAS ( impróprias para serem adensadas) P 1 - Área de entrada dos ventos local importante como renovador do ar do bairro, possibilitando a entrada dos ventos regionais. P 2- Caminho preferencial dos ventos - importante para o sistema de ventilação, não aconselhável edificações verticais 3984

9 proteger melhorar A1-barreira ventilação A2-área com má ventilação A3-área quente e seca A4-área stress térmico frio (6hs) P1-entrada dos ventos P2-caminho principal ventos direção predominante do vento FIGURA 7 - Mapa síntese As áreas apresentadas no mapa síntese, genericamente se enquadram em uma destas situações: áreas mal ventiladas e com stress térmico de frio às 6h ou áreas quentes e secas e com stress térmico de frio às 6h. Analisando estas duas situações tentou-se gerar uma recomendação para todo o bairro: favorecer a incidência de radiação solar na encosta leste, de modo a receber maior carga térmica nas primeiras horas do dia e favorecer o sombreamento nas horas em que a superfície já estiver quente (principalmente às 12hs e à tarde), mantendo a entrada dos ventos na área. O aspecto mais difícil de aplicar esta recomendação, como já foi relatado por EMMANUEL (1993) 2 em um estudo sobre as condições do clima equatorial, é saber definir o horário limite em que se deseja receber radiação solar direta e definir uma proposta de desenho urbano em que a forma das edificações e elementos como vegetação produzam o sombreamento nas horas desejadas, pois isto depende também do uso de cada edificação, já que as recomendações devem ser voltadas para o momento em que as edificações estão sendo usadas. Outra dificuldade é a diversidade da forma urbana do bairro, sendo necessário fazer um estudo específico para cada quadra. Um outro aspecto a ser levantado é que, através das medições em campo, o bairro apresentou baixas umidades, acompanhando a tendência ao aumento das temperaturas. Por ser um local totalmente urbanizado, com pouca vegetação, recomenda-se, desta forma, o plantio de árvores, principalmente nas áreas a serem melhoradas (A-2 e A-3). Apesar de ser necessário um estudo mais aprofundado da relação forma urbana (características do sítio versus massa edificada) e conforto térmico, este estudo apresentou uma abordagem válida para a elaboração de uma metodologia, que indica em uma linguagem clara as áreas que devem ser protegidas ou melhoradas, colaborando para um planejamento urbano mais consciente das condições de conforto térmico. CONCLUSÕES O bairro Floresta, localizado em Belo Horizonte (MG) e caracterizado por uma forma urbana complexa possui uma possibilidade de maior adensamento, devido ao alto coeficiente de aproveitamento da área, o que pode causar alterações no clima local. De acordo com as medições em campo, o bairro apresentou uma grande amplitude térmica, iniciando o dia com temperaturas amenas e alta umidade relativa, chegando ao meio dia com 3985

10 condições para o stress térmico de calor e o ar mais seco. Esta condição diversa do bairro dificultou gerar recomendações que garantisse uma situação de conforto durante todo o dia. Entretanto relevantes considerações puderam ser apresentadas em decorrência da metodologia empregada, resultando em uma mapa síntese que engloba as áreas que devem ser protegidas ou melhoradas, contribuindo para amenizar a relação ocupação versus sítio do bairro e possibilitando ações de planejamento urbano mais precisas, que contribuam para melhores condições de conforto térmico na cidade. Cabe ressaltar, também, que apesar de ser um estudo de caso, a metodologia deste trabalho foi sistematizada de forma a possibilitar adaptações para outras regiões, com uma realidade diferenciada da estudada. AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer à PRODABEL, instituição que colaborou com o fornecimento da base cartográfica digitalizada do bairro Floresta, às orientadoras Eleonora S. Assis e Roberta V. G. Souza pela preciosa assistência na elaboração deste trabalho e ao grupo PAD pela colaboração na coleta de dados. NOTAS 1 Entretanto, a abordagem feita por KATZSCHNER (1997) retrata a realidade das cidades alemãs, bem distinta da brasileira, sendo necessária uma adaptação para o caso do bairro Floresta. 2 EMMANUEL (1993), explica o conceito de shadow umbrella que consiste basicamente em criar uma área de sombreamento com o objetivo de reduzir a radiação solar durante o dia e que pode ser aplicado em locais onde se tem altas temperaturas durante o dia, como é o caso do bairro Floresta. BIBLIOGRAFIA - ASSIS, Eleonora S. de. Uso e ocupação do solo e mudança climática em Belo Horizonte. In: SEMINÁRIO NACIONAL UNIVERSIDADE E MEIO AMBIENTE: Anais... Brasília: IBAMA, 1995, ARAÚJO, Virgínia M. Dantas de. Parâmetros de conforto térmico para usuários de edificações escolares no litoral nordestino brasileiro. São Paulo: Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, 1996, 179 p. (Tese de Doutorado) - BELO HORIZONTE, Prefeitura Municipal. Legislação urbanística de Belo Horizonte: Plano diretor, lei n.7165 de 27 de agosto de 1996, parcelamento, ocupação e uso do solo urbano, lei n.7166 de 27 de agosto de Belo Horizonte, 1996, 301 p. - CARLO, Joyce. Métodos climatológicos aplicados ao planejamento urbano: estudo de caso Campus Pampulha UFMG. Belo Horizonte, 1999, 47 p. (Monografia, Especialização em Planejamento Urbano) - EMMANUEL, Rohinton. A hipothetical 'Shadow Umbrella' for thermal comfort enhancement in the equatorial urban outdoors. Architectural Science Review, Vol.36, 1993, KATZSCHNER, Lutz. Urban climate studies as tools for urban planning and architecture. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO: Anais... Salvador: FAUFBA/LACAM; ANTAC, 1997, MASCARÓ, Lúcia A. Raffo. Energia na edificação: estratégia para minimizar seu consumo. São Paulo, Projeto, OLIVEIRA, Paulo M.P. Metodologia do desenho urbano considerando os atributos bioclimatizantes da forma urbana e permitindo o controle do conforto ambiental, do consumo energético e dos impactos ambientais. Brasília, IAU-UnB, 1993 (mimeo). - RIVERO, Roberto. Arquitetura e Clima: acondicionamento térmico natural. 1.ed., Porto Alegre, D.C. Luzzatto Editores, 1985, 240 p. - TEIXEIRA, Maria Cristina V. Evolução e percepção do ambiente em um bairro pericentral de Belo Horizonte. Belo Horizonte: Instituto de Geociências (IGC), 1996, 156 p. (Dissertação de mestrado, Organização Humana do Espaço). 3986