Estudos Ambientais Urbanos: estimativa de conforto térmico no entorno do cemitério de

Umuarama – PR Urban Environmental Studies: estimation of thermal comfort in the surroundings of the

cemetery of Umuarama – PR

Janaina Conversani Botari Universidade Estadual de Maringá – UEM

Umuarama, Brasil abotari@uem.br

Stella Garcia Santos Universidade Estadual de Maringá – UEM

Umuarama, Brasil

Alexandre Botari Universidade Estadual de Maringá – UEM

Umuarama, Brasil

Leandro Vanalli Universidade Estadual de Maringá – UEM

Umuarama, Brasil

Abstract – The mains goal of this study was to estimate the thermal comfort in the surroundings of the cemetery in Umuarama city, Northwest of Paraná, Brazil. To this were carried out measurements on microclimatic scale, pedestrian level, in the vicinity of the site, in the periods from February to March 2017 (rainy season/summer) with records in three times (8:00, and 2:00 pm 8:00 pm), generating data of the environmental variables of temperature and relative humidity. The measurements were performed using calibrated Thermometers and digital hygrometers. The data were obtained in periods with stable weather conditions which subsidizes the study of the phenomena of urban heating, as a predictive model, which will serve as conditions of future urban intervention project for the area of interest.

Keywords: termic comfort, precditiv study, adaptative model, open public places.

INTRODUÇÃO

A primeira pesquisa relacionada ao clima urbano surge em Londres através da obra de um climatologista amador Luke How ard em 1833. Em seus estudos ele analisa eventos meteorológicos distintos entre a metrópole e o entorno. Significativa também foi a contribuição de Okeque apresenta o clima da cidade como sendo o resultado deum fenômemo de transformação de energia apartir dasrelações entre o ar atmosférico e o ambiente urbanoconstruído com os fenomenos relativos ao ambiente rural eurbano [1] a [4].

No Brasil os primeiros estudos foram desenvolvidos por Carlos Augusto de Figueiredo Monteiro

que define o clima urbano como sistema complexo, adaptativo e aberto sendo especifico para cada ambiente urbano, pois cada ambiente possui sua característica única, concomitante às alterações climáticas [1] a [3]. O clima urbano resulta das modificações que as superfícies, materiais e as atividades das áreas urbanas provocam nos balanços de energia, massa e movimento. climáticas [5] e [6].

Variáveis Ambientais de Conforto Térmico Dentre as principais variáveis ambientais

quantificadas em Conforto Térmico para espaços urbanos abertos estão: a temperatura do ar, velocidade do ar, umidade relativa do ar e temperatura radiante média. Das variáveis individuais coletadas em monitoramaneto ambiental temos a taxa metabólica (sexo, idade, atividade) e isolamento da roupa (tipo de vestimenta) e as variáveis subjetivas destacamdo-se a percepção e preferencia de sensação térmica do usuário [7] e [10].

Índice representativos de Conforto Térmico e Desconforto Humano

Os índices fisiológicos baseiam-se nas reações fisiológicas originadas por condições conhecidas de temperatura seca do ar, temperatura radiante média, umidade do ar e velocidade do ar. Os índices subjetivos baseiam-se nas sensações subjetivas de conforto experimentadas em condições em que os elementos de conforto térmico variam [10]. O Índice de Calor (IC) é um índice que combina a temperatura e a umidade relativa do ar para determinar uma temperatura aparente, que representa o quanto quente sentimos realmente. O corpo humano geralmente resfria-se pela transpiração, ou suando, na qual a água do suor evapora e retira calor do corpo. Entretanto, quando a umidade

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relativa do ar é alta, a taxa de evaporação da água é reduzida. Assim, o calor é removido do corpo a uma taxa mais baixa, mantendo mais calor no corpo do que teria numa situação de ar seco [8] a [10].

O IC foi elaborado a partir de medidas subjetivas de quanto calor se sente para dados valores de temperatura e umidade relativa do ar, nas situações em que as temperaturas estão elevadas, estando a pessoa à sombra em condições de vento fraco. A expressão para cálculo do IC à sombra é dada pela Equação (1) [10] e [11]. Na Tabela 01 pode ser observado os níveis de alerta e as conseqüências para o ser humano. IC = -42,379 + 2,04901523.T + 10,14333127.UR -0,22475541.T.UR -6,83783.10-3 .T2 - 5,481717x10-2.UR2 + 1,22874.10-3.T2.UR + 8,5282.10-4 .T.UR2-1,99.10-6.T2. UR2 (1)

A sensação de temperatura sentida pelo corpo humano é freqüentemente condicionado por vários fatores como: temperatura do ar, umidade relativa do ar, vento e radiação solar .

O Índice de Temperatura e Umidade (ITU) é um avaliador do conforto humano, baseado em condições de temperatura e umidade utilizado nos trópicos, geralmente utilizado pela sua praticidade, além de ser um dos índices utilizados para ambientes abertos que permitem quantificar o “stress” no ambiente urbano [10] e [12]. É descrito como:

𝐼𝑇𝑈 = 0,8 ∗ T𝑎𝑟 +U ∗ T𝑎𝑟500

Onde Tar é a temperatura do ar em graus Celsius e U é umidade relativa do ar dada em fração decimal. Os critérios de classificação para este índice conforme Tabela 02.

TABELA I NÍVEIS DE ALERTA E SUAS CONSEQÜÊNCIAS À SAÚDE HUMANA DO IC.

Nível de alerta Índice de calor

Síndrome de Calor (sintomas)

Perigo extremo 54º C ou + Insolação ou ação e risco de Acidente Vascular Cerebral (AVC) iminente.

Perigo 41,1 – 54º C Câimbras, insolação e provável esgotamento. Possibilidade de dano cerebral (AVC) para exposições prolongadas com atividades físicas.

Cautela extrema 32,1º - 41º C Possibilidade de câimbras, esgotamento e insolação para exposições prologandas e atividade física.

Cautela 27,1 – 32º C Possível fadiga em casos de exposição prolongada e atividade física.

Não há alerta > que 27º C Não há problemas. Fonte: National Weather Service Eather Forecast Office, NOAA. Adaptado por Nóbrega &Verçosa [9] e [15].

TABELA II CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO DO ITU

Nível de Conforto ITU Confortável 21 < ITU < 24

Levemente desconfortável 24 < ITU < 26 Extremamente desconfortável ITU > 26

Sensação Térmica é a temperatura aparente sentida pela pele exposta, em virtude da combinação entre temperatura do ar e velocidade do vento [10] e [13]. O Índice de Sensação Térmica (IST) é a temperatura aparente sentida pela pele exposta, em virtude da combinação entre temperatura do ar e velocidade do vento encontrado pela Equação de MISSENARD 1948 [10] e [12].

Caracterização da Área de Estudo

O município de Umuarama, localizado no Planalto de Guarapuava, ou Terceiro Planalto do Estado do Paraná, conforme Figura 01, foi Fundado em 26 de junho de 1955, na presença dos diretores da Companhia Melhoramentos Norte do Paraná entre os paralelos Latitude (23 º 45 ' 59 '' S) e Longitude (53 º 19 ' 30 '' W), a altitude média da cidade é de 430m acima do nível do mar [13]. O município de Umuarama-PR, possui população estimada de 109.132 habitantes. O clima do município de Umuarama é caracterizado como subtropical úmido mesotérmico (CFa) segundo [14]. A temperatura média anual em Umuarama é 20.7 °C, 1512 mm é o valor da pluviosidade média anual. Sendo agosto caracterizado como o mês mais seco com 66 mm de precipitação e em outubro com uma média de 168 mm [13] e [14].

FIGURA 01 MAPAS CONTENDO ÁREA EM DESTAQUE DO MUNICÍPIO DE UMUARAMA NO

CONTEXTO DO ESTADO DO PARANÁ E LIMITES DO MUNICÍPIO. FONTE: IPARDES.

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Explosão demográfica e êxodo rural marcam a história de Umuarama.

Os registros históricos mais antigos apontam que, na

década de 50, Umuarama, ainda patrimônio de Cruzeiro do Oeste, era um povoado de 5.829 habitantes. No início da década de 60, a população saltou para 113.697 habitantes, sendo 33.774 urbanos e 79.923 rurais [13]. Pesquisas do IBGE de 1980 demonstram o início da reviravolta na ocupação territorial de Umuarama. O Censo daquele ano apurou uma população total de 100.545 habitantes, com 59.861 moradores na cidade e 40.684 na área rural [13].

A população urbana já era maior que a do campo. Em 2000, o Censo do IBGE registra, mais uma vez, crescimento negativo no número de habitantes e nova queda no número de moradores da zona rural. Do total de 90.621 habitantes, apenas 8.083 residiam zona rural [13].

A urbanização passa a ser acentuada, com crescimento significativo, Onde, ocorre não só uma numerosa circulação de veículos durante todo o dia, mas como também elevada circulação da população. Fazendo-se assim, a necessidade do monitoramento ambiental, para auxilio no planejamento urbano, concomitante a modelos preditivos que servirão de condicionantes de projeto de intervenção urbana futura para a área de interesse. Sendo estes os fatos que justificam este trabalho.

METODOLOGIA Neste trabalho, o objeto de pesquisa foi o entorno do Cemitério Municipal de Umuarama, localizado na região Noroeste do Estado do Paraná de coordenadas geográficas 23°46'23.25"S 53°18'40.88"O, conforme Figura 02.

FIGURA 02

ÁREA EM DESTAQUE DO LOCAL DE ESTUDO E ENTORNO COM A IDENTIFICAÇÃO DOS 08 PONTOS DO MONITORAMENTO TÉRMICO.

Conforme Plano Diretor Municipal da Cidade (LEI COMPLEMENTAR Nº 124/04) o local em estudo onde efetuaram-se o mapeamento térmico: o entorno do Cemitério Municipal de Umuarama está inserido na Macrozona Urbana_Macrozona Ambiental 2, especificamente numa ZEE - Zonas Residenciais de Baixa Densidade, cujo uso corresponde à área predominantemente residencial, com padrão de ocupação unifamiliar de baixa densidade, conforme especificado no Art. 23. No caso do Cemitério Municipal de Umuarama está classificado como o uso de Serviços_Serviços Específico 2: inclui as tipologias de capelas mortuárias, cemitérios e ossuário. Para análise dos dados do monitoramento térmico efetuado foram realizados levantamentos Fotográfico do entorno da área de estudo conforme Figuras 03 a 06 e confecção de mapa de uso e ocupação do solo conforme Figura 07.

FIGURA 03

IMAGEM DA VISTA FRONTAL (FACHADA) DO CEMITÉRIO. AV. GOVERNADOR PARIGOT DE SOUZA. LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE

MEDIÇÃO 1,2 E 8.

FIGURA 04

IMAGEM DA VISTA LATERAL DIREITA DO CEMITÉRIO. R.: ARIOVALDO R. DE MORAES. LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO 8, 7 E 6.

FIGURA 05

IMAGEM DA VISTA POSTERIOR DO CEMITÉRIO. R.: RODRIGUES ALVES. LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO 6, 5 E 4.

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FIGURA 06

IMAGEM DA VISTA LATERAL ESQUERDA DO CEMITÉRIO. R.: GRALHA AZUL. LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO 2, 3 E 4.

FIGURA 07 MAPA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DA ÁREA EM ESTUDO (ENTORNO DO

CEMITÉRIO)

As medições aferidas nos oito pontos do entorno do cemitério citados neste projeto foram realizadas através de Termômetros e higrômetros digitais (modeloIP-410). É indicado para medição de nível de pressão sonora, luminosidade, humidade relativa do ar e temperatura através de sensor termopar, conforme Figura 08.

FIGURA 08

MEDIDOR DE HUMIDADE RELATIVA DO AR E TEMPERATURA ATRAVÉS DE SENSOR TERMOPAR (DIGITAL MULTIFUNÇÃO MODELO IP-410 IMPAC),

UTILIZADO NO MONITORAMENTO DO CLIMÁTICO NA ÁREA DE ESTUDO. A fim de obter precisão nos resultados foram realizadas medições em escala microclimáticas, no nível do pedestre, nas imediações do local, nos períodos de fevereiro a março de 2017 (estação chuvosa/verão) com registros em

três horários (8h, 14h e 20h), gerando dados das variáveis ambientais de temperatura e umidade relativa do ar. Os dados foram obtidos em períodos com condições estáveis de tempo atmosférico e utilizados cuja finalidade subsidia o estudo dos fenômenos de aquecimento urbano, como um modelo preditivo, que servirão de condicionantes de projeto de intervenção urbana futura para a área de interesse. Procedeu-se a utilização dos índices de calor mais eficientes, para ambientes abertos: o índice de calor, o índice de temperatura e umidade e o índice de sensação térmica.

RESULTADOS E DISCUSSÃO As Tabelas 03 a 07 apresentam os valores mínimos e

máximos encontrados durante as aferições do monitoramento in loco de Temperatura do ar (Tar), Umidade Relativa do ar (UR), Índices de Calor (IC), Índices de Temperatura e Umidade Relativa do ar (ITU) e dos Índices de Sensação Térmica (IST).

TABELA III

VALORES DE TEMPERATURA DO AR (TAR) MÍNIMAS E MÁXIMAS ENCONTRADOS EM FUNÇÃO DO HORÁRIO E DIAS DA SEMANA.

VALORESMÍN.EMÁX.DASTEMPERATURASDOAR(Tar)-°C 8:00hs 14:00hs 20:00hs

MIN. 25,1 29,1 26,8MÁX. 30,1 40,3 30,9

TABELA IV

VALORES DE UMIDADE RELATIVA DO AR (UR) MÍNIMAS E MÁXIMAS ENCONTRADOS EM FUNÇÃO DO HORÁRIO E DIAS DA SEMANA.

VALORESMÍN.EMÁX.DAUMIDADERELATIVADOAR(UR)-%

8:00hs 14:00hs 20:00hsMIN. 57,3 10,5 55,1MÁX. 83,3 68,4 87,7

TABELA V

VALORES DOS ÍNDICES DE CALOR (IC) - MÍNIMOS E MÁXIMOS ENCONTRADOS EM FUNÇÃO DO HORÁRIO E DIAS DA SEMANA.

VALORESMÍN.EMÁX.DOSÍNDICESDECALOR(IC)-°C 8:00hs 14:00hs 20:00hs

MIN. 25 30 28MÁX. 30 40 38

TABELA VI VALORES DOS ÍNDICES DE ITU - TEMPERATURA (TAR) E UMIDADE

RELATIVA DO AR (UR) MÍNIMOS E MÁXIMOS ENCONTRADOS EM FUNÇÃO DO HORÁRIO E DIAS DA SEMANA.

VALORESMÍN.EMÁX.DOSÍNDICESITU-°C 8:00hs 14:00hs 20:00hs

MIN. 22,3 25,9 25MÁX. 27,9 33,1 29,1

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TABELA VII VALORES DOS ÍNDICES DE SENSAÇÃO TÉRMICA (IST) -°C MÍNIMAS E

MÁXIMAS ENCONTRADAS EM FUNÇÃO DO HORÁRIO E DIAS DA SEMANA. VALORESMÍN.EMÁX.DESENSAÇÃOTÉRMICA(IST)-°C

8:00hs 14:00hs 20:00hsMIN. 22,3 25,9 25MÁX. 27,9 33,1 29,1

De acordo com os Níveis de alerta e suas conseqüências à saúde humana do IC encontrados na Tabela 01 [9] e [15], os índices obtidos classificaram-se entre os níveis de cautela e cautela extrema variando entre 25 e 40 °C. A exposição prolongada em atividades físicas a tais níveis pode acarretar em fatigas, câimbras, esgotamento e insolação [9] e [15]. No caso dos valores dos índices de ITU encontrados houve a predominância da classificação desconfortável a extremamente desconfortável conforme Tabela 02, variando os valores mínimos e máximos entre 22,3 a 33,1 °C.

CONCLUSÃO De um modo geral os resultados alcançados apontam

significativos valores de índice de desconforto térmico na área em estudo, sobretudo nos meses mais quentes. Durante ocorrências de precipitação, os índices estudados amenizam, alterando a categoria, tornando o ambiente termicamente mais confortável. Os resultados finais expostos pelo trabalho em questão, utilizando-se as equações de índice de calor e índice de temperatura e umidade (em espaços abertos), revelam que há um desgaste físico preocupante nas áreas urbanas densamente povoadas – o qual está fixado em uma zona de latitudes baixas e recebe uma radiação solar elevada.

Entre os meses avaliados (fevereiro e março), houve um grande número de resultados apontando cautela, cautela extrema, desconfortável a extremamente desconfortável. Somando-se a este contexto, a área em questão é definida no plano diretor da cidade como uma área verde especial, por se tratar do Cemitério Municipal da Cidade e seu entorno, que é densamente arborizado. De acordo com o mapa de ocupação do uso do solo visto na Figura 07, a predominância do uso no local é residencial com gabaritos predominantemente térreos. Podemos considerar o fato de que a área em volta de todo o espaço construído (observado no levantamento fotográfico) encontra-se murada, o que faz com a potencialidade do local visto também como uma possível ilha de frescor não vem cumprindo este objetivo. Assim, constata-se que este estudo subsidia o estudo dos fenômenos de aquecimento urbano, como um modelo preditivo, que servirão de condicionantes de projeto de intervenção urbana futura para a área de interesse e que a sensação de desconforto pode ser amenizada pela adoção de interferências no projeto urbanístico e paisagístico que promova uma revalorização desta área e do patrimônio funerário construído.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Pró-Reitoria de Pós Graduação e Pesquisa – PPG da Universidade Estadual de Maringá – UEM pelo apoio financeiro recebido e ao Departamento de Tecnologia – DTC pelo apoio à realização da pesquisa que conduziu a este trabalho.

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