Análise dos efeitos do albedo no microclima de cânions urbanos

• Main Author: Gonzalez, Dominique Elena Giordano
• Other Authors: Krüger, Eduardo Leite
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2017
• Subjects: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL; Conforto humano; Espaços abertos; Planejamento urbano; Fachadas (Arquitetura); Engenharia civil; Human comfort; Open spaces; City planning; Facades; Civil engineering
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2012

O cânion urbano, termo que designa a estrutura urbana formada pela rua ladeada continuamente por edifícios, apresenta microclima próprio, que difere daquele encontrado em espaços de campo aberto. Diversos fatores concorrem para as condições de balanço de energia típicas de um cânion urbano. Dentre estes, destacam-se a geometria e orientação do cânion, e as propriedades dos materiais que revestem sua superfície. O albedo, ou refletância, é uma propriedade dos materiais que indica a capacidade de uma superfície em refletir a radiação solar incidente sobre ela. Assim, o albedo está diretamente relacionado à capacidade das superfícies do cânion de absorver energia ou refleti-la sobre as superfícies adjacentes, influindo sobre as condições de conforto térmico nos ambientes externos urbanos. O impacto do albedo depende, no entanto, da quantidade de energia solar incidente, e do seu predomínio ou não sobre outros fatores que afetam o balanço de energia, como as condições de vento, por exemplo. A compreensão de como esses fatores atuam pode servir de subsídio ao desenho urbano para que se privilegie o conforto em ambientes externos, propiciando o uso dos espaços públicos. Além do conforto térmico, a compreensão do funcionamento do microclima urbano tem desdobramentos sobre outros temas como a demanda energética de edifícios, sustentabilidade urbana e o efeito das ilhas de calor urbanas. Esta pesquisa investigou a influência do albedo dos materiais de superfície dos cânions urbanos sobre o microclima do cânion. Os resultados mostraram que, no interior do cânion, o efeito do albedo sobre as temperaturas superficiais é limitado pelas condições de exposição da superfície ao sol. Verificou-se que seu impacto sobre a temperatura do ar é pequeno e, em geral, o aumento do albedo das superfícies tende a piorar os níveis de conforto térmico dos pedestres. Assim, o uso de albedos altos não deve ser prescrito a todas as superfícies de cânions urbanos indiscriminadamente, exigindo avaliação das condições locais para identificar as superfícies em que há suficiente exposição solar para que seu uso seja efetivo. Os benefícios resultantes devem ser considerados em conjunto com a melhoria dos níveis de conforto térmico urbano. === Urban canyons, i.e. urban structures formed by a street flanked continuously by buildings, are responsible for their own microclimate, which is very diverse from the microclimate conditions found in open fields. Several factors contribute to typical conditions of the energy balance of street canyons. Among them are the geometry and orientation of the street canyon, and the material properties of its surfaces. The albedo, or reflectance, is a material property that indicates the surface capacity to reflect the incident solar radiation. Therefore, albedo is directly related to the surfaces' capacity to absorb energy or to reflect it to adjacent surfaces, and thus, can affect outdoor thermal comfort conditions. Nevertheless, the impact of albedo modifications is dependent on the available solar radiation gains, and on its magnitude compared to other factors affecting the energy balance, for instance, wind conditions. Understanding how such factors interact may subsidize urban design, providing more amenable outdoor comfort conditions, which therefore will promote an increase in the use of public spaces. Beyond thermal comfort implications, the understanding of urban microclimatic relations can bring improvements to other relevant issues, such as building energy demand, urban sustainability and Urban Heat Island effects. This research investigated the influence of albedo changes in urban canyon surfaces on the resulting microclimate. Results showed that the albedo effect on surface temperatures is limited by the solar exposure conditions of the surfaces. It was verified that the effect on air temperature is small, and that an increase of surface albedo tends to worsen thermal comfort conditions at the pedestrian level. Therefore, the adoption of high albedo should not be prescribed to canyon surfaces indiscriminately, as it requires an assessment of local conditions in order to identify which surfaces have enough solar exposure for an effective use of higher albedo. Benefits from albedo modifications should be considered alongside the improvement of urban thermal comfort conditions.