V. Carvalho1, A.Monteiro2

1 Researcher of PTDC/SAU-ESA/73016/2006 - FLUP/FMUP - Porto – Portugal; Member of ISPUP (Public Health Institute of Porto University) e-mail: carvalho.vania@gmail.com

2 Researcher of PTDC/SAU-ESA/73016/2006 - FLUP/FMUP - Porto – Portugal; Geografy Department of FLUP (Faculty of Letters, University of Porto); Member of CITTA(Research centre for territory, transports and environmemt) and ISPUP (Public Health Institute of Porto University) e.mail:anamonteirosousa@gmail.com

PROPOSTA METODOLÓGICA DE ANÁLISE BIOCLIMÁTICA: O caso de estudo do Porto

INTRODUÇÃO

Os estudos realizados no domínio das alterações climáticas revelam uma posição consensual acerca dos contributos do homem na artificialialização do sistema climático, nomeadamente, através da emissão de Gases de Efeito de Estufa (GEE). Os erros antrópicos resultantes da ausência de uma optimização do recurso natural clima no uso do território, exigindo um excesso de consumo de electricidade, não permitem ao planeamento urbano escapar nesta teia de co-responsabilização na intensificação das modificações climáticas.Por outro lado, os episódios climáticos extremos, como as Ondas de Calor, têm-se feito sentir com mais frequência e intensidade, nos últimos anos, em Portugal e em toda a Europa. A gravidade dos seus efeitos originou um encontro mundial por parte da Organização Mundial de Saúde, em Bratislava, em 2004, do qual resultaram uma série de medidas que visavam a sua minimização. De entre um conjunto de alternativas, foi sublinhada a ideia da necessidade urgente de responsabilizar o planeamento urbano na procura de soluções que passassem pela melhoria do desenho urbano e pela atenuação das «Ilhas de calor urbano».

O presente estudo visa o estabelecimento de considerações bioclimáticas que poderão ser incluídas na actividade do planeamento urbano, a diferentes escalas, realizadas desde uma leitura das condições naturais de um local, passando por uma abordagem de carácter urbanístico até ao pormenor da escala do edificado. Esta análise do território reconhece a necessidade de práticas de sustentabilidade que sejam capazes de reduzir o consumo excessivo de energia poluente e não renovável e de contribuir para a minimização dos impactes no bem-estar e saúde dos indivíduos resultantes de uma irregularidade climática. Esta metodologia de análise bioclimática do território poderá ser útil através da sua incorporação nos instrumentos de gestão territorial e enquanto referência para a prevenção do risco bioclimático.

OBJECTIVOS

MÉTODO

MÉTODO (Cont.) RESULTADOS (Cont.)

ETAPA 4 – Recomendações arquitectónicas e de construção

ETAPA 1 – Diagnóstico bioclimático do local

ETAPA 2 – Avaliação das condições naturais do local

ETAPA 3 – Recomendações para a definição de usos de solo e operações de urbanização

Relatório de soluções bioclimáticas de apoio a

tomadas de decisão(Acto de edificação)

Estudos de caracterização Biofísica do PDM

Estudos de caracterização Biofísica do PDM

Relatório de soluções bioclimáticas de apoio a

tomadas de decisão (Usos de solo e urbanização)

ANÁLISE INF. ÚTIL AOS PDM’S

Recomendações Soluções bioclimáticas de apoio

a tomadas de decisão(usos de solo e urbanização)

Apresentação de recomendações à escala urbanística compatíveis com as necessidades bioclimáticas do lugar e de acordo com o conhecimento das condições naturais do local

i) Orientação e largura das ruas e/ou loteamentos;ii) Ângulos de obstrução solar adequados;iii) Espaços verdes (sombra/humidificação);iv) Densidade e tipo de espécies verdes;v) Efeitos indesejados do vento; vi) Forma e densidade do desenho urbano.vii) Soluções de pavimentação.

;

Elaboração de uma lista de possíveis alternativas, em termos de soluções arquitectónicas e de construção para a concretização de um edifício

Recomendações arquitectónicas e de construção

Relatório de soluções bioclimáticas de apoio a

tomadas de decisão(Acto de edificação)

Indicações em matéria de:i) Orientação de edifícios; ii) Posição edifício perante o vento predominante;iii) Afastamento de edifícios;iv) Altura e tipologia de edifícios;v) Isolamentos adequados;vi) Massa térmica dos materiais;vii) Tipo e cor das coberturas;viii) Cor exterior dos edifícios;ix) Localização e tipo de vegetação.

Caracterização Climática• Valor médio da temperatura máxima no Verão é de 24º C e da temperatura mínima no Inverno é de 6º C; • Rumos predominantes vento do Outono à Primavera: quadrante S e SE• Rumo predominante vento do Verão: NW e W;• Velocidade máxima do vento ocorre, em média, na Primavera, atingindo os 34 km/h;• Humidade Relativa 75% (Primavera e Verão) e 80% (Outono e Inverno).

Tendência Climática• Aumento da temperatura máxima e mínima secular;• Incremento do nº de noites tropicais (T. Min ≥ 20º C);• Acréscimo do nº anual de dias de verão (T. Max. ≥ 25º C);• Subida do nº dias com temperaturas consecutivas > 5º C em relação à média (episódios climáticos extremos);• Acréscimo do nº anual de dias muito quentes (T. Max. ≥35º C);• Decréscimo do nº dias com geada (T. Min ≤0º C);

Necessidades predominantes do clima portuense, no passado, foram de aquecimento;• O Verão é tida como a estação situada preferencialmente na zona de conforto térmico;• As previsões bioclimáticas apontam para uma diminuição de dias de stress térmico provocado pelo frio e para um acréscimo de ondas de calor, em termos, de intensidade e de frequência;

Condições Naturais Potenciadorasde Humidade

Condições Naturais Favoráveisaos Ganhos Solares

Condições Naturais Favoráveisaos Ventos Predominantes (NW)

VERÃO

INVERNO

Condições Naturais Potenciadorasde Humidade

Condições Naturais Favoráveisaos Ganhos Solares

Condições Naturais Favoráveisaos Ventos Predominantes (SE)

Métodos bioclimáticos: Givoni, Watson & Labs, Szokolay e Mahoney

Contextos Bioclimáticos da Cidade do Porto

RESULTADOSETAPA 1 - Diagnóstico bioclimático do local

FAIXA MARÍTIMA E RIBEIRINHACaracterísticas• Forte acção amenizadora do mar|Reduzida amplitude térmica• Contexto geográfico muito favorável no verão (promoção de ventilação e arrefecimento por evaporação)• Contexto geográfico desfavorável no Inverno (proximidade a grandes massas de água carregadas de vapor de água reforçam a sensação de frio)Recomendações• Aberturas reduzidas nas orientações de menor radiação solar incidente;• Evitar-se fortes ângulos de obstrução solar, sendo preferível ângulos que cumpram 26º correspondentes à altura mínima do sol no Inverno;• Escolha de orientações de fachadas envidraçadas dos edifícios que potenciem, sobretudo, a maximização dos ganhos solares no Inverno e minimizem o efeito indesejado dos ventos predominantes do Verão (NW) e de Inverno (SE)

Diagnóstico bioclimático do local

Implementação de uma rede de monitorização climática concelhia

que possibilite a análise das condições climáticas

+

Avaliação das condições bioclimáticas de um determinado contexto geográfico, à escala local

Estudos de caracterização biofísica do território

Uso de técnicas de climatologia analítica para a síntese de elementos climáticos.

Utilização de diagramas bioclimáticos, através do uso de alguns métodos (Givoni, Watson & Labs, Mahoney e Szokolay)

+

ÁREA DE TRANSIÇÃO ENTRE O LITORAL E O INTERIOR Características• < Influência das brisas marítimas e dos níveis de humidade (em relação à FMR);• Acção amenizadora do mar ainda é bastante significativa;• Reduzida exposição aos ventos do quadrante NW (condições naturais)• Condições naturais de radiação solar favoráveis, nomeadamente, no InvernoRecomendações• Concretização de um diversificado leque de opções recomendado pelos métodos bioclimáticos aplicados à cidade (independentemente da sua localização).

NOROESTE DE PARANHOS Características • Existência de áreas que não premeiam a obtenção da energia solar; • Elevada exposição aos ventos do quadrante N e NW (frios e húmidos de Inverno);• Redução da acção amenizadora do mar (Porto Oriental);• Arrefecimento da área através da humidificação resultante da vegetação existente.Recomendações• Escolha de locais que favoreçam a rentabilização de ganhos solares no Inverno;• Utilização de edifícios com superfícies exteriores reduzidas (prédios ou casas em banda);• Utilização de vidros duplos.

FAIXA CONSTITUÍDA POR SUDESTE DE PARANHOS, NOROESTE DE CAMPANHÃ E NORTE DO BONFIM Características• Existência de um planalto de exposição SE potencia temperaturas extremas (massas de ar quente e seco no Verão e frias e secas no Inverno);• A exposição morfológica e a distância ao mar contribuem para reduzir a acção moderadora marítima.Recomendações• Escolha de uma malha urbana média ou elevada que evite a forte exposição aos ventos em resultado das suas condições naturais;• Opção por edifícios de altura média ou reduzida;• Construção de edifícios que evitem a orientação de maior exposição aos ventos de SE;• Escolha de janelas nos edifícios predominantemente verticais;• Preferência de locais mais aplanados e de reduzida altitude para a edificação;• Atenção a ângulos de obstrução que não impeçam a radiação solar no Inverno.

VALE DE CAMPANHÃCaracterísticas:• Configuração morfológica de vale, favorável à deposição de massas de ar densas e frias | nevoeiros de fundo de vale;• Fracas condições de rentabilização de ganhos solares no Inverno;• Presença dos rios (Tinto e Torto) contribuem para promover a ventilação e arrefecimento por evaporação, atenuando a sensação de calor no Verão, e reforçando a de frio no Inverno.Recomendações• Escolha de uma localização geográfica que potencie os ganhos solares no Inverno;• Opção por orientações de edifícios que evitem uma excessiva exposição aos ventos SE;• Fortes isolamentos das habitações e entre estas e o solo; • Uso de materiais de construção de cores médias;• Utilização de vidros duplos;• Opção por tipologias de habitação c/ superfície exterior reduzida;• Evitar obstruções que impeçam a radiação solar incidente no Inverno.

CENTRO DA CIDADECaracterísticas:• Morfologia urbana densa e tortuosa, caracterizada por ruas estreitas com elevada obstrução solar;• Presença da «Ilha de Calor Urbano» em dois núcleos no interior deste contexto agudiza a sensação de calor no Verão;• Verificação de uma «Ilha de Secura» contribui para amenizar a sensação de frio no Inverno.Recomendações• Criação de aberturas em fachadas opostas;• Criação de um dimensionamento inferior das aberturas por onde o ar entra;• Opção por implantação de janelas predominantemente horizontais;• Existência de 2 janelas em fracções habitacionais onde só existe uma fachada;• Criação de mosaicos de água na envolvente de edifícios;• Plantação de vegetação na malha urbana.

ETAPA1

ETAPA 4

ETAPA 2 – Avaliação das Condições Naturais do Local

A proposta metodológica de análise bioclimática apresentada sugere o conhecimento das condições naturais e, consequentemente, das necessidades bioclimáticas das populações de determinado contexto geográfico, como um importante meio de apoio à tomada de decisão mais racional e eficiente, por parte dos planeadores do território, capaz de contribuir para a minimização dos impactes ambientais, bem como para o bem-estar e melhoria da saúde dos habitantes que servem.

CONCLUSÃO

ETAPA 3/4- Recomendações

CARVALHO, V. (2007), “Contributos bioclimáticos para um planeamento sustentável – medidas de mitigação e de adaptação enquanto resposta às alterações climáticas”, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do PortoGIVONI, B. (1998), “Climate Considerations in Building and Urban Design”, John Wiley & Sons, USAHIGUERAS, E. (2006), “Urbanismo bioclimático”, Editorial Gustavo Gili, SL, AmadoraMCHARG, I., (1969), “Design with nature”, Natural History Press, New YorkROMERO, M. (1988), “Princípios bioclimáticos para o desenho urbano”, Projecto, São Paulo

PROPOSTA METODOLÓGICA DE ANÁLISE BIOCLIMÁTICA

ETAPA3

Avaliação das condições naturais do concelho

Estudos de caracterização biofísica do território

Caracterização das condições naturais do

concelho

Elaboração de cartografia de caracterização das condições naturais do local, condições morfológicas, continentalidade, disponibilidade de massas de água, vegetação, entre outras.

Elaboração de cartografia combinada de diferentes factores naturais relevantes na explicação de cada um dos elementos climáticos: radiação solar, vento e humidade.

+

=

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ETAPA2

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS