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Tese de Livre Docencia
DOI
10.11606/T.16.2016.tde-11052016-104104
Documento
Autor
Nome completo
Denise Helena Silva Duarte
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Banca examinadora
Macedo, Silvio Soares (Presidente)
Assis, Eleonora Sad de
Carlo, Ualfrido Del
Oliveira, Lúcia Helena de
Rocha, Humberto Ribeiro da
Título em português
O impacto da vegetação no microclima em cidades adensadas e seu papel na adaptação aos fenômenos de aquecimento urbano. Contribuições a uma abordagem intersdisciplinar
Palavras-chave em português
Adensamento urbano
Aquecimento urbano
Microclima urbano
Mudanças climáticas
Vegetação urbana
Resumo em português
O trabalho trata do impacto da vegetação no microclima em cidades adensadas e seu papel na adaptação aos fenômenos de aquecimento urbano. A hipótese é que os efeitos microclimáticos da vegetação têm um impacto positivo como parte das estratégias de adaptação aos fenômenos de aquecimento urbano, no clima atual e futuro. O objetivo é agregar os resultados das medições de campo e das simulações do efeito microclimático da vegetação numa proposta de inclusão da infraestrutura verde na cidade adensada, como parte da estratégia de adaptação aos fenômenos de aquecimento urbano. O método se inicia com levantamentos para melhor entendimento do todo e escolha das áreas de estudo; procede-se, então, ao planejamento do trabalho de campo em função dos recursos e restrições do modelo a ser adotado, neste caso o ENVI-met V4 Preview 1. Na sequência, são realizados os levantamentos de dados de solo, vegetação e atmosfera no nível do solo e no topo do modelo, essenciais ao funcionamento do mesmo. Prossegue-se com a etapa de indução, por observação dos fenômenos, essencial para a quantificação de variáveis urbanísticas e ambientais de interesse para a pesquisa. Dá-se continuidade ao estudo de forma dedutiva, por meio de comparações entre os resultados levantados nas diferentes situações. O trabalho segue com a modelagem das áreas de estudo reais, buscando a melhor representação dos fenômenos e considerando as simplificações possíveis e necessárias, dado o custo computacional envolvido. Procede-se então à simulação computacional das áreas reais de estudo, visando à calibração entre dados medidos e simulados. Após essa etapa são feitos os estudos paramétricos para selecionar as melhores estratégias para as simulações de diferentes cenários para os casos reais. A partir daí, pode-se estabelecer diretrizes para a inclusão da infraestrutura verde na cidade adensada e informar políticas públicas para o planejamento e desenho urbano. No clima atual de São Paulo, os resultados microclimáticos no nível do pedestre para um parque urbano de 1ha com vegetação arbórea de IAF 4,6, em meio a um entorno adensado, com torres de 15 pavimentos, apresentaram uma variação dos índices de conforto da ordem de 10oC (TEP) e de 13,4oC (PET), quando comparados com o mesmo cenário sem vegetação. Em um cenário climático futuro (2045 a 2074), com o aumento da temperatura do ar segundo o IPCC AR5 RCP8.5, o mesmo parque apresenta uma redução de até 5oC (TEP) e 6oC (PET); quando se acrescentam árvores nas vias a redução é de 7oC (TEP) e 8,5oC (PET), o que é significativo para o conforto humano. A estratégia de manter uma vegetação arbórea em parques urbanos, conectada com arborização nas vias, formando uma rede de infraestrutura verde na cidade, pode contribuir diretamente para a adaptação da população aos eventos climáticos extremos, ao provocar um efeito oásis durante as ondas de calor; e também, indiretamente, para a mitigação dos fenômenos de aquecimento urbano, por diminuir as temperaturas de superfície pelo sombreamento, aumentar as perdas de calor por evaporação e, consequentemente, diminuir o armazenamento de calor no tecido urbano.
Título em inglês
The impact of vegetation in dense cities' microclimates and its role on adaptation to the urban warming effects. Contribution to an interdisciplinary approach
Palavras-chave em inglês
Climate change
Urban density
Urban microclimate
Urban vegetation
Urban warming
Resumo em inglês
This work deals with the impact of vegetation in dense cities' microclimates and its role on adaptation to the urban warming effects. The hypothesis is that green microclimate effects have a positive impact as part of urban warming adaptation strategies, in the current and future climate. The aim is to put together field measurements and simulation results in a proposal for the inclusion of green infrastructure in dense cities, as part of the adaptation strategy to urban warming. The method starts with data collection to understand the whole context, before choosing the study areas. Then, fieldwork is planned as a function of resources and restrictions of the computational model, in this case, the ENVI-met V4 Preview 1. Following this, soil, vegetation and atmospheric data are raised at ground level and at the top of the model, both essential for its operation. Therefore, inductive phase starts observing the phenomena, aiming to quantify the urban and environmental variables needed for the research and the deduction phase is carried out comparing the results for the various situations. Then, the study areas are modelled, aiming the better representation of the phenomena, considering the possible and needed simplifications, having in mind the computational costs involved; in doing so, simulation is carried out, aiming to calibrate measured and simulated data. After that, parametric studies help to select the better strategies for the real cases, aiming to set the recommendations to include the green infrastructure in dense cities, informing public policies for planning and urban design. Under the current climate in São Paulo, microclimate results at the pedestrian level for an urban park of 1ha and dense trees with LAI 4,6, in the middle of a dense urban environment with 15 floors' towers, presents a difference in comfort indexes about 10oC (TEP) and 13,4oC (PET), when compared to the same urban scenario without vegetation. In a future climate scenario (2045 to 2074), with the air temperature raising according to IPCC AR5 RCP8.5, the same park presents a reduction of 5oC (TEP) and 6oC (PET); adding street trees, the reduction goes to 7oC (TEP) and 8,5oC (PET), both significant for human thermal comfort. The strategy to keep dense trees in urban parks, connected to street trees configuring a green infrastructure network in the city, can contribute directly for the adaptation to extreme climate events, creating an oasis effect during heatwaves. In addition, it can contribute indirectly to the mitigation of urban warming effects, decreasing the surface temperatures through shading, increasing heat loss by evaporation and, consequently, decreasing the heat storage in urban fabric.
 
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Data de Publicação
2016-05-17
 
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