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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.16.2020.tde-26032021-125251
Documento
Autor
Nome completo
Cíntia Miua Maruyama
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Franco, Maria de Assunçao Ribeiro (Presidente)
Barros, Hugo Rogério de
Dobbert, Léa Yamaguchi
Lotufo, José Otávio
Suzuki, Carlos Yukio
Título em português
Pavimentos brandos para a mitigação das Ilhas de calor: o caso do Jardim da Luz e seu entorno em São Paulo/SP
Palavras-chave em português
Arborização urbana
Calçada
ENVI-met
Ilha de calor urbana
Infraestrutura verde
Pavimento
Pavimento brando
Simulações computacionais
Resumo em português
Ilhas de Calor Urbanas - ICU - já eram detectadas há mais de um século em cidades inglesas. Estudos indicam que a magnitude deste fenômeno climático chega a diferenças de 10°C na Região Metropolitana de São Paulo, considerando o centro do município e a área rural. Existem três estratégias principais para combater as Ilhas de Calor Urbanas - ICU: o plantio em larga escala de arborização e a adoção dos tetos e das coberturas brandas. As ICU trazem efeitos urbanos danosos, como eventos climáticos extremos de chuvas, enchentes, alagamentos entre outros e agravam problemas de saúde pública como o aumento da incidência de mortes e doenças cardiorrespiratórias. O assunto dos pavimentos brandos ainda é pouco desenvolvido no país, os poucos trabalhos existentes limitam-se ao desenvolvimento de novos materiais de pavimentação. Desta forma, a pesquisa intencionou analisar as possibilidades de implantação do pavimento brando e de tipologias de Infraestrutura Verde - IV para a mitigação das ICU em São Paulo/SP. Assim, procurou-se vislumbrar a aplicação dos pavimentos brandos e das tipologias de IV e quantificar os benefícios de atenuação de temperatura que eles podem trazer à cidade, por meio de simulações computacionais no programa ENVI-met. A metodologia do estudo de caso da aplicação dos pavimentos brandos na Paisagem Urbana considerou a análise de proposições em diferentes hierarquias viárias, para via arterial, coletora e local, que depois seriam replicadas para as demais vias. Para as simulações computacionais, foram determinadas duas datas em épocas do ano distintas, uma para o inverno e outra para o verão. Estabeleceram-se cenários ambientais para comparação dos resultados. Como resultados, na Av. Tiradentes o cenário de pavimento brando reduziu às 12h00 em 0,45°C a temperatura do ar no verão e em 0,30°C no inverno. Quanto à temperatura de superfície na avenida às 14h00, houve redução de 10,27°C no verão e em 10,16°C no inverno (13h00). O cenário com plantio de árvores conseguiu reduzir a temperatura do ar no verão em 1,86°C às 12h00 na mesma avenida e o com árvores e pavimento brando 2,21°C no mesmo horário e estação do ano. A hipótese inicial deste trabalho foi comprovada positivamente nas simulações computacionais e observou-se que o pavimento brando pode auxiliar na mitigação das ICU e, se ele for associado ao aumento de arborização, os resultados podem ser ainda melhores. A recomendação seria a de utilizar o pavimento brando de Alta Reflexão - PAR de concreto, de alto albedo nas vias, pavimento permeável de cor clara nas calçadas e pavimento brando PAR de concreto permeável nas ciclovias.
Título em inglês
Cool pavements for the mitigation of heat islands: the case of the Garden of Light and its surroundings in São Paulo/SP.
Palavras-chave em inglês
Computer simulations
Cool pavement
ENVI-met
Green infrastructure
Pavement
Sidewalk
Urban afforestation
Urban heat islandi
Resumo em inglês
Urban Heat Islands - UHI have been detected for over a century in English cities. Studies indicate that the magnitude of this climatic phenomenon reaches differences of 10°C in São Paulo Metropolitan Region, considering the dowtown and the rural area. There are three main strategies to combat the Urban Heat Islands - UHI, which are: large-scale afforestation, adoption of cool roofs and pavements. UHIs have damaging urban effects, such as extreme weather events such as rainfall, floods, flooding and others, and aggravate public health problems such as the increased incidence of deaths and cardiorespiratory diseases. The subject of cool pavements is still little developed in the country, the few existing works are limited to development of new paving materials. Thus, the research aimed to analyze the possibilities of implementation of cool pavement and green infrastructure typologies for mitigation of UHI in São Paulo / SP. Thus, we seeked to analyse building cool pavements and Green Infrastructure typologies and to quantify the benefits of temperature attenuation that they can bring to the city through computer simulations in the ENVI-met program. The methodology of the case study of the application of cool pavements in the Urban Landscape considered the analysis of propositions of in different road hierarchies, for arterial, collecting and local that would later be replicated for other roads. For the computer simulations two dates were determined at different times of the year, one for winter and one for summer. Environmental scenarios were established for comparison of results. As results on Av. Tiradentes the cool pavement scenario reduced the air temperature in summer by 0,45°C and by 0,30°C in winter at noon. As for surface temperature, at 14 pm there was a reduction of 10,27° C in summer and 10,16°C in winter (13 pm). The tree planting scenario has reduced the summer air temperature by 1,86°C at noon and with cool pavement and afforestation 2,21°C at same time and season in the same avenue. The initial hypothesis of this work was positively proven in the computer simulations and it was observed that cool pavement can help in the mitigation of the UHI and if it is associated with the increase of afforestation the results may be even better. The recommendation would be to use cool pavement with high-albedo on the roads, light colored permeable pavement on sidewalks and cool high albedo permeable concrete pavement on bike lanes.
 
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Data de Publicação
2021-04-09
 
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