Ilhas de calor em centros urbanos
Bruno Silva Oliveira
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• Definição: Ilha de calor se refere a uma anomalia térmica resultante, entre outros fatores, das diferenças de absorção e armazenamento de energia solar pelos materiais constituintes da superfície urbana. (COSTA, 2009).
• Luke Howard (séc. XIX) mediu à noite diferenças de quase 2ºC entre Londres, então a maior metrópole do mundo, com mais de 1 milhão de habitantes, e três localidades rurais próximas.
http://sustainablecitiessustainableworld.blogspot.com.br/2013/0 7/urban-heat-islands.html
Fatores: Localização geográfica
Estação do ano (grandes cidades) Crescimento Urbano desordenado •
Cobertura da terra – edificações e asfalto
•
Cores escuras
•
Dif. Pressão atm. > instabilidade
Poluição atmosférica •
Veículos e indústrias
•
Transporte pelo vento
Áreas sem vegetação arbórea
Causas • Atividade antrópica: Mudança de uso e cobertura da terra, ar condicionado, industrias, meios de transporte, etc. • Propriedades das superfícies urbanas: Telhados e pavimento são tipicamente escuros e absorvem mais de 80% da energia da radiação solar. Essas superfícies emitem calor e fazem o ar do entorno aquecer
Consequências:
• Aumento do consumo de energia: aumenta demanda por ar condicionado para resfriar edifícios • Qualidade do ar – ar mais quente > formação de poluentes como ozônio e NxO • Doenças: temperaturas mais elevadas e menor qualidade do ar > agravar doenças respiratórias e relacionadas ao calor
Fonte: http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/10/11/ilha-de-calor-na-amazonia/
• Expansão Urbana em áreas arborizadas
• Poluição atmosférica : Antropogênica e pelas queimadas
CO emitido para a atmosfera
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
• Alteração nos parâmetros físicos, químicos e biológicos
Im. Termal - 21h
Anomalia de temperatura máxima anual para São Paulo 2.5 2.0
Anomalia de temperatura
1.5 1.0 0.5
Anomalia Linear (Anomalia)
0.0
-0.5 -1.0 -1.5
-2.0
período
Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET
Fonte: Francisco de Assis Diniz, INMET
• Mudanças na estrutura da atmosfera Atmosfera Livre Vento UML
RML
UCFL
RBL
RCFL
UBL
RCFL UCL
Fatores da urbanização responsáveis pelas mudanças no balanço de energia
Alterações no balanço de energia nas camadas de cobertura e limite urbana
Aumento na área de superfície com outras propriedades de absorção e poluição do ar
Aumento na absorção da radiação de ondas curtas
Redução da quantidade de céu aberto (sky view factor) pelos edifícios
Redução do albedo (sombras) Menor perda de radiação de ondas longas
Construções, tráfego de veículos, indústrias, asfalto, aparelhos de ar condicionado
Fonte de calor antropogênicas
Fluxo de calor da Camada de Cobertura Urbana (UBL), telhados, materiais urbanos
Aumento no input de calor sensível e maior armazenamento de calor
Aumento da impermeabilização do solo
Diminuição da evapotranspiração Impactos no Balanço Hídrico
Redução da velocidade do vento
Diminuição do transporte de calor turbulento
Quantidade de céu aberto (SVF - sky view factor) • É a fração do céu visível do solo • Relacionado com a geometria das edificações • Espaços abertos têm maior SVF, resultando em melhor perda de calor durante a noite
Fonte: Hämmerle et al. (2011)
• Mudanças na estrutura da atmosfera
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Fonte: Pereira (2006)
• Exemplo: Florianópolis (SC)
Geração de ilhas de calor ocorre quando há estabilidade atmosférica Fonte: Pereira (2006)
B
A
Ilha de calor com e sem ar condicionado
Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA
Fonte: Météo France/Cécile de Munck; NASA
• Soluções •
Green roof/wall
• Soluções •
Green roof/wall
• Soluções •
Green roof/wall
• Soluções
• Soluções •
Criar mais áreas verdes nas cidades
• Soluções •
Materiais que favoreçam o aumento do albedo
http://hubss.com/products/streetbondcoatings-for-asphalt/streetbondsr/
• Soluções
• Soluções
• Soluções • Aumentando o albedo, a superfície absorverá menos calor e assim transmitirá menos calor ao ambiente
• Redução no consumo de energia e emissão de gases de efeito estufa Forçante radiativa negativa Além disso:
• Utilizar ar condicionado mais eficiente • Planejamento urbano – áreas verdes/ espaçamento entre edifícios. Menor densidade demográfica e demanda de transporte por população • Aumentar evapotranspiração plantando mais arvores / reduzir área impermeável • Mudança no estilo de vida para usar menos energia
Obrigado! Bruno Silva Oliveira
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