Simulação e análise da dispersão de poluentes nas vias ... - UTFPR
Simulação e análise da dispersão de poluentes nas vias ... - UTFPR
Simulação e análise da dispersão de poluentes nas vias ... - UTFPR
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ<br />
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA<br />
FRANCISCO BEMQUERER COSTA RASIA<br />
SIMULAÇÃO E ANÁLISE DA DISPERSÃO DE POLUENTES NAS VIAS<br />
ESTRUTURAIS EM CURITIBA, PARANÁ<br />
DISSERTAÇÃO - MESTRADO<br />
CURITIBA<br />
2011
FRANCISCO BEMQUERER COSTA RASIA<br />
SIMULAÇÃO E ANÁLISE DA DISPERSÃO DE POLUENTES NAS VIAS<br />
ESTRUTURAIS EM CURITIBA, PARANÁ<br />
Dissertação apresenta<strong>da</strong> como requisito<br />
parcial para obtenção do grau <strong>de</strong> Mestre em<br />
Tecnologia, do Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação<br />
em Tecnologia, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Tecnológica<br />
Fe<strong>de</strong>ral do Paraná. Área <strong>de</strong> Concentração:<br />
Tecnologia e Desenvolvimento<br />
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Leite Krüger<br />
CURITIBA<br />
2011
AGRADECIMENTOS<br />
Ao Prof. Dr. Eduardo Leite Krüger, pela orientação e auxílio.<br />
Às colegas pesquisadoras Francine Rossi e Cíntia Tamura, pelo apoio na concepção<br />
<strong>de</strong>sse estudo.<br />
A David Queiroz Sant’Anna, pelo auxílio com os <strong>da</strong>dos e equações <strong>de</strong> acústica.<br />
A Flávia C. O. Minella, pelo valioso auxílio durante o trabalho <strong>de</strong> campo.<br />
A Simone C. Dias, pelo apoio incondicional durante o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>ste estudo.<br />
Ao Prof. M. Sc. L. H. Fragomeni, pelo incentivo e inspiração.<br />
Aos amigos Henry, Andressa, Luciana, Deisi, Neura, Clara, e todos os colegas <strong>da</strong>s<br />
turmas <strong>de</strong> 2009 e 2010. E especialmente à Catiane, pelas ricas discussões que nossas<br />
nossas pesquisas tão diferentes inspiraram.
RESUMO<br />
RASIA, Francisco B. C. Simulação e análise <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> estruturais<br />
em Curitiba, Paraná. 2011. 211f. Dissertação (Mestrado). Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação em<br />
Tecnologia, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Tecnológica Fe<strong>de</strong>ral do Paraná.<br />
Originalmente estabelecidos nos anos 1970, os eixos estruturais <strong>de</strong> Curitiba são importantes<br />
elementos direcionadores do crescimento e a<strong>de</strong>nsamento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>. Quarenta anos após sua<br />
criação, os eixos estruturais se encontram em variados graus <strong>de</strong> consoli<strong>da</strong>ção, mas sua<br />
importância como eixos <strong>de</strong> circulação – tanto <strong>de</strong> veículos particulares quanto como suporte<br />
do transporte coletivo – se mantém. Este estudo avalia as condições <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
atmosféricos gerados pelo tráfego <strong>de</strong> veículos automotores em Vias Estruturais <strong>de</strong> Curitiba<br />
por intermédio <strong>de</strong> simulações no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met. Extensivos trabalhos <strong>de</strong> campo para<br />
reconhecimento <strong>da</strong> morfologia urbana, medição <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos climáticos e inventário <strong>de</strong> tráfego<br />
foram realizados para a elaboração e calibração do mo<strong>de</strong>lo numérico. Foram analisa<strong>da</strong>s seções<br />
do Setor Estrutural Sul <strong>de</strong> Curitiba (Av. Sete <strong>de</strong> Setembro) e do Setor Especial Nova Curitiba<br />
(“Ecoville”), explorando a relação entre a morfologia urbana, as condições climáticas e a<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. Os resultados <strong>da</strong>s simulações sugerem a formação <strong>de</strong> um “eixo <strong>de</strong><br />
poluição” ao longo do eixo estrutural <strong>da</strong> Av. Sete <strong>de</strong> Setembro, enquanto a maior<br />
permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ecoville promove melhores condições <strong>de</strong> ventilação e dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>. É também avaliado um cenário alternativo <strong>de</strong> morfologia urbana, baseado na atual<br />
lei <strong>de</strong> ocupação e uso do solo. As simulações <strong>de</strong>sse cenário alternativo sugerem que o maior<br />
distanciamento entre as edificações po<strong>de</strong>ria melhorar a ventilação e a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
no Setor Estrutural.<br />
Palavras-chave: ENVI-met, climatologia urbana, planejamento urbano, quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar,<br />
simulação <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.
ABSTRACT<br />
The Structural Sectors of Curitiba were conceived in the 1970s as high-<strong>de</strong>nsity linear<br />
<strong>de</strong>velopment areas. Forty years since their inception they have achieved varying <strong>de</strong>grees of<br />
consoli<strong>da</strong>tion, but their importance as urban circulation axes, for both private and public<br />
transport, still remains. This study aims to evaluate the dispersion of vehicle-borne pollutants<br />
in the Structural Sector by means of simulations with the ENVI-met mo<strong>de</strong>l. Extensive surveys<br />
of the urban morphology, measurement of weather <strong>da</strong>ta and traffic inventory were used for<br />
the construction and calibration of the numeric mo<strong>de</strong>l. Sections of the Southern Structural<br />
Sector and of the Nova Curitiba Special Sector (“Ecoville”) were analyzed, for the exploration<br />
of the relationship between urban morphology, climate and pollutant dispersion. Simulation<br />
results suggest the formation of a “pollution axis” overlaid onto the Structural Sector. An<br />
alternative urban morphology is also evaluated; simulations of this alternate morphology<br />
suggest that increasing the distance between buildings could improve ventilation and<br />
pollutant dispersion in the Structural Sector.<br />
Keywords: ENVI-met, urban climatology, urban planning, air quality, simulation of pollutant<br />
dispersion.
LISTA DE FIGURAS<br />
Figura 2.1 - Sistema trinário....................................................................................................................28 <br />
Figura 2.2 - Esquema <strong>de</strong> verticalização do Setor Estrutural e sua relação com as ZR-<br />
4. .........................................................................................................................................................29 <br />
Figura 2.3 - Galeria coberta <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> pela sobreloja do embasamento do Plano<br />
Massa. ................................................................................................................................................30 <br />
Figura 2.4 – Influência do terreno nos perfis <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento. .............................................39 <br />
Figura 2.5 - Padrões <strong>de</strong> fluxo em torno <strong>de</strong> um edifício <strong>de</strong> arestas retas (a)<br />
representação dos fluxos em corte (b) perfis <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> (c) edifício<br />
perpendicular ao fluxo <strong>de</strong> vento (d) edifício disposto a 45º em relação ao fluxo<br />
<strong>de</strong> vento. ............................................................................................................................................44 <br />
Figura 2.6 - Fluxo <strong>de</strong> vento ao sobre um conjunto <strong>de</strong> edifícios <strong>de</strong> mesma altura na<br />
vizinhança <strong>de</strong> um edifício <strong>de</strong> maior altura. ..................................................................................46 <br />
Figura 2.7 - Influência do fluxo <strong>de</strong> vento entre edifícios sobre a dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>. ..........................................................................................................................................47 <br />
Figura 2.8 - Representação esquemática <strong>da</strong> atmosfera urbana...........................................................48 <br />
Figura 2.9 - Representação esquemática do volume <strong>de</strong> ar em um cânion urbano. .........................49 <br />
Figura 2.10 - Progresso dos <strong>poluentes</strong>, <strong>da</strong> fonte até o sumidouro. ....................................................50 <br />
Figura 2.11 - Mo<strong>de</strong>lo simplificado <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>s e saí<strong>da</strong>s para a poluição na cama<strong>da</strong><br />
limite..................................................................................................................................................58 <br />
Figura 3.1 – Fluxograma - resumo do fluxo <strong>de</strong> trabalho.....................................................................71 <br />
Figura 3.2 - Arquivo <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no editor Eddi, com indicações <strong>de</strong> vegetação e<br />
edificações e planta ca<strong>da</strong>stral como imagem <strong>de</strong> fundo...............................................................80 <br />
Figura 3.3 - Arquivo <strong>de</strong> configuração em formato ASCII.....................................................................81 <br />
Figura 3.4 – Fragmento <strong>de</strong> arquivo SOURCES.DAT em formato ASCII. .............................................82 <br />
Figura 3.5 - Representação gráfica do mo<strong>de</strong>lo unidimensional <strong>de</strong> vegetação utilizado<br />
no ENVI-met....................................................................................................................................83 <br />
Figura 3.6 - Exemplo <strong>da</strong> estrutura <strong>da</strong>s pastas <strong>de</strong> resultados do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met........................83 <br />
Figura 3.7 - Fluxograma: arquitetura do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e fontes <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos. .............................85 <br />
Figura 3.8 - Imagem em formato .BMP, para uso no software Eddi – planta ca<strong>da</strong>stral<br />
sobreposta a imagem <strong>de</strong> satélite (Google Earth). ........................................................................86 <br />
Figura 3.9 – Exemplo <strong>de</strong> configuração inicial do mo<strong>de</strong>lo no editor Eddi. .......................................87 <br />
Figura 3.10 – Detalhes <strong>da</strong> mo<strong>de</strong>lagem a) solos e pavimentações b) edificações e<br />
vegetação. ..........................................................................................................................................88
Figura 3.11 - Detalhe <strong>da</strong> mo<strong>de</strong>lagem a) Receptor virtual b) Fontes <strong>de</strong> poluente. ...........................88 <br />
Figura 3.12 - Ponto P3, Rua Dep. Heitor Alencar Furtado (Ecoville)...............................................92 <br />
Figura 3.13 - Ponto P8, Av. Sete <strong>de</strong> Setembro. .....................................................................................92 <br />
Figura 3.14 – P8: Planta <strong>de</strong> situação.......................................................................................................93 <br />
Figura 3.15 - P3: Planta <strong>de</strong> situação. ......................................................................................................95 <br />
Figura 3.16 – Estação meterorológica (a) e (b) Confecção do assoalho (c) e (d)<br />
Fixação do tripé e mastro (e) Detalhe do sistema <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> altura do tripé (f)<br />
Estrutura <strong>da</strong> estação monta<strong>da</strong> no veículo.....................................................................................100 <br />
Figura 3.17 - Estação meteorológica em campo (a) e (b) P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro (c) e<br />
(d) P3 – Ecoville. ..............................................................................................................................101 <br />
Figura 3.18 - Contadores estatísticos. ....................................................................................................107 <br />
Figura 4.1 – Localização dos cânions L, M, N, O e P...........................................................................118 <br />
Figura 4.2 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00 (a) Cenário<br />
Junho Atual-Leste Mínimo (b) Cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................122 <br />
Figura 4.3 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
março (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala......................................123 <br />
Figura 4.4 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>zembro (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala. ..............................124 <br />
Figura 4.5 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala....................................125 <br />
Figura 4.6 – Pontos <strong>de</strong> análise <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x <strong>nas</strong> <strong>vias</strong><br />
transversais. ......................................................................................................................................131 <br />
Figura 4.7 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Atual (a) ventos <strong>de</strong><br />
Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste. ...................................................................135 <br />
Figura 4.8 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Atual (a) ventos<br />
<strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste. ..............................................................136 <br />
Figura 4.9 - P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Atual-Leste Mínimo (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo<br />
(c) Escala. ..........................................................................................................................................141 <br />
Figura 4.10 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
março (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala......................................142 <br />
Figura 4.11 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>zembro (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala. ..............................143 <br />
Figura 4.12 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala....................................144 <br />
Figura 4.13 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.....................................................................................146
Figura 4.14 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.....................................................................................147 <br />
Figura 5.1 - Comparação entre o parcelamento do solo atual (a) e o parcelamento<br />
simulado (b)......................................................................................................................................150 <br />
Figura 5.2 - Exemplos <strong>da</strong> nova morfologia – edificações (a) Elevação (b) Planta. ..........................150 <br />
Figura 5.3 - P8: Comparação entre os mo<strong>de</strong>los (a) cenário Atual (b) cenário<br />
Alternativo. .......................................................................................................................................151 <br />
Figura 5.4 – P3: Comparação entre os mo<strong>de</strong>los (a) cenário Atual (b) cenário<br />
Alternativo. .......................................................................................................................................152 <br />
Figura 5.5 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00 (a) Cenário<br />
Junho Alternativo-Leste Mínimo (b) Cenário Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste<br />
Mínimo (c) Escala............................................................................................................................157 <br />
Figura 5.6 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
março (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................158 <br />
Figura 5.7 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>zembro (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo -Su<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................159 <br />
Figura 5.8 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................160 <br />
Figura 5.9 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a)<br />
ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste...................................................170 <br />
Figura 5.10 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a)<br />
ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste...................................................171 <br />
Figura 5.11 - P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Alternativo-Leste Mínimo (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste<br />
Mínimo (c) Escala............................................................................................................................176 <br />
Figura 5.12 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
março (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................177 <br />
Figura 5.13 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>zembro (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................178 <br />
Figura 5.14 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong><br />
junho (a) Cenário Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (c)<br />
Escala. ................................................................................................................................................179 <br />
Figura 5.15 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a)<br />
ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste...................................................181 <br />
Figura 5.16 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a)<br />
ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste...................................................182
Figura A.1 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> Situação na escala <strong>de</strong> 1:5000.........................................................196 <br />
Figura A.2 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> planta <strong>de</strong> levantamento na escala 1:2000.....................................................197 <br />
Figura A.3 - Planta <strong>de</strong> levantamento preenchi<strong>da</strong>.................................................................................198 <br />
Figura B.1 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>rneta para contagem <strong>de</strong> tráfego.............................................................199 <br />
Figura C.1 – P8 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Atual........................................................................200 <br />
Figura C.2 – P8 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Alternativo .............................................................201 <br />
Figura C.3 – P3 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Atual........................................................................202 <br />
Figura C.4 – P3 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Alternativo. ............................................................203 <br />
Figura D.1 – P8 - Arquivo <strong>de</strong> configuração, cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo ...................204 <br />
Figura D.2 – P8 - Arquivo <strong>de</strong> configuração, cenário Junho Atual-Leste..........................................205 <br />
Figura I.1 – Ponto P1 – Situação ............................................................................................................206 <br />
Figura I.2 - Ponto P2 – Situação .............................................................................................................207 <br />
Figura I.3 - Ponto P3 - Situação..............................................................................................................207 <br />
Figura I.4 - Ponto P4 – Situação .............................................................................................................208 <br />
Figura I.5 - Ponto P5 – Situação .............................................................................................................208 <br />
Figura I.6 - Ponto P6 – Situação .............................................................................................................209 <br />
Figura I.7 - Ponto P7 – Situação .............................................................................................................209 <br />
Figura I.8- Ponto P8 – Situação ..............................................................................................................210 <br />
LISTA DE GRÁFICOS<br />
Gráfico 3.1 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o<br />
mês <strong>de</strong> Março. ..................................................................................................................................74 <br />
Gráfico 3.2 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o<br />
mês <strong>de</strong> Junho. ...................................................................................................................................74 <br />
Gráfico 3.3 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o<br />
mês <strong>de</strong> Dezembro.............................................................................................................................75 <br />
Gráfico 3.4 – P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro (a) Composição <strong>da</strong> frota (b) Perfil horário <strong>de</strong><br />
tráfego................................................................................................................................................111 <br />
Gráfico 3.5 - P3 - Ecoville (a) Composição <strong>da</strong> frota (b) Perfil horário <strong>de</strong> tráfego...........................113 <br />
Gráfico 4.1 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Atual-Leste<br />
Mínimo (b) Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo............................................................................................119 <br />
Gráfico 4.2 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Atual-<br />
Leste (b) Março Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Atual-Leste (d) Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste<br />
(e) Dezembro Atual-Leste (f) Dezembro Atual-Su<strong>de</strong>ste. ...........................................................120
Gráfico 4.3 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenário Junho Atual-Leste<br />
Mínimo (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ............................................127 <br />
Gráfico 4.4 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ...........................127 <br />
Gráfico 4.5 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Atual-Leste<br />
(a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.............................................................128 <br />
Gráfico 4.6 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Atual-<br />
Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. .............................................128 <br />
Gráfico 4.7 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Atual-<br />
Leste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P...................................................129 <br />
Gráfico 4.8 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Atual-<br />
Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. .............................................129 <br />
Gráfico 4.9 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-Leste<br />
(a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.............................................................130 <br />
Gráfico 4.10 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-<br />
Nor<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ..........................................130 <br />
Gráfico 4.11 – P8: Comparação entre as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx nos<br />
pontos em ZR-4 e SE, Cenário Atual. ...........................................................................................133 <br />
Gráfico 4.12 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NOx, Cenários (a) Atual-Leste<br />
Mínimo (b) Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo............................................................................................138 <br />
Gráfico 4.13 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Atual-<br />
Leste (b) Março Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Atual-Leste (d) Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste<br />
(e) Dezembro Atual-Leste (f) Dezembro Atual-Su<strong>de</strong>ste. ...........................................................139 <br />
Gráfico 5.1 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Alternativo-<br />
Leste Mínimo (b) Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo. ......................................................................154 <br />
Gráfico 5.2 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março<br />
Alternativo-Leste (b) Março Alternativo -Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Alternativo -Leste<br />
(d) Junho Alternativo -Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro Alternativo -Leste (f)<br />
Dezembro Alternativo –Su<strong>de</strong>ste. ...................................................................................................155 <br />
Gráfico 5.3 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenário Junho Alternativo-<br />
Leste Mínimo (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ..................................163 <br />
Gráfico 5.4 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ...........................163 <br />
Gráfico 5.5 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Alternativo-<br />
Leste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P...................................................164 <br />
Gráfico 5.6 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Alternativo-<br />
Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. .............................................164 <br />
Gráfico 5.7 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro<br />
Alternativo-Leste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.............................165
Gráfico 5.8 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro<br />
Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.........................165 <br />
Gráfico 5.9 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-<br />
Leste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P...................................................166 <br />
Gráfico 5.10 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-<br />
Nor<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P. ..........................................166 <br />
Gráfico 5.11 – P8: Comparação entre as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx nos<br />
pontos em ZR-4 e SE, Cenário Alternativo..................................................................................168 <br />
Gráfico 5.12 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NOx, Cenários (a) Alternativo-<br />
Leste Mínimo (b) Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo. ......................................................................173 <br />
Gráfico 5.13 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março<br />
Alternativo-Leste (b) Março Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Alternativo-Leste<br />
(d) Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro Alternativo-Leste (f) Dezembro<br />
Alternativo-Su<strong>de</strong>ste. ........................................................................................................................174 <br />
LISTA DE MAPAS<br />
Mapa 5.1 - Localização dos pontos P1 a P8 ..........................................................................................91 <br />
LISTA DE QUADROS<br />
Quadro 2.1 – Escalas espaciais <strong>de</strong> estudo dos eventos atmosféricos. ................................................38 <br />
Quadro 2.2 – Tipos <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e suas fontes.....................................................................................52 <br />
Quadro 2.3 - Configurações típicas <strong>de</strong> fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>................................................................56 <br />
Quadro 2.4 - Classificação do território nacional conforme os padrões <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
do ar admissíveis. .............................................................................................................................64 <br />
Quadro 2.5 - Estações <strong>de</strong> monitoramento <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na RMC. ..........................................67 <br />
Quadro 3.1 - Critérios para a seleção dos pontos <strong>de</strong> monitoramento. .............................................89 <br />
Quadro 3.2 - Pontos i<strong>de</strong>ntificados no levantamento prévio...............................................................90 <br />
Quadro 3.3 - Instrumentos e equipamentos utilizados para medição <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos<br />
climáticos. .........................................................................................................................................97 <br />
Quadro 3.4 - Resumo <strong>da</strong>s configurações para medição em campo...................................................98 <br />
Quadro 3.5 - Resumo <strong>da</strong>s missões <strong>de</strong> medição.....................................................................................98 <br />
Quadro 3.6 - Categorias <strong>de</strong> veículos para fins <strong>de</strong> caracterização <strong>da</strong> frota. .......................................107
LISTA DE TABELAS<br />
Tabela 2.1 - Evolução histórica dos parâmetros construtivos <strong>da</strong> legislação para o<br />
setor estrutural para uso misto ou <strong>de</strong> habitação coletiva. ..........................................................34 <br />
Tabela 2.2 - Valores recomen<strong>da</strong>dos para a altura dos elementos (z H ), altura <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>slocamento zero (z d ) e comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (z 0 ). ......................................................41 <br />
Tabela 2.3 - Valores <strong>de</strong> K e a para ajuste <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento através <strong>da</strong> Equação<br />
2.4. ......................................................................................................................................................42 <br />
Tabela 2.4 - Padrões primários e secundários <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar.....................................................65 <br />
Tabela 3.1 - Frequencia <strong>de</strong> vento por direção para a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba..........................................75 <br />
Tabela 3.2 - Dados típicos <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa para fins <strong>de</strong> simulação............................................76 <br />
Tabela 3.3- Temperatura inicial <strong>da</strong> atmosfera e umi<strong>da</strong><strong>de</strong> específica a 2500m<br />
adotados para fins <strong>de</strong> simulação. ...................................................................................................77 <br />
Tabela 3.4 - Resumo dos parâmetros climáticos para fins <strong>de</strong> simulação..........................................78 <br />
Tabela 3.5 - Condições <strong>de</strong> contorno <strong>da</strong>s medições nos pontos P8 e P3............................................99 <br />
Tabela 3.6 – P8: Parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e comparação entre<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 e 5 m (etapa <strong>de</strong> calibração)...............................104 <br />
Tabela 3.7 – P3: Parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e comparação entre<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 e 5 m (etapa <strong>de</strong> calibração)...............................105 <br />
Tabela 3.8 - Valores adotados <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> por categoria <strong>de</strong> veículo...........................109 <br />
Tabela 3.9 - P8: Volume <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota no horário <strong>de</strong> pico, por<br />
faixa....................................................................................................................................................110 <br />
Tabela 3.10 - P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro - Valores horários <strong>de</strong> emissão <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong><br />
interesse para fins <strong>de</strong> simulação.....................................................................................................112 <br />
Tabela 3.11 - P3: Volume <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota no horário <strong>de</strong> pico, por<br />
faixa....................................................................................................................................................113 <br />
Tabela 3.12 - P3 - Ecoville - Valores horários <strong>de</strong> emissão <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong> interesse<br />
para fins <strong>de</strong> simulação. ....................................................................................................................113 <br />
Tabela 4.1 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Atual..............................117 <br />
Tabela 4.2 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x para os pontos em<br />
<strong>vias</strong> transversais, Cenário Atual.....................................................................................................132 <br />
Tabela 4.3 – P3: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Atual..............................137 <br />
Tabela 5.1 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Alternativo. ..................153 <br />
Tabela 5.2 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x para os pontos em<br />
<strong>vias</strong> transversais, Cenário Alternativo...........................................................................................168 <br />
Tabela 5.3 – P3: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Alternativo. ..................172
LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS<br />
ASCII American Stan<strong>da</strong>rd Co<strong>de</strong> for Information Interchange<br />
CFD Fluidodinâmica Computacional<br />
CO x Óxidos <strong>de</strong> carbono<br />
DER Departamento <strong>de</strong> Estra<strong>da</strong>s <strong>de</strong> Ro<strong>da</strong>gem<br />
HC hidrocarbonetos<br />
ICU Ilha <strong>de</strong> calor urbana<br />
IPPUC Instituto <strong>de</strong> Pesquisa e Planejamento Urbano <strong>de</strong> Curitiba<br />
MP x Materiais particulados<br />
NO x Óxidos <strong>de</strong> nitrogênio<br />
PI Partículas inaláveis<br />
PMC Prefeitura Municipal <strong>de</strong> Curitiba<br />
RMC Região Metropolitana <strong>de</strong> Curitiba<br />
SE Setor Estrutual<br />
SE-NC Setor Especial Nova Curitiba<br />
SIG Sistema <strong>de</strong> Informações Geográficas<br />
STA Sistema Terra-Atmosfera<br />
USB Barramento Serial Universal<br />
UWYO Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> do Wyoming<br />
WMO Organização Meteorológica Mundial<br />
ZR-4 Zona Resi<strong>de</strong>ncial 4<br />
LISTA DE ACRÔNIMOS<br />
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente<br />
ENVI-met Environmental Meteroology<br />
INMET Instituto Nacional <strong>de</strong> Meteorologia<br />
RAM Memória <strong>de</strong> Acesso AleatórioLista <strong>de</strong> formatos <strong>de</strong> arquivos<br />
.1DR Arquivo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo unidimensional do ENVI-met<br />
.BMP Bitmap do Windows<br />
.CF Arquivo <strong>de</strong> configuração do ENVI-met
.CSV<br />
.DAT<br />
.EDI<br />
.EDT<br />
.IN<br />
Arquivo <strong>de</strong> valores separados por vírgula<br />
Arquivo <strong>de</strong> base <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos do ENVI-met<br />
Arquivo binário <strong>de</strong> informação <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> do ENVI-met<br />
Arquivo binário <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos do ENVI-met<br />
Arquivo <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> <strong>de</strong> área do ENVI-met<br />
LISTA DE SÍMBOLOS<br />
€<br />
χ Concentração média <strong>de</strong> poluente<br />
h* Altura <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> convecção mista<br />
I Intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego<br />
k Constante <strong>de</strong> von Karman<br />
L eq<br />
u *<br />
ū z<br />
X<br />
X comp<br />
z 0<br />
z 0<br />
z d<br />
z H<br />
Nível <strong>de</strong> ruído equivalente<br />
Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> fricção<br />
Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento na altura z<br />
Taxa <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong> poluente<br />
Taxa <strong>de</strong> emissão composta para a substância <strong>de</strong> interesse<br />
Comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
Comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
Altura <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento zero<br />
Altura dos elementos <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>
SUMÁRIO<br />
1 Introdução 19 <br />
2 Revisão bibliográfica 25 <br />
2.1 Aspectos históricos do planejamento urbano <strong>de</strong> Curitiba e trajetória dos Setores<br />
Estruturais<br />
25 <br />
2.1.1 Parâmetros urbanísticos nos Setores Estruturais 32 <br />
2.2 Aspectos Físicos: ventilação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em áreas urba<strong>nas</strong> 37 <br />
2.2.1 A atmosfera e a cama<strong>da</strong> limite 37 <br />
2.3 O clima urbano 42 <br />
2.3.1 Poluição do ar na cama<strong>da</strong> limite 50 <br />
2.3.2 Emissões 51 <br />
2.3.3 Dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> na cama<strong>da</strong> limite urbana 58 <br />
2.4 Estudos sobre ventilação e quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na cama<strong>da</strong> limite urbana 60 <br />
2.5 Legislação brasileira sobre quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar 63 <br />
2.6 Poluentes e quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na RMC 66 <br />
3 Metodologia 70 <br />
3.1 Caracterização climática <strong>da</strong> área <strong>de</strong> estudo 73 <br />
3.2 Descrição <strong>da</strong> ferramenta ENVI-met 78 <br />
3.2.1 Arquitetura do mo<strong>de</strong>lo e fluxo <strong>de</strong> trabalho 79 <br />
3.2.1.1 Area input file (.IN): 79 <br />
3.2.1.2 Configuration file (.CF): 80 <br />
3.2.1.3 Fontes <strong>de</strong> Poluentes (SOURCES.DAT): 82 <br />
3.2.1.4 Vegetação (PLANTS.DAT) 82
3.2.1.5 Arquivos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> 83 <br />
3.3 Mo<strong>de</strong>lagem <strong>da</strong> área <strong>de</strong> estudo 85 <br />
3.4 Seleção dos pontos <strong>de</strong> medição e levantamento preliminar 89 <br />
3.4.1 Ponto P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro 93 <br />
3.4.2 Ponto P3 – Ecoville 94 <br />
3.5 Instrumentos e equipamentos para o monitoramento em campo 96 <br />
3.6 Calibração do mo<strong>de</strong>lo 102 <br />
3.6.1 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro 103 <br />
3.6.2 P3 – Ecoville 104 <br />
3.7 Inventário <strong>de</strong> tráfego 106 <br />
3.7.1 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro 109 <br />
3.7.2 P3 – Ecoville 112 <br />
3.8 Mo<strong>de</strong>lagem dos cenários 114 <br />
4 Circulação do ar nos Setores Estruturais – cenário Atual 117 <br />
4.1 Sete <strong>de</strong> Setembro – Cenário Atual 117 <br />
4.1.1 Análise dos cânions L, M, N e P 126 <br />
4.1.2 Concentração <strong>de</strong> NO x <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais 131 <br />
4.1.3 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento 133 <br />
4.2 Ecoville – Cenário Atual 137 <br />
4.2.1 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento 145 <br />
5 Circulação do ar nos Setores Estruturais - cenário Alternativo 149 <br />
5.1 Sete <strong>de</strong> Setembro – Cenário Alternativo 153 <br />
5.1.1 Análise dos cânions L, M, N e P 161 <br />
5.1.2 Concentração <strong>de</strong> NO x <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais 167 <br />
5.1.3 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento 169
5.2 Ecoville – Cenário Alternativo 172 <br />
5.2.1 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento 180 <br />
6 Conclusão 183 <br />
6.1 Consi<strong>de</strong>rações finais e trabalhos futuros 188 <br />
Referências<br />
Apêndice A: Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> plantas para levantamento<br />
Apêndice B: Ca<strong>de</strong>rneta para contagem <strong>de</strong> tráfego<br />
Apêndice C: Relatórios <strong>de</strong> análise dos mo<strong>de</strong>los<br />
Apêndice D: Arquivos <strong>de</strong> configuração<br />
Anexo I: Imagens <strong>de</strong> satélite dos pontos <strong>de</strong> interesse<br />
Glossário<br />
189 <br />
196 <br />
199 <br />
200 <br />
204 <br />
206 <br />
211
19<br />
1 INTRODUÇÃO<br />
Sancionado na déca<strong>da</strong> <strong>de</strong> 1960, o Plano Preliminar <strong>de</strong> Urbanismo direcionou o<br />
crescimento urbano <strong>de</strong> Curitiba ao longo <strong>de</strong> quatro eixos estruturais, sistemas trinários<br />
caracterizados pela concentração <strong>de</strong> infraestrutura <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> massa (ônibus<br />
expressos), <strong>vias</strong> <strong>de</strong> tráfego rápido <strong>de</strong> veículos e alta <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> ocupação, com uso<br />
misto resi<strong>de</strong>ncial e comercial. Embora, em anos recentes, novos polos <strong>de</strong> urbanização<br />
tenham surgido em Curitiba, as <strong>vias</strong> estruturais não per<strong>de</strong>ram sua importância como<br />
elementos direcionadores do crescimento urbano.<br />
No ano em que completam quarenta anos – a implantação dos Eixos Estruturais<br />
teve início em 1971 – esses importantes elementos <strong>da</strong> paisagem curitibana são fruto <strong>da</strong><br />
discussão arquitetônica e urbanística mo<strong>de</strong>rnista, que muito influi no planejamento <strong>de</strong><br />
Curitiba a partir dos anos 1960 (CAMPOS, 2005; DANNI-OLIVEIRA, 2009). Nesse<br />
estudo, novas ferramentas <strong>de</strong> projeto e simulação são usa<strong>da</strong>s para avaliar os padrões<br />
urbanísticos vigentes <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> estruturais e seus impactos sobre a dispersão <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong><br />
nitrogênio, gases originários <strong>da</strong> queima <strong>de</strong> combustíveis. Compõe também esse estudo<br />
uma investigação sobre o Setor Especial Nova Curitiba (SE-NC), também conhecido<br />
como Ecoville 1 , um novo eixo <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nsamento e <strong>de</strong>senvolvimento urbano on<strong>de</strong> se<br />
realizou uma conformação espacial similar à originalmente proposta para os Setores<br />
Estruturais e que oferece uma interessante base para comparação entre duas morfologias<br />
urba<strong>nas</strong> distintas.<br />
Para compreen<strong>de</strong>r os efeitos <strong>da</strong> urbanização sobre o clima, o ambiente e a<br />
emissão, dispersão e remoção <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>da</strong> atmosfera, recorre-se à abor<strong>da</strong>gem <strong>da</strong><br />
mo<strong>de</strong>rna climatologia urbana. Os fenômenos climáticos em escala urbana ocorrem<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> uma cama<strong>da</strong> atmosférica <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite urbana. O estudo do<br />
clima nessa cama<strong>da</strong> enfoca fenômenos atmosféricos que ocorrem em altitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 100 m a<br />
1 km, distâncias horizontais <strong>de</strong> até cinquenta quilômetros e em períodos <strong>de</strong> um dia, e leva<br />
1<br />
Apesar <strong>de</strong> não ser um nome oficial, “Ecoville” já está incorporado ao léxico e é usado, aqui, como um<br />
sinônimo <strong>de</strong> Setor Especial Nova Curitiba.
20<br />
em consi<strong>de</strong>ração os fluxos <strong>de</strong> energia e <strong>de</strong> matéria bem como os efeitos do atrito <strong>da</strong><br />
superfície, <strong>da</strong> topografia e <strong>da</strong> geometria <strong>da</strong>s edificações e áreas pavimenta<strong>da</strong>s sobre tais<br />
fluxos. A maior parte dos <strong>poluentes</strong> do ar <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> é gera<strong>da</strong> <strong>de</strong>ntro dos cânions urbanos,<br />
e sua dispersão po<strong>de</strong> ser negativamente afeta<strong>da</strong> pelas condições microclimáticas <strong>de</strong>ntro<br />
dos cânions, on<strong>de</strong> potencialmente ocorrem condições <strong>de</strong> estagnação dos fluxos <strong>de</strong> ar e<br />
aumento <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (OKE, 1978).<br />
Aten<strong>de</strong>ndo às <strong>de</strong>terminações <strong>da</strong> legislação brasileira, a quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na Região<br />
Metropolitana <strong>de</strong> Curitiba (RMC) é monitora<strong>da</strong> pelo Instituto Ambiental do Paraná<br />
(IAP), que publica relatórios <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar anualmente. Além <strong>de</strong>ssa iniciativa oficial,<br />
merece <strong>de</strong>staque o trabalho <strong>de</strong> Danni-Oliveira (2009), que estudou a influência dos<br />
aspectos geo-ecológicos e dos atributos urbanos na dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> no inverno<br />
analisando amostras coleta<strong>da</strong>s entre 1996 e 1998. Enquanto essas duas iniciativas<br />
preocupam-se com as gran<strong>de</strong>s estruturas urba<strong>nas</strong>, o estudo em menor escala aqui<br />
proposto permitiria o <strong>de</strong>talhamento e a melhor compreensão <strong>da</strong>s interações entre as<br />
formas urba<strong>nas</strong> e a emissão, circulação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nesses Setores. Essa<br />
pesquisa aju<strong>da</strong> a compor um perfil ambiental <strong>da</strong>s Vias Estruturais, somando-se aos<br />
trabalhos <strong>de</strong> Schmid (2001), Suga (2005), Campos (2005) e Ben<strong>de</strong>r (2008).<br />
A abor<strong>da</strong>gem proposta nesta dissertação baseia-se em um mo<strong>de</strong>lo numérico <strong>de</strong><br />
análise e previsão <strong>de</strong> microclimas urbanos. O mo<strong>de</strong>lo escolhido, ENVI-met, foi<br />
<strong>de</strong>senvolvido por uma equipe <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Mainz, Alemanha. Como ferramenta<br />
preditiva, o mo<strong>de</strong>lo simula, entre outros parâmetros: turbulência, fluxo ao redor e entre<br />
edifícios, dispersão <strong>de</strong> partículas (ENVI-MET, 2009). Trata-se ain<strong>da</strong> <strong>de</strong> uma ferramenta<br />
gratuita (distribuí<strong>da</strong> sob o regime <strong>de</strong> freeware), executável em computadores pessoais,<br />
que po<strong>de</strong> ser adiciona<strong>da</strong> à “caixa <strong>de</strong> ferramentas” <strong>da</strong>s municipali<strong>da</strong><strong>de</strong>s e escritórios <strong>de</strong><br />
planejamento com relativa facili<strong>da</strong><strong>de</strong>. Entre as contribuições <strong>de</strong>ssa pesquisa estão o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> uma rotina <strong>de</strong> trabalho que incorpora o ENVI-met e a compreensão<br />
<strong>da</strong>s capaci<strong>da</strong><strong>de</strong>s e limitações do mo<strong>de</strong>lo, e sua a<strong>da</strong>ptabili<strong>da</strong><strong>de</strong> às ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s brasileiras.<br />
O objetivo <strong>de</strong>sse estudo é a avaliar os impactos <strong>da</strong> morfologia urbana sobre a<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em áreas do Setor Estrutural e do Ecoville. Esse estudo propõe,<br />
como pergunta <strong>de</strong> pesquisa: quais as configurações urba<strong>nas</strong> (distanciamento entre prédios,<br />
altura <strong>da</strong>s edificações, orientação <strong>da</strong>s edificações e orientação <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> em relação aos<br />
ventos dominantes) que po<strong>de</strong>riam assegurar a dispersão a<strong>de</strong>qua<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>nas</strong> <strong>vias</strong>
21<br />
estruturais? A partir <strong>de</strong>ssa pergunta inicial, e face aos aspectos legais, formais e históricos<br />
que produziram a morfologia dos dois setores estu<strong>da</strong>dos, foram elabora<strong>da</strong>s quatro<br />
in<strong>da</strong>gações secundárias.<br />
A primeira pergunta secundária diz respeito às condições atuais <strong>de</strong> ventilação e<br />
salubri<strong>da</strong><strong>de</strong> nos Setores Estruturais: as condições <strong>de</strong> ventilação nos Setores Estruturais são<br />
suficientes para a garantia <strong>de</strong> salubri<strong>da</strong><strong>de</strong> e controle <strong>da</strong> exposição dos moradores às<br />
substâncias nocivas?<br />
A segun<strong>da</strong> pergunta procura avaliar as diferenças, qualitativas e quantitativas, <strong>de</strong><br />
quali<strong>da</strong><strong>de</strong> ambiental (ventilação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>) entre os dois setores estu<strong>da</strong>dos:<br />
há diferença <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> ambiental entre o Ecoville e os Setores Estruturais?<br />
Uma terceira pergunta informou a criação do cenário alternativo <strong>de</strong> morfologia<br />
urbana, baseado na Lei 9.800/00, e busca avaliar a efetivi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> mu<strong>da</strong>nça na lei quanto à<br />
melhoria <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar nos Setores Estruturais: o maior afastamento entre as<br />
edificações, previsto na lei atual <strong>de</strong> uso do solo, melhoraria as condições <strong>de</strong> ventilação e<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores Estruturais?<br />
Finalmente, a quarta pergunta secundária refere-se ao efeito do maior<br />
afastamento entre prédios sobre a diferença entre as concentrações <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> ao longo<br />
dos Setores Estruturais e as Zo<strong>nas</strong> Resi<strong>de</strong>nciais <strong>de</strong> menor <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> adjacentes: a adoção<br />
do afastamento <strong>de</strong> H/6 (um sexto <strong>da</strong> altura <strong>da</strong> edificação) reduziria o contraste entre os<br />
Setores Estruturais e as Zo<strong>nas</strong> Resi<strong>de</strong>nciais (ZR-4) lin<strong>de</strong>iras?<br />
O método <strong>de</strong> pesquisa adotado é experimental e é composto por teste do cenário<br />
atual, <strong>de</strong>senvolvimento do cenário alternativo, simulação e comparação entre os dois<br />
cenários, segundo a abor<strong>da</strong>gem consagra<strong>da</strong> <strong>da</strong> Técnica <strong>de</strong> Cenários. A construção dos<br />
cenários envolveu tarefas <strong>de</strong> pesquisa documental (plantas, imagens <strong>de</strong> satélite, <strong>da</strong>dos<br />
climáticos e legislação <strong>de</strong> uso e ocupação do solo) e pesquisa em campo (caracterização<br />
<strong>da</strong>s edificações, inventário <strong>de</strong> tráfego, monitoramento <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos climáticos).<br />
Do campo CTS (estudos em Ciência, Tecnologia e Socie<strong>da</strong><strong>de</strong>), incorporou-se o<br />
marco teórico para análise <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> como artefato técnico. Seja na sua evolução<br />
vernacular, <strong>nas</strong> gran<strong>de</strong>s intervenções urbanísticas ou mesmo a partir <strong>da</strong>s iniciativas <strong>de</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s projeta<strong>da</strong>s, é possível perceber na construção cumulativa <strong>de</strong>sse artefato diversos<br />
momentos sociais, políticos e econômicos. A ci<strong>da</strong><strong>de</strong> é, sobretudo, a mediação <strong>da</strong> relação<br />
entre a humani<strong>da</strong><strong>de</strong> e o território, em um processo <strong>de</strong> constante construção coletiva.
22<br />
Colocando novamente em foco a natureza coletiva e temporal <strong>da</strong> construção <strong>da</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, o Estatuto <strong>da</strong> Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> (BRASIL, 2001) preten<strong>de</strong> promover a <strong>de</strong>mocratização <strong>da</strong>s<br />
mu<strong>da</strong>nças tecnológicas e relativizar argumentos do senso comum como a nãointerferência<br />
leiga sobre o trabalho dos experts e a administração hierarquiza<strong>da</strong> e<br />
centraliza<strong>da</strong> como imperativo técnico <strong>da</strong> criação <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, argumentos levantados por<br />
Feenberg (1995), que propõe ain<strong>da</strong> um conjundo <strong>de</strong> contramedi<strong>da</strong>s (para usar um termo<br />
do autor) pró-<strong>de</strong>mocratização <strong>da</strong> construção <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>: <strong>de</strong>monstrar a possibili<strong>da</strong><strong>de</strong> do<br />
controle <strong>de</strong>mocrático sobre a tecnologia, estabelecer a legitimi<strong>da</strong><strong>de</strong> do envolvimento do<br />
público informal e reconciliar envolvimento público, racionali<strong>da</strong><strong>de</strong> e autonomia do<br />
trabalho técnico profissional.<br />
Assim, por meio do emprego <strong>de</strong> uma ferramenta <strong>de</strong> análise numérica, típica <strong>da</strong>s<br />
ciências ditas “duras”, torna-se visível a ligação entre os aspectos físicos do ambiente<br />
urbano e seus aspectos legais, históricos e econômicos que existem em espaços relativos.<br />
Não se trata <strong>de</strong> uma busca por uma solução <strong>de</strong>terminista ambiental para a questão <strong>da</strong><br />
sustentabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s, mas, mediante a explicitação <strong>de</strong>ssas relações, <strong>da</strong> criação <strong>de</strong><br />
uma posição em que os diversos atores estejam capacitados a intervir <strong>de</strong> maneira<br />
consciente sobre a construção <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
No Capítulo 2 revisa-se brevemente a história dos setores estruturais <strong>de</strong> Curitiba,<br />
cuja concepção foi informa<strong>da</strong> pela discussão e crítica ao Movimento Mo<strong>de</strong>rnista na<br />
arquitetura e no urbanismo. Os principais parâmetros <strong>de</strong> uso e ocupação do solo nos<br />
Setores Estruturais e no Ecoville são apresentados. A seguir, revisam-se os aspectos físicos<br />
<strong>da</strong> ventilação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em áreas urba<strong>nas</strong>: estu<strong>da</strong>m-se os elementos do<br />
clima <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite, a partir <strong>da</strong> abor<strong>da</strong>gem clássica <strong>de</strong> T. R. Oke (1978), os fenômenos<br />
físicos que afetam a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e as condições <strong>de</strong> ventilação nos edifícios. São<br />
teci<strong>da</strong>s consi<strong>de</strong>rações sobre quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar e <strong>poluentes</strong> <strong>nas</strong> áreas urba<strong>nas</strong> – as principais<br />
substâncias <strong>de</strong> interesse e seus efeitos sobre a saú<strong>de</strong> dos habitantes, inclusive sob o ponto<br />
<strong>de</strong> vista <strong>da</strong> legislação ambiental brasileira. Por fim, revêem-se estudos sobre ventilação,<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na cama<strong>da</strong> limite urbana e aspectos <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
do ar na RMC.<br />
No Capítulo 3, são <strong>de</strong>talhados os métodos e equipamentos empregados neste<br />
estudo, que tem como elemento central as simulações no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met. Discute-se o<br />
processo <strong>de</strong> trabalho, a coleta <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos iniciais para a construção do mo<strong>de</strong>lo no programa
23<br />
ENVI-met, os equipamentos utilizados para o monitoramento in loco, o processo <strong>de</strong><br />
confecção do mo<strong>de</strong>lo <strong>da</strong> área <strong>de</strong> estudo e <strong>de</strong> calibração do mo<strong>de</strong>lo numérico.<br />
O cenário atual <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores Estruturais é o objeto do<br />
Capítulo 4; emprega-se o monitoramento in loco e a simulação numérica para a análise <strong>da</strong><br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em uma seção seleciona<strong>da</strong> no Setor Estrutural – Av. Sete <strong>de</strong><br />
Setembro – além <strong>de</strong> uma seção do Ecoville. No Capítulo 5 é apresentado o cenário<br />
alternativo <strong>de</strong> ocupação <strong>de</strong>sses setores e os resultados <strong>da</strong>s simulações <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong><br />
NO x .<br />
As conclusões e sugestões para trabalhos futuros são apresenta<strong>da</strong>s no Capítulo 6.<br />
Finalmente, nos Apêndices e Anexo são apresentados exemplos <strong>de</strong> plantas e ca<strong>de</strong>rnetas<br />
para levantamento in loco, os arquivos <strong>de</strong> configuração e os relatórios <strong>de</strong> análise dos<br />
mo<strong>de</strong>los e imagens <strong>de</strong> satélite dos pontos <strong>de</strong> interesse i<strong>de</strong>ntificados.
25<br />
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA<br />
Preocupações com a salubri<strong>da</strong><strong>de</strong> dos espaços urbanos entram e saem <strong>de</strong> pauta<br />
segui<strong>da</strong>mente na história <strong>da</strong>s ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s, consoli<strong>da</strong>ndo-se no Movimento Mo<strong>de</strong>rno do início<br />
do século XX, em parte como resposta à congestão <strong>da</strong>s ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s industriais, em parte<br />
influencia<strong>da</strong> por uma visão científica do corpo e <strong>da</strong> saú<strong>de</strong> huma<strong>nas</strong> (MUMFORD, 2008;<br />
SENNET, 2008). As i<strong>de</strong>ias do planejamento <strong>de</strong> Curitiba e dos Setores Estruturais<br />
encontram sua gênese na discussão e na crítica do Movimento Mo<strong>de</strong>rno.<br />
Neste capítulo é traçado um breve histórico do planejamento urbano <strong>de</strong> Curitiba<br />
e dos Setores Estruturais. A seguir, são discutidos alguns aspectos físicos <strong>de</strong> ventilação e<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> na cama<strong>da</strong> limite urbana, comenta-se a legislação brasileira sobre<br />
quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar e discutem-se as emissões veiculares urba<strong>nas</strong>.<br />
Complementam esse capítulo revisões <strong>de</strong> estudos sobre ventilação e quali<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
do ar na cama<strong>da</strong> limite urbana, e aspectos <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na Região Metropolitana <strong>de</strong><br />
Curitiba (RMC). Além <strong>de</strong> empregarem uma gran<strong>de</strong> gama <strong>de</strong> métodos - medições in loco,<br />
coletas <strong>de</strong> amostras, simulações numéricas e em túneis <strong>de</strong> vento – vários <strong>de</strong>sses estudos<br />
foram utilizados como referência para a concepção e como fontes <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong>sta<br />
pesquisa.<br />
2.1 ASPECTOS HISTÓRICOS DO PLANEJAMENTO URBANO DE<br />
CURITIBA E TRAJETÓRIA DOS SETORES ESTRUTURAIS<br />
As iniciativas <strong>de</strong> planejamento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba <strong>da</strong>tam <strong>de</strong> meados do século<br />
XIX; após a emancipação política do Paraná e a transferência do status <strong>de</strong> capital <strong>de</strong><br />
Paranaguá para Curitiba. Data <strong>de</strong> 1855 o primeiro traçado em malha ortogonal para a<br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> (<strong>de</strong> autoria <strong>de</strong> Pierre Taulois), pois a ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, como capital <strong>da</strong> província, <strong>de</strong>veria<br />
“possuir um perfil <strong>de</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> organiza<strong>da</strong>” (CAMPOS, 2005). Em resposta ao rápido<br />
crescimento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> – <strong>de</strong>vido em parte ao influxo <strong>de</strong> imigrantes – foi estabelecido, em<br />
1895, o primeiro Código <strong>de</strong> Posturas <strong>de</strong> Curitiba, documento que estabelecia as normas<br />
para o or<strong>de</strong>namento e crescimento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>; bem ao espírito <strong>da</strong> época, incorporavam-se
26<br />
idéias <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>rnização, higienização e funcionali<strong>da</strong><strong>de</strong>. Inspira<strong>da</strong> pela Paris do Barão<br />
Haussmann, almejava-se a criação <strong>de</strong> uma ci<strong>da</strong><strong>de</strong> que se i<strong>de</strong>ntificasse funcional e<br />
esteticamente com os exemplos europeus (CAMPOS, 2005).<br />
Nos anos 1940 (quando Curitiba abrigava cerca <strong>de</strong> 140 mil habitantes), começam<br />
as preocupações com a setorização funcional <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>; em 1943, é elaborado o Plano<br />
Agache, primeira iniciativa formal <strong>de</strong> planejamento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> (DANNI-OLIVEIRA,<br />
2009; CAMPOS, 2005).<br />
Segundo Danni-Oliveira (2009), tanto o Plano Agache quanto a iniciativa<br />
seguinte, o Plano Serete, constituem projetos <strong>de</strong> planejamento filiados aos i<strong>de</strong>ais<br />
progressistas <strong>da</strong> Carta <strong>de</strong> Ate<strong>nas</strong>. Para a autora, enquanto o Plano Agache setoriza a<br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>nas</strong> quatro gran<strong>de</strong>s funções <strong>da</strong> Carta – habitação, trabalho, locomoção, cultivo do<br />
corpo e do espírito – o “Plano Serete redimensionava tais funções e propunha, em sua<br />
versão original, o conceito <strong>de</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>-jardim 2 , proposto no planejamento progressista <strong>de</strong><br />
Le Corbusier” (DANNI-OLIVEIRA, 2009, p. 156). Nas palavras <strong>de</strong> Choay (1979, p. 21-<br />
22),<br />
A obsessão pela higiene polariza-se em torno <strong>de</strong> noções <strong>de</strong> sol e <strong>de</strong><br />
ver<strong>de</strong>. [...] Estes objetivos levarão os urbanistas progressistas a fazer o<br />
velho espaço fechado explodir para <strong>de</strong>s<strong>de</strong>nsificá-lo, para isolar no sol e<br />
no ver<strong>de</strong> edifícios que <strong>de</strong>ixam <strong>de</strong> ser ligados uns aos outros para tornarse<br />
‘uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s’ autônomas [...] O espaço torna-se fundo, meio no qual se<br />
<strong>de</strong>senvolve a aglomeração nova. Este novo fundo é, em gran<strong>de</strong> parte,<br />
investido pelo ver<strong>de</strong>.<br />
I<strong>de</strong>ais que transparecem no Plano Preliminar <strong>de</strong> Urbanismo, <strong>de</strong>senvolvido pela<br />
Socie<strong>da</strong><strong>de</strong> Serete <strong>de</strong> Estudos e Projetos Lt<strong>da</strong>, vencedora <strong>de</strong> concorrência em 1964, com<br />
colaboração do escritório <strong>de</strong> Jorge Wilheim – Arquitetos Associados (CAMPOS, 2005).<br />
Por sua vez, Souza (2001) ressalta o referencial mo<strong>de</strong>rnista no Plano Preliminar<br />
<strong>de</strong> Urbanismo, ao mesmo tempo em que lembra do contexto <strong>de</strong>sse novo momento do<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>:<br />
2<br />
Embora homônimo, o conceito <strong>de</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>-jardim <strong>de</strong> Le Corbusier difere <strong>da</strong>s propostas culturalistas <strong>de</strong><br />
Ebenezer Howard.
27<br />
A divisão <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> em zo<strong>nas</strong> funcionais exclu<strong>de</strong>ntes, a transformação<br />
<strong>de</strong> ruas em aveni<strong>da</strong>s, a hierarquização do sistema viário, a construção <strong>da</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> como todo orgânico a ser equilibrado e a consequente<br />
classificação <strong>da</strong> população segundo ‘necessi<strong>da</strong><strong>de</strong>s’ i<strong>de</strong>ntifica<strong>da</strong>s pela<br />
razão técnica inspira<strong>da</strong> num conceito <strong>de</strong> homem universal, são<br />
procedimentos típicos do urbanismo mo<strong>de</strong>rnista adotados pelos<br />
planejadores <strong>da</strong> capital paranaense. Também é característico do traço<br />
mo<strong>de</strong>rnista a aposta no planejamento global como empreendimento<br />
capaz <strong>de</strong> superar as contradições sociais a partir tão-somente <strong>da</strong><br />
re<strong>de</strong>finição do espaço. (SOUZA, 2001, p. 108).<br />
Para Souza (2001), a mo<strong>de</strong>rnização <strong>de</strong> Curitiba ocorreu em um contexto <strong>de</strong><br />
ascensão <strong>da</strong>s forças burocrático-militares, quando a i<strong>de</strong>ologia do planejamento racional e<br />
a crença no po<strong>de</strong>r <strong>da</strong> Arquitetura e do Urbanismo, no or<strong>de</strong>namento do espaço e na<br />
transformação do comportamento <strong>da</strong>s cama<strong>da</strong>s mais pobres <strong>da</strong> população, se viam<br />
fortaleci<strong>da</strong>s.<br />
O Plano Preliminar foi sancionado em 1966 (Lei Municipal 2.828/66), e estão<br />
entre suas principais diretrizes: uso e ocupação diferencia<strong>da</strong> do solo; mu<strong>da</strong>nça do sentido<br />
radial <strong>de</strong> expansão para uma configuração linear a partir <strong>de</strong> eixos estruturais que<br />
integrariam sistema <strong>de</strong> transportes e uso do solo; e a criação <strong>de</strong> uma paisagem urbana<br />
típica <strong>de</strong> Curitiba (CAMPOS, 2005). Apoiava-se no tripé “sistema viário, uso do solo e<br />
transporte <strong>de</strong> massa”, em que o sistema viário iria <strong>de</strong>sempenhar o papel <strong>de</strong> indutor e<br />
controlador do crescimento <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, e não o contrário. O Plano buscou disciplinar o<br />
crescimento <strong>da</strong> malha urbana, direcionando o a<strong>de</strong>nsamento populacional ao longo dos<br />
eixos estruturais – on<strong>de</strong> estariam localiza<strong>da</strong>s as edificações <strong>de</strong> maior altura, com<br />
combinação <strong>de</strong> uso resi<strong>de</strong>ncial e comercial e <strong>de</strong> serviços.<br />
Segundo Oliveira (2000), as aveni<strong>da</strong>s estruturais <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s dimensões foram<br />
<strong>de</strong>compostas nos sistemas trinários (Figura 2.1) para viabilizar a implementação do<br />
plano. Originalmente, as <strong>vias</strong> seriam aveni<strong>da</strong>s excepcionalmente largas, capazes <strong>de</strong><br />
comportar o tráfego <strong>de</strong> veículos particulares e as <strong>vias</strong> exclusivas para ônibus, mas,<br />
segundo o autor, o gran<strong>de</strong> volume <strong>de</strong> recursos necessários às <strong>de</strong>sapropriações<br />
inviabilizaria o projeto. A aveni<strong>da</strong> única foi substituí<strong>da</strong> por três <strong>vias</strong> paralelas: a via<br />
central receberia duas faixas para uso exclusivo dos ônibus, em dois sentidos, e <strong>vias</strong><br />
laterais estreitas para circulação dos automóveis particulares e acesso aos edifícios. Uma<br />
quadra à esquer<strong>da</strong> e à direita do eixo central foram implanta<strong>da</strong>s outras duas <strong>vias</strong> <strong>de</strong> mão<br />
única, ca<strong>da</strong> uma em um sentido – centro-bairro e bairro-centro, <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong>s “<strong>vias</strong>
28<br />
rápi<strong>da</strong>s”. Oliveira (2000) argumenta ain<strong>da</strong> que o Sistema Trinário foi uma importante<br />
realização técnica, que viabilizou a implantação dos Eixos Estruturais sem que seu<br />
propósito original fosse <strong>de</strong>sfigurado.<br />
Figura 2.1 - Sistema trinário.<br />
Fonte: CAMPOS, 2005, p. 52<br />
O Plano foi sancionado em 1966, mas a implantação <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> estruturais –<br />
consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong>s fun<strong>da</strong>mento básico do Plano Diretor – teve início em 1971. Em 1974, são<br />
reforma<strong>da</strong>s as aveni<strong>da</strong>s João Gualberto, Paraná e República Argentina, com a construção<br />
<strong>da</strong>s canaletas e início <strong>da</strong> operação dos ônibus expressos (CAMPOS, 2005).<br />
O transporte coletivo foi organizado ao longo dos eixos estruturais (“ônibus<br />
expressos”, circulando em <strong>vias</strong> exclusivas, as “canaletas”), com o apoio <strong>de</strong> terminais <strong>de</strong><br />
médio porte a ca<strong>da</strong> dois ou três quilômetros e ramais <strong>de</strong> linhas alimentadoras. Ao sistema<br />
viário hierarquizado – aveni<strong>da</strong>s <strong>de</strong> acesso, <strong>vias</strong> rápi<strong>da</strong>s estruturais, <strong>vias</strong> coletoras –<br />
atrelou-se um uso do solo coerente, com <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> construção e ocupação<br />
inversamente proporcionais à distância do eixo do transporte <strong>de</strong> massa, conforme a<br />
Tabela 2.2Figura 2.2 (CAMPOS, 2005; RABINOVITCH, 1996).
29<br />
Figura 2.2 - Esquema <strong>de</strong> verticalização do Setor Estrutural e sua relação com as ZR-4.<br />
Fonte: CAMPOS, 2005, p. 55<br />
A proposta inicial do Plano previa o a<strong>de</strong>nsamento dos eixos estruturais com uma<br />
limitação para a ocupação do solo: o Plano impunha o limite <strong>de</strong> três edifícios por quadra,<br />
naquelas limita<strong>da</strong>s pelos Eixos Estruturais, com recuos em relação aos limites do terreno;<br />
as áreas remanescentes seriam ocupa<strong>da</strong>s com parques, jardins e áreas <strong>de</strong> lazer,<br />
constituindo as Torres Resi<strong>de</strong>nciais (DANNI-OLIVEIRA, 2000). Em 1975 são finalmente<br />
fixados os parâmetros <strong>de</strong> uso e ocupação do solo, e é abandona<strong>da</strong> a concepção <strong>de</strong> torres<br />
resi<strong>de</strong>nciais isola<strong>da</strong>s (CAMPOS, 2005).<br />
Essa tipologia po<strong>de</strong>ria ter tido efeitos benéficos sobre a quali<strong>da</strong><strong>de</strong> climática local,<br />
favorecendo a insolação dos edifícios, as condições <strong>de</strong> iluminação natural, as trocas <strong>de</strong><br />
calor e umi<strong>da</strong><strong>de</strong>, a ventilação dos pavimentos construídos, a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>, a<br />
<strong>de</strong>sobstrução <strong>da</strong>s vistas. Porém, nos lembra Danni-Oliveira (2009) que “os rearranjos a<br />
que o Plano Serete foi submetido ao longo dos seus 25 anos <strong>de</strong> implementação foram<br />
conceitualmente pautados <strong>nas</strong> idéias <strong>de</strong> formas-tipo e <strong>de</strong> geometria do urbanismo<br />
progressista manifestados na estruturação e <strong>nas</strong> edificações <strong>da</strong>s Vias Estruturais”,<br />
aten<strong>de</strong>ndo à pressão <strong>da</strong>s forças político-econômicas locais e abandonando a idéia <strong>da</strong>s<br />
torres-jardins (DANNI-OLIVEIRA 2009, p. 157). Pressões essas que se manifestaram na<br />
adoção, na segun<strong>da</strong> meta<strong>de</strong> <strong>da</strong> déca<strong>da</strong> <strong>de</strong> 1970, do Plano Massa, que priorizava o máximo<br />
a<strong>de</strong>nsamento ao longo dos eixos estruturais sem maiores consi<strong>de</strong>rações sobre a<br />
preservação <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> ambiental.<br />
Campos (2005) traçou uma interessante retrospectiva <strong>da</strong> evolução <strong>da</strong> legislação<br />
<strong>de</strong> uso do solo nos Setores Estruturais, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> sua criação (em 1971) até a adoção do<br />
afastamento <strong>de</strong> H/6 regulamentado pela Lei Municipal 9.800/00. Sua análise se concentra<br />
nos parâmetros: coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento, afastamentos laterais e incentivos à
30<br />
ocupação e a<strong>de</strong>nsamento, entre eles as bonificações na forma <strong>de</strong> áreas não computáveis<br />
(“prêmios”).<br />
Forte elemento <strong>de</strong>finidor <strong>da</strong> paisagem urbana <strong>de</strong> Curitiba, o Plano Massa foi<br />
instituído pelo Decreto 408/76. Em alguns trechos <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> centrais dos Setores<br />
Estruturais, incentiva-se o a<strong>de</strong>nsamento ao se liberar a construção <strong>de</strong> um embasamento<br />
comercial, formado por loja e sobreloja. A sobreloja projeta-se sobre o alinhamento<br />
predial, enquanto o térreo obe<strong>de</strong>ce ao recuo <strong>de</strong> quatro metros, constituindo uma galeria<br />
longitudinal coberta, em to<strong>da</strong> a extensão <strong>da</strong> testa<strong>da</strong> do lote (Figura 2.3). Sobre o<br />
embasamento se constrói uma torre para uso resi<strong>de</strong>ncial, comercial ou <strong>de</strong> prestação <strong>de</strong><br />
serviços.<br />
Figura 2.3 - Galeria coberta <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> pela sobreloja do embasamento do Plano Massa.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
O Plano Massa reorientou o conceito dos eixos estruturais, aten<strong>de</strong>ndo a dois<br />
propósitos originais do Plano Diretor: promover o a<strong>de</strong>nsamento populacional ao longo<br />
dos eixos estruturais e expandir o centro tradicional com oferta <strong>de</strong> áreas para ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
comercial e prestação <strong>de</strong> serviços, utilizando os embasamentos <strong>da</strong>s edificações e<br />
abandonando o uso exclusivamente resi<strong>de</strong>ncial (OLIVEIRA, 2000). Decretos<br />
subsequentes (247/80 e 399/80) promoveram o a<strong>de</strong>nsamento dos eixos estruturais, com o<br />
aumento do coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento - relação entre a área construí<strong>da</strong> computável<br />
<strong>da</strong> edificação e a área do terreno - para até seis vezes a área do lote e exclusão do subsolo<br />
como área computável (CAMPOS, 2005).<br />
No ano <strong>de</strong> 1985 (final <strong>da</strong> administração <strong>de</strong> Maurício Fruet) apresentou-se a<br />
primeira etapa do Plano Municipal <strong>de</strong> Desenvolvimento Urbano (PMDU). Essa etapa do<br />
PMDU era constituí<strong>da</strong> por inventário <strong>de</strong> informações, análise, diagnóstico e diretrizes para
31<br />
propostas, e <strong>de</strong>stinava-se a orientar o processo <strong>de</strong> planejamento até o ano 2000. Segundo<br />
Campos (2005), o PMDU já apontava diferentes maneiras <strong>de</strong> ocupação dos lotes (<strong>de</strong>vido a<br />
diferentes condições <strong>de</strong> infra-estrutura e valorização <strong>da</strong>s áreas) e problemas ambientais<br />
causados pela proximi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s edificações e eleva<strong>da</strong> impermeabilização.<br />
Na déca<strong>da</strong> <strong>de</strong> 1990, o foco mu<strong>da</strong> para projetos <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> impacto visual,<br />
segundo Campos, “atualizando o mito <strong>de</strong> vanguar<strong>da</strong> urbanística do início <strong>da</strong> déca<strong>da</strong> <strong>de</strong><br />
1970” (CAMPOS, 2005, p. 59). O discurso dos anos 1970 – a “ci<strong>da</strong><strong>de</strong> humana”, “ci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
funcional”, “ci<strong>da</strong><strong>de</strong> laboratório” é substituído por novas sínteses: “capital ecológica”,<br />
“ci<strong>da</strong><strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo”, “capital <strong>de</strong> Primeiro Mundo”. Mas os impactos ambientais <strong>de</strong>sse<br />
mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nsamento já começavam a ser verificados: sobre a paisagem, ventilação,<br />
insolação, circulação e aumento expressivo <strong>da</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> populacional dos Setores<br />
Estruturais.<br />
O Decreto 579/90 reduziu o coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento para quatro vezes a<br />
área do lote, ao mesmo tempo em que instituiu o mecanismo <strong>de</strong> transferência <strong>de</strong><br />
potencial construtivo em algumas áreas <strong>de</strong> interesse <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nsamento, como incentivo à<br />
ocupação.<br />
Na gestão <strong>de</strong> Cássio Taniguchi (1997 a 2000) o Plano Diretor é finalmente<br />
revisado, ain<strong>da</strong> que superficialmente. A Lei 9.800/00 (e <strong>de</strong>cretos complementares) impôs<br />
o novo plano diretor. As principais críticas ao Plano Diretor abor<strong>da</strong>vam a proposta <strong>de</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> pluriaxial, o incentivo à ocupação ao longo do trecho urbano <strong>da</strong> rodovia BR-116<br />
(hoje <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong> Linha Ver<strong>de</strong>), os novos eixos <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nsamento em direção às áreas <strong>de</strong><br />
mananciais, e o projeto do metrô (ain<strong>da</strong> em etapa <strong>de</strong> estudo à época <strong>da</strong> re<strong>da</strong>ção).
32<br />
2.1.1 Parâmetros urbanísticos nos Setores Estruturais<br />
Os lotes do Setor Estrutural possuem testa<strong>da</strong> para três categorias <strong>de</strong> <strong>vias</strong>: a via<br />
central é aquela on<strong>de</strong> está implanta<strong>da</strong> a canaleta para o transporte <strong>de</strong> massa e permite, na<br />
maior parte <strong>de</strong> sua extensão, a construção segundo as <strong>de</strong>finições do Plano Massa; as <strong>vias</strong><br />
exter<strong>nas</strong> são as “<strong>vias</strong> rápi<strong>da</strong>s” centro-bairro e bairro-centro, a uma quadra <strong>de</strong> distância <strong>da</strong><br />
via central; finalmente, as <strong>de</strong>mais <strong>vias</strong> são as aquelas transversais à via central e às <strong>vias</strong><br />
exter<strong>nas</strong>. Para ca<strong>da</strong> categoria <strong>de</strong> via, os seguintes parâmetros urbanísticos são<br />
<strong>de</strong>terminados (INSTITUTO, 2002):<br />
• Uso;<br />
• Taxa <strong>de</strong> ocupação;<br />
• Coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento;<br />
• Altura <strong>da</strong> edificação;<br />
• Recuo do alinhamento predial;<br />
• Afastamento <strong>da</strong>s divisas;<br />
• Taxa <strong>de</strong> permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong>;<br />
• Dimensão do lote.<br />
A evolução histórica dos parâmetros urbanísticos do Setor Estrutural foi<br />
compila<strong>da</strong> por Campos (2005), e é reproduzi<strong>da</strong> na Tabela 2.1, p. 34. Os aspectos <strong>da</strong> lei <strong>de</strong><br />
uso do solo <strong>de</strong> interesse para este estudo (os parâmetros que influem diretamente na<br />
morfologia urbana) são, sobretudo, a taxa <strong>de</strong> ocupação, o coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento,<br />
a altura <strong>da</strong> edificação, o recuo do alinhamento predial e o afastamento <strong>da</strong>s divisas.<br />
Embora a combinação <strong>da</strong> taxa <strong>de</strong> ocupação e coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento inponham<br />
um limite à altura <strong>da</strong> edificação, não há um limite explícito para esse valor, exceto em<br />
algumas áreas on<strong>de</strong> o cone <strong>de</strong> aproximação <strong>da</strong> aeronáutica limita a altura <strong>da</strong>s edificações<br />
a trinta metros (CAMPOS, 2005).<br />
Os Decretos n o 408/76 e 464/80 <strong>de</strong>talharam a tipologia do Plano Massa esboça<strong>da</strong><br />
em 1975 (Decreto n o 855/75); os parâmetros construtivos regem a largura <strong>da</strong>s galerias, o<br />
uso do pavimento térreo, as alturas mínimas e máximas do embasamento, chegando a<br />
aspectos como a dimensão dos pilares e revestimentos <strong>de</strong> piso e soluções <strong>de</strong> iluminação.
33<br />
Essa rigi<strong>de</strong>z nos parâmetros construtivos <strong>de</strong>finiu uma tipologia característica para os<br />
embasamentos dos edifícios <strong>da</strong> via central dos eixos estruturais (CAMPOS, 2005).<br />
Uma mu<strong>da</strong>nça significativa ocorre no ano 2000, quando a Lei 9.800/00 institui o<br />
afastamento lateral <strong>de</strong> H/6. Campos (2005) ressalta que, com essa medi<strong>da</strong>, “ao invés <strong>de</strong><br />
serem reduzidos os coeficientes ou as taxas <strong>de</strong> ocupação, foram alterados os afastamentos<br />
<strong>da</strong>s divisas, que passaram a ser <strong>de</strong>terminados pela altura <strong>da</strong> construção dividi<strong>da</strong> por seis<br />
(H/6), o que <strong>de</strong>verá <strong>de</strong>finir uma nova configuração na ocupação do Setor Estrutural”<br />
(CAMPOS, 2005, p. 72). Segundo Schmid (2001), essa maneira <strong>de</strong> cálculo dos<br />
afastamentos laterais po<strong>de</strong>ria ser interpreta<strong>da</strong> como uma abor<strong>da</strong>gem simplifica<strong>da</strong> <strong>de</strong><br />
envelope solar 3 .<br />
3<br />
As abor<strong>da</strong>gens <strong>de</strong> prisma ou envelope solar são utiliza<strong>da</strong>s para a <strong>de</strong>finição do “volume máximo que po<strong>de</strong><br />
ser construído em um <strong>de</strong>terminado sítio para que este [volume <strong>de</strong> construção] não projete sombras sobre<br />
os sítios contíguos” (BROWN; DEKAY, 2004, p. 112).
34<br />
Tabela 2.1 - Evolução histórica dos parâmetros construtivos <strong>da</strong> legislação para o setor estrutural para<br />
uso misto ou <strong>de</strong> habitação coletiva.<br />
Taxa <strong>de</strong><br />
Ocupação<br />
Afastamento<br />
Lateral<br />
Leis<br />
Vias<br />
Embasamento<br />
Torre<br />
Coeficiente <strong>de</strong><br />
aproveitamento<br />
Recuo<br />
Via Central<br />
Vias exter<strong>nas</strong> e<br />
<strong>de</strong>mais <strong>vias</strong><br />
Prêmios<br />
Dec. n o 855/75 Central 100% 50% 6 - 3,0 m<br />
Exter<strong>nas</strong> 80% 50% 6 10 m 3,0 m<br />
Demais 80% 50% 6 5 m 3,0 m<br />
Dec. no 408/76 Central 100% 6 Plano Massa Sem aberturas: 0 m<br />
Exter<strong>nas</strong> 50% 6 10 m Até 3 pav.: 1,5 m<br />
Demais 50% 6 5 m 4 a 8 pav.: 3,0 m<br />
Dec. n o 247/80 Central 100% 50% 6 Plano Massa<br />
Exter<strong>nas</strong> 50% 4-6 10 m<br />
Demais 50% 4-6 5 m<br />
9 a 11 pav.: 3,5 m<br />
>12 pav.: 4,0 m<br />
2 o pavimento para<br />
comércio<br />
2 o pavimento para<br />
comércio<br />
Coeficiente 6 para<br />
uso comercial ou<br />
via local executa<strong>da</strong><br />
Dec. no 399/80 Central 100% 50% 6 Plano Massa Subsolos<br />
Exter<strong>nas</strong> 50% 5 10 m Embasamento<br />
Demais 50% 6 5 m Pavimento <strong>de</strong> lazer<br />
Dec. n o 579/90 Central 100% 50% 4 Plano Massa<br />
Lei no 9.800/00<br />
Dec. no 190/00<br />
Dec. no 197/00<br />
Dec no 198/00<br />
Exter<strong>nas</strong> 75% 50% 4 10 m<br />
Demais 7<br />
5<br />
%<br />
5<br />
0<br />
%<br />
54<br />
m<br />
Inclusive no<br />
subsolo<br />
Central 100% 50% 4 Plano Massa<br />
Exter<strong>nas</strong> 75% 50% 4 10 m<br />
Demais 75% 50% 4 5 m<br />
Fonte: Reproduzido <strong>de</strong> Campos (2005, p. 74).<br />
Mais <strong>de</strong> 7<br />
pavimentos – 2,0 m<br />
H/6 (mínimo 2,5m)<br />
Áreas comerciais e<br />
50% <strong>de</strong> garagem<br />
Uso exclusivamente<br />
comercial – 1,5x lote<br />
1 o e 2 o pav. Nas <strong>vias</strong><br />
exter<strong>nas</strong>/<strong>de</strong>mais <strong>vias</strong><br />
Uso exclusivamente<br />
comercial – 2x térreo<br />
Pavimento <strong>de</strong> lazer<br />
Embasamento<br />
Uso exclusivamente<br />
comercial – 1,5x<br />
lote<br />
1o e 2o pav.<br />
Nas <strong>vias</strong><br />
exter<strong>nas</strong>/<strong>de</strong>mais<br />
<strong>vias</strong><br />
Pavimento <strong>de</strong> lazer
35<br />
No Ecoville (prolongamento Oeste do Setor Estrutural Norte) é utilizado um<br />
expediente semelhante <strong>de</strong> cálculo do afastamento lateral: este é facultado para até dois<br />
pavimentos, ou <strong>de</strong>ve correspon<strong>de</strong>r a H/5 acima <strong>de</strong> dois pavimentos aten<strong>de</strong>ndo-se, nesse<br />
caso, o mínimo <strong>de</strong> 2,50 m (INSTITUTO..., 2002). Essa área, também conheci<strong>da</strong> como<br />
Ecoville, tem vários atributos para torná-la um “<strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte filosófico” dos Setores<br />
Estruturais, com uma importante diferença: a ocupação <strong>de</strong>sses trechos envolveu a<br />
reorganização <strong>da</strong> estrutura fundiária, com a fusão <strong>de</strong> lotes e a construção <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s<br />
torres <strong>de</strong> uso majoritariamente resi<strong>de</strong>ncial (há, no momento, somente um conjunto <strong>de</strong><br />
quatro edifícios <strong>de</strong> uso comercial, <strong>de</strong> pequeno porte), isola<strong>da</strong>s em lotes <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s<br />
dimensões, sobre os quais se encontram áreas <strong>de</strong> lazer e áreas ver<strong>de</strong>s (inclusive bosques<br />
<strong>de</strong> preservação) priva<strong>da</strong>s. Apesar dos projetos que conscientemente se voltam para<br />
<strong>de</strong>ntro, ignorando o espaço público, no Ecoville se realizou em parte a proposta original<br />
para os Setores Estruturais: as torres-jardim isola<strong>da</strong>s em meio ao ver<strong>de</strong>. No entanto, a<br />
atenção <strong>de</strong>dica<strong>da</strong> pela comuni<strong>da</strong><strong>de</strong> científica ao Ecoville é virtualmente nula: estudos<br />
sobre a evolução histórica <strong>de</strong>ssa ocupação, seus atributos arquitetônicos e ambientais são<br />
escassos.<br />
Da<strong>da</strong> sua importância histórica, econômica e como elemento <strong>da</strong> paisagem<br />
curitibana, não é inesperado que os Setores Estruturais sejam objeto constante <strong>de</strong> estudo.<br />
Entre os estudos já realizados, têm <strong>de</strong>staque as questões <strong>de</strong> partilha <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, a evolução<br />
<strong>da</strong> ocupação dos setores estruturais e seus aspectos ambientais.<br />
A partir dos ca<strong>de</strong>rnos do Plano Preliminar <strong>de</strong> Urbanismo (PPU) e outros<br />
documentos do IPPUC, Souza (2001) investigou a articulação do saber técnico às<br />
estratégias <strong>de</strong> arregimentação <strong>da</strong> população, divisão <strong>de</strong>sigual do espaço e orientação<br />
diferencia<strong>da</strong> <strong>da</strong>s políticas urba<strong>nas</strong>. Para o autor, a leitura <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> e a classificação <strong>da</strong>s<br />
áreas – e seus habitantes – entre aquelas <strong>de</strong> expansão orgânica (ou natural) e inorgânica<br />
visou sobretudo à indução <strong>de</strong> investimentos e a<strong>de</strong>nsamento ao longo dos Eixos<br />
Estruturais, adicionando valor suplementar às áreas centrais já valoriza<strong>da</strong>s.<br />
O estudo <strong>de</strong> Lobo, Scheer e Campos (apud CAMPOS, 2005), <strong>de</strong> 1988, se valeu<br />
ape<strong>nas</strong> <strong>da</strong> análise gráfica, sem quantificação (esta estava acima <strong>da</strong> capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
computação disponível à época). Ain<strong>da</strong> assim “o resultado final induzia à necessi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
se rever os parâmetros urbanísticos vigentes, a fim <strong>de</strong> se evitar o comprometimento do
36<br />
Setor Estrutural em diversos aspectos, como insolação, ventilação, circulação e paisagem”<br />
(CAMPOS, 2005, p. 76-7).<br />
Em um estudo encomen<strong>da</strong>do pelo IPPUC, e posteriormente publicado no<br />
formato <strong>de</strong> artigo, Schmid (2001) utilizou um mo<strong>de</strong>lo computacional para avaliar os<br />
impactos <strong>da</strong> então proposta alteração <strong>da</strong> lei <strong>de</strong> uso do solo (a Lei 9.800/00) sobre o<br />
aproveitamento <strong>da</strong> luz natural e a irradiação solar nos interiores <strong>de</strong> edifícios nos Setores<br />
Estruturais e zo<strong>nas</strong> resi<strong>de</strong>nciais adjacentes. Além <strong>da</strong> situação preexistente, foram<br />
analisados dois cenários alternativos <strong>de</strong> cálculo dos afastamentos, H/5 e H/6. Ambos os<br />
cenários apontaram melhorias ambientais nos interiores <strong>da</strong>s edificações. Finalmente, a<br />
municipali<strong>da</strong><strong>de</strong> optou pelo afastamento <strong>de</strong> H/6, por consi<strong>de</strong>rar o valor <strong>de</strong> H/5<br />
excessivamente restritivo.<br />
Campos (2005) estudou a influência <strong>da</strong> orientação <strong>da</strong>s testa<strong>da</strong>s – somente as <strong>de</strong><br />
orientação Norte e Sul – sobre as tipologias <strong>de</strong> construção e usos <strong>da</strong>s edificações em um<br />
trecho do Setor Estrutural Sul (Rua Sete <strong>de</strong> Setembro). O trecho estu<strong>da</strong>do, <strong>da</strong> Aveni<strong>da</strong><br />
Sete <strong>de</strong> Setembro, se sobrepõe parcialmente a um dos setores do presente estudo.<br />
Para Campos, o acesso à insolação não foi priorizado pelos parâmetros<br />
construtivos. Apesar dos múltiplos incentivos, a ocupação <strong>da</strong> testa<strong>da</strong> Norte – mais<br />
favorável ao uso resi<strong>de</strong>ncial – está mais consoli<strong>da</strong><strong>da</strong> que a testa<strong>da</strong> Sul. Segundo o autor:<br />
Em busca <strong>de</strong> um rápido a<strong>de</strong>nsamento e consoli<strong>da</strong>ção, o processo <strong>de</strong><br />
ocupação do Setor Estrutural <strong>de</strong> Curitiba foi guiado por incentivos<br />
oferecidos através <strong>de</strong> diversas alterações na legislação vigente. [...] [As<br />
conclusões do estudo] confirmam que a ocupação do Setor Estrutural<br />
<strong>de</strong> Curitiba sofreu influência <strong>da</strong> orientação <strong>da</strong> testa<strong>da</strong> dos lotes. Mesmo<br />
em uma região nobre, próxima ao centro e com um alto valor <strong>de</strong><br />
mercado, os resultados <strong>da</strong> análise <strong>de</strong>monstram que a restrição à<br />
insolação, causa<strong>da</strong> pela rápi<strong>da</strong> ocupação dos lotes face Norte, teve<br />
influência na ocupação pouco consoli<strong>da</strong><strong>da</strong> dos lotes com testa<strong>da</strong> para o<br />
Sul, levando a processos distintos <strong>de</strong> ocupação <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> face <strong>da</strong> via.<br />
(CAMPOS, 2005, p. 159-63).<br />
Em outras palavras, enquanto os incentivos atingiram o objetivo <strong>de</strong> consoli<strong>da</strong>r a<br />
ocupação dos lotes <strong>de</strong> face Norte, em processo autofágico, eles dificultaram a ocupação<br />
dos lotes <strong>de</strong> face Sul. Os resultados do estudo <strong>de</strong> Campos (2005) sugerem que, apesar <strong>de</strong><br />
excluído <strong>da</strong>s preocupações dos planejadores, um imperativo ambiental se impôs à lógica<br />
<strong>da</strong> expansão imobiliária.
37<br />
Suga (2005) estudou as condições <strong>de</strong> aproveitamento <strong>da</strong> luz do dia em ambientes<br />
do 1 o an<strong>da</strong>r <strong>de</strong> edifícios típicos do Plano Massa, em quatro trechos dos setores estruturais.<br />
Para to<strong>da</strong>s as orientações avalia<strong>da</strong>s, a razão H/W com valor 2,00 se mostrou crítica. De<br />
seu trabalho, resultaram sugestões <strong>de</strong> variados valores para a razão H/W, a<strong>de</strong>quados às<br />
diferentes orientações <strong>de</strong> <strong>vias</strong> para melhoria dos níveis <strong>de</strong> iluminação e períodos <strong>de</strong><br />
insolação nos ambientes internos.<br />
2.2 ASPECTOS FÍSICOS: VENTILAÇÃO E DISPERSÃO DE<br />
POLUENTES EM ÁREAS URBANAS<br />
Enquanto a primeira seção <strong>de</strong>ste Capítulo tratou dos aspectos <strong>da</strong> história e, em<br />
certa medi<strong>da</strong>, dos jogos econômicos que contribuíram para gerar a forma <strong>de</strong> Curitiba, as<br />
próximas seções irão tratar dos aspectos físicos do clima nos espaços urbanos. Nesta<br />
seção, são estu<strong>da</strong>dos os aspectos físicos do clima urbano, a partir principalmente do texto<br />
<strong>de</strong> T. R. Oke (1978), Boun<strong>da</strong>ry Layer Climates, referência essencial em qualquer estudo<br />
sobre climatologia urbana.<br />
2.2.1 A atmosfera e a cama<strong>da</strong> limite<br />
A cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> ar que recobre a superfície terrestre não é homogênea,<br />
concentrando 98% <strong>de</strong> sua massa nos primeiros 29 km <strong>de</strong> altura, com os 2% restantes<br />
<strong>de</strong>caindo gra<strong>da</strong>tivamente até o vácuo do espaço (adota-se, como referência, a altura <strong>de</strong><br />
10.000 km como limite <strong>da</strong> atmosfera terrestre). Não ape<strong>nas</strong> a <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar modifica-se<br />
com a altura: a composição dos gases também se altera. O trecho <strong>de</strong>nominado Homosfera<br />
se esten<strong>de</strong> até 90 km <strong>de</strong> altura e é caracterizado pela distribuição relativamente uniforme<br />
<strong>de</strong> seus componentes gasosos. Até 25 km <strong>de</strong> altura, a atmosfera é composta em sua quase<br />
totali<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> nitrogênio (78,1%) e oxigênio (20,9%), mas contém ain<strong>da</strong> traços <strong>de</strong> dióxido<br />
<strong>de</strong> carbono (0,033%), argônio (0,0934%) e, em ain<strong>da</strong> menor proporção, neônio, hélio,<br />
kriptônio, hidrogênio, metano e óxido nitroso. Acima <strong>de</strong> 90 km <strong>de</strong> altura, os gases se<br />
dispõem em cama<strong>da</strong>s <strong>de</strong> diferentes composições químicas, e <strong>de</strong>nomina-se essa cama<strong>da</strong><br />
Heterosfera (MONTEIRO; DANNI-OLIVEIRA, 2009).
38<br />
Os fenômenos climáticos se produzem na Troposfera, a cama<strong>da</strong> mais baixa e em<br />
contato com a superfície terrestre, com 12 km <strong>de</strong> extensão em média. É nessa cama<strong>da</strong> que<br />
“os fluxos <strong>de</strong> matéria e energia próprios do Sistema Terra-Atmosfera (STA) ganham<br />
consi<strong>de</strong>rável complexi<strong>da</strong><strong>de</strong>, <strong>da</strong><strong>da</strong> não só pelas interações entre a superfície e a cama<strong>da</strong> <strong>de</strong><br />
ar sobrejacente, mas também pelas ativi<strong>da</strong><strong>de</strong>s huma<strong>nas</strong> que nela se realizam”<br />
(MONTEIRO; DANNI-OLIVEIRA 2009, p. 31).<br />
Eventos atmosféricos ocorrem em uma gran<strong>de</strong> gama <strong>de</strong> escalas temporais e<br />
espaciais. Uma possível classificação é apresenta<strong>da</strong> no Quadro 2.1, abaixo:<br />
Denominação Limites (escala espacial) Limites (escala temporal)<br />
Microescala 10 -2 a 10 3 m De poucos segundos a algumas horas<br />
Topoescala 10 2 a 5x10 4 m De algumas horas a alguns dias<br />
Mesoescala 10 4 a 2x10 5 m Sema<strong>nas</strong><br />
Macroescala 10 5 a 10 8 m Anos<br />
Quadro 2.1 – Escalas espaciais <strong>de</strong> estudo dos eventos atmosféricos.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Oke (1978).<br />
Em períodos <strong>de</strong> um dia, a faixa <strong>da</strong> atmosfera que sofre influência <strong>da</strong> superfície<br />
terrestre é pequena, exten<strong>de</strong>ndo-se até um quilômetro <strong>de</strong> altura, é <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong> cama<strong>da</strong><br />
limite atmosférica, ou simplesmente cama<strong>da</strong> limite; esta faixa é caracteriza<strong>da</strong> pela intensa<br />
turbulência gera<strong>da</strong> pelo movimento <strong>da</strong> atmosfera ao longo <strong>da</strong> superfície terrestre, rígi<strong>da</strong> e<br />
rugosa. Assim, segundo Oke (1978), o estudo <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite engloba distâncias<br />
verticais <strong>de</strong> até um quilômetro, distâncias horizontais <strong>de</strong> até 50 km e períodos <strong>de</strong> até um<br />
dia.<br />
Os ventos são formados pelo movimento <strong>de</strong> massas <strong>de</strong> ar <strong>de</strong> áreas <strong>de</strong> alta pressão<br />
para áreas <strong>de</strong> baixa pressão; a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento é controla<strong>da</strong> pelo gradiente <strong>de</strong> pressão<br />
que se estabelece entre essas duas áreas (MONTEIRO; DANNI-OLIVEIRA, 2009).<br />
Segundo Oke (1978), as diferenças horizontais <strong>de</strong> pressão são gera<strong>da</strong>s pelas diferenças<br />
horizontais <strong>de</strong> temperatura no Sistema Terra-Atmosfera (STA) – a energia térmica, parte<br />
<strong>da</strong> cascata <strong>de</strong> energia solar, se converte em energia cinética dos sistemas <strong>de</strong> vento e passa<br />
então a participar <strong>da</strong> cascata <strong>de</strong> energia cinética.<br />
O comportamento do campo <strong>de</strong> vento na cama<strong>da</strong> limite é fortemente<br />
influenciado pelo arrasto gerado pela superfície rígi<strong>da</strong> sob o fluxo. O movimento próximo<br />
ao chão é retar<strong>da</strong>do, e a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média do vento <strong>de</strong>cai rapi<strong>da</strong>mente ao se aproximar <strong>da</strong>
39<br />
superfície; <strong>de</strong>vido às diferenças <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>, os perfis <strong>de</strong> vento em áreas urba<strong>nas</strong>,<br />
suburba<strong>nas</strong> e em campo aberto são bastante diferentes (BROWN; DEKAY, 2004). Sendo<br />
z g a altura <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite on<strong>de</strong> o arrasto <strong>da</strong> superfície se torna <strong>de</strong>sprezível (ou seja, a<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média do vento se torna constante), a altura <strong>de</strong>ssa cama<strong>da</strong> limite é<br />
proporcional à rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> superfície, e é afeta<strong>da</strong> também pela temperatura <strong>da</strong><br />
superfície: em sobre superfícies aqueci<strong>da</strong>s, a altura z g aumenta; sobre superfícies<br />
resfria<strong>da</strong>s, a altura z g diminui (OKE, 1978).<br />
Figura 2.4 – Influência do terreno nos perfis <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Brown; DeKay (2004, p. 40).<br />
Denomina-se cisalhamento <strong>de</strong> superfície a força <strong>de</strong> arrasto exerci<strong>da</strong> pelo ar na<br />
superfície, à qual se opõe uma força igual exerci<strong>da</strong> pela superfície na atmosfera. Porém,<br />
sendo o ar um fluido, essa força age somente no limite inferior, e não em to<strong>da</strong> a<br />
atmosfera. A força <strong>de</strong> cisalhamento é transmiti<strong>da</strong> para baixo como um fluxo <strong>de</strong><br />
quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento: o fluxo constante <strong>de</strong> parcelas <strong>de</strong> ar em rotação (vórtices). Em<br />
condições <strong>de</strong> estabili<strong>da</strong><strong>de</strong>, a variação <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento conforme a altura segue uma<br />
curva <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimento logarítmico <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> pela Equação 2.1 (OKE, 1978):<br />
u z<br />
= u *<br />
k ln z z o<br />
On<strong>de</strong> ū z – veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento (m.s -1 ) na altura z (m), u * - veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
corte (m.s -1 ), k – constante <strong>de</strong> von Karman (aproxima<strong>da</strong>mente 0,40) e z 0 – comprimento<br />
!<br />
<strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (m).<br />
A veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento a 10 metros acima do solo, altura padrão <strong>de</strong> medição <strong>da</strong><br />
Organização Meteorológica Mundial (WMO), é um importante parâmetro<br />
meteorológico. Entretando, obter medições representativas <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento a esta<br />
(2.1)
40<br />
altura <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> áreas urbaniza<strong>da</strong>s é virtualmente impossível (OKE, 2006). Há ao menos<br />
duas roti<strong>nas</strong> para a estimativa <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento <strong>nas</strong> áreas urba<strong>nas</strong>; ambas tentam,<br />
<strong>de</strong> alguma maneira, usar as diferenças <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> entre áreas rurais e urba<strong>nas</strong>. Oke<br />
(2006) propõe uma equação para o ajuste do perfil logarítmico <strong>de</strong> vento, que utiliza<br />
diretamente o valor <strong>de</strong> z 0 (Equação 2.3):<br />
u 1<br />
= ln(z 1<br />
/z 0<br />
)<br />
u ref<br />
ln(z ref<br />
/z 0<br />
)<br />
On<strong>de</strong> z ref – altura <strong>de</strong> referência, z 1 – altura do anemômetro no local, z 0 – altura <strong>de</strong><br />
rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>nte a ca<strong>da</strong> zona. Nas áreas urba<strong>nas</strong>, a altura <strong>de</strong> referência <strong>de</strong>ve<br />
€<br />
incluir a altura <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento do plano zero (z d ).<br />
A altura <strong>de</strong><strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (z 0 ) me<strong>de</strong> a rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> aerodinâmica <strong>da</strong> superfície, e é<br />
uma importante variável em estudos <strong>de</strong> comportamento dos ventos em áreas urba<strong>nas</strong>,<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e turbulência. Relaciona-se à altura dos elementos presentes na<br />
superfície, à sua forma, e <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> distribuição, mas sua <strong>de</strong>terminação é<br />
problemática.<br />
Grimmond e Oke (1999) revisaram abor<strong>da</strong>gens morfométricas – que tentam<br />
relacionar características aerodinâmicas às dimensões <strong>da</strong>s superfícies – e abor<strong>da</strong>gens<br />
micrometeorológicas – basea<strong>da</strong>s em observações em campo <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento e<br />
turbulência. Nenhuma abor<strong>da</strong>gem se mostrou conclusiva. Na Tabela 2.2 são<br />
reproduzidos os valores recomen<strong>da</strong>dos pelos autores para o comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>,<br />
em quatro situações urba<strong>nas</strong> típicas 4 .<br />
(2.2)<br />
4<br />
Os autores também propõem uma rotina mais sofistica<strong>da</strong> <strong>de</strong> cálculo, basea<strong>da</strong> na análise <strong>de</strong> fotos aéreas e<br />
medição <strong>da</strong>s alturas médias dos elementos <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (GRIMMOND; OKE, 1999).
41<br />
Tabela 2.2 - Valores recomen<strong>da</strong>dos para a altura dos elementos (z H ), altura <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento zero (z d ) e<br />
comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (z 0 ).<br />
Forma Urbana z H (m) z d (m) z 0 (m)<br />
Baixa altura e baixa <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> – resi<strong>de</strong>ncial, casas isola<strong>da</strong>s <strong>de</strong><br />
um ou dois pavimentos, jardins, árvores peque<strong>nas</strong>; casas<br />
mistas e peque<strong>nas</strong> lojas. Armazém, indústria leve, poucas<br />
árvores<br />
Média altura e média <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> – casas em série <strong>de</strong> dois ou<br />
três pavimentos, árvores gran<strong>de</strong>s. Blocos <strong>de</strong> até cinco an<strong>da</strong>res<br />
isolados. Uso misto: lojas, indústria leve, templos, escolas<br />
Gran<strong>de</strong> altura e gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> – edifícios resi<strong>de</strong>nciais <strong>de</strong><br />
até seis pavimentos pouco espaçados; gran<strong>de</strong>s equipamentos<br />
(fábricas, universi<strong>da</strong><strong>de</strong>s, etc.); centro <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
Arranha-céus – centro urbano ou núcleo suburbano com<br />
torres em contexto urbano <strong>de</strong>nso; complexos institucionais<br />
<strong>de</strong> gran<strong>de</strong> porte.<br />
FONTE: a<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Grimmond; Oke (1999, p. 1281)<br />
5-8 2-4 0,3-0,8<br />
7-14 3,5-8,0 0,7-1,5<br />
11-20 7-15 0,8-1,5<br />
>20 >12 >2,0<br />
Como alternativa à <strong>de</strong>terminação <strong>de</strong> z 0 para uma área urbana, Allard e<br />
Santamouris (1998, p. 90) propõem uma equação empírica para ajuste <strong>da</strong>s veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
vento medi<strong>da</strong>s em estações meteorológicas padrão (Equação 2.4):<br />
U 1<br />
U 0<br />
= K⋅ Z 1<br />
a<br />
Sendo U 0 – veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento na estação meteorológica (m.s -1 ), U 1 –<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento no ponto <strong>de</strong> interesse (m.s -1 ), Z 1 – altura <strong>da</strong> medição na estação<br />
€<br />
meteorológica (m), e K e a são coeficientes <strong>de</strong> ajuste adimensionais cujos valores estão<br />
listados na Tabela 2.3.<br />
(2.3)
42<br />
Tabela 2.3 - Valores <strong>de</strong> K e a para ajuste <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento mediante a Equação 2.3.<br />
K<br />
a<br />
Urbano 0,35 0,25<br />
Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> 0,21 0,33<br />
Fonte: Allard; Santamouris (1998).<br />
No período diurno, a instabili<strong>da</strong><strong>de</strong> gera<strong>da</strong> na superfície permite trocas verticais<br />
em gran<strong>de</strong> profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> na atmosfera, transportando quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do ar<br />
mais rápido <strong>da</strong>s cama<strong>da</strong>s superiores e aumentando a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> dos ventos na superfície;<br />
os efeitos combinados <strong>da</strong> convecção natural e força<strong>da</strong>, nessa cama<strong>da</strong> mista, aumentam a<br />
eficiência do transporte e mistura vertical, e são importantes para se compreen<strong>de</strong>r o<br />
transporte <strong>de</strong> calor e a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. A profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong>ssa cama<strong>da</strong> mista (h*)<br />
aumenta rapi<strong>da</strong>mente ao longo <strong>da</strong> manhã, atingindo 0,5 a 2 quilômetros <strong>de</strong> altura no<br />
meio <strong>da</strong> tar<strong>de</strong>. Já no período noturno, a estratificação causa<strong>da</strong> pela inversão –<br />
resfriamento <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> ar mais próxima ao solo – reduz as trocas verticais e a<br />
transferência <strong>de</strong> quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento para a superfície. Em condições <strong>de</strong> ventos<br />
fracos e pouca turbulência, a altura <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite (que sofre influência <strong>da</strong> superfície) é<br />
reduzi<strong>da</strong> para 50 metros e não há cama<strong>da</strong> mista em contato com o solo - ou seja, h* se<br />
iguala a zero (OKE, 1978).<br />
2.3 O CLIMA URBANO<br />
Os elementos <strong>da</strong> paisagem urbana afetam a composição <strong>da</strong> atmosfera e os fluxos<br />
<strong>de</strong> energia e <strong>de</strong> vento, a ponto <strong>de</strong> se falar <strong>de</strong> um “clima urbano” 5 . Essas influências do<br />
ambiente construído sobre os processos atmosféricos têm sido objeto <strong>de</strong> pesquisa há<br />
várias déca<strong>da</strong>s. Segundo Oke (1978, p. 240, tradução do autor):<br />
5<br />
Em oposição ao clima “natural” <strong>de</strong> áreas não urbaniza<strong>da</strong>s.
43<br />
O processo <strong>de</strong> urbanização produz alterações radicais na natureza <strong>da</strong><br />
superfície e <strong>nas</strong> proprie<strong>da</strong><strong>de</strong>s atmosféricas <strong>de</strong> uma região. Ele envolve a<br />
transformação <strong>da</strong>s características radiantes, térmicas, higroscópicas e<br />
aerodinâmicas e assim <strong>de</strong>sloca as cascatas solar e hidrológica naturais 6 .<br />
Entre os efeitos <strong>da</strong> urbanização sobre o clima <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> e <strong>da</strong> área circun<strong>da</strong>nte,<br />
têm <strong>de</strong>staque:<br />
a. Transformação <strong>da</strong> superfície, ocasionando alterações no balanço <strong>de</strong><br />
radiação (efeito dos materiais com maior capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> térmica) e alteração<br />
<strong>da</strong>s características aerodinâmicas: as superfícies urba<strong>nas</strong> são mais rugosas,<br />
causando maior atrito e afetando a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> dos ventos locais;<br />
b. Os sistemas <strong>de</strong> drenagem eliminam rapi<strong>da</strong>mente a água <strong>da</strong> chuva. Menos<br />
água incorpora-se ao solo, e as taxas <strong>de</strong> evaporação urba<strong>nas</strong> são menores<br />
que as rurais;<br />
c. As ativi<strong>da</strong><strong>de</strong>s urba<strong>nas</strong> liberam substâncias contaminantes;<br />
d. Geração <strong>de</strong> calor dito tecnógeno, dissipado <strong>de</strong> veículos, equipamentos,<br />
instalações, indústrias.<br />
A presença <strong>de</strong> edificações causa alterações <strong>nas</strong> características <strong>de</strong> radiação,<br />
térmicas, hidrológicas e aerodinâmicas em sua vizinhança. Quanto à radiação, os efeitos<br />
mais significativos são a redução do ganho <strong>de</strong> energia <strong>nas</strong> áreas sombrea<strong>da</strong>s, o aumento<br />
localizado do fluxo <strong>de</strong> radiação <strong>de</strong>vido à reflexão <strong>da</strong> radiação solar <strong>nas</strong> facha<strong>da</strong>s <strong>da</strong><br />
edificação, a menor per<strong>da</strong> <strong>de</strong> radiação <strong>de</strong> on<strong>da</strong> longa (causa<strong>da</strong> pela redução do fator <strong>de</strong><br />
visão do céu), e o aumento <strong>da</strong> radiação <strong>de</strong> on<strong>da</strong> longa emiti<strong>da</strong> pelo edifício. A<br />
combinação <strong>de</strong> proteção contra o vento e per<strong>da</strong>s térmicas dos prédios torna as<br />
temperaturas <strong>de</strong> solo e ar mais altas <strong>nas</strong> adjacências <strong>da</strong>s edificações que em campo aberto<br />
(OKE, 1978). Para Romero (2001), o vento é o elemento climático mais alterado pela<br />
urbanização, mas também o mais passível <strong>de</strong> controle pelo <strong>de</strong>senho urbano. Segundo a<br />
autora, “a orientação <strong>da</strong>s ruas com relação à direção dos ventos, o tamanho, a altura e a<br />
<strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> dos edifícios, assim como a distribuição dos edifícios altos entre os baixos, etc.<br />
têm um gran<strong>de</strong> impacto <strong>nas</strong> condições urba<strong>nas</strong> do vento” (ROMERO, 2001, p. 92).<br />
6<br />
“The process of urbanization produces radical changes in the nature of the surface and atmospheric<br />
properties of a region. It envolves the transformation of the radiative, thermal, moisture and aerodynamic<br />
characteristics and thereby dislocates the natural solar and hydrologic casca<strong>de</strong>s.”
44<br />
A Figura 2.5, abaixo, ilustra os padrões gerados quando o fluxo <strong>de</strong> ar atinge um<br />
edifício <strong>de</strong> arestas retas. Ao atingir o edifício, o ar é <strong>de</strong>fletido por sobre o topo, para baixo<br />
ao longo <strong>da</strong> facha<strong>da</strong>, ou pelos lados <strong>da</strong> edificação. Na visão em corte (Figura 2.5a), ficam<br />
evi<strong>de</strong>ntes quatro zo<strong>nas</strong> <strong>de</strong> fluxo: A – inalterado, B – <strong>de</strong>flexão, C – cavi<strong>da</strong><strong>de</strong>, D – esteira.<br />
Figura 2.5 - Padrões <strong>de</strong> fluxo em torno <strong>de</strong> um edifício <strong>de</strong> arestas retas (a) representação dos fluxos em<br />
corte (b) perfis <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> (c) edifício perpendicular ao fluxo <strong>de</strong> vento (d) edifício disposto a 45º em<br />
relação ao fluxo <strong>de</strong> vento.<br />
Fonte: OKE, 1978, p. 232.<br />
Na facha<strong>da</strong> a barlavento, as pressões são relativamente altas, atingindo o valor<br />
máximo próximo ao topo e centro <strong>da</strong> pare<strong>de</strong>. Nesse ponto, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento cai a<br />
zero, e a pressão cai em direção às bor<strong>da</strong>s do edifício. O fluxo acelerado sobre o topo e as<br />
laterais do edifício se separa <strong>da</strong> superfície, gerando sucção <strong>nas</strong> pare<strong>de</strong>s laterais e a<br />
sotavento, com fluxos <strong>de</strong> vento na direção contrária ao fluxo inci<strong>de</strong>nte (o vórtice na zona<br />
C <strong>da</strong> Figura 2.5a).<br />
Os perfis <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>ntes a esse fluxo po<strong>de</strong>m ser vistos na Figura<br />
2.5b. Na seção 1, é evi<strong>de</strong>nte o perfil logarítmico padrão. O perfil é fortemente distorcido<br />
imediatamente sobre o edifício (seção 2): na cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>flexão acima do limite <strong>da</strong><br />
esteira, quando as linhas <strong>de</strong> fluxo convergem, existe um jato <strong>de</strong> ar <strong>de</strong> alta veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>.
45<br />
Aproximando-se <strong>da</strong> cobertura, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> diminui drasticamente e, <strong>nas</strong> cama<strong>da</strong>s mais<br />
baixas, é visível o fluxo <strong>de</strong> retorno sobre o telhado. A sotavento do edifício (seção 3), o<br />
efeito <strong>de</strong> jato é menos pronunciado, e as linhas <strong>de</strong> fluxo começam a divergir. O vórtice a<br />
sotavento na zona <strong>de</strong> cavi<strong>da</strong><strong>de</strong> gera um fluxo <strong>de</strong> retorno junto ao solo. Apesar <strong>de</strong>, na<br />
média, as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s do ar na zona <strong>de</strong> cavi<strong>da</strong><strong>de</strong> serem menores que na zona inaltera<strong>da</strong>, o<br />
fluxo naquela é mais turbulento.<br />
Conforme aumenta a distância do edifício (seções 4 e 5), o efeito <strong>de</strong> abrigo é<br />
progressivamente perdido, com o jato se unindo ao fluxo enquanto este se reajusta,<br />
recobrando a forma inaltera<strong>da</strong>. Na seção 5, o reajuste completo não é atingido – o<br />
gradiente <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> próximo à superfície não é tão agudo quando na seção 1 –<br />
indicando que turbulência residual na zona <strong>de</strong> esteira continua a facilitar o transporte <strong>de</strong><br />
quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento a uma taxa maior que a normal para o terreno (OKE, 1978).<br />
Finalmente, na Figura 2.5c e na Figura 2.5d estão representados, em planta, os fluxos <strong>de</strong><br />
vento ao redor <strong>de</strong> um edifício <strong>de</strong> arestas retas disposto <strong>de</strong> maneira perpendicular e <strong>de</strong><br />
maneira oblíqua ao fluxo <strong>de</strong> vento, respectivamente.<br />
No caso <strong>de</strong> conjuntos <strong>de</strong> prédios do mesmo tamanho, os fluxos po<strong>de</strong>m ser como<br />
os representados no lado esquerdo <strong>da</strong> Figura 2.6, abaixo. Nesse caso, as características do<br />
fluxo <strong>de</strong> ar <strong>de</strong>ntro do cânion variam conforme o ângulo <strong>de</strong> incidência do vento: em<br />
situações <strong>de</strong> vento perpendicular aos edifícios, fluxos em vórtice se formam no espaço<br />
entre os edifícios. Nessa situação, ao nível do solo, apesar <strong>da</strong> proteção ofereci<strong>da</strong> pelo<br />
edifício, o vento po<strong>de</strong> ser mais turbulento que na mesma altura em áreas abertas. Quando<br />
o vento inci<strong>de</strong> <strong>de</strong> maneira oblíqua aos edifícios, o vórtice <strong>de</strong>screve uma trajetória em<br />
“parafuso”, com movimento ao longo <strong>da</strong> rua. Quando o vento inci<strong>de</strong> paralelamente ao<br />
cânion, ocorre o efeito <strong>de</strong> jato, com veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s mais altas que em áreas abertas (OKE,<br />
1978).
46<br />
Figura 2.6 - Fluxo <strong>de</strong> vento ao sobre um conjunto <strong>de</strong> edifícios <strong>de</strong> mesma altura na vizinhança <strong>de</strong> um<br />
edifício <strong>de</strong> maior altura.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> OKE, 1978, p. 234.<br />
Segundo Oke (1978), compreen<strong>de</strong>r o ambiente <strong>de</strong> vento <strong>nas</strong> proximi<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong>s<br />
edificações é importante para prever proteções contra <strong>da</strong>nos causados pelo vento, para o<br />
conforto e segurança dos ocupantes e pe<strong>de</strong>stres e para a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. As<br />
pressões <strong>de</strong> vento sobre os edifícios são usa<strong>da</strong>s para o cálculo <strong>da</strong>s cargas exerci<strong>da</strong>s sobre a<br />
estrutura e influenciam as condições <strong>de</strong> ventilação. O redirecionamento <strong>da</strong> chuva afeta os<br />
materiais <strong>de</strong> revestimento <strong>de</strong> facha<strong>da</strong>s e a infiltração <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong>. Portas e janelas po<strong>de</strong>m<br />
ter sua operação dificulta<strong>da</strong> ou até mesmo serem arranca<strong>da</strong>s em áreas <strong>de</strong> intensa pressão<br />
<strong>de</strong> vento (OKE, 1978).<br />
Por sua vez, Romero (2001) se preocupa com o efeito do agrupamento <strong>de</strong><br />
edifícios sobre as condições <strong>de</strong> ventilação ao nível <strong>da</strong> rua:
47<br />
Quando os edifícios formam longas fileiras <strong>de</strong> mesma altura,<br />
perpendiculares à direção do vento, então a distância entre os edifícios<br />
tem pouca influência na veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s correntes <strong>de</strong> ar entre eles. Isso se<br />
<strong>de</strong>ve ao fato <strong>de</strong> que as primeiras filas <strong>de</strong> edifícios <strong>de</strong>sviam as correntes,<br />
enquanto o resto, que fica atrás, é <strong>de</strong>ixado à sombra do vento. São<br />
criados, então, dois regimes separados. A média total <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do<br />
vento nos espaços protegidos é menos que 30% do vento livre, com a<br />
mesma altura [...] Constatou-se que as torres, quando dispersas na<br />
vizinhança, sempre aumentam a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar <strong>nas</strong> ruas. Uma<br />
configuração <strong>de</strong>nsa com torres 7 é melhor ventila<strong>da</strong> do que uma<br />
configuração <strong>de</strong> baixa <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> com edifícios <strong>de</strong> altura uniforme.<br />
(ROMERO, 2001, p. 93).<br />
O vento e a turbulência são vitais para a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> atmosféricos.<br />
Segundo Oke (1978), em áreas <strong>de</strong> gabarito baixo, as trocas entre o nível <strong>da</strong> rua e o nível<br />
superior aos telhados <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>da</strong> razão entre a altura <strong>da</strong>s edificações e a largura <strong>da</strong> rua<br />
(razão H/W): em ruas estreitas as trocas são mais restritas que em ruas mais largas, on<strong>de</strong><br />
a circulação <strong>de</strong> vórtice auxilia na dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (Figura 2.7).<br />
Figura 2.7 - Influência do fluxo <strong>de</strong> vento entre edifícios sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.<br />
Fonte: OKE, 1978, p. 239<br />
Oke (1978) <strong>de</strong>fine dois loci <strong>de</strong> estudo dos climas urbanos, representados<br />
esquematicmente na Figura 2.8: a cama<strong>da</strong> limite urbana, acima dos telhados, on<strong>de</strong><br />
ocorrem fenômenos em meso-escala influenciados pelas características gerais <strong>da</strong><br />
“superfície” urbana, e a cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana, cama<strong>da</strong> abaixo <strong>da</strong> linha <strong>de</strong> telhados<br />
7<br />
A configuração em torres isola<strong>da</strong>s é um tema recorrente no urbanismo mo<strong>de</strong>rnista, com exemplos como a<br />
Ville Radieuse <strong>de</strong> Le Corbusier, do início do século XX.
48<br />
governa<strong>da</strong> pelos processos que operam em micro-escala nos cânions entre os edifícios; o<br />
clima <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana é o resultado <strong>de</strong> múltiplos microclimas dominados<br />
pelas características dos seus contextos (OKE, 1978, p. 241).<br />
Ventos regionais, vindos do campo para a ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, encontram um conjunto<br />
diferente <strong>de</strong> condições, gerando uma cama<strong>da</strong> limite interna a sotavento do limite urbano.<br />
Ao alcançar a zona rural, forma-se uma nova cama<strong>da</strong> limite (cama<strong>da</strong> limite rural) a<br />
sotavento, mas uma pluma urbana carrega a sotavento a influência <strong>da</strong> área urbaniza<strong>da</strong> -<br />
alterações <strong>de</strong> temperatura, umi<strong>da</strong><strong>de</strong>, <strong>poluentes</strong>.<br />
Figura 2.8 - Representação esquemática <strong>da</strong> atmosfera urbana.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> OKE, 1978, p. 240.<br />
A principal uni<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> estudo <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> intra-urbana é o cânion urbano,<br />
composto pelas pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> prédios adjacentes e o espaço aberto entre eles, geralmente<br />
uma rua (Figura 2.9). Em uma ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> arruamento em malha ortogonal, as duas<br />
orientações dos cânions, <strong>de</strong>fleti<strong>da</strong>s em 90º, irão possuir diferentes características<br />
microclimáticas <strong>de</strong>vido às diferenças no ângulo <strong>de</strong> incidência solar e a orientação em<br />
relação aos ventos. Somam-se a essas diferenças aquelas gera<strong>da</strong>s pelas características<br />
radiantes, térmicas e higroscópicas dos materiais <strong>de</strong> construção e pela geometria do<br />
cânion, geralmente expressa como a razão entre a altura dos edifícios e a largura do<br />
espaço entre eles – razão H/W (OKE, 1978).
49<br />
Figura 2.9 - Representação esquemática do volume <strong>de</strong> ar em um cânion urbano.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> OKE, 1978, p. 250.<br />
Diferentes condições climáticas influenciam as trocas nos cânions: ventos mais<br />
intensos aumentam o efeito <strong>da</strong> turbulência e <strong>da</strong> advecção, ten<strong>de</strong>ndo a reduzir as<br />
diferenças no interior do cânion, entre a cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana e a cama<strong>da</strong> limite<br />
urbana, e as diferenças entre aquela e a área rural (OKE, 1978).<br />
À noite e em dias <strong>de</strong> pouco vento, o ar na cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana costuma<br />
ser mais quente que na zona rural, um efeito conhecido como Ilha <strong>de</strong> Calor Urbana<br />
(ICU). Diferenças <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong> do entre o ar urbano e rural são peque<strong>nas</strong>. Nas médias<br />
latitu<strong>de</strong>s, o ar na cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana é geralmente mais seco durante o dia e<br />
ligeiramente mais úmido à noite, <strong>de</strong>vido ao efeito combinado <strong>da</strong> baixa evaporação, pouca<br />
<strong>de</strong>posição <strong>de</strong> orvalho, emissões antropogênicas <strong>de</strong> vapor e a estagnação do fluxo <strong>de</strong> ar<br />
(OKE, 1978). Esse efeito recebe o nome <strong>de</strong> “ilha <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong>”.<br />
Finalmente, as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento na cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana são<br />
geralmente menores que as registra<strong>da</strong>s em áreas rurais, para a mesma altura. Já em<br />
condições <strong>de</strong> calmaria ou <strong>de</strong> ventos regionais muito fracos, o gradiente <strong>de</strong> temperatura e<br />
pressão através do limite entre as áreas rural e urbana po<strong>de</strong> induzir uma brisa do campo<br />
em direção à ci<strong>da</strong><strong>de</strong>, formando um sistema <strong>de</strong> recirculação (OKE, 1978) com efeitos<br />
potencialmente adversos sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.
50<br />
2.3.1 Poluição do ar na cama<strong>da</strong> limite<br />
A poluição atmosférica po<strong>de</strong> ter origem natural (incêndios florestais, erupções<br />
vulcânicas, tempesta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> areia) ou ser ocasiona<strong>da</strong> pela ação humana, Seja qual for sua<br />
origem,<br />
Os <strong>poluentes</strong> são substâncias que, sob certas condições, po<strong>de</strong>m ser<br />
nocivos a seres humanos, vi<strong>da</strong> animal e vegetal, microorganismos ou<br />
aos materiais, ou que po<strong>de</strong>m interferir na quali<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vi<strong>da</strong> ou usufruto<br />
<strong>de</strong> edifícios e paisagens (OKE, 1978, p. 268, tradução do autor) 8 .<br />
Ain<strong>da</strong> segundo Oke (1978), duas classes <strong>de</strong> fatores <strong>de</strong>terminam a quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> em um local: a natureza <strong>da</strong>s emissões e o estado <strong>da</strong> atmosfera. Além <strong>da</strong><br />
natureza física e química dos <strong>poluentes</strong>, para <strong>de</strong>terminar a carga <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> também se<br />
faz necessário conhecer a forma <strong>da</strong> fonte emissora (pontual, linear ou extensa), a duração<br />
<strong>da</strong>s emissões e a altura em que os <strong>poluentes</strong> são injetados na atmosfera. A Figura 2.10<br />
resume o progresso dos <strong>poluentes</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> a fonte (emissor) até o sumidouro, influenciados<br />
pelo estado <strong>da</strong> atmosfera.<br />
Figura 2.10 - Progresso dos <strong>poluentes</strong>, <strong>da</strong> fonte até o sumidouro.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> OKE (1978, p. 268).<br />
8<br />
“Air pollutants are substances which, when present in the atmosphere un<strong>de</strong>r certain conditions, may<br />
become injurious to human, animal, plant or microbial life, or to property, or which may interfere with<br />
the use and enjoyment of life or property.”
51<br />
O movimento atmosférico – vento e turbulência – controla a dispersão dos<br />
<strong>poluentes</strong>, em vários níveis. A intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> turbulência térmica e a profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong><br />
cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> turbulência mista <strong>da</strong> superfície sofrem influência <strong>da</strong> estratificação <strong>de</strong><br />
temperatura; esses dois processos, juntos, regulam a dispersão para cima dos <strong>poluentes</strong> e<br />
a taxa <strong>de</strong> renovação com ar mais limpo <strong>da</strong>s cama<strong>da</strong>s superiores <strong>da</strong> atmosfera.<br />
Em mesoescala, o campo <strong>de</strong> vento é crítico com relação à dispersão horizontal na<br />
cama<strong>da</strong> limite, <strong>de</strong>terminando tanto a distância que os <strong>poluentes</strong> são transportados a<br />
sotavento, quanto o percurso geral <strong>de</strong>scrito por estes. Combina<strong>da</strong> à rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong><br />
superfície, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento estabelece a intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> turbulência mecânica (OKE,<br />
1978).<br />
No ambiente urbano, o fluxo do vento (e, consequentemente, as condições para<br />
difusão e mistura verticais e horizontais) é afetado pela presença <strong>de</strong> edifícios, vegetação e<br />
outras características. Os efeitos cumulativos <strong>da</strong> convergência <strong>de</strong> múltiplas fontes <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> e a existência <strong>de</strong> áreas <strong>de</strong> estagnação po<strong>de</strong>m levar à formação <strong>de</strong> pontos<br />
problemáticos <strong>de</strong> poluição que fogem às medições <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em mesoescala, e a<br />
dimensão vertical <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> é frequentemente ignora<strong>da</strong> (WANG;<br />
BOSCH; KUFFER, 2008).<br />
2.3.2 Emissões<br />
Nem to<strong>da</strong>s as emissões são <strong>da</strong>nosas – dióxido <strong>de</strong> carbono e compostos <strong>de</strong><br />
nitrogênio, por exemplo, são essenciais para a manutenção <strong>de</strong> processos naturais.<br />
Quando suas concentrações estão excessivamente altas, essas substâncias passam a ser<br />
consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong>s <strong>poluentes</strong>. Na Quadro 2.2 são listados os principais <strong>poluentes</strong> atmosféricos e<br />
suas fontes naturais e artificiais.<br />
Monóxido <strong>de</strong> nitrogênio (NO), dióxido <strong>de</strong> enxofre (SO 2 ) e monóxido <strong>de</strong> carbono<br />
(CO), originários <strong>da</strong> queima <strong>de</strong> combustíveis, são consi<strong>de</strong>rados <strong>poluentes</strong> primários,<br />
enquanto ozônio (O 3 ) e dióxido <strong>de</strong> nitrogênio (NO 2 ) formam-se na atmosfera a partir <strong>de</strong><br />
reações químicas envolvendo substâncias precursoras sob os efeitos <strong>da</strong> radiação solar. A<br />
dinâmica <strong>de</strong>sse processo será abor<strong>da</strong><strong>da</strong> adiante.
52<br />
Tipo<br />
Fonte<br />
Natural<br />
Antropogênica<br />
Material Particulado Vulcanismo Combustão<br />
Poeira levanta<strong>da</strong> pelo vento Processos industriais<br />
Meteoros<br />
Spray marinho<br />
Incêndios florestais<br />
Compostos <strong>de</strong> enxofre Bactérias Queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis<br />
Vulcanismo<br />
Processos industriais<br />
Spray marinho<br />
Monóxido <strong>de</strong> Carbono Vulcanismo Motores à combustão interna<br />
Incêndios florestais<br />
Queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis<br />
Dióxido <strong>de</strong> Carbono Vulcanismo Queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis<br />
Animais<br />
Plantas<br />
Hidrocarbonetos Bactérias Motores à combustão interna<br />
Plantas<br />
Compostos <strong>de</strong> Nitrogênio Bactérias Combustão<br />
Quadro 2.2 – Tipos <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e suas fontes.<br />
Fonte: a<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Oke (1978, p. 273).<br />
São as principais substâncias <strong>de</strong> interesse:<br />
- Materiais particulados (MP): segundo Oke (1978), 90% <strong>da</strong>s<br />
partículas atmosféricas são oriun<strong>da</strong>s <strong>de</strong> processos naturais; as<br />
principais fontes antrópicas estão associa<strong>da</strong>s à combustão (usi<strong>nas</strong><br />
termoelétricas, aquecimento doméstico, incineradores <strong>de</strong> lixo),<br />
processos industriais (em cimenteiras, olarias, fundições e<br />
si<strong>de</strong>rúrgicas) e ativi<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> construção civil. Fontes veiculares <strong>de</strong><br />
materiais particulados são a combustão do óleo diesel e o <strong>de</strong>sgaste<br />
dos pneus e freios.<br />
Os materiais particulados são sólidos ou líquidos com diâmetros <strong>de</strong><br />
0,1 a 100 µm. Partículas maiores que 10 µm compõem a poeira e a<br />
fumaça visível, e são <strong>de</strong>posita<strong>da</strong>s rapi<strong>da</strong>mente sob ação <strong>da</strong><br />
gravi<strong>da</strong><strong>de</strong>, causando a maior parte dos problemas próximo às suas
53<br />
fontes. Partículas menores ficam mais tempo suspensas no ar, e sua<br />
dispersão <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> do estado <strong>da</strong> atmosfera. Material particulado<br />
menor do que 10 µm (MP 10 ) po<strong>de</strong> ser inalado e está associado a<br />
asma, problemas cardiovasculares, câncer <strong>de</strong> pulmão e mortes<br />
prematuras (DANNI-OLIVEIRA, 2008). Na legislação brasileira<br />
sobre quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, emprega-se o termo “partículas inaláveis”<br />
(PI) como sinônimo <strong>de</strong> material particulado com diâmetro inferior a<br />
10 µm.<br />
- Compostos <strong>de</strong> enxofre: o enxofre é lançado na atmosfera<br />
principalmente como dióxido <strong>de</strong> enxofre (SO 2 ), sulfureto <strong>de</strong><br />
hidrogênio (H 2 S) e ácidos sulfuroso (H 2 SO 3 ) e sulfúrico (H 2 SO 4 ),<br />
além <strong>de</strong> sulfatos (sais) na forma <strong>de</strong> material particulado. Cerca <strong>de</strong><br />
dois terços do enxofre atmosférico têm origem natural (ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
<strong>da</strong>s bactérias); as emissões antropogênicas são, em sua maioria, SO 2 ,<br />
originário <strong>da</strong> queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis (carvão mineral e óleo<br />
diesel), si<strong>de</strong>rurgia, refinarias <strong>de</strong> petróleo. Fábricas <strong>de</strong> papel e<br />
refinarias <strong>de</strong> petróleo emitem ain<strong>da</strong> gran<strong>de</strong>s quanti<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> H 2 S<br />
(OKE, 1978).<br />
O dióxido <strong>de</strong> enxofre é uma <strong>da</strong>s substâncias regulamenta<strong>da</strong>s pelas<br />
normas nacionais e intenacionais <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, e está<br />
relacionado com doenças respiratórias, irritação dos olhos. Causa<br />
ain<strong>da</strong> o aumento <strong>da</strong> morbi<strong>da</strong><strong>de</strong> e mortali<strong>da</strong><strong>de</strong> por doenças cardíacas<br />
durante os episódios críticos e está relacionado à chuva áci<strong>da</strong> e à<br />
névoa fotoquímica (DANNI-OLIVEIRA, 2008).<br />
- Óxidos <strong>de</strong> carbono (CO x ): o monóxido <strong>de</strong> carbono (CO) é resultado<br />
<strong>da</strong> combustão incompleta <strong>de</strong> materiais que contém carbono; é um<br />
gás extremamente tóxico que causa mortes por asfixia. Fontes<br />
naturais <strong>de</strong> CO são relativamente peque<strong>nas</strong>, e as principais fontes<br />
antrópicas são os motores <strong>de</strong> combustão interna; segundo Oke<br />
(1978), a emissão <strong>de</strong> CO é concentra<strong>da</strong> ao longo <strong>da</strong>s estra<strong>da</strong>s e <strong>vias</strong><br />
urba<strong>nas</strong>, <strong>de</strong>vido à gran<strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> veículos, à ventilação<br />
restrita e à baixa eficiência dos motores sob essas condições. O CO é
54<br />
uma <strong>da</strong>s substâncias cujas emissões e concentrações na atmosfera<br />
são regula<strong>da</strong>s pela legislação brasileira.<br />
Por ser essencial à manutenção <strong>da</strong> vi<strong>da</strong>, o dióxido <strong>de</strong> carbono (CO 2 )<br />
não é geralmente consi<strong>de</strong>rado um poluente. Plantas e animais são<br />
fontes naturais <strong>de</strong> CO 2 , e as fontes antrópicas são principalmente a<br />
queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis e biocombustíveis – por esse motivo,<br />
as maiores concentrações <strong>de</strong> CO 2 são encontra<strong>da</strong>s <strong>nas</strong> áreas urba<strong>nas</strong>.<br />
Ao contrário do monóxido <strong>de</strong> carbono, a legislação ambiental<br />
brasileira não traz parâmetros para o controle <strong>da</strong>s emissões e<br />
concentração do CO 2 , embora disposições na recente Política<br />
Nacional sobre Mu<strong>da</strong>nça do Clima já prevêem ações <strong>de</strong> controle <strong>da</strong>s<br />
emissões <strong>de</strong> gases geradores do efeito estufa (BRASIL, 2009).<br />
- Hidrocarbonetos (H C ): a maior parte <strong>da</strong>s emissões <strong>de</strong><br />
hidrocarbonetos tem origem na <strong>de</strong>composição <strong>de</strong> matéria vegetal; as<br />
emissões antrópicas são relativamente peque<strong>nas</strong>, originando-se <strong>da</strong><br />
queima <strong>de</strong> combustíveis fósseis e <strong>da</strong> evaporação <strong>de</strong> gasolina. Porém,<br />
alguns hidrocarbonetos são tóxicos à vi<strong>da</strong> animal e vegetal, e têm<br />
papel importante na formação do smog fotoquímico e na geração <strong>de</strong><br />
ozônio na baixa atmosfera. As emissões veiculares <strong>de</strong><br />
hidrocarbonetos são regula<strong>da</strong>s em resolução do Conselho Nacional<br />
do Meio Ambiente (CONAMA).<br />
- Óxidos <strong>de</strong> nitrogênio (NO x ): a <strong>de</strong>composição <strong>de</strong> matéria orgânica<br />
no solo e nos oceanos é a fonte <strong>da</strong>s emissões naturais <strong>de</strong> compostos<br />
<strong>de</strong> nitrogênio. A queima <strong>de</strong> combustíveis libera óxido <strong>de</strong> nitrogênio<br />
(NO), uma substância envolvi<strong>da</strong> em vários processos patológicos e<br />
fisiológicos em mamíferos, tanto benéficos como prejudiciais, que<br />
po<strong>de</strong> se tornar tóxica em altas concentrações; na atmosfera, essa<br />
substância se combina rapi<strong>da</strong>mente com ozônio livre, gerando<br />
dióxido <strong>de</strong> nitrogênio (NO 2 ), gás marrom amarelado irritante,<br />
tóxico se inalado e causador <strong>de</strong> baixa visibili<strong>da</strong><strong>de</strong>, e oxigênio (O 2 ).<br />
As principais fontes <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong> nitrogênio são os veículos, usi<strong>nas</strong>
55<br />
movi<strong>da</strong>s a carvão e a gás natural, e a fabricação <strong>de</strong> fertilizantes e<br />
explosivos.<br />
Na legislação ambiental brasileira, é previsto, por um lado, o<br />
monitoramento <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong> NO 2 na atmosfera (BRASIL,<br />
1990) e, por outro, a emissão <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong> nitrogênio totais (NO x )<br />
pelos veículos automotores (BRASIL, 2002). De maneira geral, se<br />
adota o valor <strong>de</strong> 5% a 10% para a razão NO 2 /NO x . No entanto,<br />
medições ao longo <strong>de</strong> estra<strong>da</strong>s na região <strong>de</strong> Ba<strong>de</strong>n-Württemberg<br />
(Alemanha) mostraram que essa razão po<strong>de</strong> atingir 25% (KESSLER;<br />
NIEDERAU; SCHOLZ, 2006).<br />
- Ozônio (O 3 ): Na baixa atmosfera, o ozônio é gerado em uma reação<br />
fotoquímica envolvendo óxidos <strong>de</strong> nitrogênio, monóxido <strong>de</strong><br />
carbono e hidrocarbonetos; o ozônio é um gás irritante e oxi<strong>da</strong>nte<br />
que também está associado a doenças respiratórias (INSTITUTO...,<br />
2009a). A concentração <strong>de</strong> ozônio na baixa atmosfera é uma <strong>da</strong>s<br />
substâncias <strong>de</strong> monitoramento obrigatório segundo a legislação<br />
ambiental brasileira.<br />
- Outras substâncias: compõem ain<strong>da</strong> a atmosfera urbana uma<br />
quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> substâncias “exóticas”, nem to<strong>da</strong>s sujeitas a<br />
monitoramento obrigatório pela legislação ambiental. Segundo<br />
Danni-Oliveira (2008, p. 115):<br />
Com a mo<strong>de</strong>rnização <strong>da</strong> indústria, outros e diversificados <strong>poluentes</strong><br />
passaram a compor o ar <strong>da</strong>s ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s, em <strong>de</strong>corrência não só do aumento<br />
<strong>da</strong> industrialização mundial, como também <strong>da</strong> diversi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> novos<br />
elementos processados, particularmente <strong>nas</strong> indústrias química e<br />
farmacêutica, como plásticos, fertilizantes, fibras sintéticas, <strong>de</strong>tergentes<br />
e pestici<strong>da</strong>s.<br />
Entre essas substâncias <strong>de</strong>stacam-se os peroxiacil nitratos (PAN), os<br />
al<strong>de</strong>ídos, os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, com<br />
proprie<strong>da</strong><strong>de</strong>s irritantes e mutagênicas.<br />
O Quadro 2.3 sintetiza as configurações típicas <strong>de</strong> fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> quanto a<br />
forma (pontual, linear ou extensa), duração e altura <strong>de</strong> emissão. Enquanto uma aveni<strong>da</strong><br />
ou estra<strong>da</strong> movimenta<strong>da</strong> são bons exemplos <strong>de</strong> fontes lineares, em escalas maiores <strong>de</strong>
56<br />
estudo po<strong>de</strong>-se pensar a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> como uma fonte extensa, forma<strong>da</strong> pela junção <strong>de</strong><br />
múltiplas fontes pontuais individuais.<br />
Forma Duração Altura Exemplo<br />
Pontual Contínua Eleva<strong>da</strong> Chaminé<br />
Solo<br />
Fogueira<br />
Instantânea Eleva<strong>da</strong> Explosão <strong>de</strong> projétil<br />
Solo<br />
Explosão<br />
Linha Contínua Solo Rodovia movimenta<strong>da</strong><br />
Instantânea Eleva<strong>da</strong> Exaustão <strong>de</strong> avião<br />
Extensa Contínua Eleva<strong>da</strong> Ci<strong>da</strong><strong>de</strong>; incêndio<br />
florestal<br />
Quadro 2.3 - Configurações típicas <strong>de</strong> fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.<br />
Fonte: a<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Oke (1978, p. 273).<br />
Estudos recentes <strong>de</strong>monstraram que as emissões veiculares são a fonte mais<br />
importante <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>nas</strong> áreas urba<strong>nas</strong>; esse quadro é agravado pelo crescimento <strong>da</strong><br />
frota nos países em <strong>de</strong>senvolvimento e pelas dificul<strong>da</strong><strong>de</strong>s inerentes ao controle <strong>da</strong>s fontes<br />
móveis <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (KIM OAHN et al., 2008; LAU; et al., 2008; INSTITUTO…, 2009a).<br />
No entanto, realizar um inventário <strong>de</strong> emissões veiculares sempre envolve gran<strong>de</strong>s<br />
incertezas; além <strong>da</strong> <strong>de</strong>ficiência <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> medições, a variação <strong>de</strong> condições <strong>de</strong><br />
utilização dos veículos, variações na composição química dos combustíveis e outros<br />
fatores aumentam a dificul<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> tarefa (RABL, 2002).<br />
O segundo momento do ciclo dos <strong>poluentes</strong> relaciona-se com as condições <strong>da</strong><br />
atmosfera. As melhores condições para dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> por convecção ocorrem<br />
em situações <strong>de</strong> forte instabili<strong>da</strong><strong>de</strong>, quando a cama<strong>da</strong> mista é mais profun<strong>da</strong>; por outro<br />
lado, em situações <strong>de</strong> inversão – quando uma cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> ar mais quente sobrepõe-se ao ar<br />
resfriado mais próximo ao solo – e quando a cama<strong>da</strong> limite está estável verificam-se as<br />
piores condições <strong>de</strong> dispersão. Nessas condições, a turbulência é suprimi<strong>da</strong> e<br />
efetivamente não há movimento ascen<strong>de</strong>nte (OKE, 1978).<br />
Ain<strong>da</strong> segundo Oke (1978), inversões po<strong>de</strong>m ocorrer por resfriamento (radiante<br />
ou por evaporação, como no “efeito oásis”), por aquecimento (inversão por subsidência<br />
ou sob a base <strong>da</strong>s nuvens) ou por advecção. Esses mecanismos ganham importância em<br />
meso e macroescala.
57<br />
Os <strong>poluentes</strong> são diluídos ou transportados pelo movimento <strong>da</strong> atmosfera.<br />
Segundo Oke (1978), quando os vórtices são menores que os <strong>da</strong> pluma ou nuvem <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>, ocorre a difusão ou diluição; se os vórtices forem maiores, o efeito é <strong>de</strong><br />
transporte dos <strong>poluentes</strong>. Com fluxo <strong>de</strong> ar, a poluição é difundi<strong>da</strong> ao longo <strong>da</strong> direção do<br />
vento e, através <strong>de</strong> difusão turbulenta dos vórtices, <strong>nas</strong> direções transversal ao vento e<br />
vertical.<br />
A veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento influencia a convecção força<strong>da</strong> na cama<strong>da</strong> limite <strong>de</strong>vido<br />
ao cisalhamento interno entre as cama<strong>da</strong>s <strong>de</strong> ar, e entre a cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> ar e os elementos <strong>da</strong><br />
superfícies geradores <strong>da</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>. Maior veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> significa aumento <strong>da</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
turbulenta e, consequentemente, <strong>da</strong> profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> mista (h*).<br />
Ain<strong>da</strong> segundo Oke (1978), a direção do vento <strong>de</strong>termina o percurso <strong>de</strong>scrito<br />
pelos <strong>poluentes</strong> após a emissão. Direções <strong>de</strong> ventos particulares po<strong>de</strong>m resultar no<br />
acúmulo <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>s <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>de</strong>vido ao alinhamento <strong>de</strong> emissores, além <strong>da</strong> potencial<br />
formação <strong>de</strong> combinações reativas <strong>de</strong> substâncias e o consequentemente <strong>de</strong>senvolvimento<br />
<strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> secundários a sotavento.<br />
Assim, as condições favoráveis à alta concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> ocorrem com<br />
ventos fracos, quando o transporte horizontal e a difusão por turbulência são<br />
enfraquecidos. Segundo Oke (1978), sob essas condições ten<strong>de</strong>m a se <strong>de</strong>senvolver os<br />
sistemas <strong>de</strong> vento locais (sistema <strong>de</strong> circulação convectiva entre o campo e a ci<strong>da</strong><strong>de</strong>). Tais<br />
sistemas são particularmnte perigosos, pois existem <strong>de</strong> maneira auto-conti<strong>da</strong> sobre uma<br />
área <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. Os fluxos <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> intra-urbana<br />
convergem sobre o centro <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> (mais aquecido), sobem e direcionam-se para fora,<br />
subsidindo no limite entre área urbana e rural e unindo-se novamente ao fluxo em<br />
direção ao centro. Sob essas condições, ocorre a recirculação dos <strong>poluentes</strong> e pouca troca<br />
<strong>de</strong> ar.<br />
Os <strong>poluentes</strong> são eliminados <strong>da</strong> atmosfera mediante três mecanismos:<br />
assentamento gravitacional, <strong>de</strong>posição a seco e limpeza por precipitação. O primeiro<br />
processo é responsável pela remoção <strong>da</strong> maior parte dos materiais particulados com<br />
diâmetro maior que 1 µm. Material particulado com diâmetro superior a 10 µm (MP 10 ) se<br />
assenta próximo à fonte poucos minutos após a emissão. Poluentes gasosos po<strong>de</strong>m ser<br />
absorvidos pelas partículas e removidos por assentamento gravitacional. A efetiva taxa <strong>de</strong><br />
absorção é afeta<strong>da</strong> por uma série <strong>de</strong> atributos dos <strong>poluentes</strong> e <strong>da</strong>s superfícies, entre eles a
58<br />
abertura estomatal (<strong>da</strong>s folhas <strong>da</strong> vegetação), ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s bactérias no solo, tensão<br />
superficial (sobre superfícies <strong>de</strong> água), atração eletrostática e reações químicas entre os<br />
materiais e os <strong>poluentes</strong> (OKE, 1978).<br />
A limpeza por precipitação é o mecanismo mais eficaz para a remoção <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> gasosos e particulados <strong>de</strong> menor diâmetro <strong>da</strong> atmosfera. Alguns materiais<br />
particulados, carregados pelas correntes ascen<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> convecção, fornecem os núcleos<br />
<strong>de</strong> con<strong>de</strong>nsação necessários à formação <strong>da</strong>s nuvens; esses <strong>poluentes</strong> são então removidos<br />
<strong>da</strong> atmosfera como gotículas <strong>de</strong> chuva ou cristais <strong>de</strong> gelo. Abaixo <strong>da</strong>s nuvens, a<br />
precipitação também tem papel ativo na remoção dos <strong>poluentes</strong> ao “varrer” essas<br />
substâncias do ar (OKE 1978).<br />
Emissões, concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em um volume <strong>de</strong> ar e os processos <strong>de</strong><br />
remoção são os três elementos principais do mo<strong>de</strong>lo simplificado <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>s e saí<strong>da</strong>s <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> atmosféricos discutido na próxima subseção.<br />
2.3.3 Dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> na cama<strong>da</strong> limite urbana<br />
Oke (1978) explora as dinâmicas <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> oriundos <strong>de</strong> fontes<br />
individuais, os efeitos do aumento <strong>da</strong> altura do ponto <strong>de</strong> injeção, <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento e<br />
<strong>da</strong>s condições <strong>de</strong> estabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> atmosfera sobre a dispersão dos <strong>poluentes</strong>.<br />
Entretanto, segundo o autor, em áreas urba<strong>nas</strong> a multiplici<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s fontes tem<br />
como efeito a <strong>de</strong>scaracterização <strong>da</strong>s plumas <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> individuais, que se mesclam em<br />
um nível geral <strong>de</strong> contaminação <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> limite (OKE, 1978). Nesse caso, opta-se por<br />
um mo<strong>de</strong>lo simplificado <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>s e saí<strong>da</strong>s, conforme a Figura 2.11, abaixo:<br />
Figura 2.11 - Mo<strong>de</strong>lo simplificado <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>s e saí<strong>da</strong>s para a poluição na cama<strong>da</strong> limite.
59<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Oke (1978, p. 293).<br />
€<br />
Nesse mo<strong>de</strong>lo, a “caixa” representa um volume <strong>de</strong> ar sobre uma área com um<br />
gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> fontes emitindo <strong>poluentes</strong> à taxa X (em kg m -2 s -1 ). Uma cama<strong>da</strong> <strong>de</strong><br />
inversão no topo do volume impe<strong>de</strong> a dispersão para cima dos <strong>poluentes</strong> e <strong>de</strong>fine o limite<br />
<strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> convecção mista (altura h*). As saí<strong>da</strong>s <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> do volume se dá por <strong>de</strong><br />
processos <strong>de</strong> remoção vertical – assentamento, <strong>de</strong>posição a seco e limpeza– ou por<br />
renovação do ar causa<strong>da</strong> pelo vento à veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média ū ao longo <strong>da</strong> altura h*. A não ser<br />
em períodos <strong>de</strong> precipitação, é aceitável assumir que a remoção vertical é <strong>de</strong>sprezível se<br />
compara<strong>da</strong> à remoção por advecção.<br />
Assumindo-se que o ar que a<strong>de</strong>ntra o volume está “limpo”, que a taxa <strong>de</strong> emissão<br />
<strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> é uniforme, que a substância está bem distribuí<strong>da</strong> ao longo <strong>da</strong> altura h*, e<br />
que a mistura lateral não causa redução na concentração, po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>finir a concentração<br />
média<br />
χ (em kg m -3 ) à distância ∆x (m) do limite a barlavento por meio <strong>da</strong> Equação 2.4:<br />
χ = XΔx<br />
u h ∗ (2.4)<br />
Segundo essa equação, a concentração é diretamente proporcional à taxa <strong>de</strong><br />
emissão e à distância percorri<strong>da</strong> horizontalmente sobre as fontes e inversamente<br />
€<br />
proporcional à veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento e à profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> mista; em qualquer<br />
ponto do volume, a concentração irá <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>r <strong>da</strong> quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> emissões e <strong>da</strong>s<br />
condições meteorológicas, que variam ao longo do tempo. Ain<strong>da</strong> segundo Oke (1978), a<br />
taxa <strong>de</strong> emissão X está liga<strong>da</strong> aos padrões diários e sazonais <strong>de</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong>s huma<strong>nas</strong>, e o<br />
fator <strong>de</strong> ventilação (produto ūh*) também respon<strong>de</strong> aos controles meteorológicos <strong>da</strong><br />
cama<strong>da</strong> limite e sinópticos. Segundo o mesmo autor, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento (ū) e a<br />
profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> mista (h*) são maiores durante o dia. De maneira geral, as<br />
melhores condições para a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> ocorrem durente o dia, e as piores à<br />
noite.<br />
Na aplicação <strong>de</strong>sse mo<strong>de</strong>lo ao estudo <strong>de</strong> cânions ou agrupamentos <strong>de</strong> cânions<br />
urbanos com altura limita<strong>da</strong>, h* po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rado “infinitamente gran<strong>de</strong>”, se<br />
esten<strong>de</strong>ndo para além do topo do mo<strong>de</strong>lo. Sob essas circunstâncias, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média<br />
do vento <strong>de</strong>ntro dos cânions se torna a principal variável <strong>de</strong> interesse para o estudo <strong>da</strong><br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.
60<br />
2.4 ESTUDOS SOBRE VENTILAÇÃO E QUALIDADE DO AR NA<br />
CAMADA LIMITE URBANA<br />
Grimmond e Oke (1999) avaliaram metodologias <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminação <strong>da</strong>s<br />
características aerodinâmicas <strong>de</strong> áreas urba<strong>nas</strong> – comprimento <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> (z 0 ) e altura<br />
do plano <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento zero (z d ). Todos os métodos <strong>de</strong> estimativa <strong>de</strong>ssas variáveis<br />
avaliados pelos autores tiveram sucesso limitado; ao final do artigo, os autores propõem<br />
uma rotina <strong>de</strong> análise basea<strong>da</strong> em fotos aéreas e estimativa <strong>da</strong>s alturas médias dos<br />
elementos <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> na área <strong>de</strong> interesse. Embora esse estudo não trate diretamente<br />
<strong>da</strong>s questões <strong>de</strong> ventilação em áreas urba<strong>nas</strong>, as consi<strong>de</strong>rações dos autores sobre esses<br />
dois parâmetros, que surgem repeti<strong>da</strong>mente em trabalhos sobre o tema, são importantes,<br />
e evi<strong>de</strong>nciam a insuficiência do conhecimento disponível sobre a questão do<br />
comportamento do vento em áreas urba<strong>nas</strong> <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
As características <strong>de</strong> circulação do ar no interior <strong>de</strong> um cânion urbano foram<br />
estu<strong>da</strong><strong>da</strong>s mediante medições in loco na ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Göteburg, Suécia (ELIASSON et al.,<br />
2006). Os pesquisadores usaram sensores <strong>de</strong> baixo tempo <strong>de</strong> resposta, permitindo o<br />
<strong>de</strong>talhamento <strong>da</strong> dinâmica <strong>da</strong> formação e dissolução dos vórtices <strong>de</strong>ntro do cânion. O<br />
estudo procurou compreen<strong>de</strong>r, e também <strong>de</strong>talhar, a razão entre a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> vertical e a<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> atrito (u*), importante para a mo<strong>de</strong>lagem <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.<br />
Danni-Oliveira (2000; 2008; 2009) analisou aspectos históricos <strong>da</strong> poluição do ar<br />
<strong>nas</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s, seus efeitos sobre a saú<strong>de</strong> <strong>da</strong> população urbana. Avaliou também os<br />
parâmetros brasileiros <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, comparando-os aos valores adotados nos<br />
Estados Unidos e na Comuni<strong>da</strong><strong>de</strong> Européia. A autora estudou a influência <strong>da</strong>s<br />
características ecológicas e <strong>da</strong> morfologia urbana <strong>de</strong> Curitiba sobre as concentrações <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> na ci<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
O estudo <strong>de</strong> Hang, Sandberg e Li (2009) se valeu <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo numérico (software<br />
Fluent 6.2) e maquete em escala em um túnel <strong>de</strong> vento para a análise <strong>de</strong> formas urba<strong>nas</strong><br />
típicas do Império Romano. As medições <strong>de</strong> pressão no túnel <strong>de</strong> vento foram usa<strong>da</strong>s para<br />
vali<strong>da</strong>r o mo<strong>de</strong>lo computacional. Foram avalia<strong>da</strong>s quatro formas urba<strong>nas</strong>, e duas<br />
condições <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> construção (número <strong>de</strong> ruas) para ca<strong>da</strong> uma, com incidência<br />
<strong>de</strong> ventos paralelamente à rua principal e em ângulos <strong>de</strong> 15º, 30º ou 45º. Quanto às<br />
condições <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>, os autores <strong>de</strong>dicam atenção às trocas no nível do
61<br />
telhado, além do fluxo para <strong>de</strong>ntro e fora dos cânion. Os resultados <strong>da</strong>s simulações<br />
apontaram que ventos oblíquos contribuem para maior veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong>ntro <strong>da</strong> re<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> ruas.<br />
Jensionek e Bruse (2003?) empregaram o mo<strong>de</strong>lo ENVI-met para avaliar, por<br />
meio <strong>de</strong> simulações, os comportamentos microclimáticos <strong>de</strong> quatro diferentes<br />
organizações urba<strong>nas</strong>, com especial interesse sobre os efeitos <strong>de</strong> diferentes níveis <strong>de</strong><br />
arborização. Foram analisa<strong>da</strong>s quatro classes <strong>de</strong> construções: bloco, linha, ponto e<br />
edificação isola<strong>da</strong> em lote individual. O estudo avaliou diferentes morfologias,<br />
consi<strong>de</strong>rando parâmetros como a geometria dos edifícios, o espaçamento entre eles e o<br />
recuo dos edifícios em relação à rua, entre outros.<br />
As principais variáveis analisa<strong>da</strong>s foram a concentração <strong>de</strong> material particulado<br />
(MP 10 ) e a temperatura do ar. No entanto, os autores não discutem aspectos <strong>de</strong> calibração<br />
do mo<strong>de</strong>lo, nem a inserção <strong>da</strong>s fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. Os resultados <strong>da</strong>s simulações<br />
sugerem que a concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos fundos dos lotes (áreas não edifica<strong>da</strong>s) é<br />
significativamente menor que próximo à rua, mas que a presença <strong>de</strong> vegetação ten<strong>de</strong> a<br />
aumentar a concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos cânions, <strong>de</strong>vido à redução <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do<br />
vento e do fechamento do topo do cânion pelas copas <strong>da</strong>s árvores.<br />
Enquanto iniciativas como o Programa <strong>de</strong> Controle <strong>da</strong> Poluição do Ar por<br />
Veículos Automotores (PROCONVE) estabelecem limites para as emissões veiculares em<br />
condições i<strong>de</strong>aliza<strong>da</strong>s, alguns estudos tentaram <strong>de</strong>terminar essas taxas <strong>de</strong> emissão no<br />
“mundo real”. Kim Oahn et al. (2008) combinaram medições <strong>de</strong> NO X , CO e<br />
hidrocarbonetos com estatísticas <strong>de</strong> tráfego (contagem <strong>de</strong> veículos e veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média),<br />
na ci<strong>da</strong><strong>de</strong> tailan<strong>de</strong>sa <strong>de</strong> Bangkok, em uma tentativa <strong>de</strong> compreen<strong>de</strong>r os volumes <strong>de</strong> ca<strong>da</strong><br />
substância emitidos por ca<strong>da</strong> classe <strong>de</strong> veículo. A abor<strong>da</strong>gem teve sucesso limitado, mas<br />
sugere que as taxas <strong>de</strong> emissão em condições reais <strong>de</strong> circulação são maiores que as<br />
registra<strong>da</strong>s em ensaios padronizados. O estudo não traz a comparação entre os valores<br />
medidos e as normas locais para controle <strong>da</strong> emissões veiculares.<br />
Lau et al. (2008) <strong>de</strong>monstraram que as contribuições <strong>da</strong>s emissões veiculares<br />
para a poluição do ar em Hong Kong são significativas. Médias horárias <strong>de</strong> concentração<br />
<strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (SO 2 , NO 2 , NO x , material particulado) em três estações urba<strong>nas</strong>, três<br />
estações ao longo <strong>de</strong> estra<strong>da</strong>s e uma estação rural, obti<strong>da</strong>s ao longo <strong>de</strong> sete anos, foram
62<br />
analisa<strong>da</strong>s. Exceto para o dióxido <strong>de</strong> enxofre, foi <strong>de</strong>monstra<strong>da</strong> a correlação positiva entre<br />
as concentrações <strong>da</strong>s substâncias e o volume <strong>de</strong> tráfego.<br />
Abrangendo uma quadra do Setor Comercial Sul (SCS) <strong>de</strong> Brasília, o estudo <strong>de</strong><br />
Romero et. al. (2007) empregou dois pacotes <strong>de</strong> software: Ecotect (para estudos <strong>de</strong><br />
insolação) e MicroFlo (mo<strong>de</strong>lo CFD, usado para simulação dos ventos). Segundo as<br />
autoras, como <strong>de</strong>monstraram as simulações, a disposição dos edifícios prejudica<br />
ventilação do SCS, barrando os ventos dominantes do leste e gerando regiões sem<br />
ventilação ou on<strong>de</strong> esta é <strong>de</strong>ficiente, afetando as condições <strong>de</strong> conforto <strong>nas</strong> áreas exter<strong>nas</strong>.<br />
Um estudo comparativo <strong>da</strong>s influências <strong>da</strong> distribuição dos edifícios sobre as condições<br />
<strong>de</strong> ventilação foi realizado, usando-se o software MicroFlo. Todos os cenários<br />
consi<strong>de</strong>raram edifícios prismáticos <strong>de</strong> planta retangular, veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento <strong>de</strong> 2 m.s -1 .<br />
Foram avalia<strong>da</strong>s três configurações (situação atual, edifícios com maior dimensão no<br />
sentido do comprimento <strong>da</strong> quadra, ocupação com os edifícios em ziguezague). No<br />
entanto, não houve preocupação <strong>de</strong> calibração do mo<strong>de</strong>lo. Ain<strong>da</strong> que breve, o estudo<br />
<strong>de</strong>monstra possibili<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> análise <strong>de</strong> condições microclimáticas mediante simulação,<br />
mas não traz orientações sobre a integração dos resultados <strong>de</strong> simulação <strong>de</strong> insolação aos<br />
resultados <strong>de</strong> ventilação, o que permitiria a geração <strong>de</strong> indicadores <strong>de</strong> conforto térmico<br />
para as áreas exter<strong>nas</strong>.<br />
Ari Rabl (2002) elaborou um estudo comparativo dos custos <strong>de</strong> ciclo <strong>de</strong> vi<strong>da</strong> do<br />
uso <strong>de</strong> óleo diesel e gás natural como combustível para os ônibus urbanos na França.<br />
Mo<strong>de</strong>los numéricos foram utilizados para estu<strong>da</strong>r a dispersão dos <strong>poluentes</strong> (software<br />
EcoSense) e para a estimativa dos impactos sobre a saú<strong>de</strong> <strong>da</strong> população, agricultura,<br />
edificações e aquecimento global. O autor estimou os custos financeiros <strong>de</strong>sses impactos e<br />
concluiu que os materiais particulados e os óxidos <strong>de</strong> nitrogênio oriundos <strong>da</strong> queima do<br />
óleo diesel apresentam o maior custo por quilômetro ro<strong>da</strong>do, ressaltando os potenciais<br />
benefícios <strong>da</strong> adoção do gás natural.<br />
Usando o mo<strong>de</strong>lo OSPM 9 , o estudo <strong>de</strong> Wang, Bosch e Kuffer (2008) propôs uma<br />
rotina <strong>de</strong> integração dos resultados <strong>da</strong> simulação <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em microescala<br />
a uma base SIG, <strong>de</strong> maneira a facilitar a visualização e a interpretação dos <strong>da</strong>dos<br />
9<br />
Operational Street Pollution Mo<strong>de</strong>l, ferramenta computacional <strong>de</strong>senvolvi<strong>da</strong> pelo Departamento do<br />
Ambiente Atmosférico do Instituto Nacional <strong>de</strong> Pesquisa Ambiental <strong>da</strong> Dinamarca, conforme<br />
informações em . Acesso em 24/03/2010.
63<br />
pelas autori<strong>da</strong><strong>de</strong>s locais e pelo público em geral. Os autores ressaltam a importância <strong>da</strong><br />
informação <strong>de</strong>talha<strong>da</strong> <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> para a <strong>de</strong>tecção <strong>de</strong> pontos problemáticos<br />
(hotspots), merecedores <strong>de</strong> maior atenção.<br />
Empregando o mesmo mo<strong>de</strong>lo, Ben<strong>de</strong>r (2008), em um estudo sobre a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Curitiba, explorou os efeitos dos parâmetros <strong>da</strong> Lei no. 9.800/00 sobre a dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> em um trecho i<strong>de</strong>alizado, criado segundo parâmetros urbanísticos dos Setores<br />
Estruturais. A abor<strong>da</strong>gem adota<strong>da</strong> pela autora foi a comparação entre a morfologia cria<strong>da</strong><br />
segundo a lei anterior (Lei no. 5.234/75), comparando o que era então o cenário presente<br />
com cenários alternativos <strong>de</strong> morfologia urbana. Entre suas conclusões, <strong>de</strong>staca-se o<br />
efeito benéfico do afastamento <strong>de</strong> H/6 sobre a ventilação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos<br />
cânions simulados.<br />
Apesar <strong>de</strong> ser uma importante variável <strong>nas</strong> simulações <strong>de</strong> dispertsão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>, estudos sobre o perfil <strong>de</strong> tráfego em áreas urba<strong>nas</strong> são inespera<strong>da</strong>mente raros -<br />
muito do que se publica sobre distribuição horária <strong>de</strong> tráfego vem do campo <strong>da</strong> acústica,<br />
como o estudo <strong>de</strong> Mansouri et. al. (2006) sobre o ruído <strong>de</strong> tráfego em áreas centrais <strong>de</strong><br />
Teerã. Em um estudo sobre ruído <strong>de</strong> tráfego em Curitiba, Bortoli (2002) se valeu <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos<br />
históricos <strong>de</strong> pressão sonora. Seu estudo mostrou picos <strong>de</strong> tráfego <strong>nas</strong> ruas <strong>da</strong> área central<br />
<strong>de</strong> Curitiba e na Av. Iguaçu (próxima ao Setor Estrutural Sul) entre 12h e 14h, e entre as<br />
17h e 19h.<br />
2.5 LEGISLAÇÃO BRASILEIRA SOBRE QUALIDADE DO AR<br />
O controle e monitoramento <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar no Brasil têm fun<strong>da</strong>mento na<br />
Política Nacional do Meio Ambiente (Lei 6.938, <strong>de</strong> 31 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 1981). Entre outras<br />
providências, essa lei <strong>de</strong>signa o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA –<br />
como órgão <strong>de</strong>liberativo e consultivo do Sistema Nacional do Meio Ambiente. Cabe ao<br />
CONAMA estabelecer, mediante resoluções, os diferentes parâmetros para<br />
monitoramento e preservação do meio ambiente.<br />
Por intermédio <strong>da</strong> Resolução n. 5/1989 (BRASIL, 1989), o CONAMA instituiu o<br />
Programa Nacional <strong>de</strong> Controle <strong>da</strong> Quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ar – PRONAR –, concebido como um<br />
instrumento <strong>de</strong> gestão ambiental, cuja estratégia básica é limitar as emissões por tipos <strong>de</strong><br />
fontes e <strong>poluentes</strong>, sendo os padrões <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar ações complementares <strong>de</strong>
64<br />
controle. Uma interessante proposição <strong>de</strong>ssa resolução é a classificação <strong>da</strong>s áreas do<br />
território nacional em três diferentes categorias (Quadro 2.4). A mesma resolução<br />
estabeleceu os dois padrões <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar – primário e secundário.<br />
Classe<br />
Classe I<br />
Classe II<br />
Classe III<br />
Descrição<br />
Áreas <strong>de</strong> preservação, lazer e turismo on<strong>de</strong> <strong>de</strong>verá ser manti<strong>da</strong> a quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar em nível o<br />
mais próximo possível do verificado sem intervenção antrópica<br />
Áreas on<strong>de</strong> a <strong>de</strong>terioração <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar seja limita<strong>da</strong> pelo padrão secundário <strong>de</strong><br />
quali<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
Áreas <strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolvimento on<strong>de</strong> o nível <strong>de</strong> <strong>de</strong>terioração <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar seja limitado pelo<br />
padrão primário <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
Quadro 2.4 - Classificação do território nacional conforme os padrões <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar admissíveis.<br />
Fonte: BRASIL, 1989.<br />
Essa proposta <strong>de</strong> classificação do território nacional ain<strong>da</strong> não foi plenamente<br />
implementa<strong>da</strong>. O texto <strong>de</strong> 1989 <strong>de</strong>termina que uma Resolução específica do mesmo órgão<br />
irá <strong>de</strong>finir as áreas <strong>de</strong> Classe I e III, e as <strong>de</strong>mais áreas serão consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong>s <strong>de</strong> Classe II; até<br />
que tal Resolução seja publica<strong>da</strong>, todo o território nacional <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rado como<br />
pertencente à Classe II (BRASIL, 1989).<br />
A Resolução CONAMA n. 3/1990 (BRASIL, 1990) fixou os conceitos <strong>de</strong> padrão<br />
primário e padrão secundário <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar:<br />
Padrões Primários <strong>de</strong> Quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ar são as concentrações <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> que, ultrapassa<strong>da</strong>s, po<strong>de</strong>rão afetar a saú<strong>de</strong> <strong>da</strong> população. [...]<br />
Padrões Secundários <strong>de</strong> Quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ar são as concentrações <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> abaixo <strong>da</strong>s quais se prevê o mínimo efeito adverso sobre o<br />
bem-estar <strong>da</strong> população, assim como o mínimo <strong>da</strong>no à fauna, flora, aos<br />
materiais e a meio ambiente em geral (BRASIL, 1990).<br />
Além <strong>de</strong> fixar esses conceitos, a Resolução estabeleceu os valores máximos 10 <strong>da</strong>s<br />
concentrações <strong>de</strong> substâncias potencialmente nocivas em ca<strong>da</strong> padrão (Tabela 2.4).<br />
10<br />
Sob as condições <strong>de</strong> referência: temperatura <strong>de</strong> 25ºC e a pressão <strong>de</strong> 101,32 kPa.
65<br />
Tabela 2.4 - Padrões primários e secundários <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar.<br />
Poluente<br />
Tempo <strong>de</strong><br />
amostragem<br />
Padrão primário<br />
(µg.m -3 )<br />
Padrão secundário<br />
(µg.m -3 )<br />
Partículas Totais em Suspensão (PTS) 24 horas 240** 150**<br />
1 ano* 80 60<br />
Fumaça 24 horas 150** 100**<br />
1 ano* 60 40<br />
Material Particulado (MP 10 ) 24 horas 150** 150**<br />
1 ano* 50 50<br />
Dióxido <strong>de</strong> Enxofre (SO 2 ) 24 horas 365** 100**<br />
1 ano* 80 40<br />
Monóxido <strong>de</strong> Carbono (CO) 24 hoas 40.000** 40.000**<br />
8 horas 10.000** 10.000**<br />
Ozônio (O 3 ) 1 h 160 160<br />
Dióxido <strong>de</strong> Nitrogênio (NO 2 ) 1 h 320 190<br />
1 ano* 100 100<br />
*Média geométrica para PTS; para as outras substâncias as médias são aritméticas<br />
**Não <strong>de</strong>ve ser excedi<strong>da</strong> mais <strong>de</strong> uma vez por ano<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Brasil (1990).<br />
A Resolução CONAMA n. 3/1990 estabelece, ain<strong>da</strong>, os métodos <strong>de</strong> amostragem<br />
e análise dos <strong>poluentes</strong> atmosféricos, transfere aos Estados a responsabili<strong>da</strong><strong>de</strong> pelo<br />
monitoramento <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, estabelece os níveis <strong>de</strong> “alerta”, “atenção” e<br />
“emergência” para os episódios críticos <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, e menciona os Planos<br />
Regionais <strong>de</strong> Controle <strong>de</strong> Poluição do Ar.<br />
O programa nacional <strong>de</strong> controle <strong>de</strong> emissões veiculares, PROCONVE, foi<br />
estabelecido inicialmente em 1986, por meio <strong>da</strong> Resolução CONAMA 18/1986,<br />
aten<strong>de</strong>ndo a preceitos <strong>da</strong> Política Nacional do Meio Ambiente e é regulamentado por<br />
resoluções sucessivas que prevêem limites progressivamente menores <strong>de</strong> emissões para<br />
ca<strong>da</strong> substância (BRASIL, 1993 e 2002). Enquanto Oke (1978) afirma que a principal<br />
estratégia para controle <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> na atmosfera é o controle <strong>da</strong>s<br />
fontes emissoras (em oposição ao sequestro ou remoção <strong>de</strong>ssas substâncias <strong>da</strong> atmosfera),<br />
em casos como o do dióxido <strong>de</strong> nitrogênio (NO 2 ), não há correspondência entre as<br />
substâncias cuja emissão é controla<strong>da</strong> pelo PROCONVE e aquelas monitora<strong>da</strong>s como<br />
indicadoras <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar.
66<br />
2.6 POLUENTES E QUALIDADE DO AR NA RMC<br />
O monitoramento <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na Região Metropolitana <strong>de</strong> Curitiba<br />
(RMC) teve início em 1985, com cinco estações <strong>de</strong> coleta. Atualmente, esse trabalho é<br />
realizado pelo Instituto Ambiental do Paraná (IAP) em parceria com as instituições e<br />
empresas responsáveis pela manutenção <strong>da</strong>s estações <strong>de</strong> monitoramento. O IAP publica<br />
relatórios anuais <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na RMC (INSTITUTO..., 2009a).<br />
O sistema contava em 2008 com treze estações <strong>de</strong> monitoramento, concentra<strong>da</strong>s<br />
em Araucária (área industrial) e Curitiba (área industrial, área central e bairro). Uma<br />
<strong>de</strong>ficiência do sistema <strong>de</strong> monitoramento aponta<strong>da</strong> pelo próprio IAP é a ausência <strong>de</strong><br />
equipamento para medição <strong>de</strong> monóxido <strong>de</strong> carbono na área central <strong>de</strong> Curitiba.<br />
No ano <strong>de</strong> 2008, a quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba foi predominantemente<br />
boa, ocorrendo ape<strong>nas</strong> quatro instâncias <strong>de</strong> violação dos limites para NO 2 e O 3 , na estação<br />
Ouvidor Pardinho. Em relação às faixas <strong>de</strong>finidoras do índice <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, a<br />
maioria dos registros <strong>nas</strong> estações Santa Casa e Ouvidor Pardinho indicam boa quali<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
do ar, ocorrendo algumas instâncias <strong>de</strong> concentrações altas <strong>de</strong> PTS (partículas totais em<br />
suspensão), NO 2 e O 3 , rebaixando a quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar para regular. A situação mais<br />
preocupante foi aponta<strong>da</strong> no município <strong>de</strong> Colombo, on<strong>de</strong> foi registrado o maior número<br />
<strong>de</strong> violações (INSTITUTO..., 2009a); supõe-se que os altos índices <strong>de</strong> material particulado<br />
registrados no município estejam relacionados com a presença <strong>da</strong>s indústrias <strong>de</strong> cal e<br />
cimento ao norte <strong>de</strong> Curitiba.<br />
Afora essa iniciativa oficial, há poucos estudos in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes sobre quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do<br />
ar em Curitiba. Danni-Oliveira (2009) estudou a influência dos aspectos geo-ecológicos e<br />
dos atributos urbanos na dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> no inverno através <strong>da</strong> análise <strong>de</strong><br />
amostras coleta<strong>da</strong>s entre 1996 e 1998, em áreas representativas <strong>de</strong> diferentes estruturas<br />
urba<strong>nas</strong>: área central <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>, áreas resi<strong>de</strong>nciais e áreas rurais.
67<br />
Estação Região / bairro Município / categoria Poluentes monitorados<br />
em 2008<br />
Santa Cândi<strong>da</strong><br />
Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> Industrial<br />
Assis Automática<br />
Nor<strong>de</strong>ste / Santa<br />
Cândi<strong>da</strong><br />
Oeste / Ci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
Industrial<br />
Centro / Norte Fazen<strong>da</strong><br />
Velha<br />
Curitiba / bairro SO 2 , NO 2 , O 3<br />
Curitiba / industrial<br />
Araucária / industrial<br />
Interrompi<strong>da</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
Junho/2006<br />
SO 2 , NO 2 , O 3 , PTS<br />
Ouvidor Pardinho Centro / Rebouças Curitiba / centro SO 2 , NO 2 , O 3 , PTS, PI<br />
Boqueirão Su<strong>de</strong>ste / Boqueirão Curitiba / bairro Interrompi<strong>da</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
Outubro/2007<br />
UEG Centro / Centro Araucária / industrial,<br />
centro<br />
SO 2 , NO 2 , O 3 , CO, PI<br />
CSN-CISA Centro / Nor<strong>de</strong>ste Sabiá Araucária / industrial SO 2 , NO 2 , O 3 , PTS, PI<br />
REPAR<br />
Centro / Nor<strong>de</strong>ste Pátio<br />
Refinaria<br />
Araucária / industrial<br />
SO 2 , NO 2 , O 3 , CO,<br />
PTS, PI<br />
Santa Casa Centro / Centro Curitiba / centro Fumaça, SO 2 , PTS 11<br />
São Sebastião<br />
Assis – Manual<br />
Centro / Leste<br />
Tindiquera<br />
Centro / Norte Vila<br />
Nova<br />
Araucária / bairro Fumaça, SO 2<br />
Araucária / industrial Fumaça, SO 2<br />
Seminário Centro / Norte Sabiá Araucária / industrial,<br />
centro<br />
Colombo Centro / Centro Colombo/ industrial,<br />
centro<br />
Fumaça, SO 2<br />
PTS, PI<br />
Quadro 2.5 - Estações <strong>de</strong> monitoramento <strong>da</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar na RMC.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> INSTITUTO... (2009a, p. 20).<br />
O estudo buscava “a compreensão <strong>da</strong> espacialização dos contaminantes no ar na<br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> na perspectiva <strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r como as feições urbano-topográficas locais articulamse<br />
com os parâmetros <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar, e como os mesmos são afetados pela dinâmica<br />
atmosférica regional” (DANNI-OLIVEIRA, 2009, p. 156).<br />
A autora estudou concentrações <strong>de</strong> NO 2 , material particulado e <strong>de</strong>posição <strong>de</strong><br />
partículas áci<strong>da</strong>s (SO 4 ); a distribuição <strong>de</strong>ssas substâncias ao longo dos eixos amostrais<br />
evi<strong>de</strong>nciou efeitos <strong>da</strong> morfologia urbana e do uso do solo: maior concentração <strong>de</strong><br />
partículas áci<strong>da</strong>s e material particulado na região <strong>da</strong> Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> Industrial <strong>de</strong> Curitiba (CIC),<br />
11<br />
O relatório apresenta os resultados do monitoramento <strong>de</strong> NO 2 na estação Santa Cândi<strong>da</strong>. Foi tentado<br />
contato com o IAP, buscando a confirmação <strong>de</strong>sses <strong>da</strong>dos, sem resposta à época <strong>de</strong> re<strong>da</strong>ção.
68<br />
gran<strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO 2 na área <strong>da</strong> estação rodoferroviária. A comparação entre<br />
duas áreas <strong>de</strong> uso resi<strong>de</strong>ncial – Bigorrilho e Água Ver<strong>de</strong>, fortemente verticalizados, e o<br />
Pilarzinho, caracterizado pela menor <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> ocupação, com residências <strong>de</strong> até dois<br />
pavimentos e mais áreas ver<strong>de</strong>s – também apontou maior concentração <strong>de</strong>ssa substância<br />
<strong>nas</strong> áreas <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>. Seu estudo é anterior à adoção do afastamento <strong>de</strong> H/6, e<br />
entre as conclusões <strong>da</strong> autora <strong>de</strong>staca-se:<br />
A forma-tipo adota<strong>da</strong> nos referidos Eixos [Estruturais] atuou muito<br />
mais no sentido <strong>de</strong> concentrar e canalizar <strong>poluentes</strong> do que no sentido<br />
<strong>de</strong> promover a dispersão dos mesmos por efeito do canyon <strong>da</strong>s<br />
edificações. O a<strong>de</strong>nsamento por meio <strong>da</strong>s edificações <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s torres<br />
resi<strong>de</strong>nciais [...] sem a manutenção dos recuos entre os prédios [...] não<br />
favoreceu a dispersão dos <strong>poluentes</strong>, que é agrava<strong>da</strong> pelo fato <strong>de</strong><br />
induzirem a geração <strong>de</strong> contaminantes pelo aumento do fluxo <strong>de</strong><br />
veículos. (DANNI-OLIVEIRA, 2009, p. 172).<br />
Em todos os locais estu<strong>da</strong>dos, constatou-se que as situações <strong>de</strong> menor incidência<br />
<strong>de</strong> ventos foram favoráveis à elevação dos índices <strong>da</strong>s substâncias monitora<strong>da</strong>s. No<br />
relatório do IAP, apontam-se os meses <strong>de</strong> março a setembro como os <strong>de</strong> maior ocorrência<br />
<strong>de</strong> condições <strong>de</strong>sfavoráveis à dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (INSTITUTO..., 2009a). A série<br />
histórica <strong>de</strong> condições meteorológicas (GOULART; LAMBERTS; FIRMINO, 1998)<br />
aponta menores veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s médias <strong>de</strong> vento para os meses <strong>de</strong> março a agosto, e<br />
predomínio <strong>de</strong> condições <strong>de</strong> calmaria em maio e junho. Tratam-se dos meses <strong>de</strong> outono e<br />
inverno, em que o <strong>de</strong>clínio <strong>da</strong>s temperaturas e a menor disponibili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> radiação solar<br />
favorecem a ocorrência <strong>de</strong> situações <strong>de</strong> inversão térmica. Esses fatores, conjugados,<br />
limitam a profundi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> turbulência mista, criando condições <strong>de</strong>sfavoráveis<br />
<strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.
70<br />
3 METODOLOGIA<br />
Esse capítulo apresenta os equipamentos, métodos e o pacote <strong>de</strong> software<br />
empregados nessa pesquisa. Com o objetivo <strong>de</strong> avaliar os impactos <strong>da</strong> morfologia urbana<br />
sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em áreas do Setor Estrutural e do Ecoville, optou-se pela<br />
comparação entre cenário atual e cenário alternativo, em uma pesquisa experimental<br />
aplica<strong>da</strong> composta pelas fases: pesquisa <strong>de</strong> campo, confecção dos mo<strong>de</strong>los <strong>da</strong>s áreas <strong>de</strong><br />
estudo, teste do cenário atual, simulação <strong>de</strong> cenário alternativo e comparação entre os<br />
dois cenários. Apesar <strong>da</strong> capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> limita<strong>da</strong> <strong>de</strong> qualquer mo<strong>de</strong>lo em reproduzir a<br />
reali<strong>da</strong><strong>de</strong>, a simulação numérica permite a avaliação <strong>de</strong> cenários ten<strong>de</strong>nciais e alternativos<br />
com mínimo dispêndio <strong>de</strong> tempo e recursos. No entanto, <strong>da</strong><strong>da</strong>s as limitações inerentes ao<br />
método <strong>de</strong> simulação, todos os resultados <strong>de</strong>vem ser compreendidos como indicadores <strong>de</strong><br />
tendências.<br />
Foi adota<strong>da</strong> uma abor<strong>da</strong>gem preditiva <strong>da</strong>s condições <strong>de</strong> vento e sua influência<br />
sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos cânions urbanos estu<strong>da</strong>dos. Para isso, foi utilizado o<br />
mo<strong>de</strong>lo ENVI-met (<strong>de</strong>senvolvido na Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Mainz, Alemanha), peça central <strong>de</strong><br />
um processo <strong>de</strong> simulação que envolve <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> diversas fontes: climáticos (INMET e<br />
UWYO, além <strong>de</strong> medições in loco), características <strong>de</strong> <strong>de</strong>senho urbano e ocupação do solo<br />
(obtidos <strong>da</strong> PMC, imagens <strong>de</strong> satélite e levantamento in loco) e inventário <strong>de</strong> tráfego; o<br />
fluxo <strong>de</strong> trabalho é apresentado <strong>de</strong> forma gráfica na Figura 3.1.<br />
Entre as ferramentas <strong>de</strong> software para a simulação <strong>de</strong> ventilação e <strong>de</strong> efeitos<br />
microclimáticos do <strong>de</strong>senho urbano, o ENVI-met <strong>de</strong>staca-se por se tratar <strong>de</strong> um pacote<br />
gratuito capaz <strong>de</strong> li<strong>da</strong>r tanto com a ventilação quanto com a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e<br />
partículas, além <strong>de</strong> aspectos <strong>de</strong> conforto térmico. Outros pacotes <strong>de</strong> software, por<br />
exemplo Fluent e o WinOSPM, requerem a compra <strong>de</strong> licenças <strong>de</strong> uso; <strong>da</strong><strong>da</strong> sua relativa<br />
facili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> uso, o mo<strong>de</strong>lo ENVI-met tem atraído crescente atenção dos pesquisadores<br />
em climatologia urbana, embora sejam ain<strong>da</strong> raros os trabalhos que se utilizem <strong>de</strong>sse<br />
mo<strong>de</strong>lo para análise <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.
71<br />
Figura 3.1 – Fluxograma - resumo do fluxo <strong>de</strong> trabalho.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Os <strong>da</strong>dos coletados <strong>nas</strong> medições e levantamentos <strong>de</strong> campo e documentais<br />
alimentaram o mo<strong>de</strong>lo numérico ENVI-met. Especial atenção foi <strong>de</strong>dica<strong>da</strong> à calibração<br />
do mo<strong>de</strong>lo, buscando-se a convergência entre as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s e<br />
previstas. Após a etapa <strong>de</strong> calibração, produziram-se os cenários <strong>de</strong> simulação; uma vez<br />
processados, os campos <strong>de</strong> vento e <strong>de</strong> concentrações <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> foram analisados<br />
comparativamente, buscando-se relações entre a morfologia urbana e suas interações com<br />
as condições climáticas e as concentrações <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong> nitrogênio (NO x ) resultantes<br />
<strong>de</strong>ssas interações. Concentrações <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> simula<strong>da</strong>s foram plota<strong>da</strong>s no formato <strong>de</strong>
72<br />
mapas e histogramas para a visualização <strong>da</strong> gama <strong>de</strong> concentrações presentes na área <strong>de</strong><br />
estudo.<br />
Na concepção dos cenários <strong>de</strong> simulação, foram leva<strong>da</strong>s em consi<strong>de</strong>ração: a<br />
intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> e direção típicas <strong>de</strong> vento para Curitiba, os volumes <strong>de</strong> tráfego, a tipologia <strong>de</strong><br />
construção e o afastamento <strong>da</strong>s edificações <strong>da</strong>s divisas do lote, esses dois últimos<br />
parâmetros consoli<strong>da</strong>dos na forma <strong>da</strong>s leis <strong>de</strong> uso e ocupação do solo.<br />
O fluxo <strong>de</strong> trabalho foi testado em um estudo piloto na área central <strong>de</strong> Curitiba<br />
(RASIA; KRÜGER, 2010). A experiência <strong>da</strong>quele estudo piloto informou os ajustes nos<br />
procedimentos e equipamentos para a pesquisa aqui apresenta<strong>da</strong>. Os trechos <strong>de</strong> medição<br />
e simulação selecionados são áreas consoli<strong>da</strong><strong>da</strong>s representativas <strong>da</strong>s ocupações nos dois<br />
Setores estu<strong>da</strong>dos. A partir <strong>de</strong>ssa situação <strong>de</strong> controle (ocupação atual), foram feitas<br />
alterações no mo<strong>de</strong>lo, modificando-se a morfologia urbana, e novas simulações foram<br />
executa<strong>da</strong>s; os resultados <strong>de</strong>sses cenários alternativos foram comparados com o cenário<br />
atual. Os resultados <strong>da</strong>s simulações foram finalmente utilizados para respon<strong>de</strong>r as quatro<br />
perguntas <strong>de</strong> pesquisa secundárias:<br />
• Pergunta 1: as condições <strong>de</strong> ventilação nos Setores Estruturais são<br />
suficientes para a garantia <strong>de</strong> salubri<strong>da</strong><strong>de</strong> e controle <strong>da</strong> exposição dos<br />
moradores às substâncias nocivas?<br />
• Pergunta 2: há diferença <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> ambiental entre o Ecoville e os<br />
Setores Estruturais?<br />
• Pergunta 3: o afastamento <strong>de</strong> H/6 melhoraria as condições <strong>de</strong> ventilação e<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores Estruturais?<br />
• Pergunta 4: a adoção do afastamento <strong>de</strong> H/6 reduziria o contraste entre os<br />
Setores Estruturais e e as Zo<strong>nas</strong> Resi<strong>de</strong>nciais (ZR-4) lin<strong>de</strong>iras?<br />
Nas próximas pági<strong>nas</strong>, é apresenta<strong>da</strong> a caracterização climática <strong>da</strong> área <strong>de</strong><br />
estudo, são <strong>de</strong>scritas em <strong>de</strong>talhes as etapas do trabalho, a arquitetura, as capaci<strong>da</strong><strong>de</strong>s e<br />
limites do mo<strong>de</strong>lo numérico, os instrumentos utilizados, o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>da</strong><br />
plataforma <strong>de</strong> medição, e os processos <strong>de</strong> calibração do mo<strong>de</strong>lo e confecção dos cenários.
73<br />
3.1 CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA DA ÁREA DE ESTUDO<br />
Curitiba encontra-se na região sul do Brasil, latitu<strong>de</strong> 25° 31’ S, longitu<strong>de</strong> 49° 11’<br />
W e altitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> 917m acima do nível do mar. Abrange uma área <strong>de</strong> 435 km² e possui uma<br />
população <strong>de</strong> aproxima<strong>da</strong>mente 1.800.000 habitantes (INSTITUTO..., 2009b). A ci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
situa-se ao sul do Trópico <strong>de</strong> Capricórnio, no primeiro planalto paranaense. De acordo<br />
com a classificação <strong>de</strong> Köppen-Geiger, o clima <strong>de</strong> Curitiba é predominantemente<br />
mesotérmico com verões frescos (Cfb), com invernos tipicamente secos (INSTITUTO...,<br />
2009c). As precipitações são <strong>da</strong> or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 1600 mm anuais, com sazonali<strong>da</strong><strong>de</strong> evi<strong>de</strong>nte<br />
(redução do volume <strong>de</strong> precipitação no inverno). Segundo o Zoneamento Bioclimático<br />
Brasileiro (Parte 3 <strong>da</strong> NBR-15220) (ASSOCIAÇÃO..., 2004), Curitiba está na Zona<br />
Bioclimática I, a mais fria <strong>da</strong>s oito zo<strong>nas</strong>.<br />
O clima <strong>da</strong> região <strong>de</strong> Curitiba é controlado pelas massas <strong>de</strong> ar Tropical Atlântica<br />
(MTA), Tropical Continental (MTC) e Polar Atlântica, estando também sujeito aos<br />
efeitos <strong>da</strong> Massa Tropical Marítima (MTm). No verão, é marcado também o efeito <strong>da</strong><br />
Massa Equatorial Continental (MEC) (MONTEIRO; DANNI-OLIVEIRA, 2009).<br />
Medições meteorológicas oficiais são realiza<strong>da</strong>s pelo INMET em uma estação no<br />
Centro Politécnico <strong>da</strong> UFPR, na região leste <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>. A análise dos registros climáticos<br />
<strong>de</strong> Curitiba (GOULART; LAMBERTS; FIRMINO, 1998) mostra que a direção <strong>de</strong> vento<br />
predominante para a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> é Leste, com direções secundárias Su<strong>de</strong>ste (<strong>de</strong> novembro a<br />
abril) e Nor<strong>de</strong>ste (<strong>de</strong> maio a outubro). A temperatura máxima entre as médias mensais é<br />
26ºC e a mínima entre as médias mensais é 7,4ºC. Os ventos dominantes sopram <strong>de</strong> leste<br />
e nor<strong>de</strong>ste, no período <strong>de</strong> maio a setembro, e <strong>de</strong> leste e su<strong>de</strong>ste, no período <strong>de</strong> outubro a<br />
abril, com média anual <strong>de</strong> 3,1 m.s -1 , e médias mensais variando entre 2,3 m.s -1 (no mês <strong>de</strong><br />
maio) e 3,7 m.s -1 (no mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro). A umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa média é <strong>de</strong> 85%, com valores<br />
mensais variando entre 83% e 86% (GOULART; LAMBERTS; FIRMINO, 1998).<br />
Por simplici<strong>da</strong><strong>de</strong>, simulações foram executa<strong>da</strong>s para os meses <strong>de</strong> março (meia<br />
estação), junho (inverno) e <strong>de</strong>zembro (verão); esses meses abrangem as direções<br />
predominantes <strong>de</strong> vento – Leste, Su<strong>de</strong>ste e Nor<strong>de</strong>ste (Gráfico 3.1, Gráfico 3.2, Gráfico<br />
3.3). A Tabela 3.1 resume as condições predominantes <strong>de</strong> vento (direção, veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> e<br />
frequência). Trabalhou-se com o valor médio mensal <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento, além <strong>de</strong><br />
dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo.
74<br />
Gráfico 3.1 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o mês <strong>de</strong> Março.<br />
Fonte: autoria própria a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Goulart; Lamberts; Firmino (1998, p. 81).<br />
Gráfico 3.2 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o mês <strong>de</strong> Junho.<br />
Fonte: autoria própria a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Goulart; Lamberts; Firmino (1998, p. 81).
75<br />
Gráfico 3.3 – Registros <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento maior que 0 ms -1 , por azimute, para o mês <strong>de</strong> Dezembro.<br />
Fonte: autoria própria a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Goulart; Lamberts; Firmino (1998, p. 81).<br />
Tabela 3.1 - Frequencia <strong>de</strong> vento por direção para a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba.<br />
1o Predominante 2o Predominante Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> Calmaria<br />
média<br />
Mês Direção No. registros Direção No. registros<br />
No. registros<br />
(m.s-1)<br />
Janeiro L 2678 SE 1041 3,30 1183<br />
Fevereiro L 2293 SE 990 3,20 1183<br />
Março L 2557 SE 985 3,10 1430<br />
Abril L 2311 SE 989 2,90 1676<br />
Maio L 1762 NE 733 2,30 2539<br />
Junho L 1681 NE 926 2,60 2047<br />
Julho L 1956 NE 1046 2,90 1888<br />
Agosto L 2110 NE 1117 3,00 1601<br />
Setembro L 2625 NE 967 3,40 1174<br />
Outubro L 3156 NE 947 3,60 1001<br />
Novembro L 3074 SE 1049 3,60 869<br />
Dezembro L 3093 SE 1073 3,80 870<br />
Fonte: a<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Goulart; Lamberts; Firmino (1998, p. 80).
76<br />
Os <strong>da</strong>dos históricos <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa mostram pouca variação ao longo do<br />
ano. Adotaram-se os valores médios mensais para a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> (GOULART; LAMBERTS;<br />
FIRMINO, 1998) , resumidos na Tabela 3.2:<br />
Tabela 3.2 - Dados típicos <strong>de</strong> umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa para fins <strong>de</strong> simulação.<br />
Mês UR (%)<br />
Janeiro 85%<br />
Fevereiro 86%<br />
Março 86%<br />
Abril 86%<br />
Maio 85%<br />
Junho 85%<br />
Julho 84%<br />
Agosto 83%<br />
Setembro 85%<br />
Outubro 86%<br />
Novembro 84%<br />
Dezembro 85%<br />
Fonte: a<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Goulart, Lamberts, Firmino (1998, p. 78).<br />
O mo<strong>de</strong>lo ENVI-met exige ain<strong>da</strong> a inclusão <strong>da</strong> temperatura <strong>da</strong> atmosfera a 2500<br />
m nos <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>. Segundo o manual do programa, esse é o valor potencial <strong>da</strong><br />
temperatura a 2500 m (ENVI-MET, 2009) ou seja, são <strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>rados todos os efeitos<br />
<strong>da</strong> pressão atmosférica – na prática, adota-se, para a temperatura inicial a 2500 m, a<br />
temperatura registra<strong>da</strong> na estação meteorológica a 2 m <strong>de</strong> altura. Bruse (HOW TO, 2010)<br />
recomen<strong>da</strong> a adoção do valor médio <strong>da</strong> temperatura <strong>de</strong> bulbo seco <strong>nas</strong> últimas 24 a 48 h.<br />
O valor adotado para a umi<strong>da</strong><strong>de</strong> específica, 5,42 g/kg a 2500 m <strong>de</strong> altitu<strong>de</strong>, é uma<br />
média obti<strong>da</strong> por amostragem <strong>da</strong>s son<strong>da</strong>gens atmosféricas publica<strong>da</strong>s pela UWYO<br />
(ATMOSPHERIC, 2011). A Tabela 3.3 resume os valores adotados:
77<br />
Tabela 3.3- Temperatura inicial <strong>da</strong> atmosfera e umi<strong>da</strong><strong>de</strong> específica a 2500m adotados para fins <strong>de</strong><br />
simulação.<br />
Mês TBS média (ºC)* Temperatura<br />
inicial <strong>da</strong><br />
atmosfera (K)<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
específica (g/kg)<br />
Janeiro 20,0 293,2 5,42<br />
Fevereiro 20,2 293,4 5,42<br />
Março 19,4 292,6 5,42<br />
Abril 17,0 274,5 5,42<br />
Maio 14,3 287,5 5,42<br />
Junho 12,9 286,1 5,42<br />
Julho 12,6 285,8 5,42<br />
Agosto 13,8 287,0 5,42<br />
Setembro 15,3 288,5 5,42<br />
Outubro 16,3 289,5 5,42<br />
Novembro 17,9 291,1 5,42<br />
Dezembro 19,0 292,2 5,42<br />
*Temperatura <strong>de</strong> Bulbo Seco na superfície<br />
Fonte: Elaborado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Goulart, Lamberts, Firmino (1998) e Atmospheric<br />
(2011).<br />
A Tabela 3.4 traz o resumo dos parâmetros climáticos usados como entra<strong>da</strong>s do<br />
mo<strong>de</strong>lo. O mês <strong>de</strong> março representa condições em meia estação; o valor <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
vento, <strong>de</strong> 3,10 m.s -1 , equivale ao valor médio anual, segundo os <strong>da</strong>dos históricos. Além <strong>da</strong><br />
condição predominante <strong>de</strong> vento Leste, foi executado também o cenário secundário <strong>de</strong><br />
ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
O mês <strong>de</strong> junho representa as condições <strong>de</strong> inverno, com a menor veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
vento média mensal entre os três períodos selecionados. Para o mês <strong>de</strong> junho, foram<br />
concebidos cenários <strong>de</strong> vento Leste, Nor<strong>de</strong>ste e duas situações <strong>de</strong> vento mínimo, com<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> 0,30 m.s -1 .<br />
O mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro representa as condições <strong>de</strong> verão, com a maior veloci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
média <strong>de</strong> vento mensal. Para esse mês, foram concebidos os cenários <strong>de</strong> ventos <strong>de</strong> Leste e<br />
<strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.
78<br />
Tabela 3.4 - Resumo dos parâmetros climáticos para fins <strong>de</strong> simulação.<br />
Mês Cenário ū @ 10m Az UR (%) TBS<br />
média<br />
(ºC)*<br />
Temperatura<br />
inicial <strong>da</strong><br />
atmosfera (K)<br />
Março Leste 3,10 90º 86% 19,4 292,6 5,42<br />
Su<strong>de</strong>ste 3,10 135º 86% 19,4 292,6 5,42<br />
Junho Leste 2,60 90º 85% 12,9 286,1 5,42<br />
Nor<strong>de</strong>ste 2,60 45º 85% 12,9 286,1 5,42<br />
Leste-Mínimo 0,30 90º 85% 12,9 286,1 5,42<br />
Nor<strong>de</strong>ste-Mínimo 0,30 45º 85% 12,9 286,1 5,42<br />
Dezembro Leste 3,80 90º 85% 19,0 292,2 5,42<br />
Su<strong>de</strong>ste 3,80 90º 85% 19,0 292,2 5,42<br />
*Temperatura <strong>de</strong> Bulbo Seco na superfície<br />
Fonte: Elaborado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Goulart, Lamberts, Firmino (1998) e Atmospheric<br />
(2010).<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
específica<br />
(g/kg)<br />
3.2 DESCRIÇÃO DA FERRAMENTA ENVI-MET<br />
ENVI-met é uma ferramenta <strong>de</strong> simulação microclimática projeta<strong>da</strong> para avaliar<br />
as interações entre plantas, superfícies e o ar em escalas espaciais <strong>de</strong> 0,5 a 10 m e escala<br />
temporal <strong>de</strong> 10 segundos, e está em <strong>de</strong>senvolvimento contínuo pelo Prof. Dr. Michal<br />
Bruse e equipe, do Grupo <strong>de</strong> Mo<strong>de</strong>lagem Ambiental, Instituto <strong>de</strong> Geografia <strong>da</strong><br />
Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Mainz, Alemanha.<br />
Segundo os <strong>de</strong>senvolvedores do software (ENVI-MET, 2009), o mo<strong>de</strong>lo é capaz<br />
<strong>de</strong> li<strong>da</strong>r com os aspectos <strong>de</strong> fluxo <strong>de</strong> ar em torno <strong>de</strong> e entre edifícios, turbulência e<br />
dispersão <strong>de</strong> partículas e substâncias. Apesar <strong>da</strong> crescente adoção <strong>de</strong>ste mo<strong>de</strong>lo e sua<br />
facili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> uso, ain<strong>da</strong> há carência <strong>de</strong> estudos que confrontam medições em campo e<br />
resultados preditos através <strong>da</strong> simulação 12 .<br />
To<strong>da</strong>s as simulações foram executa<strong>da</strong>s no ENVI-met versão 3.1 beta 4 (versão<br />
corrente no momento <strong>da</strong> re<strong>da</strong>ção <strong>de</strong>ssa dissertação), executa<strong>da</strong> em plataforma MS<br />
12<br />
Para uma revisão <strong>da</strong>s equações usa<strong>da</strong>s no mo<strong>de</strong>lo, ver Bruse e Fleer (2003) e Ali-Tou<strong>de</strong>rt (2005). São<br />
exemplos <strong>de</strong> estudos sobre conforto térmico na cama<strong>da</strong> <strong>de</strong> cobertura urbana empregando o mo<strong>de</strong>lo<br />
ENVI-met: Ali-Tou<strong>de</strong>rt (2005), Han, Mun e Huh (2007), Spangenberg et al. (2008), Hedquist et al. (2009),<br />
Krüger, Pearlmutter e Rasia (2009).
79<br />
Windows Vista Home Basic. Foi utilizado um computador <strong>de</strong> mesa com processador<br />
Intel Core2Duo 2.66GHz e 2GB <strong>de</strong> memória RAM.<br />
3.2.1 Arquitetura do mo<strong>de</strong>lo e fluxo <strong>de</strong> trabalho<br />
O mo<strong>de</strong>lo ENVI-met utiliza vários arquivos em formato <strong>de</strong> texto ASCII para a<br />
entra<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos (ENVI-MET, 2009). Os resultados são exportados em formato binário<br />
ou ASCII; os arquivos utilizados são: area input file (arquivo <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> <strong>de</strong> área, extensão<br />
.IN), configuration file (arquivo <strong>de</strong> configuração <strong>de</strong> simulação, extensão .CF),<br />
SOURCES.DAT (configuração e intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> emissão <strong>da</strong>s fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>),<br />
PLANTS.DAT (base <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> vegetação), além <strong>de</strong> uma série <strong>de</strong> arquivos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong>. Ca<strong>da</strong><br />
um <strong>de</strong>sses formatos <strong>de</strong> arquivo é discutido a seguir:<br />
3.2.1.1 Area input file (.IN):<br />
Arquivo gerado no software <strong>de</strong> edição (Eddi), a partir <strong>da</strong> planta ca<strong>da</strong>stral,<br />
imagens <strong>de</strong> satélite e levantamento in loco (Figura 3.2). Esse arquivo inclui as informações<br />
geométricas (arruamento, edificações, revestimentos <strong>de</strong> piso, vegetação) e geográficas<br />
(latitu<strong>de</strong>, longitu<strong>de</strong>, orientação em relação ao Norte), além <strong>de</strong> alguns parâmetros <strong>de</strong><br />
configuração (extensão do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, dimensão <strong>da</strong> malha).<br />
Enquanto o Eddi oferece uma interface gráfica para a edição do arquivo <strong>de</strong><br />
entra<strong>da</strong>, este se trata <strong>de</strong> um arquivo <strong>de</strong> texto ASCII que po<strong>de</strong> também ser modificado em<br />
qualquer editor <strong>de</strong> texto.
80<br />
Figura 3.2 - Arquivo <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no editor Eddi, com indicações <strong>de</strong> vegetação e edificações e planta<br />
ca<strong>da</strong>stral como imagem <strong>de</strong> fundo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
3.2.1.2 Configuration file (.CF):<br />
Arquivo <strong>de</strong> texto que traz as informações para inicialização do mo<strong>de</strong>lo. Inclui<br />
<strong>da</strong>dos meteorológicos (veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> e direção do vento a 10 m <strong>de</strong> altura, temperatura inicial<br />
<strong>da</strong> atmosfera a 2500 m, umi<strong>da</strong><strong>de</strong> absoluta a 2500 m, rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong> superficial – z 0 -,<br />
temperatura e umi<strong>da</strong><strong>de</strong> do solo), <strong>da</strong>dos <strong>da</strong>s edificações (albedo 13 , transmitância <strong>da</strong>s<br />
pare<strong>de</strong>s e cobertura, temperatura interna), informações sobre fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
(natureza <strong>da</strong> substância, massa específica, diâmetro <strong>da</strong> partícula), além dos parâmetros <strong>de</strong><br />
execução do mo<strong>de</strong>lo (hora inicial, tempo <strong>de</strong> simulação, intervalos <strong>de</strong> atualização,<br />
intervalo <strong>de</strong> gravação dos <strong>da</strong>dos simulados, local <strong>de</strong> <strong>de</strong>stino para a gravação, entre<br />
outros). A Figura 3.3 reproduz um arquivo <strong>de</strong> configuração.<br />
Durante a etapa <strong>de</strong> calibração do mo<strong>de</strong>lo, são usados os <strong>da</strong>dos meteorológicos<br />
obtidos do INMET – temperatura inicial <strong>da</strong> atmosfera, umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa a 2m, direção e<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento – e <strong>da</strong> Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> do Wyoming (UWYO) – umi<strong>da</strong><strong>de</strong> absoluta a<br />
13<br />
Razão entre a radiação eletromagnética refleti<strong>da</strong> (direta ou difusa) e a quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> radiação inci<strong>de</strong>nte<br />
para <strong>de</strong>terminado comprimento ou faixa <strong>de</strong> comprimento <strong>de</strong> on<strong>da</strong>.
81<br />
2500m – correspon<strong>de</strong>ntes aos dias <strong>de</strong> monitoramento em campo 14 . Para a concepção dos<br />
cenários <strong>de</strong> simulação, são utilizados os <strong>da</strong>dos meteorológicos históricos e um valor<br />
médio para a umi<strong>da</strong><strong>de</strong> específica a 2500m <strong>de</strong> altura.<br />
%---------------------------------------------ENVI-met Configuration File V1.1<br />
%-----------------------------------------------------------------------------<br />
%MAIN-DATA --------------------------------<br />
Name for Simulation (Text):<br />
=rua Sete <strong>de</strong> Setembro - NOX - jun_AT-Input<br />
file Mo<strong>de</strong>l Area<br />
=F:\P9_SeteDeSetembro\P9-...NOx.in<br />
Filebase name for Output (Text):<br />
=P8_setesete<br />
Output Directory:<br />
=C:\ENVImet Results\085_P8_jun_AT-LM<br />
Start Simulation at Day (DD.MM.YYYY): =22.06.2010<br />
Start Simulation at Time (HH:MM:SS): =6:00:00<br />
Total Simulation Time in Hours: =12:00<br />
Save Mo<strong>de</strong>l State each ? min =60<br />
Wind Speed in 10 m ab. Ground [m/s] =0.3<br />
Wind Direction (0:N..90:E..180:S..270:W..) =90<br />
Roughness Length z0 at Reference Point =0.1<br />
Initial Temperature Atmosphere [K] =286.05<br />
Specific Humidity in 2500 m [g Water/kg air] =5.42<br />
Relative Humidity in 2m [%] =85<br />
Database Plants<br />
=Plants.<strong>da</strong>t<br />
[TIMING]_____________________________________Up<strong>da</strong>te & Save Intervalls<br />
Up<strong>da</strong>te Surface Data each ? sec =60.0<br />
Up<strong>da</strong>te Wind and Turbulence each ? sec =72000<br />
Up<strong>da</strong>te Radiation and Shadows each ? sec =900<br />
Up<strong>da</strong>te Plant Data each ? sec =600<br />
[TURBULENCE]_________________________________Options Turbulence Mo<strong>de</strong>lls<br />
Turbulence Closure ABL (0:diagn.,1:prognos.) =1<br />
Turbulence Closure 3D Mo<strong>de</strong>ll (0,1 see above) =1<br />
Upper Boun<strong>da</strong>ry for e-epsilon (0:clsd.,1:op.) =0<br />
[BUILDING]__________________________________Building properties<br />
Insi<strong>de</strong> Temperature [K] = 293<br />
Heat Transmission Walls [W/m≤K] =1.94<br />
Heat Transmission Roofs [W/m≤K] =6<br />
Albedo Walls =0.2<br />
Albedo Roofs =0.3<br />
[SOILDATA] ______________________________________Settings for Soil<br />
Initial Temperature Upper Layer (0-20 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Middle Layer (20-50 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Deep Layer (below 50 cm)[K]=293<br />
Relative Humidity Upper Layer (0-20 cm) =50<br />
Relative Humidity Middle Layer (20-50 cm) =60<br />
Relative Humidity Deep Layer (below 50 cm) =60<br />
[TIMESTEPS] ____________________________________Dynamical Timesteps<br />
Sun height for switching dt(0) -> dt(1) =40<br />
Sun height for switching dt(1) -> dt(2) =50<br />
Time step (s) for interval 1 dt(0) =10<br />
Time step (s) for interval 2 dt(1) =10.0<br />
Time step (s) for interval 3 dt(2) =10.0<br />
[RECEPTORS] ______________________________________<br />
Save Receptors each ? min =60<br />
[SOURCES] _______________________________________Type of emitted gas/particle<br />
Name of component<br />
=NO<br />
Type of component<br />
=NO<br />
Particle Diameter in [µm] (0 for gas) =0<br />
Particle Density [g/cm≥] =1<br />
Up<strong>da</strong>te interval for emission rate [s] =600<br />
[LBC-TYPES] _______________________________________Types of lateral boun<strong>da</strong>ry conditions<br />
LBC for T and q (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
LBC for TKE (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
Figura 3.3 - Arquivo <strong>de</strong> configuração em formato ASCII.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
14<br />
Como padrão, adotaram-se as son<strong>da</strong>gens atmosféricas às 12h00 GMT (horário <strong>de</strong> Greenwich) publica<strong>da</strong>s<br />
pela UWYO; na ausência <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> temperatura e umi<strong>da</strong><strong>de</strong> para a altura exata <strong>de</strong> 2500m, esse valor foi<br />
estimado a partir <strong>da</strong> interpolação dos valores imediatamente superior e inferior
82<br />
3.2.1.3 Fontes <strong>de</strong> Poluentes (SOURCES.DAT):<br />
Enquanto os arquivos .IN e .CF são específicos <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> projeto, as taxas <strong>de</strong><br />
emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>de</strong>vem ser digita<strong>da</strong>s em um arquivo à parte, <strong>de</strong>nominado<br />
SOURCES.DAT, que serve a todos os projetos processados no ENVI-met. Uma vez que as<br />
taxas <strong>de</strong> emissão são calcula<strong>da</strong>s a partir do inventário <strong>de</strong> tráfego <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> ponto <strong>de</strong><br />
interesse, recomen<strong>da</strong>-se a criação <strong>de</strong> várias versões do arquivo <strong>de</strong> fontes, uma para ca<strong>da</strong><br />
ponto mo<strong>de</strong>lado. As informações sobre a substância são: tipo <strong>de</strong> fonte (pontual, linear,<br />
extensa), altura <strong>da</strong> emissão, e taxas horárias <strong>de</strong> emissão. Valores intermediários são<br />
interpolados pelo mo<strong>de</strong>lo ENVI-met.<br />
----- Sources-Database. Type (T) 1,4=point, 2,5=line 3,6=area, E in mg/s (1), mg/s*m (2)<br />
or mg/s*m≤ (3), µg/s (4), µg/s*m (5) or µg/s*m≤ (6)<br />
ID T hh.hh E(00h) E(01h) E(02h) … E(22h) E(23h) Name (40)<br />
N1 2 01.00 00.009 00.009 00.009 … 00.025 00.009 NO2_linear_SmallVehicles<br />
Figura 3.4 – Fragmento <strong>de</strong> arquivo SOURCES.DAT em formato ASCII.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Os campos indicados na Figura 3.4 são:<br />
• ID: campo <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificação <strong>da</strong> fonte, com dois dígitos, utilizado para ligar<br />
os <strong>da</strong>dos do arquivo SOURCES.DAT às fontes incluí<strong>da</strong>s no area input file<br />
(arquivo .IN);<br />
• T: indica o tipo <strong>de</strong> fonte (pontual, linear ou extensa) e a uni<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> taxa<br />
<strong>de</strong> emissão <strong>da</strong> substância. A indicação 2, por exemplo, <strong>de</strong>signa uma fonte<br />
do tipo linear com sua taxa <strong>de</strong> emissão expressa em mg.s -1 m;<br />
• hh.hh: altura <strong>da</strong> fonte, em metros;<br />
• E(00h), E(01h), etc.: taxa <strong>de</strong> emissão do poluente na hora indica<strong>da</strong> entre<br />
parênteses;<br />
• Name: nome e breve <strong>de</strong>scrição <strong>da</strong> fonte.
83<br />
3.2.1.4 Vegetação (PLANTS.DAT)<br />
Para representar os diferentes tipos <strong>de</strong> vegetação – forrações, arbustos, árvores –<br />
são utilizados mo<strong>de</strong>los unidimensionais <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> folhas 15 , gravados no arquivo<br />
PLANTS.DAT. A Figura 3.5, abaixo, traz a representação gráfica <strong>de</strong>sse mo<strong>de</strong>lo para as<br />
classes <strong>de</strong> vegetação T1 e T2, usa<strong>da</strong>s como exemplo.<br />
Figura 3.5 - Representação gráfica do mo<strong>de</strong>lo unidimensional <strong>de</strong> vegetação utilizado no ENVI-met.<br />
Fonte: Spangenberg et al. (2008).<br />
Nesse estudo, adotaram-se as classes <strong>de</strong> vegetação já incluí<strong>da</strong>s como padrão no<br />
pacote <strong>de</strong> software. Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> espécies locais foram utilizados nos estudos <strong>de</strong><br />
Spangenberg et al. (2008) e Hedquist et al. (2009).<br />
3.2.1.5 Arquivos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong><br />
Os resultados <strong>da</strong> simulação são gravados em arquivos binários e <strong>de</strong> texto,<br />
distribuídos em pastas para atmosfera (pasta atmosphere), receptores virtuais (pasta<br />
receptors) e assim por diante, conforme a Figura 3.6, abaixo.<br />
Figura 3.6 - Exemplo <strong>da</strong> estrutura <strong>da</strong>s pastas <strong>de</strong> resultados do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
15<br />
Leaf Area Density – LAD
84<br />
São utilizados dois formatos principais para a gravação dos arquivos: .EDT é um<br />
formato binário com os resultados <strong>da</strong> simulação em três dimensões; esses arquivos<br />
po<strong>de</strong>m ser abertos no programa Leonardo (aplicativo incluído no pacote ENVI-met) para<br />
visualização, geração dos mapas e exportação em formato .CSV. Os <strong>da</strong>dos po<strong>de</strong>m então<br />
ser manipulados usando-se aplicativos <strong>de</strong> planilha (MS Excel) ou o <strong>de</strong> análise estatística<br />
(QtiPlot). Os <strong>da</strong>dos dos receptores virtuais são gravados no formato .1DR, e po<strong>de</strong>m ser<br />
convertidos 16 para o formato .CSV para importação no aplicativo <strong>de</strong> planilha ou<br />
estatística.<br />
O fluxograma <strong>da</strong> Figura 3.7 resume a arquitetura do mo<strong>de</strong>lo, os arquivos <strong>de</strong><br />
entra<strong>da</strong>, as fontes dos <strong>da</strong>dos, os arquivos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> e os aplicativos utilizados para a<br />
plotagem e interpretação dos resultados. Na porção superior <strong>da</strong> figura (seção <strong>de</strong> input, ou<br />
entra<strong>da</strong>s no mo<strong>de</strong>lo) estão indicados os diversos elementos e conjuntos <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos<br />
levantados na pesquisa documental e <strong>de</strong> campo e os arquivos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> (.IN, .CF,<br />
SOURCES.DAT) on<strong>de</strong> esses <strong>da</strong>dos são inseridos. Na porção inferior (seção <strong>de</strong> ouput, ou<br />
saí<strong>da</strong>s do mo<strong>de</strong>lo), estão indicados os arquivos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> (.EDT, .1DR) e os aplicativos<br />
utilizados para a extração, plotagem (em mapas e gráficos) e análise dos resultados.<br />
16<br />
A “conversão” se limita à mu<strong>da</strong>nça <strong>da</strong> extensão do arquivo para .CSV, pois o mesmo já se trata <strong>de</strong> um<br />
arquivo <strong>de</strong> valores separados por ponto-e-vírgula.
85<br />
Figura 3.7 - Fluxograma: arquitetura do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e fontes <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
3.3 MODELAGEM DA ÁREA DE ESTUDO<br />
Após a seleção dos trechos <strong>de</strong> interesse, traça-se o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>sejado<br />
sobre a planta ca<strong>da</strong>stral com auxílio <strong>de</strong> software <strong>de</strong> CAD. Rotaciona-se a planta ca<strong>da</strong>stral<br />
<strong>de</strong> modo que o principal cânion urbano coinci<strong>da</strong> com a direção horizontal, melhorando o<br />
ajuste <strong>da</strong> planta à malha. Nesse estudo, adotou-se malha <strong>de</strong> 6x6m como padrão para<br />
todos os levantamentos.<br />
A partir <strong>de</strong>sses <strong>de</strong>senhos são gera<strong>da</strong>s as plantas <strong>de</strong> situação e levantamento<br />
(Apêndice A), utiliza<strong>da</strong>s no levantamento in loco. Gera-se também um arquivo <strong>de</strong>
86<br />
imagem 17 , com dimensões proporcionais ao domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo pretendido, que é usado<br />
como base para a mo<strong>de</strong>lagem (Figura 3.8). A planta ca<strong>da</strong>stral po<strong>de</strong> ser sobreposta a<br />
imagens <strong>de</strong> satélite <strong>da</strong> área <strong>de</strong> interesse.<br />
Figura 3.8 - Imagem em formato .BMP, para uso no software Eddi – planta ca<strong>da</strong>stral sobreposta a<br />
imagem <strong>de</strong> satélite (Google Earth).<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Informações básicas são incorpora<strong>da</strong>s ao mo<strong>de</strong>lo durante a configuração inicial:<br />
dimensões do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, dimensões <strong>da</strong> malha, <strong>da</strong>dos geográficos – latitu<strong>de</strong>,<br />
longitu<strong>de</strong>, fuso horário (Figura 3.9).<br />
Mo<strong>de</strong>lam-se então as pavimentações – ruas asfalta<strong>da</strong>s, revesti<strong>da</strong>s com<br />
paralelepípedos, calça<strong>da</strong>s em concreto – a partir do arruamento indicado na planta<br />
ca<strong>da</strong>stral. Por simplici<strong>da</strong><strong>de</strong>, esten<strong>de</strong>u-se a pavimentação em asfalto até o alinhamento<br />
predial. Sobre os recuos, foram indica<strong>da</strong>s pavimentação em concreto (classe ) ou<br />
17<br />
O mo<strong>de</strong>lador Eddi aceita somente arquivos no formato Windows Bitmap com extensão .BMP.
87<br />
gramado (classe ), conforme observado na imagem <strong>de</strong> satélite e durante o<br />
levantamento. Nas áreas <strong>de</strong> solo nu, foi indicado solo argiloso (classe ).<br />
Como a resolução do mo<strong>de</strong>lo é relativamente baixa (6x6x10 m), consi<strong>de</strong>rou-se<br />
como rua as quadrículas on<strong>de</strong> o alinhamento predial não intercepta a marca <strong>de</strong> centro <strong>da</strong><br />
quadrícula (Figura 3.10a). Mo<strong>de</strong>lam-se então as edificações e massas <strong>de</strong> vegetação,<br />
respeitando os limites <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> (Figura 3.10b). Assumiu-se a altura piso-a-piso <strong>de</strong> três<br />
metros para to<strong>da</strong>s as edificações.<br />
Para gran<strong>de</strong> parte <strong>da</strong>s aplicações do mo<strong>de</strong>lo, esse conjunto <strong>de</strong> informações<br />
geométricas é suficiente. No entanto, a simulação <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> exige <strong>da</strong>dos<br />
adicionais: volume <strong>de</strong> tráfego, distribuição horária do tráfego, composição <strong>da</strong> frota, taxas<br />
<strong>de</strong> emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> por veículo, consoli<strong>da</strong>dos em um tipo <strong>de</strong> fonte <strong>de</strong> poluente e, na<br />
rotina <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem adota<strong>da</strong>, o número <strong>de</strong> pistas <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> rua na área <strong>de</strong> interesse.<br />
O mo<strong>de</strong>lo geométrico é complementado pelos receptores virtuais (utilizados<br />
primariamente para a calibração do mo<strong>de</strong>lo) e as fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> (Figura 3.11a e b).<br />
Esses elementos também <strong>de</strong>vem ser adicionados ao mo<strong>de</strong>lo no aplicativo Eddi.<br />
Figura 3.9 – Exemplo <strong>de</strong> configuração inicial do mo<strong>de</strong>lo no editor Eddi.<br />
Fonte: autoria própria.
88<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figura 3.10 – Detalhes <strong>da</strong> mo<strong>de</strong>lagem a) solos e pavimentações b) edificações e vegetação.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figura 3.11 - Detalhe <strong>da</strong> mo<strong>de</strong>lagem a) Receptor virtual b) Fontes <strong>de</strong> poluente.<br />
Fonte: autoria própria.
89<br />
3.4 SELEÇÃO DOS PONTOS DE MEDIÇÃO E LEVANTAMENTO<br />
PRELIMINAR<br />
Os Setores Estruturais encontram-se em variados graus <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nsamento e<br />
consoli<strong>da</strong>ção; o mesmo se verifica no Ecoville. Para esse estudo, foram localiza<strong>da</strong>s áreas<br />
bem consoli<strong>da</strong><strong>da</strong>s e representativas <strong>da</strong> ocupação <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> na legislação. A Quadro 3.1<br />
resume os critérios utilizados para a seleção dos pontos:<br />
Setor<br />
Setor Estrutural<br />
Ecoville<br />
Critérios<br />
- quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> lotes ocupados<br />
- edificações <strong>da</strong> tipologia <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> pelo Plano Massa<br />
voltados para a via central<br />
- presença <strong>de</strong> torres volta<strong>da</strong>s para as <strong>vias</strong> rápi<strong>da</strong>s<br />
- edificações sem afastamento lateral, ou com<br />
afastamento mínimo, anteriores à lei 9.800/00<br />
- orientação <strong>da</strong> via central<br />
- quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> lotes ocupados<br />
- presença <strong>de</strong> edificações (torres) concluí<strong>da</strong>s ou em<br />
construção, aten<strong>de</strong>ndo aos parâmetros <strong>de</strong><br />
zoneamento e afastamento lateral<br />
- orientação <strong>da</strong> via central<br />
Quadro 3.1 - Critérios para a seleção dos pontos <strong>de</strong> monitoramento.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Um mapeamento prévio foi feito utilizando-se a ferramenta Google Earth<br />
(GOOGLE, 2010), que permitiu localizar pontos que aparentemente atendiam aos<br />
critérios do Quadro 3.1. Foram i<strong>de</strong>ntificados oito pontos, listados no Quadro 3.2 e<br />
representados no Mapa 3.1. No Anexo I são apresenta<strong>da</strong>s as imagens <strong>de</strong> satélite com a<br />
localização <strong>de</strong>sses pontos.
90<br />
Número Rua Zoneamento Azimute<br />
Da rua<br />
Orientação<br />
(aproxima<strong>da</strong>)<br />
P1<br />
P2<br />
R. Pe. Anchieta, entre R. Bruno Filgueira<br />
e R. Gen. Aristi<strong>de</strong>s Athay<strong>de</strong> Jr.<br />
R. Pe. Anchieta, entre R. Da. Alice<br />
Tibiriçá e R. Joaquim Inácio T. Ribas<br />
Setor Estrutural 67º SO-NE<br />
Setor Estrutural 67º SO-NE<br />
P3 R. Dep. Heitor Alencar Furtado, entre R.<br />
Geraldo Lipka e R. Eduardo Thá<br />
Ecoville 106º L-O<br />
P4<br />
P5<br />
P6<br />
P7<br />
P8<br />
R. Pe. Anchieta, entre R. Profa. Ephigênia<br />
do R. Barros e R. Fernando Simas<br />
Av. João Gualberto, entre R. Augusto<br />
Severo e R. Mauá<br />
Av. João Gualberto, entre R. Bom Jesus e<br />
R. São Pedro<br />
Av. Rep. Argentina, entre Av. Iguaçu e<br />
Av. Pres. Getúlio Vargas<br />
Av. Sete <strong>de</strong> Setembro, entre R. Cel.<br />
Dulcídio e R. Alf. Ângelo Sampaio<br />
Setor Estrutural 67º SO-NE<br />
Setor Estrutural 40º SO-NE<br />
Setor Estrutural 40º SO-NE<br />
Setor Estrutural 182º N-S<br />
Setor Estrutural 67º SO-NE<br />
Quadro 3.2 - Pontos i<strong>de</strong>ntificados no levantamento prévio.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
As ruas foram percorri<strong>da</strong>s, localizando-se os pontos previamente i<strong>de</strong>ntificados e<br />
à busca <strong>de</strong> novos potenciais pontos <strong>de</strong> interesse, que não haviam sido i<strong>de</strong>ntificados <strong>nas</strong><br />
imagens <strong>de</strong> satélite.
91<br />
Mapa 3.1 - Localização dos pontos P1 a P8.<br />
Fonte: autoria própria.
92<br />
Figura 3.12 - Ponto P3, Rua Dep. Heitor Alencar Furtado (Ecoville).<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Figura 3.13 - Ponto P8, Av. Sete <strong>de</strong> Setembro.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Desses oito candi<strong>da</strong>tos, foram selecionados dois pontos para mo<strong>de</strong>lagem e<br />
monitoramento. O P8, na Aveni<strong>da</strong> Sete <strong>de</strong> Setembro, está em uma área <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>,<br />
em meio a torres <strong>da</strong> tipologia Massa, sem afastamento lateral ou com afastamento<br />
mínimo. O P3, na região do Ecoville, localiza-se em um dos trechos mais consoli<strong>da</strong>dos do<br />
bairro, em uma área que po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong> representativa <strong>da</strong> ocupação proposta.<br />
Com azimutes <strong>de</strong> 67º (Av. Sete <strong>de</strong> Setembro) e 106º (R. Dep. Heitor Alencar<br />
Furtado, no trecho <strong>de</strong> interesse), as ruas seleciona<strong>da</strong>s apresentam <strong>de</strong>flexões <strong>de</strong> 23º e 16º,
93<br />
respectivamente, em relação ao eixo Leste-Oeste. Para esse estudo, foi adotado como<br />
padrão o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> 140x120 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s, com malha <strong>de</strong> 6x6 m, resultando em<br />
uma área <strong>de</strong> 840x720 m. Na dimensão vertical, a malha é composta por 20 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s com<br />
altura <strong>de</strong> 10 m. Conforme orientações <strong>de</strong> Sad <strong>de</strong> Assis (2010), a malha <strong>de</strong> aninhamento é<br />
composta por 15 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s em ca<strong>da</strong> lado do mo<strong>de</strong>lo, e a condição <strong>da</strong> bor<strong>da</strong>s laterais foi<br />
configura<strong>da</strong> como cíclica.<br />
3.4.1 Ponto P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro<br />
Um retângulo com as dimensões do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo foi sobreposto à planta<br />
ca<strong>da</strong>stral, rotaciona<strong>da</strong> <strong>de</strong> maneira a dispor o eixo <strong>da</strong> Av. Sete <strong>de</strong> Setembro na horizontal.<br />
Foram então gera<strong>da</strong>s a planta <strong>de</strong> situação (na escala <strong>de</strong> 1:5.000) e quatro plantas <strong>de</strong><br />
levantamento na escala <strong>de</strong> 1:2.000.<br />
A área do levantamento esten<strong>de</strong>-se <strong>da</strong> R. Silveira Peixoto até a R. Des. Motta, no<br />
sentido longitudinal (aproxima<strong>da</strong>mente Leste-Oeste), e <strong>da</strong> Av. do Batel à Av. Iguaçu, no<br />
sentido transversal, totalizando 26 quadras (Figura 3.14). O levantamento visual foi<br />
realizado entre os dias 18 e 21 <strong>de</strong> janeiro <strong>de</strong> 2010. Consultou-se o Google Earth para<br />
dirimir eventuais dúvi<strong>da</strong>s sobre a disposição e forma <strong>da</strong>s edificações.<br />
Figura 3.14 – P8: Planta <strong>de</strong> situação.<br />
Fonte: autoria própria.
94<br />
Foram percebi<strong>da</strong>s poucas alterações no parcelamento do solo em relação à planta<br />
ca<strong>da</strong>stral do ano 2000. O escalonamento entre o Setor Estrutural e as áreas ZR-4 lin<strong>de</strong>iras<br />
é claramente visível. A topografia <strong>da</strong> área não é particularmente aci<strong>de</strong>nta<strong>da</strong>: no sentido<br />
transversal, a cota eleva-se em direção à Av. Sete <strong>de</strong> Setembro, a partir <strong>da</strong>s aveni<strong>da</strong>s<br />
Iguaçu e do Batel.<br />
As galerias do Plano Massa foram mo<strong>de</strong>la<strong>da</strong>s com 3m <strong>de</strong> altura livre, e a<br />
sobreloja com 6m <strong>de</strong> altura total. Teve-se o cui<strong>da</strong>do <strong>de</strong> reproduzir os recuos <strong>da</strong>s<br />
edificações, incluindo-se as áreas grama<strong>da</strong>s ou pavimenta<strong>da</strong>s nos lotes conforme pô<strong>de</strong> ser<br />
observado <strong>nas</strong> imagens <strong>de</strong> satélite. Foi utiliza<strong>da</strong> a classe para grama e para as<br />
massas <strong>de</strong> árvores. Não foi incluí<strong>da</strong>, no mo<strong>de</strong>lo, a arborização <strong>da</strong>s ruas.<br />
3.4.2 Ponto P3 – Ecoville<br />
Um retângulo com as dimensões do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo foi sobreposto à planta<br />
ca<strong>da</strong>stral, rotaciona<strong>da</strong> <strong>de</strong> maneira a dispor o eixo <strong>da</strong> R. Dep. Heitor Alencar Furtado na<br />
horizontal. Foram então gera<strong>da</strong>s a planta <strong>de</strong> situação (na escala <strong>de</strong> 1:5.000) e quatro<br />
plantas <strong>de</strong> levantamento na escala <strong>de</strong> 1:2.000.<br />
A área do levantamento esten<strong>de</strong>-se <strong>da</strong> R. Francisco Juglair até a R. Paulo Gorksi,<br />
no sentido longitudinal (aproxima<strong>da</strong>mente Leste-Oeste), e <strong>da</strong> R. Ignacio Barvick à R.<br />
Domingos Imbronizio, no sentido transversal, abrangendo 11 quadras (Figura 3.15). O<br />
levantamento visual foi feito entre os dias 28 e 31 <strong>de</strong> janeiro <strong>de</strong> 2010.<br />
A morfologia do Ecoville difere dos Setores Estruturais em vários aspectos: o<br />
traçado do sistema trinário a<strong>da</strong>pta-se ao contorno do terreno, <strong>de</strong>screvendo curvas e<br />
alternando subi<strong>da</strong>s e <strong>de</strong>sci<strong>da</strong>s; as quadras têm gran<strong>de</strong>s dimensões; e o terreno é<br />
nota<strong>da</strong>mente aci<strong>de</strong>ntado. A área foi mo<strong>de</strong>la<strong>da</strong> como sendo plana, pois a versão corrente<br />
do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met não permite a mo<strong>de</strong>lagem do terreno.
95<br />
Figura 3.15 - P3: Planta <strong>de</strong> situação.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
O parcelamento do solo, <strong>nas</strong> quadras lin<strong>de</strong>iras à via central, encontra-se<br />
significativamente alterado em relação aos <strong>de</strong>senhos do ano 2000 – as diferenças são tão<br />
significativas que se fez necessária a sobreposição <strong>da</strong> planta ca<strong>da</strong>stral a um mosaico <strong>de</strong><br />
imagens <strong>de</strong> satélite no momento <strong>da</strong> mo<strong>de</strong>lagem. Percebe-se a tendência <strong>de</strong> verticalização<br />
<strong>da</strong>s quadras exter<strong>nas</strong> ao Setor Especial, que começam a receber edifícios <strong>de</strong> uso<br />
resi<strong>de</strong>ncial com cerca <strong>de</strong> sete pavimentos, mas a maioria dos lotes ain<strong>da</strong> é ocupa<strong>da</strong> por<br />
casas <strong>de</strong> um ou dois pavimentos e pequenos estabelecimentos comerciais, entremea<strong>da</strong>s<br />
por bosques <strong>de</strong> mata nativa e instalações esportivas.<br />
Adotou-se 3m como padrão <strong>de</strong> distância piso a piso (altura do pavimento).<br />
Teve-se o cui<strong>da</strong>do <strong>de</strong> reproduzir os recuos <strong>da</strong>s edificações, incluindo-se as áreas grama<strong>da</strong>s<br />
ou pavimenta<strong>da</strong>s nos lotes conforme pô<strong>de</strong> ser observado <strong>nas</strong> fotos <strong>de</strong> satélite, e as áreas <strong>de</strong><br />
bosques, jardinetes e canteiros. Foi utiliza<strong>da</strong> a classe para grama e para as<br />
massas <strong>de</strong> árvores. Não se incluiu, no mo<strong>de</strong>lo, a arborização <strong>da</strong>s ruas.
96<br />
3.5 INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS PARA O<br />
MONITORAMENTO EM CAMPO<br />
O mo<strong>de</strong>lo foi calibrado por meio <strong>da</strong> comparação entre veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento<br />
médias medi<strong>da</strong>s em campo e aquelas previstas <strong>nas</strong> simulações. Medições foram feitas em<br />
pontos localizados <strong>de</strong>ntro dos cânions urbanos estu<strong>da</strong>dos. Enquanto os procedimentos e<br />
especificações para medição <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos climáticos, padronizados pela WMO, visam à<br />
obtenção <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos comparáveis, registrados em condições as mais semelhantes possível,<br />
quando se estu<strong>da</strong>m contextos urbanos as especificações-padrão <strong>da</strong> WMO – que se<br />
aplicam essencialmente a contextos rurais – po<strong>de</strong>m não ser viáveis (OKE 2006); em<br />
contextos urbanos, o fluxo <strong>de</strong> vento é afetado pelas obstruções gera<strong>da</strong>s pelos edifícios e<br />
vegetação, além <strong>da</strong>s diferentes coberturas <strong>de</strong> solo.<br />
Foi realiza<strong>da</strong> uma campanha <strong>de</strong> medição, com início em <strong>de</strong>zembro <strong>de</strong> 2009 e fim<br />
em abril <strong>de</strong> 2010. O Quadro 3.3 traz a especificação resumi<strong>da</strong> dos instrumentos <strong>de</strong><br />
medição, enquanto o Quadro 3.4 resume composição <strong>de</strong> equipamentos escolhi<strong>da</strong> e as<br />
alturas <strong>de</strong> montagem <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> sensor, e o Quadro 3.5 resume as missões <strong>de</strong> trabalho <strong>de</strong><br />
campo.
97<br />
Fotografia<br />
Descrição<br />
Estação meteorológica HOBO H21-001<br />
- Datalogger para uso em ambientes externos<br />
- Operação com pilhas tamanho AA<br />
- Capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> para conexão <strong>de</strong> até 10 sensores<br />
- Interface RS-232 para conexão com computador<br />
Sensor <strong>de</strong> temperatura do ar e umi<strong>da</strong><strong>de</strong> (S-THB-<br />
M002)<br />
- Intervalo <strong>de</strong> medição: -40 a 75 ºC (Ta) e 0 a<br />
100% (UR)<br />
- Precisão: 0,2 ºC (Ta) e ±2,5% (UR)<br />
- Resolução: 0,02 ºC (Ta) e 0,1% (UR)<br />
- Utilizado com proteção contra radiação solar<br />
Piranômetro <strong>de</strong> silício (S-LIB-M003)<br />
Para medição <strong>da</strong> radiação solar na faixa espectral<br />
<strong>de</strong> 300 a 1100 nm.<br />
- Intervalo <strong>de</strong> medição: 0 a 1280 W.m -2<br />
- Precisão: ±10 W.m -2 ou ±5%<br />
Sensor <strong>de</strong> direção e veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento (S-WCA-<br />
M003)<br />
Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento:<br />
- Intervalo <strong>de</strong> medição: 0 a 44 m.s -1<br />
- Precisão:<br />
± 0,5 m.s -1<br />
± 3% (na faixa <strong>de</strong> 17-30 m.s -1 )<br />
±4% (na faixa <strong>de</strong> 30-44 m.s -1 )<br />
- Resolução: 0,19 m.s -1<br />
Direção do vento:<br />
- Intervalo <strong>de</strong> medição: 0 a 358º<br />
- Precisão: ±5º<br />
- Resolução: 1,4º<br />
Quadro 3.3 - Instrumentos e equipamentos utilizados para medição <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos climáticos.<br />
Fonte: A<strong>da</strong>ptado <strong>de</strong> Onset (2010).
98<br />
Datalogger<br />
Sensor <strong>de</strong> TUR<br />
Piranômetro<br />
Anemômetro<br />
Estrutura<br />
300cm 500cm 200cm 300cm 500cm<br />
X X X X X X Customiza<strong>da</strong><br />
Quadro 3.4 - Resumo <strong>da</strong>s configurações para medição em campo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Número Ponto Data Hora <strong>de</strong> início Hora <strong>de</strong> fim<br />
1 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro 06.<strong>de</strong>z.2009 14h11min 18h00min<br />
2 P3 – Ecoville 11.<strong>de</strong>z.2009 14h15min 18h00min<br />
3 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro 21.abr.2010 9h00min 15h00min<br />
4 P3 - Ecoville 28.abr.2010 9h00min 15h00min<br />
Quadro 3.5 - Resumo <strong>da</strong>s missões <strong>de</strong> medição.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Optou-se por montar uma plataforma basea<strong>da</strong> em um veículo tipo picape, <strong>de</strong><br />
maneira a aliar a mobili<strong>da</strong><strong>de</strong> e rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> montagem à estabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do equipamento, uma<br />
vez montado.<br />
Tentativas <strong>de</strong> montar o anemômetro a 10 m <strong>de</strong> altura não se mostraram viáveis<br />
tecnicamente. Uma solução intermediária foi adota<strong>da</strong>, com medição a 3 e a 5m acima do<br />
solo. Foram utilizados dois anemômetros <strong>de</strong> copos (montados a 3m e a 5m do solo), dois<br />
termohigrômetros (montados a 3m e a 5m do solo) e um piranômetro <strong>de</strong> silício montado<br />
a 2m do solo.<br />
Os componentes <strong>da</strong> estação meteorológica foram combinados com elementos<br />
especialmente fabricados. Um assoalho em compensado e ma<strong>de</strong>ira foi produzido, com<br />
1,10m <strong>de</strong> largura e 1,00m <strong>de</strong> comprimento. Furos foram feitos para a fixação <strong>de</strong> parafusos<br />
e um conjunto <strong>de</strong> porca e contra-porca permitem a fixação e nivelamento do tripé <strong>da</strong><br />
estação meteorológica (Figura 3.16).
99<br />
Um conjunto <strong>de</strong> mastros em tubo <strong>de</strong> chapa <strong>de</strong> aço galvanizado foi<br />
confeccionado; furações nesses mastros permitem a montagem dos anemômetros em<br />
alturas diferentes, a intervalos <strong>de</strong> 1 m. Um sistema <strong>de</strong> atirantamento fixa os mastros à<br />
carroceria do veículo e proporciona maior estabili<strong>da</strong><strong>de</strong>. Os <strong>de</strong>mais componentes –<br />
<strong>da</strong>talogger, termohigrômetros e piranômetro – fixam-se diretamente aos mastros.<br />
Extensões foram confecciona<strong>da</strong>s para a conexão dos sensores ao <strong>da</strong>talogger, em<br />
cabo telefônico <strong>de</strong> 6 <strong>vias</strong> com conectores tipo RJ-11. Testes em laboratório mostraram<br />
que o comprimento adicional dos cabos não afetou os valores registrados no <strong>da</strong>talogger.<br />
Optou-se pela programação <strong>da</strong> estação meteorológica in loco. Para tanto,<br />
utilizou-se um computador portátil com sistema operacional Windows XP e o software<br />
HOBOWare Pro. O computador foi conectado à estação usando-se um cabo a<strong>da</strong>ptador<br />
USB-Serial (RS-232).<br />
Foi selecionado um único ponto <strong>de</strong> medição, ao longo <strong>da</strong> via central e o mais<br />
próximo possível do centro do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo (Figura 3.17). Durante a montagem <strong>da</strong><br />
estação em campo, foi utilizado um nível <strong>de</strong> cantoneira para verificar o prumo do mastro,<br />
ajustado regulando-se os parafusos <strong>de</strong> fixação do tripé ao assoalho. A Tabela 3.5 resume<br />
as condições <strong>de</strong> contorno <strong>da</strong>s medições (mínimas <strong>da</strong>s médias e máximas <strong>da</strong>s médias dos<br />
parâmetros monitorados em campo).<br />
Tabela 3.5 - Condições <strong>de</strong> contorno <strong>da</strong>s medições nos pontos P8 e P3.<br />
P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro<br />
Parâmetro Mínimo Data Hora Máximo Data Hora<br />
Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento<br />
(m.s -1 )<br />
0,8 21/04/2010 10h00min 1,4 06/12/2009 15h00min<br />
Temperatura do ar (ºC) 24,3 21/04/2010 10h00min 27,5 21/04/2010 14h00min<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa (%) 49,5 21/04/2010 15h00min 66,1 21/04/2010 10h00min<br />
Radiação solar (W.m -2 ) 158,9 21/04/2010 14h00min 499,2 21/04/2010 10h00min<br />
P3 – Ecoville<br />
Parâmetro Mínimo Data Hora Máximo Data Hora<br />
Veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento<br />
(m.s -1 )<br />
0,7 11/12/2009 14h59min 1,7 11/12/2009 17h59min<br />
Temperatura do ar (ºC) 16,6 28/04/2010 10h00min 26,6 11/12/2009 15h59min<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong> relativa (%) 61,8 11/12/2009 16h59min 83,4 28/04/2010 10h00min<br />
Radiação solar (W.m -2 ) 118,1 11/12/2009 17h59min 428,6 28/04/2010 12h00min<br />
Fonte: organizado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em INMET (2011)
100<br />
Figura 3.16 – Estação meterorológica (a) e (b) Confecção do assoalho (c) e (d) Fixação do tripé e mastro<br />
(e) Detalhe do sistema <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong> altura do tripé (f) Estrutura <strong>da</strong> estação monta<strong>da</strong> no veículo.<br />
Fonte: autoria própria.
101<br />
Figura 3.17 - Estação meteorológica em campo (a) e (b) P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro (c) e (d) P3 – Ecoville.<br />
Fonte: autoria própria.
102<br />
3.6 CALIBRAÇÃO DO MODELO<br />
A calibração do mo<strong>de</strong>lo – comparação entre os <strong>da</strong>dos medidos em campo e<br />
<strong>da</strong>dos previstos pelo programa – foi consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong> uma etapa crítica do fluxo <strong>de</strong> trabalho. A<br />
simulação dos cenários somente foi feita após a obtenção <strong>de</strong> resultados satisfatórios <strong>de</strong><br />
calibração – boa convergência entre os valores previstos e os medidos.<br />
Para avaliar a precisão dos mo<strong>de</strong>los <strong>da</strong>s áreas <strong>de</strong> interesse, foi analisa<strong>da</strong> a<br />
convergência entre as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento previstas pelo mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e aquelas<br />
medi<strong>da</strong>s em campo. As veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s médias <strong>de</strong> vento a 3 m e 5 m <strong>de</strong> altura foram<br />
seleciona<strong>da</strong>s como variáveis <strong>de</strong> interesse 18 . Devido à natureza turbulenta do fluxo <strong>de</strong><br />
vento <strong>de</strong>ntro <strong>da</strong> subcama<strong>da</strong> <strong>de</strong> rugosi<strong>da</strong><strong>de</strong>, a direção do vento nesta altura foi ignora<strong>da</strong><br />
pois, segundo o mo<strong>de</strong>lo proposto por Oke (1978) a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento (ū) é a<br />
variável mais importante para a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em áreas urba<strong>nas</strong>.<br />
A comparação entre os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> concentração dos <strong>poluentes</strong> medidos e<br />
previstos seria muito proveitosa – tanto para a calibração do mo<strong>de</strong>lo quanto para a<br />
análise dos resultados. Infelizmente, no momento <strong>de</strong> realização <strong>de</strong>ste estudo, não se<br />
dispunha <strong>de</strong> acesso a equipamentos para medição <strong>de</strong> concentração <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong><br />
interesse.<br />
Para a calibração, receptores virtuais foram incorporados ao mo<strong>de</strong>lo em locais<br />
correspon<strong>de</strong>ntes aos pontos <strong>de</strong> medição. Os parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> (arquivo .CF) foram<br />
configurados <strong>de</strong> maneira a correspon<strong>de</strong>r com os <strong>da</strong>dos registrados pelo INMET e<br />
UWYO, sendo executa<strong>da</strong>s ro<strong>da</strong><strong>da</strong>s sucessivas <strong>de</strong> simulação, uma para ca<strong>da</strong> hora<br />
monitora<strong>da</strong> em campo. A veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> do vento prevista na altura <strong>de</strong> interesse em ca<strong>da</strong><br />
receptor no final <strong>da</strong> hora simula<strong>da</strong> foi então compara<strong>da</strong> com a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média medi<strong>da</strong><br />
no período correspon<strong>de</strong>nte. Foi <strong>de</strong>termina<strong>da</strong> a média dos módulos <strong>da</strong>s diferenças entre as<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s medi<strong>da</strong>s e previstas, e esse valor foi comparado com os limites <strong>de</strong> precisão<br />
dos anemômetros utilizados. Nos casos em que a convergência entre <strong>da</strong>dos medidos e<br />
previstos não foi satisfatória, buscou-se na literatura uma rotina <strong>de</strong> ajuste <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> vento a 10 m <strong>de</strong> altura.<br />
18<br />
Entre outros estudos, os trabalhos <strong>de</strong> Spangenberg et al (2008) e Hedquist et al (2009) apresentam<br />
comparações entre os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> temperatura do ar previstos pelo mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e medidos em campo.
103<br />
Apesar dos bons resultados obtidos nessa etapa, <strong>de</strong>vem ser feitas duas ressalvas:<br />
(1) por se tratar <strong>de</strong> uma tentativa <strong>de</strong> vincular <strong>da</strong>dos <strong>da</strong> estação meteorológica padrão –<br />
em um contexto semelhante ao rural – com <strong>da</strong>dos medidos <strong>de</strong>ntro dos cânions em áreas<br />
urba<strong>nas</strong> consoli<strong>da</strong><strong>da</strong>s, fez-se necessário assumir que a direção do vento <strong>nas</strong> áreas<br />
monitora<strong>da</strong>s é igual à registra<strong>da</strong> no Centro Politécnico, ignorando quaisquer efeitos em<br />
mesoescala <strong>da</strong>s estruturas urba<strong>nas</strong> e (2) a faixa <strong>de</strong> precisão dos anemômetros (±0,50 m.s -1 )<br />
é relativamente gran<strong>de</strong> em comparação às veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s in loco (que<br />
variaram entre 0,46 e 1,66 m.s -1 ).<br />
3.6.1 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro<br />
A Tabela 3.6 resume os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo, as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento<br />
medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 m e 5 m e as diferenças entre os valores medidos e preditos. O<br />
erro médio encontrado (módulo <strong>da</strong> diferença entre os valores <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento<br />
média – ū – medidos e preditos pelo mo<strong>de</strong>lo) foi 0,23 m.s -1 , <strong>de</strong>ntro <strong>da</strong> faixa <strong>de</strong> precisão<br />
dos instrumentos empregados <strong>nas</strong> medições; esse resultado foi consi<strong>de</strong>rado satisfatório e<br />
não foram feitos ajustes nos <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>.
104<br />
Tabela 3.6 – P8: Parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e comparação<br />
entre veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 e 5 m (etapa <strong>de</strong> calibração).<br />
Ponto Data Hora UR<br />
(%)<br />
Temperatura<br />
inicial <strong>da</strong><br />
atmosfera (K)<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
específica<br />
(g/kg)<br />
ū @ 10m<br />
(INMET)<br />
Az<br />
ū<br />
(medi<strong>da</strong>)<br />
ū<br />
(prevista)<br />
P8 06.12.09 15h00 58 295,7 2,09 1,70 148º 1,35** 0,58** 0,77<br />
P8 06.12.09 16h00 59 295,7 2,09 1,80 119º 1,22** 1,00** 0,22<br />
P8 06.12.09 17h00 61 295,7 2,09 2,30 75º 1,17** 1,36** 0,19<br />
P8 06.12.09 18h00 68 295,7 2,09 2,30 83º 1,26** 1,43** 0,17<br />
P8 06.12.09 15h00 58 295,7 2,09 1,70 148º 1,45† 0,58† 0,87<br />
P8 06.12.09 16h00 59 295,7 2,09 1,80 119º 1,29† 1,00† 0,29<br />
P8 06.12.09 17h00 61 295,7 2,09 2,30 75º 1,29† 1,37† 0,08<br />
P8 06.12.09 18h00 68 295,7 2,09 2,30 83º 1,38† 1,43† 0,05<br />
P8 21.04.10 10h00 56 292,9 7,56 2,60 309º 0,82** 1,04** 0,22<br />
P8 21.04.10 11h00 50 292,9 7,56 3,30 316º 1,00** 1,12** 0,12<br />
P8 21.04.10 12h00 50 292,9 7,56 3,30 319º 1,13** 1,04** 0,09<br />
P8 21.04.10 13h00 50 292,9 7,56 3,00 305º 1,27** 1,24** 0,03<br />
P8 21.04.10 14h00 45 292,9 7,56 3,20 286º 1,31** 1,64** 0,33<br />
P8 21.04.10 15h00 48 292,9 7,56 2,60 305º 1,31** 1,11** 0,20<br />
P8 21.04.10 10h00 56 292,9 7,56 2,60 309º 0,85† 1,04† 0,19<br />
P8 21.04.10 11h00 50 292,9 7,56 3,30 316º 0,96† 1,12† 0,16<br />
P8 21.04.10 12h00 50 292,9 7,56 3,30 319º 1,07† 1,04† 0,03<br />
P8 21.04.10 13h00 50 292,9 7,56 3,00 305º 1,29† 1,24† 0,05<br />
P8 21.04.10 14h00 45 292,9 7,56 3,20 286º 1,29† 1,65† 0,36<br />
P8 21.04.10 15h00 48 292,9 7,56 2,60 305º 1,27† 1,11† 0,16<br />
**Altura <strong>de</strong> 3 m<br />
†Altura <strong>de</strong> 5 m<br />
Fonte: Organizado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em INMET (2011)<br />
3.6.2 P3 – Ecoville<br />
Ao se utilizar como entra<strong>da</strong> os valores <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento forneci<strong>da</strong>s<br />
pelo INMET, percebeu-se que os valores previstos <strong>de</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento a 3m e a 5m<br />
estavam superestimados. A Equação 2.3 foi então emprega<strong>da</strong> para o ajuste dos valores <strong>de</strong><br />
entra<strong>da</strong>, com os valores <strong>de</strong> K = 0,35 e a = 0,25, resultando em um coeficiente <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong><br />
0,6224; as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s médias <strong>de</strong> vento registra<strong>da</strong>s na estação do INMET foram então<br />
multiplica<strong>da</strong>s por esse coeficiente. A Tabela 3.7 resume os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo,<br />
as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 m e 5 m e as diferenças entre os valores<br />
medidos e preditos.<br />
|∆ū|
105<br />
Após o ajuste, o erro médio encontrado (módulo <strong>da</strong> diferença entre os valores <strong>da</strong><br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento média – ū – medidos e preditos pelo mo<strong>de</strong>lo) foi 0,28 m.s -1 , <strong>de</strong>ntro <strong>da</strong><br />
faixa <strong>de</strong> precisão dos instrumentos empregados <strong>nas</strong> medições.<br />
Tabela 3.7 – P3: Parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> no mo<strong>de</strong>lo ENVI-met e comparação entre veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento<br />
medi<strong>da</strong>s e previstas a 3 e 5 m (etapa <strong>de</strong> calibração).<br />
Ponto Data Hora UR<br />
(%)<br />
Temperatura<br />
inicial <strong>da</strong><br />
atmosfera (K)<br />
Umi<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
específica<br />
(g/kg)<br />
ū* @ 10m<br />
(INMET)<br />
Az<br />
ū<br />
(medi<strong>da</strong>)<br />
ū<br />
(prevista)<br />
|∆ū|<br />
P3 11.12.09 15h00 66 294,2 7,20 1,37 38º 0,46**<br />
P3 11.12.09 16h00 71 294,2 7,20 1,62 80º 1,19**<br />
P3 11.12.09 17h00 70 294,2 7,20 2,30 68º 1,59**<br />
P3 11.12.09 18h00 83 294,2 7,20 2,37 87º 1,17**<br />
P3 11.12.09 15h00 66 294,2 7,20 1,37 38º 0,51†<br />
P3 11.12.09 16h00 71 294,2 7,20 1,62 80º 1,23†<br />
P3 11.12.09 17h00 70 294,2 7,20 2,30 68º 1,66†<br />
P3 11.12.09 18h00 83 294,2 7,20 2,37 87º 1,28†<br />
P3 28.04.10 10h00 80 291,0†† 0,18 1,37 78º 1,42**<br />
P3 28.04.10 11h00 81 291,0†† 0,18 0,87 89º 1,17**<br />
P3 28.04.10 12h00 80 291,0†† 0,18 1,68 75º 1,27**<br />
P3 28.04.10 13h00 73 291,0†† 0,18 1,43 73º 1,16**<br />
P3 28.04.10 14h00 67 291,0†† 0,18 1,43 63º 1,18**<br />
P3 28.04.10 15h00 75 291,0†† 0,18 2,05 66º 0,97**<br />
P3 28.04.10 10h00 80 291,0†† 0,18 1,37 78º 1,63†<br />
P3 28.04.10 11h00 81 291,0†† 0,18 0,87 89º 1,33†<br />
P3 28.04.10 12h00 80 291,0†† 0,18 1,68 75º 1,39†<br />
P3 28.04.10 13h00 73 291,0†† 0,18 1,43 73º 1,38†<br />
P3 28.04.10 14h00 67 291,0†† 0,18 1,43 63º 1,35†<br />
P3 28.04.10 15h00 75 291,0†† 0,18 2,05 66º 1,08†<br />
*Ajustados mediante Equação 2.4<br />
**Altura <strong>de</strong> 3 m<br />
†Altura <strong>de</strong> 5 m<br />
††Estação sem <strong>da</strong>dos entre as 2h e 12h UTC; média dos <strong>da</strong>dos disponíveis<br />
Fonte: Organizado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em INMET (2011)<br />
1,10** 0,32<br />
0,73** 0,44<br />
1,30** 0,03<br />
1,09** 0,07<br />
1,58† 0,40<br />
1,45† 0,48<br />
1,11† 0,52<br />
0,73† 0,60<br />
1,31** 0,08<br />
1,10** 0,28<br />
1,60** 0,25<br />
1,47** 0,39<br />
0,62** 0,16<br />
1,17** 0,02<br />
1,39† 0,20<br />
1,65† 0,48<br />
0,63† 0,12<br />
1,19† 0,04<br />
1,41† 0,25<br />
1,69† 0,41
106<br />
3.7 INVENTÁRIO DE TRÁFEGO<br />
A última etapa do trabalho <strong>de</strong> campo consiste na contagem <strong>de</strong> tráfego com os<br />
objetivos <strong>de</strong> quantificação (<strong>de</strong>terminação do volume “nominal” <strong>de</strong> tráfego) e<br />
caracterização <strong>da</strong> frota (proporções entre as diferentes categorias <strong>de</strong> veículos).<br />
Foi <strong>de</strong>senvolvido um método indireto <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminação do perfil diário <strong>de</strong><br />
tráfego, a partir <strong>de</strong> contagens <strong>de</strong> tráfego e <strong>da</strong>dos históricos <strong>de</strong> pressão sonora, coletados<br />
anteriormente e apresentados em Bortoli (2002). Para a conversão <strong>de</strong> níveis <strong>de</strong> ruído em<br />
volumes <strong>de</strong> tráfego (em veículos/hora), foi utilizado o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Calixto (2002) para<br />
previsão <strong>de</strong> ruído <strong>de</strong> tráfego (Equação 3.1):<br />
L eq<br />
= 7.7⋅ log[I⋅ (1+ 0.095⋅ VP)] + 43<br />
Sendo L eq o nível <strong>de</strong> ruído equivalente, I a intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego (em<br />
veículos/hora), e VP a porcentagem <strong>de</strong> veículos pesados. Com o uso <strong>de</strong>ssa equação, um<br />
€<br />
padrão horário <strong>de</strong> tráfego e um fator <strong>de</strong> ajuste horário <strong>de</strong> emissões pu<strong>de</strong>ram ser<br />
estimados.<br />
Para tanto, são feitas contagens <strong>de</strong> tráfego nos horários consi<strong>de</strong>rados <strong>de</strong> máximo<br />
movimento, segundo os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> pressão sonora (BORTOLI, 2002). Tipicamente, as<br />
contagens foram feitas entre as 17h e 19h em dias <strong>de</strong> semana. De acordo com orientações<br />
do DER, as contagens foram feitas em períodos <strong>de</strong> quinze minutos e os resultados foram<br />
extrapolados para uma hora. As contagens foram feitas visualmente, com o auxílio <strong>de</strong><br />
contadores estatísticos (Figura 3.18), e os resultados foram anotados em uma ca<strong>de</strong>rneta<br />
<strong>de</strong> campo como a reproduzi<strong>da</strong> no Apêndice B.<br />
(3.1)
107<br />
Figura 3.18 - Contadores estatísticos.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Para a caracterização <strong>da</strong> frota foram consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong>s quatro categorias <strong>de</strong> veículos,<br />
resumi<strong>da</strong>s na Quadro 3.6: motocicletas, veículos leves, veículos leves a diesel e veículos<br />
pesados. Em ca<strong>da</strong> período <strong>de</strong> contagem, foram contabilizados os veículos leves ao mesmo<br />
tempo que se contava o volume <strong>de</strong> veículos <strong>de</strong> outra categoria.<br />
Categoria Símbolo Descrição<br />
Motocicletas M Motocicletas <strong>de</strong> qualquer porte<br />
Veículos Leves VL Carros <strong>de</strong> passeio em geral, picapes a gasolina<br />
Veículos Leves a Diesel VLD Furgões, picapes a diesel e outros utilitários<br />
Veículos Pesados VP Caminhões e ônibus <strong>de</strong> qualquer porte<br />
Quadro 3.6 - Categorias <strong>de</strong> veículos para fins <strong>de</strong> caracterização <strong>da</strong> frota.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Empregando as Equações 3.2 a 3.5 calculam-se os volumes <strong>de</strong> tráfego (I) para<br />
ca<strong>da</strong> categoria, a partir <strong>da</strong> média do volume <strong>de</strong> tráfego <strong>de</strong> veículos leves (VL geral ) e <strong>da</strong>s<br />
médias <strong>da</strong>s razões entre o volume <strong>de</strong> tráfego <strong>de</strong> motocicletas (M), veículos leves a diesel<br />
(VLD) e veículos pesados (VP) e o volume <strong>de</strong> veículos leves (VL). Os valores <strong>de</strong> I VL , I M ,<br />
I VLD e I VP são então inseridos na Equação 3.6 para o cálculo <strong>da</strong>s taxas <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong><br />
poluente, e a porcentagem <strong>de</strong> veículos pesados é inseri<strong>da</strong> na Equação 3.1 para a<br />
<strong>de</strong>terminação do perfil horário <strong>de</strong> tráfego.
108<br />
I VL<br />
= V L geral<br />
⋅ 4<br />
I M<br />
= V L geral<br />
⋅<br />
M<br />
V L M<br />
⋅ 4<br />
I VLD<br />
= V L geral<br />
⋅ V L D<br />
V L VLD<br />
⋅ 4<br />
I VP<br />
= V L geral<br />
⋅<br />
V P<br />
V L VP<br />
⋅ 4<br />
(3.2)<br />
(3.3)<br />
(3.4)<br />
(3.5)<br />
Sendo: V L geral<br />
– fluxo médio <strong>de</strong> veículos leves, consi<strong>de</strong>rando to<strong>da</strong>s os períodos<br />
€<br />
<strong>de</strong> contagem; M – fluxo médio <strong>de</strong> motocicletas; V L M<br />
– fluxo médio <strong>de</strong> veículos leves no<br />
período <strong>de</strong> contagem correspon<strong>de</strong>nte àquele <strong>de</strong> contagem do fluxo <strong>de</strong> motocicletas; V L D<br />
€<br />
– fluxo<br />
€<br />
médio <strong>de</strong> veículos leves a diesel; V L<br />
€<br />
VLD<br />
- fluxo médio <strong>de</strong> veículos leves no período<br />
<strong>de</strong> contagem correspon<strong>de</strong>nte àquele <strong>de</strong> contagem do fluxo <strong>de</strong> veículos leves<br />
€<br />
a diesel; V P<br />
– fluxo médio <strong>de</strong> veículos pesados; V L<br />
€<br />
VP<br />
– fluxo médio <strong>de</strong> veículos leves no período <strong>de</strong><br />
contagem correspon<strong>de</strong>ntes àquele <strong>de</strong> contagem do fluxo <strong>de</strong> veículos pesados<br />
€<br />
(todos os<br />
valores em veículos.h -1 ).<br />
€<br />
Uma vez que o mo<strong>de</strong>lo ENVI-met admite somente um valor para a taxa <strong>de</strong><br />
emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>, adota-se um valor único <strong>de</strong> volume <strong>de</strong> tráfego para todo o domínio<br />
<strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo. Essa é uma limitação intrínseca à ferramenta, que po<strong>de</strong> ser parcialmente<br />
contorna<strong>da</strong> pelo cálculo do volume <strong>de</strong> tráfego (e consequentemente, <strong>da</strong> taxa <strong>de</strong> emissão<br />
<strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>) por faixa <strong>de</strong> rolagem. Para as simulações, foram utiliza<strong>da</strong>s fontes lineares<br />
com taxas <strong>de</strong> emissão expressas em mg.ms -1 . Essa taxa <strong>de</strong> emissão composta é a somatória<br />
<strong>da</strong>s taxas <strong>de</strong> emissão por veículo multiplica<strong>da</strong>s pelo volume <strong>de</strong> tráfego <strong>de</strong> ca<strong>da</strong> categoria<br />
<strong>de</strong> veículo, dividi<strong>da</strong> por 3600 para se obter a taxa <strong>de</strong> emissão por segundo, exigi<strong>da</strong> pelo<br />
mo<strong>de</strong>lo ENVI-met para fontes lineares (Equação 3.6).<br />
X comp = (I motocicletas . X motocicletas + I Leves . X leves + I LevesDiesel . X LevesDiesel + I Pesados . X pesados ) / 3600 (3.6)<br />
On<strong>de</strong> X comp – taxa <strong>de</strong> emissão composta para a substância <strong>de</strong> interesse (mg.m -1 s),<br />
I categoria – intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego por categoria <strong>de</strong> veículo (veículos.h -1 ), X categoria – valor <strong>de</strong><br />
emissão individual por veículo <strong>da</strong> categoria (mg.m -1 ). O valor <strong>de</strong> X comp representa a<br />
máxima taxa <strong>de</strong> emissões para <strong>de</strong>termina<strong>da</strong> rua ou conjunto <strong>de</strong> ruas, e varia conforme a<br />
capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s <strong>vias</strong>, a composição <strong>da</strong> frota e a intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> do tráfego na área <strong>de</strong> interesse.
109<br />
A Resolução CONAMA 297/2002 estabelece limites <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em<br />
g.km -1 (numericamente igual ao valor em mg.m -1 ) para os veículos leves e motocicletas.<br />
Supõe-se que esses valores se apliquem a veículos novos em condições <strong>de</strong> uso médio<br />
(combinado rodovia e urbano). Consi<strong>de</strong>rando condições <strong>de</strong> congestionamento e o<br />
próprio <strong>de</strong>sgaste do motor, assumiu-se um cenário <strong>de</strong> "pior caso", e foi adotado o limite<br />
superior <strong>da</strong> referi<strong>da</strong> Resolução, usando-se como referência os limites superiores <strong>da</strong> norma<br />
para o ano <strong>de</strong> 2003 19 (BRASIL, 2002).<br />
Quanto às taxas <strong>de</strong> emissão para veículos pesados, a Resolução CONAMA não<br />
estabelece relações entre emissões e distância percorri<strong>da</strong>, e sim limites <strong>de</strong> emissão por<br />
kWh <strong>de</strong> combustível consumido – um valor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>da</strong> potência do veículo, <strong>da</strong><br />
capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> calorífica do óleo diesel e <strong>da</strong> proporção <strong>de</strong> compostos <strong>de</strong> nitrogênio no<br />
combustível, o que dificulta a estimativa <strong>de</strong>ssa variável. Rabl (2002) estudou as emissões<br />
<strong>de</strong> substâncias <strong>de</strong> interesse para veículos pesados na Europa 20 . Adotaram-se os valores<br />
propostos por Rabl por entendê-los como uma síntese <strong>de</strong> todos esses fatores. A Tabela 3.8<br />
resume os valores adotados para as emissões <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong> interesse, para fins <strong>de</strong><br />
simulação.<br />
Tabela 3.8 - Valores adotados <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> por categoria <strong>de</strong> veículo.<br />
X (mg/m)<br />
Substância Motocicletas* Veículos Leves Veículos Leves a<br />
Diesel**<br />
Veículos<br />
Pesados***<br />
NO x 0,18 0,25 1,40 21,11<br />
CO 6,25 2,00 6,20 10,44<br />
PM10 - - 0,16 1,05<br />
*motores até 151cc (BRASIL 2002)<br />
** BRASIL 1993<br />
***RABL 2002<br />
FONTE: organizado pelo autor a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em Brasil (1993), Brasil (2002) e Rabl (2002).<br />
19<br />
Segundo o DETRAN-PR, a média <strong>de</strong> i<strong>da</strong><strong>de</strong> dos veículos registrados em Curitiba é <strong>de</strong> 10,49 anos<br />
(BERTOTTI, 2009).<br />
20<br />
Os valores publicados em Rabl (2002) são compatíveis com os limites brasileiros <strong>de</strong> emissões.
110<br />
3.7.1 P8 – Sete <strong>de</strong> Setembro<br />
A contagem <strong>de</strong> tráfego foi realiza<strong>da</strong> nos dias 4 e 5 <strong>de</strong> Março (quinta e sextafeira).<br />
Foram feitas contagens em períodos <strong>de</strong> quinze minutos, e o resultado extrapolado<br />
para uma hora. Para maior flexibili<strong>da</strong><strong>de</strong> na construção do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met, é feita a<br />
estimativa <strong>de</strong> tráfego por faixa. Na região do P8, a R. Alf. Ângelo Sampaio tem três faixas<br />
<strong>de</strong> rolagem, a Av. Silva Jardim, cinco, a Av. Viscon<strong>de</strong> <strong>de</strong> Guarapuava, seis. A Av. Sete <strong>de</strong><br />
Setembro conta com duas faixas exclusivas para os ônibus expressos, e ca<strong>da</strong> via lateral<br />
tem duas faixas. Durante a contagem, percebeu-se que são frequentes os<br />
estrangulamentos <strong>de</strong>vido ao tráfego <strong>de</strong> veículos maiores, manobras para estacionamento<br />
e outros fatores. No entanto, para o cálculo dos volumes <strong>de</strong> tráfego, manteve-se o número<br />
<strong>de</strong> seis faixas para essa aveni<strong>da</strong>.<br />
A proporção média <strong>de</strong> veículos pesados (VP), encontra<strong>da</strong> para o local, foi <strong>de</strong><br />
3,2%. Enquanto na Av. Sete <strong>de</strong> Setembro essa porcentagem é maior, 6,4%, <strong>nas</strong> outras <strong>vias</strong><br />
essa proporção fica em torno <strong>de</strong> 2%; adotou-se o valor médio para to<strong>da</strong>s as faixas. A<br />
Tabela 3.9 resume as estimativas <strong>de</strong> tráfego e a composição <strong>da</strong> frota para a área do P8 no<br />
horário <strong>de</strong> pico.<br />
Tabela 3.9 - P8: Volume <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota no horário <strong>de</strong> pico, por faixa.<br />
Categoria Volume (veículos.h -1 ) %<br />
Veículos leves (VL) 519,9 84,5<br />
Veículos leves a diesel (VLD) 15,6 2,5<br />
Veículos pesados (VP) 19,2 3,2<br />
Motocicletas (M) 60,3 9,8<br />
TOTAL 615,0 100,0<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Embora, à primeira vista, os valores <strong>de</strong> tráfego por faixa sejam pouco superiores<br />
àqueles encontrados para a região central, cumpre lembrar que as capaci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> do<br />
Setor Estrutural são maiores. No caso <strong>da</strong> Av. Viscon<strong>de</strong> <strong>de</strong> Guarapuava, com seis faixas <strong>de</strong><br />
rolagem, atinge-se o volume <strong>de</strong> 3.372 veículos/hora nos horários <strong>de</strong> maior movimento.<br />
Na última semana <strong>de</strong> março <strong>de</strong> 2010, a PMC eliminou as faixas <strong>de</strong><br />
estacionamento na Av. Viscon<strong>de</strong> <strong>de</strong> Guarapuava, aumentando a capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> via para
111<br />
seis pistas em to<strong>da</strong> a extensão do domínio do mo<strong>de</strong>lo. Para este estudo, será adota<strong>da</strong> a<br />
configuração <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> e os volumes <strong>de</strong> tráfego após essa alteração; contagem <strong>de</strong> tráfego<br />
realiza<strong>da</strong> no dia 26 <strong>de</strong> maio <strong>de</strong> 2010 mostrou não haver alteração no volume <strong>de</strong> tráfego <strong>da</strong><br />
via.<br />
A composição <strong>da</strong> frota na região do P8 está representa<strong>da</strong> no Gráfico 3.4a, e os<br />
perfis horários <strong>de</strong> tráfego, extrapolados a partir dos <strong>da</strong>dos acústicos (<strong>da</strong>dos históricos <strong>de</strong><br />
pressão sonora na Av. Iguaçu), estão representados no Gráfico 3.4b. A Tabela 3.10<br />
resume os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> pressão sonora, porcentagens do tráfego médio e os valores <strong>de</strong> X NOX<br />
adotados para fins <strong>de</strong> simulação. Os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> pressão sonora correspon<strong>de</strong>m às medições<br />
na Av. Iguaçu em dias <strong>de</strong> semana, reproduzidos <strong>de</strong> Bortoli (2002).<br />
Gráfico 3.4 – P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro (a) Composição <strong>da</strong> frota (b) Perfil horário <strong>de</strong> tráfego.<br />
Fonte: autoria própria, a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em Bortoli (2002).
112<br />
Tabela 3.10 - P8 - Sete <strong>de</strong> Setembro - Valores horários <strong>de</strong> emissão <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong> interesse para fins<br />
<strong>de</strong> simulação.<br />
Hora<br />
Pressão<br />
Sonora<br />
dB(A)<br />
Porcentagem do<br />
tráfego médio<br />
Fator <strong>de</strong><br />
ajuste <strong>de</strong><br />
emissões<br />
XNOX<br />
(mg.ms -1 )<br />
6h00 62,0 5% 0,05 0,0079<br />
7h00 66,5 19% 0,19 0,0305<br />
8h00 70,5 64% 0,64 0,1009<br />
9h00 70,5 64% 0,64 0,1009<br />
10h00 71,0 74% 0,74 0,1172<br />
11h00 71,5 86% 0,86 0,1361<br />
12h00 72,0 100% 1,00 0,1580<br />
13h00 72,0 100% 1,00 0,1580<br />
14h00 72,0 100% 1,00 0,1580<br />
15h00 71,5 86% 0,86 0,1361<br />
16h00 71,5 86% 0,86 0,1361<br />
17h00 72,0 100% 1,00 0,1580<br />
18h00 72,0 100% 1,00 0,1580<br />
19h00 71,5 86% 0,86 0,1361<br />
20h00 71,0 74% 0,74 0,1172<br />
21h00 69,0 41% 0,41 0,0644<br />
Fonte: autoria própria, , a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em Bortoli (2002).<br />
3.7.2 P3 – Ecoville<br />
A contagem <strong>de</strong> tráfego foi realiza<strong>da</strong> no dia 12 <strong>de</strong> Agosto (quinta-feira). Foram<br />
feitas contagens em períodos <strong>de</strong> quinze minutos, e o resultado extrapolado para uma<br />
hora. Para maior flexibili<strong>da</strong><strong>de</strong> na construção do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met, é feita a estimativa <strong>de</strong><br />
tráfego por faixa.<br />
Na região do P3, a Av. Pedro Viriato Parigot <strong>de</strong> Souza tem cinco faixas <strong>de</strong><br />
rolagem até a R. Paulo Gorski, sendo sua capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> reduzi<strong>da</strong> para três faixas após esse<br />
cruzamento (a contagem <strong>de</strong> tráfego foi realiza<strong>da</strong> no trecho com cinco faixas). A Av.<br />
Mons. Ivo Zanlorenzi tem cinco faixas <strong>de</strong> rolagem até o cruzamento com a R. Paulo<br />
Gorski, e quatro faixas após esse cruzamento. A Av. Dep. Heitor Alencar Furtado conta<br />
com duas faixas <strong>de</strong> trânsito exclusivo <strong>de</strong> ônibus, além <strong>de</strong> duas faixas <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> laterais. A R.
113<br />
Paulo Gorski tem três faixas <strong>de</strong> rolagem, e recebe fluxo intenso <strong>da</strong>s aveni<strong>da</strong>s Pedro<br />
Viriato Parigot <strong>de</strong> Souza e Mons. Ivo Zanlorenzi.<br />
A proporção média <strong>de</strong> veículos pesados (VP), encontra<strong>da</strong> para o local, foi <strong>de</strong><br />
2,5%. A Tabela 3.11 resume as estimativas <strong>de</strong> tráfego e a composição <strong>da</strong> frota para a<br />
região do P3 no horário <strong>de</strong> pico. De to<strong>da</strong>s as regiões em que foi feita a contagem <strong>de</strong><br />
tráfego, a região do Ecoville foi a que apresentou a maior porcentagem <strong>de</strong> veículos leves:<br />
88,8%.<br />
Tabela 3.11 - P3: Volume <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota no horário <strong>de</strong> pico, por faixa.<br />
Categoria Volume (veículos.h -1 ) %<br />
Veículos leves (VL) 377,7 88,8<br />
Veículos leves a diesel (VLD) 10,1 2,4<br />
Veículos pesados (VP) 10,8 2,5<br />
Motocicletas (M) 26,6 6,3<br />
TOTAL 425,2 100,0<br />
Fonte: autoria própria, a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em Bortoli (2002).<br />
A composição <strong>da</strong> frota na região do P3 está representa<strong>da</strong> no Gráfico 3.5a, e os<br />
perfis horários <strong>de</strong> tráfego, extrapolados a partir dos <strong>da</strong>dos acústicos (<strong>da</strong>dos históricos <strong>de</strong><br />
pressão sonora na Av. Iguaçu), estão representados no Gráfico 3.5b. A Tabela 3.12<br />
resume os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> pressão sonora, porcentagens do tráfego médio e os valores <strong>de</strong> X NOX<br />
adotados para fins <strong>de</strong> simulação. Os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> pressão sonora correspon<strong>de</strong>m às medições<br />
na Av. Iguaçu em dias <strong>de</strong> semana, reproduzidos <strong>de</strong> Bortoli (2002).<br />
Gráfico 3.5 - P3 - Ecoville (a) Composição <strong>da</strong> frota (b) Perfil horário <strong>de</strong> tráfego.<br />
Fonte: autoria própria, a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em Bortoli (2002).
114<br />
Tabela 3.12 - P3 - Ecoville - Valores horários <strong>de</strong> emissão <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong> interesse para fins <strong>de</strong><br />
simulação.<br />
Hora<br />
Pressão<br />
Sonora<br />
dB(A)<br />
Porcentagem do<br />
tráfego médio<br />
Fator <strong>de</strong><br />
ajuste <strong>de</strong><br />
emissões<br />
XNOX<br />
(mg.ms -1 )<br />
6h00 62,0 5% 0,05 0,0048<br />
7h00 66,5 19% 0,19 0,0183<br />
8h00 70,5 64% 0,64 0,0605<br />
9h00 70,5 64% 0,64 0,0605<br />
10h00 71,0 74% 0,74 0,0703<br />
11h00 71,5 86% 0,86 0,0817<br />
12h00 72,0 100% 1,00 0,0948<br />
13h00 72,0 100% 1,00 0,0948<br />
14h00 72,0 100% 1,00 0,0948<br />
15h00 71,5 86% 0,86 0,0817<br />
16h00 71,5 86% 0,86 0,0817<br />
17h00 72,0 100% 1,00 0,0948<br />
18h00 72,0 100% 1,00 0,0948<br />
19h00 71,5 86% 0,86 0,0817<br />
20h00 71,0 74% 0,74 0,0703<br />
21h00 69,0 41% 0,41 0,0387<br />
Fonte: autoria própria, a partir <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> campo e <strong>da</strong>dos em Bortoli (2002).<br />
3.8 MODELAGEM DOS CENÁRIOS<br />
Completa<strong>da</strong>s to<strong>da</strong>s as etapas <strong>de</strong> levantamento em campo, elaboração e<br />
calibração do mo<strong>de</strong>lo, empregou-se então a ferramenta ENVI-met para as simulações do<br />
cenário atual e do cenário alternativo, manipulando-se as condições climáticas e a<br />
morfologia urbana. Ca<strong>da</strong> variável dos cenários foi manipula<strong>da</strong> <strong>de</strong> forma distinta 21,22 :<br />
a. Condições climáticas: manipula<strong>da</strong>s no arquivo <strong>de</strong> configuração .CF;<br />
b. Tipologia <strong>de</strong> construção: edita-se a geometria <strong>da</strong>s edificações no arquivo<br />
.IN;<br />
21<br />
A presença <strong>de</strong> vegetação, forrações e pavimentações <strong>de</strong>ve ser edita<strong>da</strong> no arquivo .IN; nesse estudo, não<br />
foram criados cenários alternativos que envolvam a manipulação <strong>de</strong>ssas variáveis.<br />
22<br />
A simulação dos efeitos <strong>da</strong> variação <strong>da</strong> intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota requer a edição <strong>da</strong>s<br />
fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> no arquivo .IN e as taxas <strong>de</strong> emissão no arquivo SOURCES.DAT.
115<br />
c. Afastamento <strong>da</strong>s edificações <strong>da</strong>s divisas do lote: edita-se a geometria <strong>da</strong>s<br />
edificações no arquivo .IN;<br />
No cenário atual foram analisados os efeitos <strong>da</strong>s condições climáticas típicas<br />
sobre a concentração dos <strong>poluentes</strong>. O cenário alternativo estima os efeitos <strong>da</strong> hipotética<br />
reconfiguração do Setor Estrutural basea<strong>da</strong> nos parâmetros construtivos estabelecidos<br />
pela Lei no. 9.800/00 e <strong>da</strong> consoli<strong>da</strong>ção <strong>da</strong> ocupação do Ecoville.<br />
No próximo capítulo são apresentados os resultados <strong>da</strong> simulação do cenário<br />
atual para as regiões do Setor Estrutural e do Ecoville; no capítulo seguinte, é discuti<strong>da</strong> a<br />
construção do cenário Alternativo e são apresentados os resultados <strong>da</strong> simulação <strong>de</strong>sse<br />
cenário.
116
117<br />
4 CIRCULAÇÃO DO AR NOS SETORES<br />
ESTRUTURAIS – CENÁRIO ATUAL<br />
Neste capítulo é apresenta<strong>da</strong> a análise <strong>de</strong> trechos representativos do Setor<br />
Estrutural e do Ecoville – resultados <strong>da</strong> simulacão do cenário atual.<br />
4.1 SETE DE SETEMBRO – CENÁRIO ATUAL<br />
Os resultados <strong>da</strong> simulação <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> NO x para a região do ponto P8<br />
<strong>de</strong>stacam a influência <strong>da</strong> veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> vento sobre as concentrações do poluente. A<br />
Tabela 4.1 resume os resultados dos oito cenários <strong>de</strong> simulação principais. Os valores<br />
apresentados são os médios e máximos para todo o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, no horário <strong>de</strong><br />
máxima concentração do poluente (18h00) a 3 m <strong>de</strong> altura.<br />
Tabela 4.1 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Atual.<br />
Código Mês Cenário ū (m.s -1 )<br />
NO x Média<br />
(µg.m -3 )<br />
NO x<br />
Máxima<br />
(µg.m -3 )<br />
Mar AT-L Mar Atual-Leste 3,10 38 78 2,0<br />
Mar AT-SE Atual-Su<strong>de</strong>ste 3,10 37 74 2,0<br />
Jun AT-L Jun Atual-Leste 2,60 37 78 2,1<br />
Jun AT-SE Atual-Nor<strong>de</strong>ste 2,60 35 87 2,5<br />
Jun AT-LM Atual-Leste Mínimo 0,30 284 754 2,7<br />
Jun AT-NEM Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo 0,30 268 910 3,4<br />
Dez AT-L Dez Atual-Leste 3,80 31 65 2,1<br />
Dez AT-SE Atual-Su<strong>de</strong>ste 3,80 29 59 2,0<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Máxima<br />
/média<br />
Os resultados <strong>da</strong>s simulações para esses oito cenários principais apontam gran<strong>de</strong><br />
contraste entre as situações <strong>de</strong> calmaria e as situações com vento. Entre to<strong>da</strong>s as situações<br />
analisa<strong>da</strong>s, as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x sob condições <strong>de</strong> vento mínimo são até
118<br />
9,8 vezes mais altas que sob as <strong>de</strong>mais condições <strong>de</strong> vento analisa<strong>da</strong>s. A localização dos<br />
cânions L, M, N, O e P, citados na análise a seguir, está indica<strong>da</strong> na Figura 4.1.<br />
Figura 4.1 – Localização dos cânions L, M, N, O e P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
A concentração máxima mais alta foi econtra<strong>da</strong> no cenário <strong>de</strong> vento mínimo <strong>de</strong><br />
nor<strong>de</strong>ste: 910 µg.m -3 . Ao se aplicar o coeficiente <strong>de</strong> 25% para a relação NO 2 /NO x , obtémse<br />
a concentração estima<strong>da</strong> <strong>de</strong> 228 µg.m -3 <strong>de</strong> NO 2 , 38 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s acima do limite secundário<br />
para a concentração do poluente. A plotagem em formato <strong>de</strong> mapa <strong>de</strong>sses <strong>da</strong>dos indica<br />
que as manchas <strong>de</strong> mais alta concentração, distribuem-se ao longo dos cânions L e N e, <strong>de</strong><br />
maneira mais localiza<strong>da</strong>, no cânion O, em um ponto <strong>de</strong> estrangulamento do cânion e<br />
gran<strong>de</strong> intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> fluxo <strong>de</strong> veículos (Figura 4.2a e b).<br />
As simulações apontam a tendência <strong>de</strong> concentrações maiores <strong>de</strong> NOx para<br />
todos os cenários <strong>de</strong> vento Leste – em média, a concentração média <strong>de</strong> NOx é 5% maior<br />
sob vento Leste que sob ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste ou Su<strong>de</strong>ste, para a mesma veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média<br />
<strong>de</strong> vento.<br />
Quanto às concentrações máximas simula<strong>da</strong>s, estas ten<strong>de</strong>m a ser maiores com<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste que sob vento <strong>de</strong> Leste, <strong>de</strong>stacando-se o cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste<br />
Mínimo – 20,6% maior que no cenário Atual-Leste Mínimo. Sob condições <strong>de</strong> vento <strong>de</strong><br />
Su<strong>de</strong>ste, as concentrações máximas simula<strong>da</strong>s são sempre menores que nos cenários<br />
correspon<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong> vento Leste.<br />
Os histogramas para os dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo são muito semelhantes<br />
(Gráfico 4.1a e b); nos dois casos, gran<strong>de</strong> parte <strong>da</strong> área encontra-se acima <strong>de</strong> 200 µg.m -3 . A
119<br />
dispersão do poluente é marginalmente melhor no cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo, o<br />
que se evi<strong>de</strong>ncia pelo pico ligeiramente mais alto na faixa <strong>de</strong> 175 µg.m -3 e pela menor<br />
quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração <strong>de</strong> NO x acima <strong>de</strong> 400 µg.m -3 .<br />
(a)<br />
(b)<br />
Gráfico 4.1 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Atual-Leste Mínimo (b) Atual-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Quanto aos <strong>de</strong>mais cenários, peque<strong>nas</strong> diferenças no <strong>de</strong>senho dos histogramas<br />
po<strong>de</strong>m ser percebi<strong>da</strong>s <strong>nas</strong> comparações entre cenários <strong>de</strong> ventos Leste e Su<strong>de</strong>ste (Gráfico<br />
4.2a, b, e, f). Nas situações <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste, as curvas ten<strong>de</strong>m a se <strong>de</strong>slocar mais para a<br />
esquer<strong>da</strong>, o que representa que as concentrações simula<strong>da</strong>s são menores. O histograma<br />
para o cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste é ligeiramente <strong>de</strong>slocado para a direita em comparação<br />
como cenário Atual-Leste (Gráfico 4.2d, c).
120<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
(d)<br />
(e)<br />
(f)<br />
Gráfico 4.2 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Atual-Leste (b) Março<br />
Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Atual-Leste (d) Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro Atual-Leste (f) Dezembro<br />
Atual-Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
As concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x às 18h00, a 3 m <strong>de</strong> altura foram plota<strong>da</strong>s no<br />
formato <strong>de</strong> mapas; para melhor visualização, as edificações foram indica<strong>da</strong>s como<br />
silhuetas em branco. A concentração <strong>de</strong> NO x para os cenários Junho Atual-Leste Mínimo
121<br />
e Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (Figura 4.2) é representa<strong>da</strong> em escala gráfica que varia<br />
entre 0 e 750 µg.m -3 , enquanto os <strong>de</strong>mais mapas (Figura 4.3, Figura 4.4, Figura 4.5)<br />
empregam escala gráfica <strong>de</strong> 0 a 250 µg.m -3 , para melhor visualização. Nos dois cenários<br />
<strong>de</strong> vento mínimo são visíveis gran<strong>de</strong>s manchas on<strong>de</strong> a concentração se aproxima <strong>de</strong> 750<br />
µg.m -3 , ao longo dos cânions L e N; as concentrações simula<strong>da</strong>s para o cânion M são mais<br />
altas sob a condição <strong>de</strong> vento mínimo <strong>de</strong> Leste que sob a condição <strong>de</strong> vento mínimo <strong>de</strong><br />
Nor<strong>de</strong>ste (Figura 4.2a, b).<br />
Quanto aos <strong>de</strong>mais cenários: naqueles com vento <strong>de</strong> Leste, é visível o efeito <strong>de</strong><br />
carreamento <strong>da</strong>s emissões <strong>de</strong> NOx ao longo dos cânions L, M e N (Figura 4.3a, Figura<br />
4.4a, Figura 4.5a). Nos dois cenários com vento <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste, as concentrações nos cânions<br />
L, M, e N parecem menores que nos cenários <strong>de</strong> vento Leste (Figura 4.3a, Figura 4.4a),<br />
não sendo visível o efeito <strong>de</strong> carreamento, enquanto as concentrações <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> tranversais<br />
ao Eixo Estrutural são ligeiramente mais altas. As concentrações mais altas ocorrem <strong>nas</strong><br />
<strong>vias</strong> transversais ao sul do cânion N, em área classifica<strong>da</strong> como ZR-4 – a simulação sugere<br />
que emissões <strong>de</strong> NO x originárias <strong>da</strong> aveni<strong>da</strong> Iguaçu, estão sendo transporta<strong>da</strong>s ao longo<br />
<strong>da</strong>s <strong>vias</strong> transversais - cânions O e P, e <strong>de</strong>mais <strong>vias</strong>. No entanto, as concentrações<br />
simula<strong>da</strong>s estão ain<strong>da</strong> abaixo <strong>de</strong> níveis preocupantes.<br />
Finalmente, no cenário com ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (Figura 4.5b), torna-se<br />
novamente visível o efeito <strong>de</strong> carreamento <strong>da</strong>s emissões ao longo dos cânions L, M e N,<br />
paralelos ao Eixo Estrutural. Em comparação com o cenário correspon<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> vento<br />
Leste (Figura 4.5a), o cânion L apresenta concentrações <strong>de</strong> NO x ligeiramente maiores,<br />
sobretudo no lado sul <strong>da</strong> rua (possivelmente relaciona<strong>da</strong>s com o “paredão” formado pelos<br />
edifícios <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> altura existentes <strong>de</strong>sse lado <strong>da</strong> rua) e no lado sul do cânion N. Os<br />
mapas para Nor<strong>de</strong>ste e Leste são virtuais “imagens espelha<strong>da</strong>s” um do outro, com eixo <strong>de</strong><br />
simetria ao longo do cânion M.
122<br />
Figura 4.2 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00 (a) Cenário Junho Atual-Leste<br />
Mínimo (b) Cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
123<br />
Figura 4.3 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> março (a) Cenário<br />
Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
124<br />
Figura 4.4 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro (a) Cenário<br />
Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
125<br />
Figura 4.5 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x a 2,40m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Atual-Leste (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
126<br />
4.1.1 Análise dos cânions L, M, N e P<br />
As simulações <strong>de</strong> cenários <strong>de</strong> vento mínimo apontam diferenças entre aqueles<br />
com vento <strong>de</strong> Leste e aqueles com vento <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (Gráfico 4.3, Gráfico 4.4). O<br />
histograma para o cânion L no cenário com vento <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste é severamente <strong>de</strong>slocado<br />
para a direita, em comparação com o histograma correspon<strong>de</strong>nte para o cenário com<br />
vento <strong>de</strong> Leste; enquanto no primeiro há um pico <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x na faixa <strong>de</strong> 300<br />
µg.m -3 , no segundo são visíveis dois picos, <strong>nas</strong> faixas <strong>de</strong> 600 e 700 µg.m -3 , e as<br />
concentrações simula<strong>da</strong>s atingem a faixa <strong>de</strong> 750 µg.m -3 .<br />
Para o cânion M, o cenário <strong>de</strong> ventos <strong>de</strong> Leste é ligeiramente mais favorável à<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. Para o cânion N, no cenário <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste, há um pico <strong>de</strong><br />
concentração na faixa <strong>de</strong> 325 µg.m -3 , com a quase totali<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> área abaixo <strong>de</strong> 400 µg.m -3 .<br />
No cenário com vento Leste, é visível um pico <strong>de</strong> concentração na faixa <strong>de</strong> 550 µg.m -3 ,<br />
com concentração acima <strong>de</strong> 475 µg.m -3 em gran<strong>de</strong> parte <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha. Nesse<br />
cenário as concentrações <strong>de</strong> NO x se aproximam <strong>de</strong> 750 µg.m -3 . Embora elevados, esses<br />
valores não sugerem que o limite secundário <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO 2 seja ultrapassado<br />
nos cânions L e M 23 . Ain<strong>da</strong> entre os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, as simulações para o<br />
cânion P apontam condições <strong>de</strong> dispersão do poluente marginalmente melhores no<br />
cenário <strong>de</strong> vento Leste; nesse cenário, há dois picos <strong>de</strong> concentração, <strong>nas</strong> faixas <strong>de</strong> 300 e<br />
400 µg.m -3 . Em ambos os cenários, quase to<strong>da</strong>s as uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha encontram-se acima<br />
<strong>da</strong> faixa <strong>de</strong> 200 µg.m -3 .<br />
Quanto aos <strong>de</strong>mais cenários <strong>de</strong> simulação: a comparação dos histogramas para<br />
os cenários Março Atual-Leste e Atual-Su<strong>de</strong>ste (Gráfico 4.5, Gráfico 4.6) mostram, para o<br />
cânions L e M, ligeiro <strong>de</strong>slocamento <strong>da</strong> curva à direita; para os cânions N e P, há ligeiro<br />
<strong>de</strong>slocamento <strong>da</strong> curva à esquer<strong>da</strong>, apontando condições melhores <strong>de</strong> dispersão com<br />
ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste. As mesmas tendências são verifica<strong>da</strong>s na comparação entre os cânions<br />
M e N nos cenários Dezembro Atual-Leste e Atual-Su<strong>de</strong>ste (Gráfico 4.7, Gráfico 4.8), mas<br />
não para os cânions L e P (apesar <strong>da</strong>s direções semelhantes, a veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento é<br />
maior para os cenários <strong>de</strong> Dezembro). De maneira geral, as concentrações <strong>de</strong> NO x<br />
simula<strong>da</strong>s para os cânions L, M, N e P no cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste foram muito<br />
próximas àquelas do cenário Atual-Leste para o mesmo mês, sendo as maiores diferenças<br />
percebi<strong>da</strong>s nos cânions L, M e N (Gráfico 4.9, Gráfico 4.10).<br />
23<br />
Aplicando-se o coeficiente <strong>de</strong> 25% para a razão NO 2 /NO x , o valor <strong>de</strong> 750 µg.m -3 equivaleria a 175 µg.m -3<br />
<strong>de</strong> NO 2 , 15 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s abaixo do limite secundário.
127<br />
Gráfico 4.3 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenário Junho Atual-Leste Mínimo (a) Cânion<br />
L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 4.4 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (a)<br />
Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
128<br />
Gráfico 4.5 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Atual-Leste (a) Cânion L (b)<br />
Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 4.6 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Atual-Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L (b)<br />
Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
129<br />
Gráfico 4.7 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Atual-Leste (a) Cânion L (b)<br />
Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 4.8 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Atual-Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion L<br />
(b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
130<br />
Gráfico 4.9 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-Leste (a) Cânion L (b)<br />
Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 4.10 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste (a) Cânion L<br />
(b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
131<br />
Entrentanto, nesses cenários <strong>de</strong> vento não mínimo, as variações na concentração<br />
<strong>de</strong> NO x e no <strong>de</strong>senho dos histogramas são muito peque<strong>nas</strong>; a quase totali<strong>da</strong><strong>de</strong> dos<br />
cenários aponta concentrações abaixo <strong>de</strong> 100 µg.m -3 . A veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento se<br />
apresenta como um parâmetro mais importante que a direção do vento na <strong>de</strong>terminação<br />
<strong>da</strong> concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>sses cânions.<br />
4.1.2 Concentração <strong>de</strong> NOx <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais<br />
A Tabela 4.2 resume as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x em <strong>de</strong>zesseis pontos <strong>de</strong><br />
análise, <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais, indicados no mapa (pontos A1 até D4). Os pontos locados<br />
sobre as linhas 1 e 4 correspon<strong>de</strong>m a áreas <strong>de</strong> menor gabarito e a<strong>de</strong>nsamento (áreas ZR-4<br />
lin<strong>de</strong>iras ao Setor Estrutural), enquanto as linhas 2 e 3 encontram-se <strong>nas</strong> áreas <strong>de</strong> maior<br />
<strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>, <strong>de</strong>ntro do Setor Estrutural. Os valores <strong>da</strong> concentração média <strong>de</strong> NO x<br />
simula<strong>da</strong> para ca<strong>da</strong> cenário são confrontados no Gráfico 4.11.<br />
Figura 4.6 – Pontos <strong>de</strong> análise <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Nos cenários <strong>de</strong> vento mínimo e <strong>de</strong> ventos Leste e Nor<strong>de</strong>ste, as concentrações <strong>de</strong><br />
NO x nos pontos internos ao Setor Estrutural são maiores que aquelas simula<strong>da</strong>s <strong>nas</strong> áreas<br />
ZR-4 lin<strong>de</strong>iras. As médias <strong>da</strong>s concentrações <strong>de</strong> NO x nos pontos do SE foram 20% maior<br />
e 52% maior que a média simula<strong>da</strong> para os pontos <strong>da</strong> ZR-4, nos cenários Atual-Leste<br />
Mínimo e Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo, respectivamente. Nos cenários com vento Leste (não
132<br />
mínimo), a concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x nos pontos do SE foi, em média, 45% maior<br />
que nos pontos <strong>da</strong> ZR-4.<br />
A maior diferença <strong>de</strong> concentrações foi encontra<strong>da</strong> sob condições <strong>de</strong> vento <strong>de</strong><br />
Nor<strong>de</strong>ste (não mínimo): a concentração no SE é 83% maior que na ZR-4, que po<strong>de</strong> ser<br />
parcialmente explicado pelo carreamento <strong>de</strong> poluição do cânion L para as <strong>vias</strong><br />
transversais que ligam esse cânion ao M.<br />
Tabela 4.2 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx para os pontos em <strong>vias</strong> transversais,<br />
Cenário Atual.<br />
Ponto<br />
A4<br />
B4<br />
C4<br />
D4<br />
A1<br />
B1<br />
C1<br />
D1<br />
Médias<br />
Máximas<br />
A3<br />
B3<br />
C3<br />
D3<br />
A2<br />
B2<br />
C2<br />
D2<br />
Coord. Concentração <strong>de</strong> NOx (µg.m -3 ) Zona<br />
Março Junho Dezembro<br />
X Y AT-L AT-SE AT-LM AT-NEM AT-L AT-NE AT-L AT-SE<br />
18 102 44 51<br />
348 259 41 34<br />
35<br />
41<br />
55 102 57 66<br />
485 306 53 40<br />
45<br />
54<br />
80 102 36 40<br />
321 201 34 26<br />
29<br />
33<br />
102 102 23 41<br />
158 165 21 22<br />
18<br />
33<br />
18 16 35 39<br />
228 316 34 47<br />
28<br />
31<br />
55 16 33 36<br />
205 217 32 27<br />
26<br />
29<br />
80 16 33 35<br />
236 232 32 25<br />
27<br />
28<br />
102 16 35 33<br />
214 154 27 25<br />
23<br />
26<br />
36 43 274 231 36 31 29 34<br />
18 70<br />
55 70<br />
80 70<br />
102 70<br />
18 46<br />
55 46<br />
80 46<br />
102 46<br />
57 66 485 316 57 47 45 54<br />
72<br />
48<br />
47<br />
64<br />
45<br />
56<br />
54<br />
45<br />
Médias 54<br />
Máximas 72<br />
Fonte: autoria própria.<br />
58<br />
63<br />
47<br />
51<br />
49<br />
57<br />
53<br />
50<br />
53<br />
63<br />
536<br />
322<br />
361<br />
421<br />
235<br />
299<br />
245<br />
215<br />
329<br />
536<br />
377<br />
293<br />
250<br />
418<br />
358<br />
487<br />
379<br />
256<br />
352<br />
487<br />
70 58 58 46<br />
47 47 39 50<br />
46 48 38 37<br />
62 61 52 41<br />
44 52 35 39<br />
55 70 44 45<br />
54 66 44 42<br />
46 51 37 40<br />
53 57 43 43<br />
70 70 58 50<br />
ZR-4<br />
SE
133<br />
Gráfico 4.11 – P8: Comparação entre as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx nos pontos em ZR-4 e SE,<br />
Cenário Atual.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Conquanto esteja pen<strong>de</strong>nte um esforço <strong>de</strong> quantificação <strong>da</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
ocupação e sua correlação sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>, a comparação <strong>de</strong> concentrações<br />
simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> poluente, entre os SE e as ZR-4, sugere que a combinação <strong>de</strong> tráfego intenso<br />
com o a<strong>de</strong>nsamento produz um “eixo <strong>de</strong> poluição” sobreposto ao Eixo Estrutural.<br />
4.1.3 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento<br />
Os fluxos <strong>de</strong> vento simulados pelo ENVI-met foram plotados na forma <strong>de</strong><br />
trajetória <strong>de</strong> partículas, para visualização <strong>da</strong>s interações entre o vento e o ambiente<br />
construído às alturas <strong>de</strong> 3 m e 15 m do solo (Figura 4.7 e Figura 4.8).<br />
No cenário com vento Leste (Figura 4.7a), o fluxo é predominantemente paralelo<br />
aos cânions principais; o fluxo <strong>de</strong> vento é primariamente no sentido longitudinal (ao<br />
longo dos cânions L, M e N). No cenário <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste (Figura 4.7b), o fluxo é<br />
predominantemente paralelo aos cânions principais, no sentido longitudinal (ao longo<br />
dos cânions L, M e N). Comparado ao cenário <strong>de</strong> vento Leste, os <strong>da</strong>dos plotados são<br />
aproxima<strong>da</strong>mente simétricos (espelhados em relação ao eixo horizontal formado pelo<br />
cânion M). Finalmente, no cenário <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste (Figura 4.7c), o fluxo é<br />
predominantemente perpendicular aos cânions principais, ao longo dos cânions O, P e<br />
<strong>de</strong>mais <strong>vias</strong> transversais ao Eixo Estrutural.<br />
Da análise <strong>da</strong>s manchas <strong>de</strong> concentração e <strong>da</strong> trajetória <strong>da</strong>s partículas, é possível<br />
inferir que, para a região estu<strong>da</strong><strong>da</strong>, a condição <strong>de</strong> vento <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste, aproxima<strong>da</strong>mente
134<br />
perpendicular ao Eixo Estrutural, é a que promove a melhor mistura e dispersão do<br />
poluente, enquanto as condições <strong>de</strong> vento aproxima<strong>da</strong>mente paralelas ao Eixo – ventos <strong>de</strong><br />
Leste e <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste – são menos favoráveis à dispersão, tendo efeito <strong>de</strong> carreamento <strong>da</strong>s<br />
emissões veiculares ao longo do cânion.<br />
Para a altura <strong>de</strong> 15 m, os “paredões” formados pelos grupos <strong>de</strong> edifícios com<br />
pouco ou nenhum afastamento lateral reduzem a permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do conjunto. É visível a<br />
formação <strong>de</strong> áreas <strong>de</strong> estagnação entre os prédios do Setor Estrutural. Essas áreas <strong>de</strong><br />
estagnação são mais visíveis sob condições <strong>de</strong> vento Leste e Nor<strong>de</strong>ste, e menos frequentes<br />
sob condições <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste.
Figura 4.7 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Atual (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong><br />
Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
135
136<br />
Figura 4.8 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Atual (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos<br />
<strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.
137<br />
Fonte: autoria própria.<br />
4.2 ECOVILLE – CENÁRIO ATUAL<br />
Os resultados <strong>da</strong> simulação <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> NO x para a região do ponto P3<br />
apresentam resultados muito mais favoráveis que aqueles encontrados para a região do<br />
ponto P8. A Tabela 4.3 resume os resultados dos oito cenários <strong>de</strong> simulação principais.<br />
Os valores apresentados são os médios e máximos para todo o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, no<br />
horário <strong>de</strong> máxima concentração do poluente (18h00) a 3 m <strong>de</strong> altura.<br />
Tabela 4.3 – P3: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Atual.<br />
Código Mês Cenário Ū (m.s -1 )<br />
NO x Média<br />
(µg.m -3 )<br />
NO x<br />
Máxima<br />
(µg.m -3 )<br />
Mar AT-L Mar Atual-Leste 1,93 21 88 4,2<br />
Mar AT-SE Atual-Su<strong>de</strong>ste 1,93 20 91 4,5<br />
Jun AT-L Jun Atual-Leste 1,62 21 93 4,5<br />
Jun AT-NE Atual-Nor<strong>de</strong>ste 1,62 19 78 4,1<br />
Jun AT-LM Atual-Leste Mínimo 0,30 101 451 4,5<br />
Jun AT-NEM Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo 0,30 92 310 3,4<br />
Dez AT-L Dez Atual-Leste 2,37 16 72 4,4<br />
Dez AT-SE Atual-Su<strong>de</strong>ste 2,37 15 59 3,9<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Máxima/<br />
média<br />
Dentre os oito cenários, os valores mais elevados para a concentração média e<br />
máxima <strong>de</strong> NO x foram encontrados no cenário Atual-Leste Mínimo. Nesse cenário, a<br />
concentração máxima simula<strong>da</strong> foi <strong>de</strong> 451 µg.m -3 ; aplicando-se o coeficiente <strong>de</strong> 25%,<br />
estima-se que a concentração <strong>de</strong> NO 2 seja <strong>de</strong> 113 µg.m -3 , 77 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s abaixo do limite<br />
secundário. Entre os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, a concentração média é 9,8% maior com<br />
vento Leste que com vento Nor<strong>de</strong>ste, e a máxima, 45% maior.<br />
Excetuando-se os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, há pouca variação na concentração<br />
média <strong>de</strong> NO x , que varia entre 15 µg.m -3 (no cenário Dezembro-Atual Su<strong>de</strong>ste) e 21 µg.m -3<br />
(no cenário Junho Atual-Leste). Variação maior po<strong>de</strong> ser percebi<strong>da</strong> nos resultados para a
138<br />
concentração máxima <strong>de</strong> NO x – entre 59 µg.m -3 e 93 µg.m -3 , nos cenários Dezembro<br />
Atual-Su<strong>de</strong>ste e Junho Atual-Leste, respectivamente.<br />
As simulações apontam a tendência <strong>de</strong> ligeiro aumento <strong>da</strong>s concentrações<br />
médias sob condições <strong>de</strong> vento Leste, em comparação com os cenários <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste<br />
e Su<strong>de</strong>ste. Quanto às concentrações máximas, estas chegam a ser 22% mais altas sob<br />
condições <strong>de</strong> vento Leste que sob as condições <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste para o mesmo mês. A<br />
razão entre as concentrações máximas e médias varia entre 3,4 e 4,5, sendo, em geral,<br />
mais eleva<strong>da</strong>s para os cenários <strong>de</strong> vento Leste.<br />
Os histogramas para os dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo indicam que as maiores<br />
diferenças entre os dois cenários ocorrem em relação às concentrações máximas (Gráfico<br />
4.12a e b). Até o valor <strong>de</strong> 200 µg.m -3 , o <strong>de</strong>senho dos gráficos é semelhante; o cenário<br />
Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo há quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> maior <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha no intervalo 50-200<br />
µg.m -3 . No cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo, as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , são<br />
quase ausentes as uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração acima <strong>de</strong> 300 µg.m -3 , enquanto<br />
no cenário <strong>de</strong> vento Leste mínimo são visíveis uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração<br />
acima <strong>de</strong>sse limiar.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Gráfico 4.12 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NOx, Cenários (a) Atual-Leste Mínimo (b) Atual-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Os histogramas <strong>de</strong> concentração para os cenários <strong>de</strong> vento não mínimo apontam<br />
variações peque<strong>nas</strong> entre os cenários simulados (Gráfico 4.13a a f). Po<strong>de</strong>-se perceber um<br />
ligeiro <strong>de</strong>slocamento à direita nos cenários <strong>de</strong> vento Leste (Gráfico 4.13a, c, e), se<br />
comparados aos cenários <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste e Nor<strong>de</strong>ste correspon<strong>de</strong>ntes.
139<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
(d)<br />
(e)<br />
(f)<br />
Gráfico 4.13 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Atual-Leste (b) Março<br />
Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Atual-Leste (d) Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro Atual-Leste (f) Dezembro<br />
Atual-Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
As concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x às 18h00, a 3,00 m <strong>de</strong> altura foram plota<strong>da</strong>s<br />
no formato <strong>de</strong> mapas; para a melhor compreensão, as edificações foram indica<strong>da</strong>s como<br />
silhuetas em branco. Foi emprega<strong>da</strong> escala gráfica com valores entre 0 e 750 µg.m -3 para
140<br />
os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, e escala gráfica com valores entre 0 e 250 µg.m -3 para os<br />
<strong>de</strong>mais cenários.<br />
No cenário <strong>de</strong> vento Leste mínimo, são visíveis manchas <strong>de</strong> alta concentração <strong>de</strong><br />
NO x ao longo <strong>da</strong>s aveni<strong>da</strong>s rápi<strong>da</strong>s do sistema trinário e <strong>nas</strong> quadras inter<strong>nas</strong> do SE-NC<br />
(Figura 4.9a); nesse cenário, o vento aproxima<strong>da</strong>mente paralelo ao cânion promove o<br />
carreamento do poluente ao longo dos cânions e a mistura e dispersão dos <strong>poluentes</strong> é<br />
limita<strong>da</strong>. No cenário correspon<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste (Figura 4.9b), a mancha <strong>de</strong> alta<br />
concentração ao longo <strong>da</strong>s aveni<strong>da</strong>s é menos pronuncia<strong>da</strong>, com pontos <strong>de</strong> concentração<br />
mais alta localizados junto às faces a barlavento <strong>de</strong> edificações; nesse cenário, as<br />
concentrações <strong>nas</strong> quadras inter<strong>nas</strong> do SE-NC são menores que no cenário <strong>de</strong> vento Leste<br />
mínimo. A simulação sugere que os ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste, ao incidir <strong>de</strong> maneira oblíqua às<br />
aveni<strong>da</strong>s, carregam o poluente na direção geral Sudoeste, facilitando sua mistura e<br />
dispersão.<br />
O comportamento do poluente nos <strong>de</strong>mais cenários, <strong>de</strong> vento não mínimo, é<br />
semelhante: nos três cenários <strong>de</strong> vento Leste percebe-se a formação <strong>de</strong> uma mancha <strong>de</strong><br />
concentração mais intensa ao longo <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> do sistema trinário (Figura 4.10a, Figura<br />
4.11a e Figura 4.12a) e <strong>nas</strong> quadras localiza<strong>da</strong>s <strong>de</strong>ntro do SE-NC.<br />
Nos cenários com vento <strong>de</strong> su<strong>de</strong>ste, oblíquo às <strong>vias</strong> principais, a mancha <strong>de</strong><br />
poluição ao longo <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> é <strong>de</strong>scaracteriza<strong>da</strong>; é visível o carreamento do poluente na<br />
direção geral Noroeste, a partir <strong>da</strong>s ruas (Figura 4.10b, Figura 4.11b). Efeito semelhante é<br />
visível no cenário <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste, com o carreamento do poluente <strong>da</strong> direção geral<br />
Sudoeste (Figura 4.12b).
141<br />
Figura 4.9 - P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Atual-Leste Mínimo (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
142<br />
Figura 4.10 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> março (a) Cenário<br />
Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
143<br />
Figura 4.11 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro (a)<br />
Cenário Atual-Leste (b) Cenário Atual-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
144<br />
Figura 4.12 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Atual-Leste (b) Cenário Atual-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
145<br />
4.2.1 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento<br />
Os fluxos <strong>de</strong> vento simulados pelo ENVI-met foram plotados na forma <strong>de</strong><br />
trajetória <strong>de</strong> partículas, para visualização <strong>da</strong>s interações entre o vento e o ambiente<br />
construído às alturas <strong>de</strong> 3 m do solo (Figura 4.13a, b, c) e 15 m do solo (Figura 4.14a, b,<br />
c).<br />
Segundo as simulações, a morfologia adota<strong>da</strong> no Ecoville interfere menos sobre<br />
os fluxos <strong>de</strong> vento, que são praticamente <strong>de</strong>svinculados <strong>da</strong> forma e orientação dos cânions<br />
urbanos. As trajetórias simula<strong>da</strong>s são similares para as três direções <strong>de</strong> vento – Leste,<br />
Nor<strong>de</strong>ste e Su<strong>de</strong>ste – não sendo visível a formação <strong>de</strong> vórtices <strong>de</strong> recirculação ou áreas <strong>de</strong><br />
estagnação. A maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong>sse mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> urbanização é ain<strong>da</strong> mais visível<br />
<strong>nas</strong> trajetórias <strong>de</strong> partículas simula<strong>da</strong>s para a altura <strong>de</strong> 15 m.<br />
Essas simulações <strong>de</strong>stacam o efeito <strong>da</strong> maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> gera<strong>da</strong> pela adoção<br />
do afastamento lateral <strong>de</strong> H/5 e o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> “torres resi<strong>de</strong>nciais”, e confirmam as<br />
avaliações <strong>de</strong> Romero (2009) e Danni-Oliveira (2009) sobre os efeitos benéficos <strong>de</strong>sse<br />
mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> torres isola<strong>da</strong>s sobre a circulação <strong>de</strong> ar entre edifícios.
146<br />
Figura 4.13 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c)<br />
ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.
Figura 4.14 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b) ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c)<br />
ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
147
148
149<br />
5 CIRCULAÇÃO DO AR NOS SETORES<br />
ESTRUTURAIS - CENÁRIO ALTERNATIVO<br />
Como etapa final <strong>de</strong>sse trabalho, avalia-se a influência <strong>da</strong>s condições climáticas<br />
sobre a dispersão dos <strong>poluentes</strong> em um cenário hipotético <strong>de</strong> reorganização do Setor<br />
Estrutural segundo os parâmetros <strong>da</strong> Lei n o 9.800/00; ao mesmo tempo, imagina-se a<br />
consoli<strong>da</strong>ção do Ecoville - completa ocupação dos lotes ain<strong>da</strong> vagos ao longo <strong>da</strong> via<br />
central.<br />
A exemplo dos estudos <strong>de</strong> Schmid (2001) e Campos (2005), concebeu-se um<br />
cenário hipotético <strong>de</strong> ocupação do solo em que todos os lotes do Setor Estrutural teriam<br />
sido ocupados segundo os parâmetros estabelecidos pela Lei n o 9.800/00.<br />
As condições nos Setores Estruturais e no Ecoville geraram abor<strong>da</strong>gens<br />
diferentes, porém complementares: no primeiro caso, foi simulado o reparcelamento do<br />
solo. No segundo, imaginou-se a consoli<strong>da</strong>ção <strong>da</strong> ocupação segundo os parâmetros<br />
atuais, mantendo-se as edificações já existentes.<br />
A partir <strong>da</strong> planta ca<strong>da</strong>stral do ano <strong>de</strong> 2000, foi simulado o reparcelamento do<br />
solo dos Setores Estruturais, abrangendo unicamente as quadras centrais. Por<br />
simplici<strong>da</strong><strong>de</strong>, ca<strong>da</strong> quadra foi subdividi<strong>da</strong> em três faixas: uma próxima à via central, uma<br />
próxima à via externa, e uma intermediária (Figura 5.1). As indicações “via central”,<br />
“<strong>de</strong>mais <strong>vias</strong>” e “via externa” se referem aos parâmetros <strong>de</strong> uso do solo, conforme a Lei n o<br />
9.800/00 e <strong>de</strong>cretos complementares foram aplicados a ca<strong>da</strong> faixa. Não foi simula<strong>da</strong> nova<br />
ocupação <strong>da</strong>s áreas ZR-4 lin<strong>de</strong>iras.
150<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figura 5.1 - Comparação entre o parcelamento do solo atual (a) e o parcelamento simulado (b).<br />
Fonte: autoria própria.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Figura 5.2 - Exemplos <strong>da</strong> nova morfologia – edificações (a) Elevação (b) Planta.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Foram então simula<strong>da</strong>s novas construções <strong>de</strong> acordo com os parâmetros <strong>da</strong> lei<br />
<strong>de</strong> uso do solo atual; em todos os lotes, foi gerado um embasamento <strong>de</strong>ntro dos limites <strong>da</strong><br />
lei e respeitando-se os afastamentos laterais. Os volumes <strong>da</strong>s torres foram resolvidos<br />
graficamente em software <strong>de</strong> CAD. Uma vez que o mo<strong>de</strong>lo ENVI-met foi elaborado sobre<br />
uma base <strong>de</strong> 6x6x10 m, optou-se por simplificar o cálculo dos afastamentos laterais –<br />
imaginaram-se torres escalona<strong>da</strong>s, ajustando-se o afastamento em intervalos <strong>de</strong> seis<br />
metros (Figura 5.2). As formas <strong>da</strong>s edificações obti<strong>da</strong>s são mais i<strong>de</strong>aliza<strong>da</strong>s que aquelas<br />
do estudo <strong>de</strong> Campos (2005), em que o autor procurou a<strong>da</strong>ptar formas construtivas<br />
habituais às exigências <strong>da</strong> lei <strong>de</strong> uso do solo. Foram imaginados edifícios com pavimentos
151<br />
<strong>de</strong> 300 a 600 m 2 , compatíveis com os padrões do mercado imobiliário nessa região, e<br />
adota<strong>da</strong>s tipologias em barra e em L.<br />
Na região do P3, Ecoville, adotou-se um procedimento mais simples: foram<br />
mo<strong>de</strong>lados edifícios ocupando os lotes vagos, simulando a consoli<strong>da</strong>ção <strong>da</strong>quela área<br />
(Figura 5.4).<br />
Figura 5.3 - P8: Comparação entre os mo<strong>de</strong>los (a) cenário Atual (b) cenário Alternativo.<br />
Fonte: autoria própria.
152<br />
Figura 5.4 – P3: Comparação entre os mo<strong>de</strong>los (a) cenário Atual (b) cenário Alternativo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
As condições climáticas adota<strong>da</strong>s nos cenários alternativos são idênticas àquelas<br />
adota<strong>da</strong>s para a simulação dos cenários atuais (Tabela 3.4). Adotaram-se ain<strong>da</strong> os<br />
mesmos valores <strong>de</strong> intensi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> tráfego e composição <strong>da</strong> frota.
153<br />
5.1 SETE DE SETEMBRO – CENÁRIO ALTERNATIVO<br />
A Tabela 5.1 resume os resultados dos oito cenários <strong>de</strong> simulação principais. Os<br />
valores apresentados são os médios e máximos para todo o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, no<br />
horário <strong>de</strong> máxima concentração do poluente (18h00) a 3,00 m <strong>de</strong> altura.<br />
Tabela 5.1 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Alternativo.<br />
Código Mês Cenário ū (m.s -1 )<br />
NO x Média<br />
(µg.m -3 )<br />
NO x<br />
Máxima<br />
(µg.m -3 )<br />
Mar ALT-L Mar Alternativo-Leste 3,10 38 78 2,1<br />
Mar ALT-SE Alternativo -Su<strong>de</strong>ste 3,10 34 71 2,1<br />
Jun ALT-L Jun Alternativo -Leste 2,60 37 78 2,1<br />
Jun ALT-NE Alternativo -Nor<strong>de</strong>ste 2,60 44 113 2,6<br />
Jun ALT-LM Alternativo -Leste Mínimo 0,30 233 781 3,4<br />
Jun ALT-NEM Alternativo -Nor<strong>de</strong>ste Mínimo 0,30 201 754 3,8<br />
Dez ALT-L Dez Alternativo -Leste 3,80 30 63 2,1<br />
Dez ALT-SE Alternativo -Su<strong>de</strong>ste 3,80 34 71 2,1<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Máxima/<br />
média<br />
Os resultados <strong>da</strong>s simulações para esses oito cenários principais apontam gran<strong>de</strong><br />
contraste entre as situações <strong>de</strong> calmaria e as situações com vento. Entre to<strong>da</strong>s as situações<br />
analisa<strong>da</strong>s, as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x sob condições <strong>de</strong> vento mínimo são até 10<br />
vezes mais altas que sob as <strong>de</strong>mais condições <strong>de</strong> vento analisa<strong>da</strong>s. A localização dos<br />
cânions L, M, N, O e P, citados na análise a seguir, correspon<strong>de</strong> à indica<strong>da</strong> na Figura 4.1.<br />
A máxima concentração simula<strong>da</strong> sob condições <strong>de</strong> vento mínimo é <strong>de</strong> 781<br />
µg.m -3 , 14% menor que a máxima encontra<strong>da</strong> no cenário atual. Ao se aplicar o coeficiente<br />
<strong>de</strong> 25% para a relação NO 2 /NO x , obtem-se a concentração estima<strong>da</strong> <strong>de</strong> 195 µg.m -3 <strong>de</strong> NO 2 ,<br />
cinco uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s acima do limite secundário para a concentração do poluente e 33<br />
uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s menor que o valor mais elevado encontrado no cenário atual.<br />
Em dois cenários Alternativo-Leste – Março, Junho – as simulações não<br />
apontaram alteração <strong>nas</strong> concentrações média e máxima <strong>de</strong> NO x ; no cenário Dezembro<br />
Alternativo-Leste, houve redução em 3% <strong>nas</strong> concentrações. Não é possível apontar uma<br />
tendência para os cenários com ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste: houve redução <strong>da</strong>s concentrações <strong>de</strong>
154<br />
NO x (média 8% menor e máxima 4% menor) para o mês <strong>de</strong> Março, enquanto, para o mês<br />
<strong>de</strong> Dezembro, houve aumento <strong>nas</strong> concentrações média e máxima (17% e 20% maiores,<br />
respectivamente). Também foi apontado o aumento <strong>da</strong>s concentrações no cenário<br />
Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste para o mês <strong>de</strong> junho (aumento <strong>de</strong> 25% na concentração média e <strong>de</strong><br />
30% na concentração máxima). Em termos absolutos, as variações <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong><br />
NO x são peque<strong>nas</strong> nesses cenários, com médias entre 38 e 44 µg.m -3 e máximas entre 63 e<br />
113 µg.m -3 .<br />
Alterações mais significativas foram aponta<strong>da</strong>s nos cenários <strong>de</strong> vento mínimo;<br />
para o cenário Junho Alternativo-Leste mínimo, embora ocorra o aumento <strong>da</strong><br />
concentração máxima (4% mais alta), a concentração média é 18% menor que no cenário<br />
atual correspon<strong>de</strong>nte. No cenário Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste mínimo, tanto a<br />
concentração média quanto a máxima são menores que no cenário atual (25% e 17%<br />
menores, respectivamente).<br />
Os histogramas para os dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo são muito semelhantes<br />
(Gráfico 5.1a e b); nos dois casos, gran<strong>de</strong> parte <strong>da</strong> área encontra-se acima <strong>de</strong> 200 µg.m -3 . A<br />
dispersão do poluente é marginalmente melhor no cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste<br />
Mínimo, o que se evi<strong>de</strong>ncia pelo pico ligeiramente mais alto na faixa <strong>de</strong> 175 µg.m -3 e pela<br />
menor quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração <strong>de</strong> NO x acima <strong>de</strong> 400 µg.m -3 .<br />
(a)<br />
(b)<br />
Gráfico 5.1 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Alternativo-Leste Mínimo (b)<br />
Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Os histogramas para os cenários alternativos <strong>de</strong> vento Leste são virtualmente<br />
iguais aos seus correspon<strong>de</strong>ntes nos cenários atuais (Gráfico 5.2a, c, e). Os histogramas<br />
dos cenários Março Alternativo-Su<strong>de</strong>ste e Dezembro Aternativo-Su<strong>de</strong>ste são ligeiramente
155<br />
<strong>de</strong>slocados para a esquer<strong>da</strong> (Gráfico 5.2b, f), enquanto o histograma para o cenário Junho<br />
Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (Gráfico 5.2d) mostra ligeiro <strong>de</strong>slocamento à direita.<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
(d)<br />
(e)<br />
Gráfico 5.2 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Alternativo-Leste (b) Março<br />
Alternativo -Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Alternativo -Leste (d) Junho Alternativo -Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro<br />
Alternativo -Leste (f) Dezembro Alternativo –Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
(f)
156<br />
As concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x às 18h00, a 3 m <strong>de</strong> altura foram plota<strong>da</strong>s no<br />
formato <strong>de</strong> mapas; as edificações foram indica<strong>da</strong>s como silhuetas em branco. A<br />
concentração <strong>de</strong> NO x para os cenários Junho Atual-Leste Mínimo e Junho Atual-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (Figura 5.5) é representa<strong>da</strong> em escala gráfica que varia entre 0 e 750<br />
µg.m -3 , enquanto os <strong>de</strong>mais mapas (Figura 5.6, Figura 5.7, Figura 5.8) empregam escala<br />
gráfica <strong>de</strong> 0 a 250 µg.m -3 , para melhor visualização. As manchas <strong>de</strong> maior concentração,<br />
próxima a 750 µg.m -3 , ao longo dos cânions L e N são menos extensas que nos cenários<br />
Atual-Leste Mínimo e Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo; como nos cenários atuais, as<br />
concentrações simula<strong>da</strong>s para o cânion M são mais altas sob a condição <strong>de</strong> vento mínimo<br />
<strong>de</strong> Leste que sob a condição <strong>de</strong> vento mínimo <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (Figura 5.5a, b). O efeito <strong>de</strong><br />
carreamento dos <strong>poluentes</strong> é menos pronunciado: as manchas <strong>de</strong> maior concentração<br />
ocorrem na extremi<strong>da</strong><strong>de</strong> leste do mo<strong>de</strong>lo e a concentração <strong>de</strong> NO x diminui rapi<strong>da</strong>mente a<br />
sotavento nos cânions L e N.<br />
Quanto aos <strong>de</strong>mais cenários: naqueles com vento <strong>de</strong> Leste é visível o efeito <strong>de</strong><br />
carreamento <strong>da</strong>s emissões <strong>de</strong> NO x ao longo dos cânions L, M e N (Figura 5.6a, Figura<br />
5.7a, Figura 5.8a). Nos dois cenários com vento <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste, as concentrações nos cânions<br />
L, M, e N parecem menores que nos cenários <strong>de</strong> vento Leste (Figura 5.6a, Figura 5.7a),<br />
não sendo visível o efeito <strong>de</strong> carreamento, enquanto as concentrações <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> tranversais<br />
ao Eixo Estrutural são ligeiramente mais altas. As concentrações mais altas ocorrem <strong>nas</strong><br />
<strong>vias</strong> transversais ao sul do cânion N, em área classifica<strong>da</strong> como ZR-4 – a simulação sugere<br />
que emissões <strong>de</strong> NO x originárias <strong>da</strong> Aveni<strong>da</strong> Iguaçu, estão sendo transporta<strong>da</strong>s ao longo<br />
<strong>da</strong>s <strong>vias</strong> transversais - cânions O e P, e <strong>de</strong>mais <strong>vias</strong>. No entanto, as concentrações<br />
simula<strong>da</strong>s estão ain<strong>da</strong> abaixo <strong>de</strong> níveis preocupantes.<br />
Finalmente, no cenário com ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (Figura 5.8b), torna-se<br />
novamente visível o efeito <strong>de</strong> carreamento <strong>da</strong>s emissões ao longo dos cânions L, M e N,<br />
paralelos ao Eixo Estrutural. Em comparação com o cenário correspon<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> vento<br />
Leste (Figura 5.8a), o cânion L apresenta concentrações <strong>de</strong> NO x ligeiramente maiores,<br />
sobretudo no lado sul <strong>da</strong> rua e ao longo <strong>de</strong> duas quadras do lado sul do cânion N. Como<br />
nos cenários atual, os mapas para Nor<strong>de</strong>ste e Leste são virtuais “imagens espelha<strong>da</strong>s” um<br />
do outro, com eixo <strong>de</strong> simetria a longo do cânion M.
157<br />
Figura 5.5 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00 (a) Cenário Junho Alternativo-Leste<br />
Mínimo (b) Cenário Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
158<br />
Figura 5.6 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> março (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
159<br />
Figura 5.7 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo -Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
160<br />
Figura 5.8 – P8: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3,00m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
161<br />
5.1.1 Análise dos cânions L, M, N e P<br />
As simulações <strong>de</strong> cenários <strong>de</strong> vento mínimo apontam diferenças entre aqueles<br />
com vento <strong>de</strong> Leste e aqueles com vento <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (Gráfico 5.3, Gráfico 5.4); percebese<br />
a tendência <strong>de</strong> melhoria nos cânions M, N e P. Como no cenário atual, o histograma<br />
para o cânion L no cenário com vento <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste é severamente <strong>de</strong>slocado para a<br />
direita, em comparação com o histograma correspon<strong>de</strong>nte para o cenário com vento <strong>de</strong><br />
Leste; enquanto no primeiro há um pico <strong>de</strong> concentração na faixa <strong>de</strong> 200 µg.m -3 , no<br />
segundo são visíveis dois picos, <strong>nas</strong> faixa <strong>de</strong> 250 e 325 µg.m -3 , e as concentrações<br />
simula<strong>da</strong>s atingem a faixa <strong>de</strong> 775 µg.m -3 .<br />
Para o cânion M, o cenário <strong>de</strong> ventos <strong>de</strong> Leste é ligeiramente mais favorável à<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. A melhoria mais expressiva ocorre no cânion N: no cenário <strong>de</strong><br />
vento Nor<strong>de</strong>ste, há um pico <strong>de</strong> concentração na faixa <strong>de</strong> 175 µg.m -3 , com a quase<br />
totali<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> área abaixo <strong>de</strong> 400 µg.m -3 . No cenário com vento Leste, são visíveis dois<br />
picos <strong>de</strong> concentração, <strong>nas</strong> faixas <strong>de</strong> 275 e 475 µg.m -3 , com concentração acima <strong>de</strong> 400<br />
µg.m -3 em gran<strong>de</strong> parte <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha. Nesse cenário as concentrações <strong>de</strong> NO x se<br />
aproximam <strong>de</strong> 700 µg.m -3 .<br />
Ain<strong>da</strong> entre os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, as simulações para o cânion P<br />
apontam condições <strong>de</strong> dispersão do poluente melhores no cenário <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste;<br />
nesse cenário, há um pico <strong>de</strong> concentração na faixas <strong>de</strong> 200 µg.m -3 , com poucas uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s<br />
<strong>da</strong> malha acima <strong>da</strong> faixa <strong>de</strong> 400 µg.m -3 . No cenário <strong>de</strong> vento Leste, embora o pico <strong>de</strong><br />
concentração também correspon<strong>da</strong> à faixa <strong>de</strong> 200 µg.m -3 , há gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s<br />
<strong>da</strong> malha acima <strong>da</strong> faixa <strong>de</strong> 400 µg.m -3 . De maneira geral as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong><br />
NO x nos cenários alternativos com vento mínimo são menores que suas correspon<strong>de</strong>ntes<br />
nos cenários atuais.<br />
Quanto aos <strong>de</strong>mais cenários <strong>de</strong> simulação: a comparação dos histogramas para<br />
os cenários Março Alternativo-Leste e Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (Gráfico 5.5, Gráfico 5.6)<br />
mostram, para o cânions L, M e N, ligeiro <strong>de</strong>slocamento <strong>da</strong> curva à direita, e curvas<br />
virtualmente idênticas para o cânion P. Tendências semelhantes são verifica<strong>da</strong>s na<br />
comparação entre os cânions nos cenários Dezembro Atual-Leste e Atual-Su<strong>de</strong>ste<br />
(Gráfico 5.7, Gráfico 5.8): <strong>de</strong>slocamento dos histogramas à esquer<strong>da</strong> para os cânions L, M<br />
e N, e ligeiro <strong>de</strong>slocamento à direita para o cânion P, o que indica condições ligeiramente<br />
melhores <strong>de</strong> dispersão do poluente com ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste. As concentrações <strong>de</strong> NO x
162<br />
simula<strong>da</strong>s para os cânions L, M, N e P no cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste foram<br />
ligeiramente maiores que aquelas do cenário Atual-Leste para o mesmo mês (Gráfico 5.9,<br />
Gráfico 5.10).<br />
Entrentanto, como nos cenários atuais, as variações na concentração <strong>de</strong> NO x e<br />
no <strong>de</strong>senho dos histogramas são muito peque<strong>nas</strong>; a quase totali<strong>da</strong><strong>de</strong> dos cenários aponta<br />
concentrações abaixo <strong>de</strong> 100 µg.m -3 . A veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento se apresenta como um<br />
parâmetro mais importante que a direção do vento na <strong>de</strong>terminação <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> <strong>de</strong>ntro dos cânions analisados.
163<br />
Gráfico 5.3 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenário Junho Alternativo-Leste Mínimo (a)<br />
Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 5.4 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo<br />
(a) Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
164<br />
Gráfico 5.5 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Alternativo-Leste (a) Cânion L<br />
(b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 5.6 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Março Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (a) Cânion<br />
L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
165<br />
Gráfico 5.7 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Alternativo-Leste (a) Cânion<br />
L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 5.8 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Dezembro Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (a)<br />
Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
166<br />
Gráfico 5.9 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-Leste (a) Cânion L<br />
(b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 5.10 – P8: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , cenário Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (a)<br />
Cânion L (b) Cânion M (c) Cânion N (d) Cânion P.<br />
Fonte: autoria própria.
167<br />
5.1.2 Concentração <strong>de</strong> NOx <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais<br />
A Tabela 5.2 resume as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x em <strong>de</strong>zesseis pontos <strong>de</strong><br />
análise, <strong>nas</strong> <strong>vias</strong> transversais, indicados no mapa (Figura 4.6). Os valores <strong>da</strong> concentração<br />
média <strong>de</strong> NO x simula<strong>da</strong> para ca<strong>da</strong> cenário são confrontados no Gráfico 5.11.<br />
Há, <strong>de</strong> maneira geral, tendência <strong>de</strong> redução <strong>nas</strong> concentrações, tanto no ZR-4<br />
quanto no SE. A tendência <strong>de</strong> redução é mais intensa nos pontos do SE, e as que<strong>da</strong>s são<br />
mais significativas nos dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo – as concentrações médias para os<br />
cenários Alternativo-Leste Mínimo e Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo são, em média, 50,6%<br />
menores que as simula<strong>da</strong>s nos cenários atuais correspon<strong>de</strong>ntes. Os resultados para os<br />
cenários <strong>de</strong> ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste são inconclusivos.<br />
Nos cenários <strong>de</strong> vento mínimo <strong>de</strong> Leste e Nor<strong>de</strong>ste, as concentrações <strong>de</strong> NO x nos<br />
pontos internos ao Setor Estrutural são menores que aquelas simula<strong>da</strong>s <strong>nas</strong> áreas ZR-4<br />
lin<strong>de</strong>iras. As médias <strong>da</strong>s concentrações <strong>de</strong> NO x nos pontos do SE foram 33% menor e 15%<br />
menor que a média simula<strong>da</strong> para os pontos <strong>da</strong> ZR-4, nos cenários Alternativo-Leste<br />
Mínimo e Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo, respectivamente. Nos cenários com vento Leste<br />
(não mínimo), a concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NO x nos pontos do SE foi, em média, 33%<br />
maior que nos pontos <strong>da</strong> ZR-4.<br />
Esses resultados sugerem que a maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> morfologia prevista na<br />
Lei 9.800/00 po<strong>de</strong>ria atenuar o “eixo <strong>de</strong> poluição”, com melhorias significativas <strong>de</strong>ntro do<br />
SE e melhorias menos expressivas <strong>nas</strong> ZR-4.
168<br />
Tabela 5.2 – P8: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx para os pontos em <strong>vias</strong> transversais,<br />
Cenário Alternativo.<br />
Ponto<br />
Coord. Concentração <strong>de</strong> NOx (µg.m -3 ) Zona<br />
X<br />
Y<br />
Março Junho Dezembro<br />
ALT-<br />
L<br />
ALT-<br />
SE<br />
ALT-<br />
LM<br />
ALT-<br />
NEM<br />
ALT-<br />
L<br />
ALT-<br />
NE<br />
ALT-<br />
L<br />
A4 18 102 46 51 354 151 43 39 37 51<br />
B4 55 102 57 69 485 179 53 51 45 69<br />
C4 80 102 36 41 328 161 33 32 29 41<br />
D4 102 102 23 42 163 168 22 27 19 42<br />
A1 18 16 33 33 161 320 32 70 26 33 ZR-4<br />
B1 55 16 32 31 161 210 32 38 26 31<br />
C1 80 16 35 30 186 227 34 34 28 30<br />
D1 102 16 30 30 206 151 30 34 25 30<br />
Médias 37 41 255 196 35 41 29 41<br />
Máximas 57 69 485 320 53 70 45 69<br />
A3 18 70 46 56 164 142 46 45 36 56<br />
B3 55 70 49 64 185 147 50 53 39 64<br />
C3 80 70 40 47 175 138 42 47 33 47<br />
ALT-<br />
SE<br />
D3 102 70 41 50 195 161 43 53 34 50 SE<br />
A2 18 46 38 46 156 170 38 66 30 46<br />
B2 55 46 41 48 158 185 42 72 33 48<br />
C2 80 46 40 40 153 195 41 70 32 40<br />
D2 102 46 45 40 163 198 46 61 37 40<br />
Médias 42 49 169 167 43 58 34 49<br />
Máximas 49 64 195 198 50 72 39 64<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Gráfico 5.11 – P8: Comparação entre as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NOx nos pontos em ZR-4 e SE,<br />
Cenário Alternativo.<br />
Fonte: autoria própria.
169<br />
5.1.3 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento<br />
Os fluxos <strong>de</strong> vento simulados pelo ENVI-met foram plotados na forma <strong>de</strong><br />
trajetória <strong>de</strong> partículas, para visualização <strong>da</strong>s interações entre o vento e o ambiente<br />
construído às alturas <strong>de</strong> 3 m e 15 m do solo (Figura 5.9 e Figura 5.10).<br />
Apesar do aumento <strong>da</strong> <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> construção, os fluxos simulados para altura<br />
<strong>de</strong> 3 m do solo são semelhantes àqueles do cenário Atual. Com vento Leste (Figura 5.9a),<br />
o fluxo é predominantemente paralelo aos cânions principais; o fluxo <strong>de</strong> vento é<br />
primariamente no sentido longitudinal (ao longo dos cânions L, M e N). No cenário <strong>de</strong><br />
vento Nor<strong>de</strong>ste (Figura 5.9b), o fluxo é predominantemente paralelo aos cânions<br />
principais, no sentido longitudinal (ao longo dos cânions L, M e N). Comparado ao<br />
cenário <strong>de</strong> vento Leste, os <strong>da</strong>dos plotados são aproxima<strong>da</strong>mente simétricos (espelhados<br />
em relação ao eixo horizontal formado pelo cânion M). Finalmente, no cenário <strong>de</strong> vento<br />
Su<strong>de</strong>ste (Figura 5.9c), o fluxo é predominantemente perpendicular aos cânions principais,<br />
ao longo dos cânions O, P e <strong>de</strong>mais <strong>vias</strong> transversais ao Eixo Estrutural.<br />
Para a altura <strong>de</strong> 15 m, as trajetórias apontam o aumento <strong>da</strong> permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>vido ao maior afastamento lateral, com resultados virtualmente iguais para qualquer<br />
direção <strong>de</strong> vento; a forma dos cânions exerce menos influência sobre os fluxos <strong>de</strong> vento.
170<br />
Figura 5.9 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.
171<br />
Figura 5.10 – P8: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.
172<br />
5.2 ECOVILLE – CENÁRIO ALTERNATIVO<br />
Os resultados <strong>da</strong> simulação <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> NO x para a região do ponto P3<br />
apresentam resultados muito semelhantes àqueles encontrados no cenário atual. A Tabela<br />
5.3 resume os resultados dos oito cenários <strong>de</strong> simulação principais. Os valores<br />
apresentados são os médios e máximos para todo o domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo, no horário <strong>de</strong><br />
máxima concentração do poluente (18h00) a 3,00 m <strong>de</strong> altura.<br />
Tabela 5.3 – P3: Resumo <strong>da</strong>s concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , Cenário Alternativo.<br />
Código Mês Cenário Ū (m.s -1 )<br />
NO x Média<br />
(µg.m -3 )<br />
NO x Máxima<br />
(µg.m -3 )<br />
Mar ALT-L Mar Alternativo-Leste 1,93 20 82 4,0<br />
Mar ALT-SE Alternativo-Su<strong>de</strong>ste 1,93 19 90 4,6<br />
Jun ALT-L Jun Alternativo-Leste 1,62 20 83 4,2<br />
Jun ALT-NE Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste 1,62 18 74 4,0<br />
Jun ALT-LM Alternativo-Leste Mínimo 0,30 94 462 4,9<br />
Máxima/média<br />
Jun ALT-NEM<br />
Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste<br />
Mínimo<br />
0,30 88 311 3,6<br />
Dez ALT-L Dez Alternativo-Leste 2,37 16 64 4,1<br />
Dez ALT-SE Alternativo-Su<strong>de</strong>ste 2,37 15 59 4,0<br />
Fonte: autoria própria.<br />
Novamente, os valores mais elevados para a concentração média e máxima <strong>de</strong><br />
NO x foram encontrados com condições <strong>de</strong> vento Leste Mínimo; nesse cenário, a<br />
concentração máxima simula<strong>da</strong> foi <strong>de</strong> 462 µg.m -3 (2,4% acima do valor encontrado no<br />
cenário Atual correspon<strong>de</strong>nte); aplicando-se o coeficiente <strong>de</strong> 25%, estima-se que a<br />
concentração <strong>de</strong> NO 2 seja <strong>de</strong> 116 µg.m -3 , 74 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s abaixo do limite secundário.<br />
Excetuando-se os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, há pouca variação na concentração média<br />
<strong>de</strong> NO x , que varia entre 15 µg.m -3 (no cenário Dezembro-Atual Su<strong>de</strong>ste) e 20 µg.m -3 (no<br />
cenário Junho Atual-Leste) – valores muito próximos àqueles dos cenários atuais.<br />
Variação maior po<strong>de</strong> ser percebi<strong>da</strong> nos resultados para a concentração máxima <strong>de</strong> NO x –<br />
entre 59 µg.m -3 e 90 µg.m -3 , nos cenários Dezembro Atual-Su<strong>de</strong>ste e Junho Atual-Leste,
173<br />
respectivamente, numa faixa <strong>de</strong> concentrações 3 uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s menor que aquela dos cenários<br />
atuais correspon<strong>de</strong>ntes.<br />
A tendência <strong>de</strong> ligeiro aumento <strong>da</strong>s concentrações médias sob condições <strong>de</strong><br />
vento Leste, em comparação com os cenários <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste e Su<strong>de</strong>ste, se mantém. A<br />
razão entre as concentrações máximas e médias varia entre 3,6 e 4,9.<br />
Os histogramas para os dois cenários <strong>de</strong> vento mínimo indicam que as maiores<br />
diferenças entre os dois cenários ocorrem em relação às concentrações máximas (Gráfico<br />
5.12a e b). O <strong>de</strong>senho <strong>de</strong>sses histogramas é virtualmente idêntico aos dos cenários atuais:<br />
até o valor <strong>de</strong> 200 µg.m -3 , o <strong>de</strong>senho dos gráficos é semelhante; o cenário Alternativo-<br />
Nor<strong>de</strong>ste Mínimo há quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> maior <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha no intervalo 50-200 µg.m -3 .<br />
No cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo, as concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x , são quase<br />
ausentes as uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração acima <strong>de</strong> 300 µg.m -3 , enquanto no<br />
cenário <strong>de</strong> vento Leste mínimo são visíveis uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>da</strong> malha com concentração acima<br />
<strong>de</strong>sse limiar.<br />
(a)<br />
(b)<br />
Gráfico 5.12 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NOx, Cenários (a) Alternativo-Leste Mínimo (b)<br />
Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo.<br />
Os histogramas <strong>de</strong> concentração para os cenários <strong>de</strong> vento não mínimo são,<br />
também, virtualmente idênticos aos histogramas dos cenários atuais correspon<strong>de</strong>ntes, e<br />
apontam variações mínimas entre os cenários simulados (Gráfico 5.13a a f). Po<strong>de</strong>-se<br />
perceber um ligeiro <strong>de</strong>slocamento à direita nos cenários <strong>de</strong> vento Leste (Gráfico 5.13a, c,<br />
e), se comparados aos cenários <strong>de</strong> vento Su<strong>de</strong>ste e Nor<strong>de</strong>ste correspon<strong>de</strong>ntes.
174<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
(d)<br />
(e)<br />
(f)<br />
Gráfico 5.13 – P3: Histogramas <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> NO x , Cenários (a) Março Alternativo-Leste (b)<br />
Março Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c) Junho Alternativo-Leste (d) Junho Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (e) Dezembro<br />
Alternativo-Leste (f) Dezembro Alternativo-Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.
175<br />
As concentrações simula<strong>da</strong>s <strong>de</strong> NO x às 18h00, a 3,00 m <strong>de</strong> altura foram plota<strong>da</strong>s<br />
no formato <strong>de</strong> mapas; para a melhor compreensão, as edificações foram indica<strong>da</strong>s como<br />
silhuetas em branco. Foi emprega<strong>da</strong> escala gráfica com valores entre 0 e 750 µg.m -3 para<br />
os cenários <strong>de</strong> vento mínimo, e escala gráfica com valores entre 0 e 250 µg.m -3 para os<br />
<strong>de</strong>mais cenários.<br />
A ocupação dos lotes vagos não produziu alterações significativas: no cenário <strong>de</strong><br />
vento Leste mínimo, são visíveis manchas <strong>de</strong> alta concentração <strong>de</strong> NO x ao longo <strong>da</strong>s<br />
aveni<strong>da</strong>s rápi<strong>da</strong>s do sistema trinário e <strong>nas</strong> quadras inter<strong>nas</strong> do SE-NC (Figura 5.11a). No<br />
cenário correspon<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> vento Nor<strong>de</strong>ste (Figura 5.11a), a mancha <strong>de</strong> alta concentração<br />
ao longo <strong>da</strong>s aveni<strong>da</strong>s é menos pronuncia<strong>da</strong>, com pontos <strong>de</strong> concentração mais alta<br />
localizados junto às faces a barlavento <strong>de</strong> edificações; nesse cenário, as concentrações <strong>nas</strong><br />
quadras inter<strong>nas</strong> do SE-NC são menores que no cenário <strong>de</strong> vento Leste mínimo.<br />
O comportamento do poluente nos <strong>de</strong>mais cenários, <strong>de</strong> vento não mínimo, é<br />
semelhante: nos três cenários <strong>de</strong> vento Leste percebe-se a formação <strong>de</strong> uma mancha <strong>de</strong><br />
concentração mais intensa ao longo <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> do sistema trinário (Figura 5.12a, Figura<br />
5.13a e Figura 5.14a) e <strong>nas</strong> quadras localiza<strong>da</strong>s <strong>de</strong>ntro do SE-NC. Nos cenários com vento<br />
<strong>de</strong> su<strong>de</strong>ste, oblíquo às <strong>vias</strong> principais, a mancha <strong>de</strong> poluição ao longo <strong>da</strong>s <strong>vias</strong> é<br />
<strong>de</strong>scaracteriza<strong>da</strong>; é visível o carreamento do poluente na direção geral Noroeste, a partir<br />
<strong>da</strong>s ruas (Figura 5.12b, Figura 5.13). Efeito semelhante é visível no cenário <strong>de</strong> vento<br />
Nor<strong>de</strong>ste, com o carreamento do poluente <strong>da</strong> direção geral Sudoeste (Figura 5.14). Esse<br />
resultados são similares aos encontrados nos cenários atuais correspon<strong>de</strong>ntes.
176<br />
Figura 5.11 - P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste Mínimo (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
177<br />
Figura 5.12 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> março (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
178<br />
Figura 5.13 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> <strong>de</strong>zembro (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Su<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
179<br />
Figura 5.14 – P3: Concentração simula<strong>da</strong> <strong>de</strong> NOx a 3 m, às 18h00, para o mês <strong>de</strong> junho (a) Cenário<br />
Alternativo-Leste (b) Cenário Alternativo-Nor<strong>de</strong>ste (c) Escala.<br />
Fonte: autoria própria.
180<br />
5.2.1 Análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento<br />
Os fluxos <strong>de</strong> vento simulados pelo ENVI-met foram plotados na forma <strong>de</strong><br />
trajetória <strong>de</strong> partículas, para visualização <strong>da</strong>s interações entre o vento e o ambiente<br />
construído às alturas <strong>de</strong> 3 m do solo (Figura 5.15a, b, c) e 15 m do solo (Figura 5.16a, b,<br />
c).<br />
As simulações sugerem que a consoli<strong>da</strong>ção <strong>da</strong> ocupação proposta para o Ecoville<br />
não reduzirá a permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>quela paisagem. Como no cenário atual, as trajetórias<br />
simula<strong>da</strong>s são similares para as três direções <strong>de</strong> vento – Leste, Nor<strong>de</strong>ste e Su<strong>de</strong>ste – não<br />
sendo visível a formação <strong>de</strong> vórtices <strong>de</strong> recirculação ou áreas <strong>de</strong> estagnação.<br />
Comportamento semelhante é visível <strong>nas</strong> trajetórias <strong>de</strong> partículas simula<strong>da</strong>s para a altura<br />
<strong>de</strong> 15,00 m.<br />
Enquanto as simulações do cenário atual <strong>de</strong>stacaram o efeito <strong>da</strong> maior<br />
permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> gera<strong>da</strong> pela adoção do afastamento lateral <strong>de</strong> H/5 e o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> “torres<br />
resi<strong>de</strong>nciais”, as simulações do cenário alternativo sugerem que a consoli<strong>da</strong>ção do<br />
Ecoville não ten<strong>de</strong> a afetar negativamente a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nesse setor.
181<br />
Figura 5.15 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 3 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste<br />
Fonte: autoria própria.
182<br />
Figura 5.16 - P3: Trajetória <strong>de</strong> partículas a 15 m <strong>de</strong> altura, Cenário Alternativo (a) ventos <strong>de</strong> Leste (b)<br />
ventos <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste (c) ventos <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste.<br />
Fonte: autoria própria.
183<br />
6 CONCLUSÃO<br />
Nesse estudo, o mo<strong>de</strong>lo ENVI-met foi utilizado para a simulação <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> em trechos do Setor Estrutural Sul e do Ecoville. Os pontos <strong>de</strong> análise<br />
selecionados são representativos <strong>de</strong> duas morfologias urba<strong>nas</strong> características <strong>da</strong> capital<br />
paranaense: o mo<strong>de</strong>lo do Plano Massa e o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Torres Resi<strong>de</strong>nciais. Foram<br />
brevemente discuti<strong>da</strong>s as condicionantes históricas e teóricas que informaram esses dois<br />
mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> urbanização.<br />
Os efeitos físicos <strong>da</strong> urbanização sobre os fluxos <strong>de</strong> ar, umi<strong>da</strong><strong>de</strong> e energia, bem<br />
como aqueles relacionados à geração, dispersão e retira<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> <strong>da</strong> atmosfera<br />
também foram brevemente apresentados. Discutiram-se ain<strong>da</strong> os aspectos legais do<br />
controle e monitoramento <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> atmosféricos no Brasil, que formam o importante<br />
pano <strong>de</strong> fundo composto pelos padrões nacionais <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar.<br />
No Capítulo 3 foi apresenta<strong>da</strong> a metodologia emprega<strong>da</strong> nesse estudo: a<br />
<strong>de</strong>scrição pormenoriza<strong>da</strong> do mo<strong>de</strong>lo escolhido, o fluxo do trabalho <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem, a<br />
coleta <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos em campo e a calibração do mo<strong>de</strong>lo; preten<strong>de</strong>-se que as informações ali<br />
apresenta<strong>da</strong>s facilitem a utilização do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met por outros pesquisadores e<br />
pesquisadoras. A aplicação do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met em duas áreas com morfologias<br />
distintas e a comparação <strong>da</strong>s veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s <strong>de</strong> vento previstas pelo mo<strong>de</strong>lo com aquelas<br />
medi<strong>da</strong>s in loco ofereceu contribuições sobre o emprego do mo<strong>de</strong>lo – sobretudo quanto à<br />
necessi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> verificação dos resultados <strong>da</strong> simulação contra os <strong>da</strong>dos medidos e<br />
eventuais ajustes dos <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong>. Foram percebi<strong>da</strong>s três limitações do mo<strong>de</strong>lo<br />
ENVI-met durante o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>ste estudo:<br />
1. Não é possível incluir contribuição externa <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> – os valores<br />
simulados representam somente as substâncias oriun<strong>da</strong>s <strong>da</strong>s fontes<br />
presentes <strong>de</strong>ntro do domínio <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo;<br />
2. Ape<strong>nas</strong> uma substância po<strong>de</strong> ser simula<strong>da</strong> por vez, exigindo execuções<br />
sucessivas para diferentes substâncias;<br />
3. Os perfis <strong>de</strong> árvores e vegetação incluídos no pacote <strong>de</strong> software po<strong>de</strong>m<br />
não representar corretamente as espécies locais;
184<br />
Uma quarta limitação, aponta<strong>da</strong> pelos <strong>de</strong>senvolvedores do mo<strong>de</strong>lo, diz respeito à<br />
mo<strong>de</strong>lagem do terreno: a versão corrente do mo<strong>de</strong>lo não é capaz <strong>de</strong> li<strong>da</strong>r com a<br />
topografia 24 , o que exige que to<strong>da</strong>s as áreas sejam mo<strong>de</strong>la<strong>da</strong>s como se fossem pla<strong>nas</strong>.<br />
O experimento procurou i<strong>de</strong>ntificar tendências <strong>de</strong> variação <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>, usando-se os óxidos <strong>de</strong> nitrogênio como exemplo, na primeira etapa mediante<br />
análise do cenário atual em sua interação com as condições climáticas típicas e, na<br />
segun<strong>da</strong> etapa, comparando-se o cenário atual com o cenário alternativo <strong>de</strong> morfologia<br />
urbana.<br />
Nos cenários atuais: as simulações apontaram os diferentes efeitos <strong>da</strong> direção <strong>de</strong><br />
incidência do vento sobre a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos eixos estruturais. Para a região <strong>da</strong><br />
Sete <strong>de</strong> Setembro (P8), as simulações apontam as condições <strong>de</strong> vento <strong>de</strong> Su<strong>de</strong>ste como as<br />
mais favoráveis à dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. As condições <strong>de</strong> vento <strong>de</strong> Leste e <strong>de</strong> Nor<strong>de</strong>ste<br />
são um pouco menos favoráveis, mas ain<strong>da</strong> a<strong>de</strong>qua<strong>da</strong>s. Os diferentes ângulos <strong>de</strong><br />
incidência do vento, em relação à orientação <strong>da</strong> malha urbana, geraram diferentes efeitos<br />
sobre as concentrações – as simulações <strong>de</strong>stacaram o efeito <strong>de</strong> carreamento <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
ao longo dos cânions urbanos, sob as condições <strong>de</strong> vento aproxima<strong>da</strong>mente paralelas aos<br />
cânions principais, enquanto a situação <strong>de</strong> vento aproxima<strong>da</strong>mente perpendicular<br />
propicia melhor mistura e dispersão dos <strong>poluentes</strong>. As piores condições <strong>de</strong> dispersão dos<br />
<strong>poluentes</strong> foram encontra<strong>da</strong>s nos cenários <strong>de</strong> vento mínimo.<br />
Para o Setor Estrutural, as simulações do cenário alternativo sugerem a melhoria<br />
<strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> sob as condições <strong>de</strong> vento mínimo, as mais críticas. Sob as<br />
<strong>de</strong>mais condições climáticas, no entanto, os resultados do cenário alternativo foram<br />
inconclusivos.<br />
Por sua vez, para o Ecoville, as simulações do cenário atual apontaram boas<br />
condições <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>; os resultados encontrados na simulação do cenário<br />
alternativo sugerem que, mesmo que a área atinja a <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> construção máxima<br />
prevista na Lei 9.800/00, seria manti<strong>da</strong> a boa condição <strong>de</strong> ventilação e dispersão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong>.<br />
24<br />
A mo<strong>de</strong>lagem <strong>da</strong> topografia está prevista para a versão 4.0 do mo<strong>de</strong>lo, em <strong>de</strong>senvolvimento à época <strong>de</strong><br />
escrita <strong>de</strong>ssa dissertação (ENVI-MET, 2009).
185<br />
As simulações sugerem a formação <strong>de</strong> um “eixo <strong>de</strong> poluição” ao longo do eixo<br />
estrutural <strong>da</strong> Sete <strong>de</strong> Setembro, percebido a partir <strong>da</strong> comparação entre as concentrações<br />
simula<strong>da</strong>s nos pontos transversais localizados em ZR-4 em Setores Estruturais. A maior<br />
<strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong> e a morfologia <strong>da</strong> ocupação dos Setores Estruturais é prejudicial à circulação<br />
do ar, ventilação e retira<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> oriundos do tráfego <strong>de</strong> veículos no eixo<br />
estu<strong>da</strong>do. Essa situação po<strong>de</strong> se agravar nos meses <strong>de</strong> inverno quando, além <strong>da</strong> menor<br />
veloci<strong>da</strong><strong>de</strong> média <strong>de</strong> vento, são frequentes os períodos <strong>de</strong> estagnação e as situações <strong>de</strong><br />
inversão 25 .<br />
Sem per<strong>de</strong>r <strong>de</strong> perspectiva as limitações <strong>da</strong> abor<strong>da</strong>gem adota<strong>da</strong>, os resultados <strong>de</strong><br />
um mo<strong>de</strong>lo capaz <strong>de</strong> li<strong>da</strong>r a um só tempo com morfologia urbana, fontes <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> e<br />
condições climáticas permitem uma análise mais rica <strong>da</strong>s interações entre esses três<br />
elementos.<br />
Embora as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s médias mais altas proporcionem melhor dispersão<br />
(consi<strong>de</strong>rando o domínio do mo<strong>de</strong>lo como um todo), o mo<strong>de</strong>lo permite perceber que<br />
<strong>poluentes</strong> gerados em uma área po<strong>de</strong>m afetar a área adjacente: há carreamento <strong>de</strong><br />
poluente do Setor Estrutural para as quadras <strong>da</strong> Zona Resi<strong>de</strong>ncial, <strong>de</strong> menor gabarito e<br />
<strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>. Esse resultado <strong>de</strong>safia as conclusões <strong>de</strong> Oke (1978) sobre os efeitos <strong>da</strong> relação<br />
H/W e a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>.<br />
Quanto às consi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong> Romero (2001) sobre o efeito do agrupamento <strong>de</strong><br />
edifícios sobre as condições <strong>de</strong> ventilação ao nível <strong>da</strong> rua: a simulação mostra a formação<br />
<strong>de</strong> manchas <strong>de</strong> poluição mais intensas ao longo dos cânions e sob condições <strong>de</strong> vento<br />
aproxima<strong>da</strong>mente paralelas à rua. No caso do Setor Estrutural, o carreamento dos<br />
<strong>poluentes</strong> parece ser mais importante que a formação <strong>de</strong> “zo<strong>nas</strong> <strong>de</strong> sombra” a barlavento<br />
<strong>da</strong>s edificações <strong>de</strong> maior altura. A análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento no Setor<br />
Estrutural e no Ecoville, por sua vez, <strong>de</strong>stacou a maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> proporciona<strong>da</strong><br />
pelo maior afastamento lateral, confirmando as avaliações <strong>de</strong> Romero (2001) e Danni-<br />
Oliveira (2009) sobre os efeitos benéficos do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> torres isola<strong>da</strong>s sobre a circulação<br />
<strong>de</strong> ar entre edifícios.<br />
25<br />
A versão corrente do mo<strong>de</strong>lo ENVI-met não é capaz <strong>de</strong> simular condições <strong>de</strong> estagnação e <strong>de</strong> inversão.
186<br />
Finalmente, esses resultados permitem respon<strong>de</strong>r as quatro perguntas <strong>de</strong><br />
pesquisa secundárias:<br />
Pergunta 1: as condições <strong>de</strong> ventilação nos Setores Estruturais são suficientes<br />
para a garantia <strong>de</strong> salubri<strong>da</strong><strong>de</strong> e controle <strong>da</strong> exposição dos moradores às substâncias<br />
nocivas?<br />
De maneira geral, nos cenários com vento não mínimo, a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
nos Setores Estruturais é a<strong>de</strong>qua<strong>da</strong>. Nas situações <strong>de</strong> vento mínimo a dispersão é<br />
severamente prejudica<strong>da</strong>, com aumentos significativos <strong>da</strong>s concentrações média e<br />
máxima do poluente estu<strong>da</strong>do, formação <strong>de</strong> extensivas manchas <strong>de</strong> alta concentração ao<br />
longo dos cânions, e instâncias em que a concentração do poluente potencialmente<br />
ultrapassa o o limiar secundário <strong>de</strong>finido na legislação.<br />
Pergunta 2: há diferença <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> ambiental entre o Ecoville e os Setores<br />
Estruturais?<br />
As simulações apontaram diferenças quantitativas e qualitativas <strong>nas</strong> condições<br />
<strong>de</strong> ventilação e dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>. Os valores médios e máximos para a concentração<br />
do poluente no Setor Estrutural são mais elevados que os encontrados para o Ecoville,<br />
tanto no cenário Atual quanto no Alternativo, e sob to<strong>da</strong>s as condições climáticas. Sob<br />
condições <strong>de</strong> vento mínimo, enquanto no Setor Estrutural a concentração potencialmente<br />
ultrapassa o limiar secundário <strong>de</strong>finido pela legislação, no Ecoville, apesar <strong>de</strong> eleva<strong>da</strong>, a<br />
concentração se mantém <strong>de</strong>ntro do limite legal em to<strong>da</strong>s as situações simula<strong>da</strong>s.<br />
As simulações <strong>de</strong>monstram, também, que a morfologia urbana do Ecoville é<br />
mais permeável aos fluxos <strong>de</strong> ar, aumentando o contraste entre as áreas <strong>de</strong> máxima<br />
concentração <strong>de</strong> poluente e a concentração média para o trecho simulado.<br />
Pergunta 3: o afastamento <strong>de</strong> H/6 melhoraria as condições <strong>de</strong> ventilação e<br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores Estruturais?<br />
As simulações sugerem que a maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> proporciona<strong>da</strong> pelo<br />
afastamento <strong>de</strong> H/6 melhoraria a ventilação e a dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores<br />
Estruturais, com diferenças mais expressivas <strong>nas</strong> condições <strong>de</strong> vento mínimo. No entanto,<br />
a análise qualitativa dos fluxos <strong>de</strong> vento sugere que, mesmo com o maior afastamento
187<br />
entre as torres, os embasamentos <strong>de</strong>finidos no Plano Massa ain<strong>da</strong> parecem ser um<br />
impedimento à dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> na altura <strong>de</strong> 3 m. Para a altura <strong>de</strong> 15 m, há gran<strong>de</strong>s<br />
melhorias no fluxo <strong>de</strong> vento entre os edifícios, com potencial melhoria <strong>da</strong>s condições <strong>de</strong><br />
ventilação no interior <strong>da</strong>s edificações.<br />
Pergunta 4: a adoção do afastamento <strong>de</strong> H/6 reduziria o contraste entre os Setores<br />
Estruturais e as Zo<strong>nas</strong> Resi<strong>de</strong>nciais (ZR-4) lin<strong>de</strong>iras?<br />
As simulações do cenário alternativo sugerem que a maior permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong><br />
morfologia prevista na Lei 9.800/00 promoveria melhorias significativas <strong>de</strong>ntro do SE e<br />
melhorias menos expressivas <strong>nas</strong> ZR-4, atenuando o “eixo <strong>de</strong> poluição”.<br />
Sobretudo, os resultados sugerem que os parâmetros <strong>de</strong> ocupação e uso do solo,<br />
lançados na Lei 9.800/00, embora benéficos, não serão suficientes para a solução <strong>da</strong>s<br />
condições <strong>de</strong>sfavoráveis à dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> nos Setores Estruturais. Consi<strong>de</strong>rando<br />
que: (1) o cenário alternativo é altamente i<strong>de</strong>alizado e impossível <strong>de</strong> se realizar a não ser<br />
em longuíssimo prazo, (2) há a tendência <strong>de</strong> aumento do volume <strong>de</strong> tráfego <strong>de</strong> veículos,<br />
<strong>de</strong>vido ao crescimento <strong>da</strong> população curitibana e os crescentes índices <strong>de</strong> motorização,<br />
(3) à completa consoli<strong>da</strong>ção do Setor Estrutural <strong>de</strong>verá correspon<strong>de</strong>r aumento<br />
proporcional do volume <strong>de</strong> tráfego, (4) o aumento do volume <strong>de</strong> veículos <strong>de</strong>ve ser<br />
acompanhado <strong>da</strong> modificação <strong>da</strong> frota com o aumento <strong>da</strong> participação <strong>de</strong> carros e<br />
estagnação ou redução <strong>da</strong> participação <strong>de</strong> veículos pesados (especificamente, ônibus <strong>de</strong><br />
transporte coletivo), e (5) alterações recentes no sistema viário <strong>da</strong> região do P8, com o<br />
objetivo <strong>de</strong> aumentar a capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s <strong>vias</strong>, reafirmam a opção <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> pelo transporte<br />
individual, é provável que a simples adoção do afastamento <strong>de</strong> H/6 sem mu<strong>da</strong>nças mais<br />
profun<strong>da</strong>s na legislação (sem o abandono do Plano Massa, por exemplo) e sem a revisão<br />
do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> mobili<strong>da</strong><strong>de</strong> urbana não seja o suficiente para a melhoria <strong>da</strong>s condições <strong>de</strong><br />
dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> à altura <strong>de</strong> 3 m.<br />
Acima do nível do embasamento, a morfologia estabeleci<strong>da</strong> na Lei 9.800/00<br />
po<strong>de</strong>ria promover significativas melhorias <strong>nas</strong> condições <strong>de</strong> ventilação <strong>da</strong>s torres, com o<br />
fim dos “paredões” e a exposição <strong>de</strong> to<strong>da</strong>s as faces <strong>da</strong>s edificações aos ventos; esses<br />
benefícios se somariam à melhoria <strong>da</strong>s condições <strong>de</strong> insolação <strong>nas</strong> torres do Setor<br />
Estrutural, apontados pelo estudo <strong>de</strong> Schmid (2001).
188<br />
6.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS E TRABALHOS FUTUROS<br />
Esse estudo se baseia essencialmente em simulações <strong>da</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>;<br />
apesar do cui<strong>da</strong>do empreendido na calibração do mo<strong>de</strong>lo, utilizando-se as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s<br />
médias <strong>de</strong> vento como variável <strong>de</strong> referência, os valores <strong>da</strong> concentração <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong><br />
resultam exclusivamente <strong>da</strong>s simulações e <strong>de</strong> nossa interpretação do inventário <strong>de</strong><br />
tráfego.<br />
Um estudo que complementasse a abor<strong>da</strong>gem numérica com medições <strong>da</strong><br />
concentração <strong>da</strong>s substâncias <strong>de</strong> interesse in loco permitiria compreen<strong>de</strong>r a relação entre<br />
as concentrações simula<strong>da</strong>s e os valores medidos, além <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar a razão NO 2 /NO x<br />
para a área do estudo. Sobretudo, permitiria calibrar o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong>,<br />
<strong>de</strong> maneira análoga à operação realiza<strong>da</strong> com as veloci<strong>da</strong><strong>de</strong>s médias <strong>de</strong> vento.<br />
Po<strong>de</strong>ria ser proposta, a partir do mesmo mo<strong>de</strong>lo, a avaliação do impacto <strong>de</strong><br />
alterações <strong>de</strong> sistema viário e políticas <strong>de</strong> transporte, aspectos que fogem ao escopo <strong>de</strong>sse<br />
estudo. Seria possível, ain<strong>da</strong>, a partir do mo<strong>de</strong>lo, estu<strong>da</strong>r o impacto <strong>de</strong> alterações na<br />
composição <strong>da</strong> frota e opção <strong>de</strong> combustível.<br />
Enquanto as simulações do fluxo <strong>de</strong> vento a 15 m <strong>de</strong> altura sugerem que a<br />
adoção do afastamento <strong>de</strong> H/6 promoveria a melhora <strong>da</strong>s condições <strong>de</strong> ventilação <strong>nas</strong><br />
torres, não foi avalia<strong>da</strong> a exposição dos ocupantes dos edifícios aos <strong>poluentes</strong>.<br />
Esse estudo se limitou à dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em cânions urbanos, em<br />
microescala. A avaliação <strong>da</strong>s influências <strong>de</strong>sse processo sobre as estruturas maiores <strong>da</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> exce<strong>de</strong> as capaci<strong>da</strong><strong>de</strong>s do mo<strong>de</strong>lo escolhido e seria uma interessante ponte entre<br />
esse estudo e aquele <strong>de</strong> Danni-Oliveira (2009).
189<br />
REFERÊNCIAS<br />
ALI-TOUDERT, Fazia. Depen<strong>de</strong>nce of Outdoor Thermal Comfort on Street Design in Hot<br />
and Dry Climate. 2005. 206f. Tese (Meteorologischen Institutes <strong>de</strong>r Universität Freiburg) –<br />
Universität Freiburg, Freiburg, 2005. Disponível em: . Acesso em: 01 ago.<br />
2009.<br />
ALLARD, Francis; SANTAMOURIS, Mat. (Ed.). Natural Ventilation in Buildings. Londres:<br />
James & James, 1998.<br />
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15.220-3 –<br />
Desempenho térmico <strong>de</strong> edificações Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes<br />
construtivas para habitações unifamiliares <strong>de</strong> interesse social, 2004.<br />
ATMOSPHERIC Soundings. Disponível em:<br />
. Acesso em: 31/01/2011.<br />
BENDER, Ana P. A influência <strong>da</strong>s leis <strong>de</strong> ocupação do solo urbano na dispersão <strong>da</strong>s<br />
emissões veiculares – estudo <strong>de</strong> caso nos eixos estruturais em Curitiba – Paraná. 2008.<br />
118f. Dissertação (mestrado). Programa <strong>de</strong> Mestrado Profissional em Gestão Ambiental <strong>da</strong><br />
Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Positivo, Curitiba.<br />
BERTOTTI, João N. 40% dos veículos <strong>de</strong> Curitiba têm mais <strong>de</strong> 10 anos. Gazeta do Povo,<br />
Curitiba, 9 <strong>de</strong> Julho 2009.<br />
BORTOLI, Paulo S. Análise <strong>da</strong> poluição sonora urbana em zoneamentos distintos <strong>da</strong><br />
ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba. 2002. 108f. Dissertação (mestrado). Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação em<br />
Tecnologia, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Tecnológica Fe<strong>de</strong>ral do Paraná, Curitiba. Disponível em: <<br />
http://www.ppgte.ct.utfpr.edu.br/dissertacoes/2002/bortoli.pdf>. Acesso em 16/09/2009.<br />
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA no. 5/1989, 15 <strong>de</strong><br />
Junho <strong>de</strong> 1989. [Institui o Programa Nacional <strong>de</strong> Controle <strong>da</strong> Quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ar e dá outras<br />
providências]. Diário Oficial [<strong>da</strong>] República Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil. Brasília, 1989.<br />
_______. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA no. 297/2002, 26 <strong>de</strong><br />
Fevereiro <strong>de</strong> 2002. Estabelece os limites para emissões <strong>de</strong> gases <strong>poluentes</strong> por ciclomotores,<br />
motociclos e veículos similares novos. Diário Oficial [<strong>da</strong>] República Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil.<br />
Brasília, 2002.
190<br />
_______. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA no. 3/1990, 28 <strong>de</strong><br />
Junho <strong>de</strong> 1990. Dispõe sobre a <strong>de</strong>finição dos padrões <strong>de</strong> quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do ar. Diário Oficial [<strong>da</strong>]<br />
República Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil. Brasília, 1990.<br />
BRASIL. Lei Fe<strong>de</strong>ral no. 8.723, 28 <strong>de</strong> Outubro <strong>de</strong> 1993. Dispõe sobre a redução <strong>de</strong> emissão <strong>de</strong><br />
<strong>poluentes</strong> por veículos automotores e dá outras providências. Diário Oficial [<strong>da</strong>] República<br />
Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil. Brasília, 1993.<br />
_______. Lei Fe<strong>de</strong>ral no. 10.257, 10 <strong>de</strong> Julho <strong>de</strong> 2001. Regulamenta os arts. 182 e 183 <strong>da</strong><br />
Constituição Fe<strong>de</strong>ral, estabelece diretrizes gerais <strong>da</strong> política urbana e dá outras providências.<br />
Diário Oficial [<strong>da</strong>] República Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil. Brasília, 2001.<br />
_______. Lei Fe<strong>de</strong>ral no. 12.187, 29 <strong>de</strong> Dezembro <strong>de</strong> 2009. Institui a Política Nacional sobre<br />
Mu<strong>da</strong>nça do Clima – PNMC e dá outras providências. Lei 12.187/2009. Diário Oficial [<strong>da</strong>]<br />
República Fe<strong>de</strong>rativa do Brasil. Brasília, 2009.<br />
BROWN, G. Z. “Charlie”. DEKAY, Mark. Sol, vento & luz: estratégias para o projeto <strong>de</strong><br />
arquitetura. 2. ed. Porto Alegre : Bookman 2004.<br />
BRUSE, Michael. ENVI-met website. . Acesso em 11/2009.<br />
BRUSE, Michael. FLEER, Heribert. Simulating surface–plant–air interactions insi<strong>de</strong> urban<br />
environments with a three dimensional numerical mo<strong>de</strong>l. Environmental Mo<strong>de</strong>lling &<br />
Software, n. 13, p. 373-384, 2003.<br />
CALIXTO, Alfredo. O ruído gerado pelo tráfego <strong>de</strong> veículos em “rodo<strong>vias</strong>-gran<strong>de</strong>s<br />
aveni<strong>da</strong>s” situa<strong>da</strong>s <strong>de</strong>ntro do perímetro urbano <strong>de</strong> Curitiba, analisado sob parâmetros<br />
acústicos objetivos e seu impacto ambiental. 2002. 135f. Dissertação (mestrado). Curso <strong>de</strong><br />
Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral do Paraná, Curitiba.<br />
Disponível em: < http://www.pgmec.ufpr.br/dissertacoes/dissertacao_002.pdf>. Acesso em<br />
12/02/2010.<br />
CAMPOS, Rudnei F. Análise <strong>da</strong> influência <strong>da</strong> orientação <strong>da</strong> testa<strong>da</strong> dos lotes na ocupação<br />
do Setor Estrutural <strong>de</strong> Curitiba. 2005. 217f . Dissertação (Mestrado). Programa <strong>de</strong> Pós-<br />
Graduação em Construção Civil, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral do Paraná, Curitiba, 2005. Disponível<br />
online em: . Acesso em 03/03/2010.<br />
CHOAY, Françoise. O Urbanismo: Utopias e Reali<strong>da</strong><strong>de</strong>s. Uma Antologia. São Paulo:<br />
Perspectiva, 1979.
191<br />
DANNI-OLIVEIRA, Inês M. Consi<strong>de</strong>rações Sobre a Poluição do Ar em Curitiba-PR Face a<br />
Seus Aspectos <strong>de</strong> Urbanização. Revista Ra ‘E Ga, Curitiba, n. 4, p.101-110. 2000.<br />
_____________________. A Poluição do Ar como Causa <strong>de</strong> Morbi<strong>da</strong><strong>de</strong> e Mortali<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong><br />
População Urbana. Revista Ra ‘E Ga, Curitiba, n. 15, p.113-126. 2008.<br />
_____________________. A Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> Curitiba e a Poluição do Ar: Implicações <strong>de</strong> seus<br />
atributos urbanos e geoecológicos na dispersão <strong>de</strong> <strong>poluentes</strong> em período <strong>de</strong> inverno. In:<br />
MONTEIRO, Carlos A. F.; MENDONÇA, Francisco. Clima Urbano. São Paulo: Contexto,<br />
2009 (1 a . reimpressão <strong>da</strong> 1 a edição).<br />
ELIASSON, Ingegärd. OFFERLE, Brian. GRIMMOND, C. Sue B. LINDQVIST, Sven. Wind<br />
Fields and turbulence statistics in an urban street canyon. Atmospheric Environment, n. 40,<br />
p. 1-16, 2006.<br />
FEENBERG, Andrew. Technology and freedom. In: Alternative Mo<strong>de</strong>rnity: The Technical<br />
Turn in Philosophy and Social Theory. Berkeley/Los Angeles : University of California<br />
Press, 1995.<br />
FRAMPTON, Kenneth. História Crítica <strong>da</strong> Arquitetura Mo<strong>de</strong>rna. São Paulo: Martins<br />
Fontes, 1997.<br />
GOOGLE Inc. Google Earth (versão 5.1.3535.3218 para Macintosh). Disponível em:<br />
. Acesso em 24/08/2010.<br />
GOULART, Solange. LAMBERTS, Roberto. FIRMINO, Samanta. Dados Climáticos Para<br />
Projeto e Avaliação Energética <strong>de</strong> Edificações Para 14 Ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s Brasileiras. Florianópolis:<br />
UFSC, 1998.<br />
GRIMMOND, C. Sue B. OKE, Tim R. Aerodynamic Properties of urban Areas Derived from<br />
Analysis of Surface Form. In: Journal of Applied Meteorology, EUA, v. 38, 1999.<br />
HAN, Soo-Gon.; MUN, Sun-Hye.; HUH, Jung-Ho. Changes of the micro-climate and<br />
building cooling load due to the green effect of a restored stream in Seoul, Korea. In: 10 th<br />
International Building Performance Simulation Association Conference and Exhibition, 2007,<br />
Beijing, China. Proceedings... Beijing, China: IBPSA.<br />
HANG, Jian. SANDBERG, Mats. LI, Yuguo. Effect of urban morphology on wind condition<br />
in i<strong>de</strong>alized city mo<strong>de</strong>ls. Atmospheric Environment, Norwich, n. 43, p. 869-878, 2009.
192<br />
HEDQUIST, Brent C. BRAZEL, Anthony J. DI SABATINO, Silvana. CARTER, Winston.<br />
FERNANDO, H. J. S. Phoenix Urban Heat Island Experiment: Micrometeorological Aspects.<br />
In: Eigth Symposium on the Urban Environment. 89th American Meteorological Society<br />
Annual Meeting, Phoenix (2009). Joint Session 12, Disponível em:<br />
<br />
HOW TO find a value of 'Initial temperature atmosphere' ?. Disponível em: <<br />
http://www.envimet.com/phpbb/viewtopic.php?t=131&start=0&post<strong>da</strong>ys=0&postor<strong>de</strong>r=asc&highlight=temp<br />
erature+2500>. Acesso em 06 <strong>de</strong>z. 2010.<br />
INMET – Sonabra [Monitoramento <strong>da</strong>s estações automáticas]. Disponível em<br />
. Acesso em 31/01/2011.<br />
INSTITUTO AMBIENTAL DO PARANÁ (IAP). Relatório Quali<strong>da</strong><strong>de</strong> do Ar na Região<br />
Metropolitana <strong>de</strong> Curitiba, Ano <strong>de</strong> 2008. Paraná, 2009a.<br />
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Ci<strong>da</strong><strong>de</strong>s. Disponível<br />
em: . Acesso em: 21/06/2009b.<br />
INSTITUTO DE PESQUISA E PLANEJAMENTO URBANO DE CURITIBA (IPPUC). Uso<br />
do Solo: Legislação. Lei nº 9.800 <strong>de</strong> 3 <strong>de</strong> Janeiro <strong>de</strong> 2000 e Leis Complementares. Curitiba:<br />
IPPUC, 2002. Disponível em <<br />
http://www.ippuc.org.br/pensando_a_ci<strong>da</strong><strong>de</strong>/textos_zoneamento/legisla%C3%A7%C3%A3o<br />
%20<strong>de</strong>%20uso%20do%20solo(%20lei%209800%20e%20leis%20complementares).pdf >.<br />
Acesso em 23/03/2010.<br />
________. Website. Disponível em . Acesso em 11/2009c.<br />
JENSIONEK, Kai. BRUSE, Michael. Impacts of vegetation on the microclimate: mo<strong>de</strong>ling<br />
stan<strong>da</strong>rdized building structures with different greening levels. 2003?. Disponível em:<br />
. Acesso em<br />
18/03/2010.<br />
KESSLER, Christoph. NIEDERAU, Arnold. SCHOLZ, Werner. Estimation of NO 2 /NO x<br />
relations of traffic emissions in Ba<strong>de</strong>n-Württemberg from 1995 to 2005. In: 2nd conf.<br />
Environment & Transport, incl. 15th conf. Transport and Air Pollution. Reims, France, 12-14<br />
June 2006. Proceedings no. 107, Vol. 2, Arceuil, França: Inrets, 2006.<br />
KIM OAHN, Nguyen T. et al. Determination of fleet hourly emission and on-road vehicle<br />
emission factor using integrated monitoring and mo<strong>de</strong>ling approach. Atmospheric Research,<br />
León, n. 89, p. 223-232, 2008.
193<br />
KRÜGER, Eduardo. PEARLMUTTER, David. RASIA, Francisco. Evaluating the impact of<br />
canyon geometry and orientation on cooling loads in a high-mass building in a hot dry<br />
environment. Applied Energy, Estocolmo, p. 2068-2078, 2009.<br />
LAU, J. et al. Contributions of roadsi<strong>de</strong> vehicle emissions to general air quality in Hong Kong.<br />
Transportation Research Part D: Transport and Environment, Fairfax, n. 13, p. 19-26,<br />
2008.<br />
MANSOURI, Nabiollah. POURMAHABADIAN, Mohammad. GHAMSEKANI, Medi. Road<br />
Traffic Noise in Downtown Area of Tehran. Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng., Teerã, v. 3, n.<br />
4, p. 267-272, 2006.<br />
MINELLA, Flávia C. O. Avaliação <strong>da</strong> influência <strong>de</strong> aspectos <strong>da</strong> geometria urbana sobre os<br />
níveis <strong>de</strong> conforto térmico em ruas <strong>de</strong> pe<strong>de</strong>stres <strong>de</strong> Curitiba. 2009. 164f. Dissertação<br />
(mestrado). Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação em Tecnologia, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Tecnológica Fe<strong>de</strong>ral<br />
do Paraná, Curitiba. Disponível em<br />
. Acesso em<br />
23/08/2010.<br />
MONTEIRO, Carlos A. F. DANNI-OLIVEIRA, Inês M. Climatologia: noções básicas e<br />
climas do Brasil. São Paulo: Oficina <strong>de</strong> textos, 2009.<br />
MONTEIRO, Carlos A. F. Teoria e Clima Urbano: um projeto e seus caminhos. In:<br />
MONTEIRO, Carlos A. F.; MENDONÇA, Francisco. Clima Urbano. São Paulo: Contexto,<br />
2003.<br />
MUMFORD, Lewis. A Ci<strong>da</strong><strong>de</strong> na História: suas origens, transformações e perspectivas. São<br />
Paulo: Martins Fontes, 2008.<br />
OKE, Tim R. Boun<strong>da</strong>ry layer climates. Nova York: Methuen, 1978.<br />
________. Initial gui<strong>da</strong>nce to obtain representative meteorological observations at urban<br />
sites. Genebra: WMO, 2006.<br />
OLIVEIRA, Dennison <strong>de</strong>. Curitiba e o mito <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo. Curitiba: Ed. <strong>da</strong> UFPR, 2000.<br />
ONSET Computer Corporation. Website. . Acesso em<br />
16/08/2010.<br />
RABINOVITCH, Jo<strong>nas</strong>. Innovative land use and public transport policy – The case of<br />
Curitiba, Brazil. In: Land Use Policy, v. 13, n. 1, p. 51-67, Elsevier, Grã-Bretanha, 1996.
194<br />
RABL, Ari. Environmental benefits of natural gas for buses. Transportation Research Part D:<br />
Transport and Environment, Fairfax, v. 7, n. 2, 2002.<br />
RASIA, Francisco. KRÜGER, Eduardo L. A Method for Simulating NO x Dispersion in an<br />
Urban Area Using ENVI-met. In: Symposium on Simulation for Architecture and Urban<br />
Design, 2010, Orlando, FL. Proceedings... San Rafael, CA : Auto<strong>de</strong>sk, 2010. v. 1. p. 1-8.<br />
ROMERO, Marta A. B. A Arquitetura Bioclimática do Espaço Público. Brasília: UnB, 2001.<br />
ROMERO, Marta A. B. BALDOINO, Valéria. M. CAMPANHONI, Andiara. A aplicabili<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
<strong>da</strong> simulação computacional <strong>da</strong> ventilação no processo <strong>de</strong> urbanização. ENCAC 2007 IX<br />
Encontro Nacional e V Encontro Latino-Americano sobre Conforto no Ambiente<br />
Construído, Anais... Ouro Preto, 2007.<br />
SAD DE ASSIS, Eleonora. Relatório para Exame <strong>de</strong> Qualificação <strong>de</strong> Dissertação <strong>de</strong><br />
Mestrado. São Paulo, 15 set. 2010. 5 f.<br />
SCHMID, Aloísio L. “Daylighting and Insolation in High Density Urban Zones: how<br />
Simulation Supported a New Law”. In: Curitiba. Building Simulation 2001, p.1093-1100. Rio<br />
<strong>de</strong> Janeiro, IBPSA, 2001. Disponível em:<br />
. Acesso em 05/03/2010.<br />
SENNET, Richard. Carne e Pedra: o corpo e a ci<strong>da</strong><strong>de</strong> na civilização oci<strong>de</strong>ntal. Rio <strong>de</strong><br />
Janeiro: Best Seller, 2008.<br />
SOUZA, Nelson R. Planejamento urbano em Curitiba: saber técnico, classificação dos<br />
citadinos e partilha <strong>da</strong> ci<strong>da</strong><strong>de</strong>. In: Rev. Sociol. Polít., Curitiba, n. 16, p. 107-122, jun. 2001.<br />
Disponível em: . Acesso em 08/03/2010.<br />
SPANGENBERG, Jörg. SHINZATO, Paula. JOHANSSON, Erik. DUARTE, Denise.<br />
Simulation of the influence of vegetation on microclimate and thermal comfort in the city of<br />
São Paulo. Revista SBAU, Piracicaba, v. 3 n. 2, Jun. 2008.<br />
SUGA, Mauro. Avaliação do potencial <strong>de</strong> aproveitamento <strong>de</strong> luz natural em cânions<br />
urbanos: estudo realizado nos eixos estruturais <strong>de</strong> Curitiba. 2005. 213f. Dissertação<br />
(mestrado). Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação em Tecnologia, Universi<strong>da</strong><strong>de</strong> Tecnológica Fe<strong>de</strong>ral<br />
do Paraná, Curitiba. Disponível em: <<br />
http://www.ppgte.ct.utfpr.edu.br/dissertacoes/2005/Suga.pdf>. Acesso em 23/02/2010.
195<br />
WANG, G.; BOSCH, Frans H. M.; KUFFER, Monica. Mo<strong>de</strong>lling Urban Traffic Air Pollution<br />
Dispersion. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and<br />
Spatial Information Sciences, Beijing, Vol. XXXVII, Part B8, 2008.<br />
WIND Speed and Direction Smart Sensor. Disponível em: . Acesso em<br />
02 jul. 2010.<br />
A.
196<br />
APÊNDICE A: MODELOS DE PLANTAS PARA<br />
LEVANTAMENTO<br />
Figura A.1 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Planta <strong>de</strong> Situação na escala <strong>de</strong> 1:5000.<br />
Fonte: autoria própria.
197<br />
Figura A.2 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> planta <strong>de</strong> levantamento na escala 1:2000.<br />
Fonte: autoria própria.
198<br />
Figura A.3 - Planta <strong>de</strong> levantamento preenchi<strong>da</strong>.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
B.
199<br />
APÊNDICE B: CADERNETA PARA<br />
CONTAGEM DE TRÁFEGO<br />
Figura B.1 - Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>rneta para contagem <strong>de</strong> tráfego.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
C.
200<br />
APÊNDICE C: RELATÓRIOS DE ANÁLISE DOS<br />
MODELOS<br />
Figura C.1 – P8 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Atual.<br />
Fonte: autoria própria.
201<br />
Figura C.2 – P8 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Alternativo<br />
Fonte: autoria própria.
202<br />
Figura C.3 – P3 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Atual<br />
Fonte: autoria própria.
203<br />
Figura C.4 – P3 - Relatório <strong>de</strong> análise – cenário Alternativo.<br />
Fonte: autoria própria.<br />
D.
204<br />
APÊNDICE D: ARQUIVOS DE<br />
CONFIGURAÇÃO<br />
%---------------------------------------------ENVI-met Configuration File V1.1<br />
%-----------------------------------------------------------------------------<br />
%MAIN-DATA --------------------------------<br />
Name for Simulation (Text):<br />
=rua Sete <strong>de</strong> Setembro - NOX - jun_AT-NEM redux<br />
Input file Mo<strong>de</strong>l Area<br />
=F:\P9_SeteDeSetembro\P9-<br />
...SeteDeSetembro_140x120_E_NOx.in<br />
Filebase name for Output (Text):<br />
=P8_setesete<br />
Output Directory:<br />
=C:\ENVImet Results\085_P8_jun_AT-NEM<br />
Start Simulation at Day (DD.MM.YYYY): =22.06.2010<br />
Start Simulation at Time (HH:MM:SS): =6:00:00<br />
Total Simulation Time in Hours: =12:00<br />
Save Mo<strong>de</strong>l State each ? min =60<br />
Wind Speed in 10 m ab. Ground [m/s] =0.3<br />
Wind Direction (0:N..90:E..180:S..270:W..) =45<br />
Roughness Length z0 at Reference Point =0.1<br />
Initial Temperature Atmosphere [K] =286.05<br />
Specific Humidity in 2500 m [g Water/kg air] =5.42<br />
Relative Humidity in 2m [%] =85<br />
Database Plants<br />
=Plants.<strong>da</strong>t<br />
[TIMING]_____________________________________Up<strong>da</strong>te & Save Intervalls<br />
Up<strong>da</strong>te Surface Data each ? sec =60.0<br />
Up<strong>da</strong>te Wind and Turbulence each ? sec =72000<br />
Up<strong>da</strong>te Radiation and Shadows each ? sec =900<br />
Up<strong>da</strong>te Plant Data each ? sec =600<br />
[TURBULENCE]_________________________________Options Turbulence Mo<strong>de</strong>lls<br />
Turbulence Closure ABL (0:diagn.,1:prognos.) =1<br />
Turbulence Closure 3D Mo<strong>de</strong>ll (0,1 see above) =1<br />
Upper Boun<strong>da</strong>ry for e-epsilon (0:clsd.,1:op.) =0<br />
[BUILDING]__________________________________Building properties<br />
Insi<strong>de</strong> Temperature [K] = 293<br />
Heat Transmission Walls [W/m≤K] =1.94<br />
Heat Transmission Roofs [W/m≤K] =6<br />
Albedo Walls =0.2<br />
Albedo Roofs =0.3<br />
[SOILDATA] ______________________________________Settings for Soil<br />
Initial Temperature Upper Layer (0-20 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Middle Layer (20-50 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Deep Layer (below 50 cm)[K]=293<br />
Relative Humidity Upper Layer (0-20 cm) =50<br />
Relative Humidity Middle Layer (20-50 cm) =60<br />
Relative Humidity Deep Layer (below 50 cm) =60<br />
[TIMESTEPS] ____________________________________Dynamical Timesteps<br />
Sun height for switching dt(0) -> dt(1) =40<br />
Sun height for switching dt(1) -> dt(2) =50<br />
Time step (s) for interval 1 dt(0) =10<br />
Time step (s) for interval 2 dt(1) =10.0<br />
Time step (s) for interval 3 dt(2) =10.0<br />
[RECEPTORS] ______________________________________<br />
Save Receptors each ? min =60<br />
[SOURCES] _______________________________________Type of emitted gas/particle<br />
Name of component<br />
=NO<br />
Type of component<br />
=NO<br />
Particle Diameter in [µm] (0 for gas) =0<br />
Particle Density [g/cm≥] =1<br />
Up<strong>da</strong>te interval for emission rate [s] =600<br />
[LBC-TYPES] _______________________________________Types of lateral boun<strong>da</strong>ry conditions<br />
LBC for T and q (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
LBC for TKE (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
Figura D.1 – P8 - Arquivo <strong>de</strong> configuração, cenário Junho Atual-Nor<strong>de</strong>ste Mínimo<br />
Fonte: autoria própria.
205<br />
%---------------------------------------------ENVI-met Configuration File V1.1<br />
%-----------------------------------------------------------------------------<br />
%MAIN-DATA --------------------------------<br />
Name for Simulation (Text):<br />
=rua Sete <strong>de</strong> Setembro - NOX - jun_AT-L<br />
Input file Mo<strong>de</strong>l Area<br />
=F:\P9_SeteDeSetembro\P9-<br />
SeteDeSetembro_140x120_E_NOx.in<br />
Filebase name for Output (Text):<br />
=P8_setesete<br />
Output Directory:<br />
=C:\ENVImet Results\085_P8_jun_AT-L<br />
Start Simulation at Day (DD.MM.YYYY): =22.06.2010<br />
Start Simulation at Time (HH:MM:SS): =6:00:00<br />
Total Simulation Time in Hours: =12:00<br />
Save Mo<strong>de</strong>l State each ? min =60<br />
Wind Speed in 10 m ab. Ground [m/s] =2.60<br />
Wind Direction (0:N..90:E..180:S..270:W..) =900<br />
Roughness Length z0 at Reference Point =0.1<br />
Initial Temperature Atmosphere [K] =286.05<br />
Specific Humidity in 2500 m [g Water/kg air] =5.42<br />
Relative Humidity in 2m [%] =85<br />
Database Plants<br />
=Plants.<strong>da</strong>t<br />
[TIMING]_____________________________________Up<strong>da</strong>te & Save Intervalls<br />
Up<strong>da</strong>te Surface Data each ? sec =60.0<br />
Up<strong>da</strong>te Wind and Turbulence each ? sec =1800<br />
Up<strong>da</strong>te Radiation and Shadows each ? sec =900<br />
Up<strong>da</strong>te Plant Data each ? sec =600<br />
[TURBULENCE]_________________________________Options Turbulence Mo<strong>de</strong>lls<br />
Turbulence Closure ABL (0:diagn.,1:prognos.) =1<br />
Turbulence Closure 3D Mo<strong>de</strong>ll (0,1 see above) =1<br />
Upper Boun<strong>da</strong>ry for e-epsilon (0:clsd.,1:op.) =0<br />
[BUILDING]__________________________________Building properties<br />
Insi<strong>de</strong> Temperature [K] = 293<br />
Heat Transmission Walls [W/m≤K] =1.94<br />
Heat Transmission Roofs [W/m≤K] =6<br />
Albedo Walls =0.2<br />
Albedo Roofs =0.3<br />
[SOILDATA] ______________________________________Settings for Soil<br />
Initial Temperature Upper Layer (0-20 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Middle Layer (20-50 cm) [K]=293<br />
Initial Temperature Deep Layer (below 50 cm)[K]=293<br />
Relative Humidity Upper Layer (0-20 cm) =50<br />
Relative Humidity Middle Layer (20-50 cm) =60<br />
Relative Humidity Deep Layer (below 50 cm) =60<br />
[TIMESTEPS] ____________________________________Dynamical Timesteps<br />
Sun height for switching dt(0) -> dt(1) =40<br />
Sun height for switching dt(1) -> dt(2) =50<br />
Time step (s) for interval 1 dt(0) =10<br />
Time step (s) for interval 2 dt(1) =10.0<br />
Time step (s) for interval 3 dt(2) =10.0<br />
[RECEPTORS] ______________________________________<br />
Save Receptors each ? min =600<br />
[SOURCES] _______________________________________Type of emitted gas/particle<br />
Name of component<br />
=NO<br />
Type of component<br />
=NO<br />
Particle Diameter in [µm] (0 for gas) =0<br />
Particle Density [g/cm≥] =1<br />
Up<strong>da</strong>te interval for emission rate [s] =600<br />
[LBC-TYPES] _______________________________________Types of lateral boun<strong>da</strong>ry conditions<br />
LBC for T and q (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
LBC for TKE (1:open, 2:forced, 3:cyclic) =3<br />
I.<br />
Figura D.2 – P8 - Arquivo <strong>de</strong> configuração, cenário Junho Atual-Leste<br />
Fonte: autoria própria.
206<br />
ANEXO I: IMAGENS DE SATÉLITE DOS<br />
PONTOS DE INTERESSE<br />
Figura I.1 – Ponto P1 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010
207<br />
Figura I.2 - Ponto P2 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010<br />
Figura I.3 - Ponto P3 - Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010
208<br />
Figura I.4 - Ponto P4 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010<br />
Figura I.5 - Ponto P5 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010
209<br />
Figura I.6 - Ponto P6 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010<br />
Figura I.7 - Ponto P7 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010
210<br />
Figura I.8- Ponto P8 – Situação<br />
Fonte: GOOGLE, 2010
211<br />
GLOSSÁRIO<br />
Afastamento <strong>da</strong>s divisas: distância horizontal entre a edificação e as divisas do lote, medi<strong>da</strong><br />
perpendicularmente a estas.<br />
Alinhamento predial: limiar entre o terreno e a via pública.<br />
Coeficiente <strong>de</strong> aproveitamento: relação entre a área construí<strong>da</strong> computável <strong>da</strong> edificação e a<br />
área do terreno.<br />
Datalogger: dispositivo eletrônico que registra <strong>da</strong>dos em intervalos <strong>de</strong> tempo<br />
pré<strong>de</strong>terminados, vinculado a um sensor ou conjunto <strong>de</strong> sensores.<br />
Recuo: distância horizontal entre a edificação e o alinhamento predial, medi<strong>da</strong><br />
perpendicularmente a este.<br />
Taxa <strong>de</strong> ocupação: relação entre a projeção <strong>da</strong> edificação e a área do terreno, geralmente em<br />
porcentagem.<br />
Taxa <strong>de</strong> permeabili<strong>da</strong><strong>de</strong>: relação as áreas permeáveis do terreno e a projeção <strong>da</strong> edificação e<br />
<strong>de</strong>mais áreas impermeabiliza<strong>da</strong>s.