Parte-se de um princípio largamente aceito pela comunidade científica de que há uma correlação entre microclimas urbanos e algumas variáveis relacionadas ao uso e ocupação do solo. Já existe uma fundamentação teórica e dados empíricos suficientemente claros para afirmar que o espaço construído é um dos fatores que contribuem para a criação de microclimas diferenciados em relação ao clima regional, em alguns casos, inconvenientes ou desconfortáveis para o ser humano, conforme já foi demonstrado em estudos anteriores sobre a existência de ilhas de calor, de ilhas secas ou dos desconfortos relacionados à circulação de ventos em ambientes urbanos, por exemplo.
Teoricamente esse processo é reversível, ou pelo menos pode ser alterado ou controlado até certo ponto pelas ações de planejamento e desenho urbano. Pode-se até restaurar ou amenizar as condições ambientais indesejadas retirando-se a causa, em última instância demolindo a cidade, ou partes dela. Em Nova Iorque, por exemplo, para a construção do Central Park, mais de 340ha, boa parte deles já ocupados, foram desapropriados11; no centro de Maringá, planejada na década de 1940, uma densa área verde foi preservada no centro da então futura cidade, com a vegetação original do lugar.12
Através de um conjunto de medidas relacionadas ao planejamento da cidade e ao tratamento dos espaços públicos é possível criar um microclima mais ameno em regiões de clima rigoroso, ou até mesmo criar um microclima que nunca existiu nas condições naturais. De acordo com GIVONI (1989, p.6-8, 6-9) “It is possible to infer from theoretical considerations, as well as from actual measurements in and around buildings, that in hot-and-dry regions it might be possible to plan cities so that the ambient daytime air temperatures would be lower than those of the surrounding country. The main planning approach by which such a modification of the urban temperature seems possible is a combination of urban density, building heights and an average albedo of the whole area of the towns which will reduce significantly the solar radiation absorbed in the urban fabric.”
11 ver capítulo 4. 12 ver capítulo 4.
Introdução 12
Em muitas cidades brasileiras na região de clima tropical continental não seria suficiente restaurar condições anteriores à urbanização porque, na verdade elas nunca foram boas, o clima regional já era rigoroso antes da urbanização. Num caso crítico como este o desafio para o planejador urbano é criar novas condições que nunca existiram, claro que não na cidade como um todo, como se ela fosse climatizada à maneira das cidades visionárias protegidas por um domo climatizado, mas numa sucessão de pequenos espaços com certo grau de confinamento, onde a alteração das condições climáticas seja possível. Para YANNAS (1998, p.42), “urban tissue is not homogenous, either along a horizontal section from centre to outskirts, or vertically from ground to the urban canopy, and that generalised models would be of limited value. Secondly, the existence of such differences suggests that pockets of improved microclimate can be created by appropriate interventions, thus starting a reversal of the heat island effect.” Alterações como estas já foram feitas, por exemplo, no recinto da exposição universal de 1992, durante o rigoroso verão sevilhano13, cujas condições climáticas são bastante parecidas com as da estação seca na região de clima tropical continental no Brasil.
Para ROSENFELD et al. (1995, p.260) “Urban air temperatures can also be reduced substantially through a combination of albedo modification and tree planting. (…) This regional oasis effect is evident in the weather records of cities built in arid environments.” Em Sacramento, Califórnia, após um extensivo programa de arborização urbana, os espaços tratados dentro da cidade têm melhores condições de conforto higrotérmico do que fora, sob a influência das condições naturais. 14
Estudos do Heat Island Group, vinculado ao Lawrence Berkeley Laboratory, e do U.S. Department of Energy também demonstraram que o aumento de temperatura em áreas urbanas não segue necessariamente um aumento de população. A região onde hoje se situa Los Angeles era semidesértica em 1880, e as temperaturas máximas anuais giravam em torno de 38,9ºC (102ºF). Com a irrigação nas áreas de cultivo, em 50 anos as temperaturas no verão caíram cerca de 2,8ºC (5ºF). Após a urbanização, a partir dos anos 1940, as áreas verdes foram substituídas por pavimentos e massa edificada; em 50 anos as temperaturas no verão voltaram aos níveis de 1880 e ainda estão subindo à razão de 0,56ºC (1ºF) a cada dez anos (fig.1.1). “But with white roofs, concrete-colored pavements, and about 10 million new shade trees, Los Angeles could be cooler than the semidesert that surrounds it, instead of hotter. (…) In our own simulation, we raise the city albedo - the reflected fraction of incident solar heat - by a modest 7.5 percent and cover 5 percent of its area with 10 million trees. (…) In devising our "cool communities" strategy, we have focused our attention on helping Los Angeles - the smog capital of the United States - though its elements could be applied in other cities as well. Computer modeling of Los Angeles' heat island bears out what Mediterranean architects have known for thousands of years. Together, the planting of trees and the lightening of roofs and pavement could lower the average summer afternoon temperature in the Los Angeles heat island by 5°F, cutting the need for air conditioning by 18 percent and significantly lowering
the levels of smog.” (ROSENFELD at al., [s.d])
13 ver capítulo 3. 14 ver capítulo 4.
Introdução 13
Figura 1.1 – Temperaturas máximas anuais em Los Angeles. (fonte: Heat Island Group. http://eetd.lbl.gov/heatislands/)
SAILOR (1995) também simulou alterações no albedo e na percentagem de cobertura vegetal de Los Angeles e demonstrou que, apenas com o albedo seria possível uma redução da temperatura na área central de 1,4ºC; no caso da cobertura vegetal a redução seria de 1,3ºC. Novas simulações do efeito combinado das duas estratégias resultaram em ganhos quase em dobro; e segundo o autor “a single degree Celsius reduction in summertime afternoon air temperatures corresponds to a 2% energy savings for the Los Angeles basin.”
Estudos de JAUREGUI, GODINEZ e CRUZ (1992) em Guadalajara, México, detectaram um efeito de oásis na área central no período da tarde, na estação seca, e os autores atribuem esse efeito ao fato da cidade atuar como uma fonte de umidade em relação aos arredores, apesar de que no período noturno a diferença de temperatura entre centro e periferia segue o modelo já conhecido da ilha de calor, ou seja, com o centro mais aquecido que a periferia da cidade. O mesmo fenômeno foi observado na Cidade do México por JAUREGUI (1986). PEARLMUTTER, BITAN e BERLINER (1999), fazendo uma análise microclimática em canyons urbanos em Israel, também confirmaram que durante o dia, sob condições extremas de stress térmico em um clima desértico, o canyon urbano compacto era uma verdadeira ilha fria, principalmente devido ao sombreamento proporcionado pelos edifícios.
Um outro ponto a ser equacionado é a intervenção em climas compostos, que muitas vezes apresentam requisitos contraditórios para diferentes estações do ano. Foram encontradas algumas recomendações de GIVONI (1989, p.8-1, 8-3) que se encaixam nas condições de clima tropical continental de muitas cidades brasileiras, com duas estações do ano termicamente estressantes: uma quente e seca (com temperaturas mais amenas no período noturno) e outra quente e úmida.“High temperatures, low humidity and intense sunshine are prevalent during the dry-season. Winds are often dust-laden. The climate in this season is very similar to that prevailing in the hot-dry regions. (...) Somewhat lower temperatures (still too high from the human comfort aspect), high humidity, cloudy skies and heavy rain occur during the hot-humid season... (...) The winter is mild, with plenty of sunshine and comfortable temperatures. (…) The design guidelines however should lead to indoor and outdoor optimal conditions year around... Protection from the intense solar radiation is of
Introdução 14
primary importance both indoors and outdoors, to prevent overheating of pedestrians in streets and to minimize the elevation of the indoor temperature. (…) Although the average solar radiation is weaker in the hot-humid season than in the hot-dry one, it can add significantly to psychological heat stress and buildings heat load. When the sky is clear, in days or hours between the cloudy periods, solar intensity can be very high. Therefore solar protection is important both outdoors and indoors in this season as well.”
Sob essas condições climáticas, presentes em muitas cidades brasileiras de clima tropical continental, para se chegar a um microclima desejado GIVONI (1994, p.242- 243) coloca o sombreamento como pré-requisito para os espaços externos antes de qualquer outra medida, porque a proteção à radiação solar tem um grande efeito psicológico na redução do stress térmico. Se as superfícies sombreadas também forem úmidas, natural ou artificialmente, a sua temperatura cai para a temperatura de bulbo úmido que, na estação seca, pode ser significativamente menor do que a temperatura do ar. Sendo assim, para as cidades na região de clima tropical continental no Brasil, parte-se dos seguintes princípios:
• o primeiro recurso para promover conforto térmico em espaços externos é criar sombra de boa qualidade, ou seja, que apresente transmissividade nula e ausência de sobreaquecimento sobre a mesma; isso incentiva o uso de determinados espaços, favorece o percurso a pé nas áreas residenciais, de comércio e serviços, o que de início nos leva a pensar em arborização em larga escala. Da mesma forma que foi pensado para Chandigarh15, o ideal seria criar caminhos para que o pedestre pudesse percorrer toda a cidade sob um teto verde, protegido da intensa radiação solar;
• além da vegetação arbórea formando um teto natural deve-se pensar também na adoção de arcadas ou galerias para sombreamento e proteção das fortes chuvas de novembro a março, possibilitando e incentivando o uso das áreas de comércio e serviços mesmo durante a estação chuvosa;
• com o rápido crescimento das cidades e o aumento da densidade ocupacional pretendido por muitos planos diretores nas cidades brasileiras (como São Paulo, Curitiba e Cuiabá, por exemplo), deve-se compensar a alta densidade pretendida e a verticalização da ocupação com elementos que proporcionem amenidade climática para o pedestre, talvez com uma seqüência de áreas verdes para minimizar a intensidade da ilha de calor.