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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.16.2014.tde-15082014-143528
Document
Author
Full name
Carolina dos Santos Gusson
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Duarte, Denise Helena Silva (President)
Assis, Eleonora Sad de
Marins, Karin Regina de Casas Castro
Title in Portuguese
Efeito da densidade construída sobre o microclima urbano: construção de diferentes cenários possíveis e seus efeitos no microclima para a cidade de São Paulo, SP
Keywords in Portuguese
Densidade populacional
Microclima urbano
Morfologia urbana
Simulação
Uso do solo
Abstract in Portuguese
O objeto desta pesquisa é a relação entre densidade construída e microclimas urbanos. O objetivo é quantificar o efeito da densidade construída sobre o microclima urbano, por meio da construção de diferentes cenários paramétricos, considerando os possíveis padrões de ocupação de quadra, com diferentes tipologias de edifícios: o bloco perimetral, o edifício lâmina e o edifício torre, para a cidade de São Paulo. O método é indutivo, por meio de levantamentos de campo de uso e ocupação do solo e de condições microclimáticas locais, em dois dos distritos mais densamente habitados do município de São Paulo, mas que apresentam diferentes densidades construídas: Brasilândia, com coeficiente de aproveitamento menor do que 1, e Bela Vista, com coeficiente de aproveitamento maior do que 3,5; e dedutivo, por meio de comparações entre os levantamentos de campo e as simulações computacionais com o modelo ENVI-met 4.0 (preview), que foram feitas para se calibrar o modelo entre dados medidos e simulados, visando à maior confiabilidade dos resultados. Na sequência, foram explorados cinco cenários paramétricos (lâminas com 3 orientações diferentes, torre e perímetro), com nove quadras cada, mantendo-se aproximadamente o mesmo coeficiente de aproveitamento (em torno de 3,7) e a mesma densidade populacional possível (em torno de 1500 hab/ha) em todos os casos estudados. As simulações paramétricas para três dias consecutivos mostraram que, dentre os cenários simulados, o cenário torre apresentou, de forma consistente, uma diferença de cerca de 0,6°C para menos na temperatura do ar, a 1,5m do chão, em relação ao cenário perímetro para a quadra central, no horário de maior temperatura do ar, às 15h, e cerca de 1,4°C a menos na temperatura do ar para o período noturno. Os demais cenários lâmina apresentaram resultados intermediários entre os dois anteriores. Isso mostra que, mantendo-se a mesma densidade construída, os arranjos apresentam comportamentos distintos. Dentre os casos estudados, o cenário torre foi o que apresentou as menores temperaturas do ar, nos períodos diurno e noturno, provavelmente devido ao sombreamento mutuo entre os edifícios, que contribui para o menor aquecimento das superfícies e, consequentemente, menor aquecimento do ar no entorno imediato.
Title in English
Effect of built density on the urban microclimate: construction of different scenarios and their effects on the microclimate for the city of São Paulo, SP
Keywords in English
Land use
Population density
Simulation
Urban microclimate
Urban morphology
Abstract in English
The subject of this research is the relation between the built density and urban microclimates. The objective is to quantify the effect of built density on urban microclimates, through the construction of different parametric scenarios, considering the possible blocks occupation patterns, with different buildings typologies: the perimeter block, the blade building, and the tower building for the city of São Paulo. The method is inductive, through field data measurement of the land use and local microclimate conditions in two most densely populated districts in São Paulo city, but with different built densities: Brasilândia with a plot ratio lower than 1, and Bela Vista, with a plot ratio greater than 3.5; and deductive, by comparisons between field measurements and computer simulations with the ENVI-met 4.0 (preview) model, which were used to calibrate the model between measured data and simulated data, aiming at higher reliability of the results. After that, five parametric scenarios (blades with 3 different orientations, tower, and perimeter) were explored, each with nine blocks, while maintaining approximately the same plot ratio (around 3.7) and the same population density (around 1500 inhabitants/ha) in all cases studied. Parametric simulations for three consecutive days showed that, among the simulated scenarios, the tower scenario presented, consistently, a difference of about 0.6 °C lower for air temperature, at 1.5 m from the floor, compared the perimeter scenario for the center court at the time, 15h, of highest air temperature, and about 1.4 °C less in the nighttime air temperature. The other blade scenarios showed intermediate results between the previous two, showing that, keeping the same built density, the scenarios have different behaviors. Among the cases studied, the tower scenario showed the lowest air temperatures during day and night periods, probably due to mutual shading among buildings, which contributes to less heating of the surfaces and thus less heating of the air in the immediate surroundings.
 
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Publishing Date
2014-09-09
 
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