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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.16.2014.tde-23062015-172738
Document
Author
Full name
Simone Queiróz da Silveira Hirashima
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Alucci, Marcia Peinado (President)
Gonçalves, Fabio Mariz
Bertoli, Stelamaris Rolla
Labaki, Lucila Chebel
Monteiro, Leonardo Marques
Title in Portuguese
Percepção sonora e térmica e avaliação de conforto em espaços urbanos abertos do município de Belo Horizonte - MG, Brasil
Keywords in Portuguese
Acústica urbana
Clima urbano
Conforto acústico
Conforto térmico
Paisagem sonora
Planejamento urbano
Abstract in Portuguese
Em espaços urbanos abertos, particularmente nas grandes cidades de climas tropicais, os pedestres estão expostos não somente a níveis sonoros elevados como também a elevadas cargas térmicas, situação que pode gerar tanto o desconforto acústico quanto o térmico. Entretanto, na maioria das vezes, a relação entre a exposição a condições acústicas e térmicas adversas e a percepção humana dessas condições são estudadas separadamente. Neste trabalho propõe-se, portanto, uma abordagem integrada para a avaliação do conforto acústico e térmico urbano e para o estudo de seus prováveis efeitos combinados. Esta pesquisa foi realizada em Belo Horizonte - MG, Brasil, cidade localizada em região de clima tropical de altitude, com verões quentes e úmidos e invernos frios e secos. Utilizou-se o método indutivo experimental na condução dos trabalhos. Dados acústicos e climáticos foram medidos simultaneamente à aplicação de formulários em dois dias representativos do verão (março/2013) e do inverno (agosto/2013), e em duas praças contrastantes em relação ao seu ambiente acústico e térmico bem como aos seus parâmetros morfológicos como o fator de visão do céu, o altura dos edifícios, o tipo de pavimento, a presença de fontes de água e vegetação. Os índices Nível de Pressão Sonora Equivalente Contínuo, ponderado na curva A (LAeq) e Temperatura Equivalente Fisiológica (PET) foram usados para representar, respectivamente, as condições acústicas e microclimáticas. Foram coletados por meio dos formulários variáveis subjetivas (percepção do volume do ambiente sonoro, avaliação de incômodo relacionado ao ambiente sonoro, avaliação de conforto acústico, percepção de sensações térmicas, preferência de sensações térmicas e avaliação de conforto térmico), variáveis individuais (vestimenta, atividade física, idade, peso, altura, sexo) e dadoscontrole, relacionados aos aspectos psicológicos, sociais e culturais que podem interferir na percepção acústica e térmica do ambiente. A amostra compreendeu aproximadamente 1.700 entrevistados. O tratamento estatístico dos dados coletados abarcou análise descritiva, correlações e regressões. Modelos de regressão logística ordinal foram utilizados para predizer as faixas de percepção acústica e térmica; e modelos de regressão logística, para predizer as faixas de conforto e desconforto acústico e térmico. Os resultados do estudo incluem, dentre outros: 1) a calibração do índice LAeq para percepção do volume sonoro - faixas: "Baixo", <35dB(A), "Normal", de 36 a 67dB(A), e "Alto", >68dB(A); e para avaliação de conforto acústico - faixas: "Confortável", <67dB(A), e "Desconfortável", >68dB(A); 2) a calibração do índice PET para percepção de sensações térmicas - faixas: "Frio", <18,9°C, "Bem", de 19 a 27°C, e "Calor", >27,1; e para avaliação de conforto térmico - faixas: "Confortável", de 23 a 31°C, e "Desconfortável", <22,9 e >31,1°C; 3) a definição das temperaturas neutra e preferida para verão (27,7 e 14,9°C) e inverno (15,9°C e 20,9°C), respectivamente, demonstrando a influência da expectativa na avaliação das condições térmicas; e 4) a comprovação de que o aumento do desconforto acústico pode acarretar (ainda que em pequena escala) o aumento do desconforto térmico e vice-versa. Estes resultados podem nortear o esclarecimento de questões referentes à percepção e ao conforto acústico e térmico em espaços urbanos, orientando as políticas públicas em projetos urbanísticos relacionados a esses temas.
Title in English
Sound and thermal perception and evaluation of comfort in open urban spaces in the city of Belo Horizonte - MG, Brazil
Keywords in English
Acoustic comfort,Thermal comfort
Soundscape
Urban acoustics
Urban climate
Urban planning
Abstract in English
In urban open public spaces, particularly in big cities of tropical climate, city-users are often exposed not only to high sound levels but also to high thermal loads, a situation that can cause both acoustic and thermal discomfort. Nevertheless, in most cases, the relationship between the exposure to each of these adverse conditions and human perceptions towards each of them are studied separately. In order to address the lack of a combined analysis of these conditions, this research has adopted an integrated approach to evaluate urban acoustic and thermal comfort and their likely combined effects. This study was carried out in in the Brazilian city of Belo Horizonte, in the state of Minas Gerais, a city located in a region of tropical of altitude climate, with hot wet summers and cold dry winters. Acoustic and climatic data were measured simultaneously with the administration of questionnaires in two representative days of summer (March/2013) and winter (August/2013), in two squares that noticeably differ in relation to their acoustic and thermal environment and their morphological parameters such as the sky view factor, the height of the buildings, the type of pavement, the presence of water sources and the vegetation. The LAeq,T and the PET index were used to represent acoustic and microclimatic conditions respectively. Subjective variables (perceived volume of the environmental sound, assessment of annoyance caused by environmental sound, acoustic comfort evaluation, perception of thermal sensation, thermal sensation preference and evaluation of thermal comfort), personal variables (clothing, physical activity, age, weight, height, gender) and control data related to psychological, social and cultural issues that might interfere with acoustic and thermal perception of the environment were collected through the questionnaires. The sample consisted of approximately 1,700 respondents. The statistical treatment of the data collected was comprised of descriptive analysis as well as analysis using correlations and regressions. Ordinal logistic regression models were used to predict the ranges of acoustic and thermal perception and logistic regression models were used to predict the ranges of acoustic and thermal comfort and discomfort. Some of the results of this study are: 1) the calibration of the LAeq index for perceived loudness - ranges: "Low", <35dB(A), "Normal", between 36 and 67dB(A), and "High", >68dB(A); and for evaluation of acoustic comfort - ranges: "Comfortable" <67dB(A), and "Uncomfortable", >68dB(A); 2) the calibration of the PET index for perceived thermal sensations - ranges, "Cold", <18.9°C, "Well", 19-27°C, and "Hot", >27.1°C; and for evaluation of thermal comfort - ranges: "Comfortable", 23-31°C, and "Uncomfortable", <22.9 and >31.1°C; 3) the definition of neutral and preferred temperatures for Summer (27.7 and 14.9°C) and Winter (15.9°C and 20.9°C), respectively, showing the influence of expectation on evaluation of thermal conditions; and 4) the confirmation that an increase of the acoustic discomfort may cause (albeit on a small scale) an increase in the thermal discomfort and vice versa. These results might shed light on the issues of acoustic and thermal perception and comfort in urban spaces, helping to guide public policies on urban projects related to these topics.
 
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Publishing Date
2015-06-30
 
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