O conforto térmico de cavidades urbanas : contexto climático do Distrito Federal

Abstract

Na escala microclimática, o conforto térmico urbano é um dos parâmetros mais importantes para avaliar o grau de qualidade ambiental proporcionado pela configuração urbana. Neste sentido, o objetivo desta tese é compreender a relação entre o gabarito e a distância entre edifícios e o seu impacto no conforto térmico urbano microclimático. Para isto, apresenta-se uma avaliação computacional para o clima da cidade de Brasília, classificado como tropical de altitude. Discute-se aqui qual o grau de fechamento ou abertura dos espaços urbanos, assim como qual a melhor relação entre altura e distância entre edifícios que geram espaços urbanos mais confortáveis. Este grau de fechamento e abertura é controlado por diferentes alturas (height) e afastamentos (wide) das edificações que conformam uma fração do cânion urbano, nesta tese denominada de cavidade urbana. Esta cavidade urbana tem o seu nível de conforto térmico condicionado pelas variáveis: orientação do conjunto edificado, pelo grau de sombreamento projetado pelos edifícios e pelos materiais conformadores da base da cavidade. Para isso, o método de avaliação é apoiado em simulações computacionais desenvolvidas no software ENVI-met, no qual se utilizou o índice do voto médio predito – PMV de conforto para uma análise comparativa entre 42 (quarenta e dois) cenários hipotéticos de cavidades urbanas. As conclusões do trabalho definem para o clima de Brasília três categorias de cavidades urbanas (CVU): CVU1, CVU 2 e CVU3, segundo o seu valor de W/h e o conforto térmico gerado. São recomendados para o clima de Brasília cavidades urbanas com relação W/h entre 1 e 7, respectivamente, as cavidades urbanas 2 e 3. Por fim, destaca-se a efetiva contribuição dos materiais de revestimento do solo para a geração de conforto térmico. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In microclimatic scale, the thermal comfort is a commonly used parameter to assess the level of environmental quality provided by urban configuration. This thesis aims to investigate the relationship between the height and the distance between buildings and their impact on thermal comfort urban. In this regard, this thesis presents a computer evaluation of Brasilia’s climate, classified as tropical of altitude. It is argued which degree of openness or closure of urban spaces, as well as the best relationship among height and distance between buildings can generate more comfortable urban spaces. This degree of openings and closures is controlled by different heights of buildings that engender a fraction of the urban canyon, called in this work as urban cavity. This cavity has its urban level of thermal comfort conditioned by the following variables: orientation of the buildings, the degree of shadowing by buildings or designed with conforming material of the base of the cavity. The evaluation method used is based on computer simulations developed in freeware ENVI-met (developed in University of Bochum by Michael Bruse team), which was used in the index of predicted medium vote (PMV) and forty-two hypothetical types of urban cavity were developed. The conclusions define three categories of urban cavity (CVU) to Brasilia’s climate (CVU 1, CVU 2 e CVU 3), according to their comfort levels and W/h ratio. Finally, presents the contribution of different urban materials in order to improve thermal comfort. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN

En escala microclimática, el confort térmico urbano es uno de los parámetros más importantes para evaluar el grado de calidad ambiental proporcionada por el entorno urbano. El objetivo de esta tesis es evaluar la relación entre la altura y la distancia entre los edificios y su impacto en el confort térmico urbano. En este sentido, se presenta una evaluación de cálculo digital para el clima de la ciudad de Brasilia, que se clasifica como tropical de altitud. Aquí se plantea que el grado de apertura o cerramiento de los espacios urbanos, así como la mejor forma de relación entre la altura y la distancia entre los edificios son los responsables por la creación de espacios urbanos más cómodos. Este grado de apertura y cierre se controla mediante diferentes alturas (height) y anchura (wide) de los edificios que componen una fracción del cañón urbano, en esta tesis se llama cavidad urbana. Esta cavidad tiene su nivel de confort térmico urbano definido por las siguientes variables condicionantes: la orientación de los edificios, su grado de sombra proyectada, o materiales de configuración urbana. Para ello, el método de evaluación se apoya en simulaciones por ordenador desarrollados por software ENVI-met, que fue utilizada en el índice PMV (Predicted Medium Vote) para un análisis comparativo de 42 (cuarenta y dos) tipos hipotéticos. Las conclusiones del trabajo para definir el clima de Brasilia tres categorías de cavidades urbanas (CVu 1, CVU 2 e CVU 3), de acuerdo a su grado de confort térmico y su relación W/h. Además se presenta de la contribución de los diferentes materiales urbanos para el confort térmico.