Estudo das temperaturas superficiais de coberturas verdes e convencionais na perspectiva de mitigação das ilhas de calor urbano no Centro de Curitiba - Paraná

Abstract

Resumo: A partir do final da década de 1960 a sociedade em seus mais variados segmentos intensificou a discussão acerca do desenvolvimento sustentável, além de incorporar novas temáticas, técnicas e comportamentos mais sustentáveis, primando por uma forma de pensar e agir que proporcione melhor qualidade de vida para as gerações presentes e as futuras. Nesse contexto, a técnica de cobertura verde (CV) é considerada uma forma de atenuar os impactos do ser humano no meio ambiente, contribuindo para amenizar efeitos notadamente negativos, como por exemplo o fenômeno de ilha de calor urbano (ICU). Sendo a alteração de temperatura uma das principais características do fenômeno ICU, a presente dissertação tem como objetivo principal investigar a possível colaboração da temperatura superficial das CVs na mitigação dos efeitos das ICUs. Para o cumprimento desse objetivo, foram estabelecidas duas principais etapas: na primeira houve a revisão do estado da arte dos temas contemplados na dissertação, abrangendo principalmente artigos científicos nacionais e internacionais e os autores já considerados como referência no tema. Num segundo momento foram utilizados dois métodos de desenvolvimento da pesquisa: um experimento físico constituído de uma CV extensiva e telhados de comparação, formados de telhas cerâmicas vermelhas e telhas de fibrocimento. A outra parte do método foi um exercício de representação gráfica, analisando um recorte urbano em Curitiba - Paraná - Brasil, no qual foram projetados os dados de temperatura superficial obtidos no experimento físico. Para o experimento físico com a CV e os telhados de comparação, os resultados permitiram inferir que quanto mais altas foram as temperaturas superficiais, maiores foram as perdas de calor para o ambiente, sendo que as coberturas cerâmica e de fibrocimento foram as que mais aqueceram durante o dia e as que mais rapidamente resfriaram à noite. A cobertura cerâmica apresentou as maiores temperaturas superficiais, seguidas pela cobertura de fibrocimento e pela CV. Contudo, através de análises estatísticas verificou-se que entre as médias das temperaturas superficiais da cerâmica e do fibrocimento não houve diferenças significativas, contrariamente à CV, que teve a menor variação na temperatura superficial, mantendo mais estáveis essas temperaturas tanto de dia quanto à noite e que, estatisticamente, apresentou diferenças significativas com relação à cerâmica e a fibrocimento. O exercício de representação gráfica dos dados do experimento físico teve como resultado a visualização através de imagens do possível desempenho da temperatura superficial dos três tipos de cobertura no recorte urbano escolhido. Como conclusões, verificou-se que o envelhecimento e a sujidade da telha cerâmica poderiam ser fatores que influenciaram o seu desempenho térmico, sobreaquecendo sua superfície mais do que a superfície do fibrocimento. O experimento físico se mostrou eficiente e recomendável quanto à obtenção de dados para o que foi proposto, ou seja, para obtenção da temperatura superficial, estando os resultados compatíveis com a bibliografia estudada e apontando positivamente para um possível benefício da CV na mitigação dos efeitos das ICUs. O exercício de representação gráfica, por sua vez, permitiu elencar as variáveis que mais poderiam influenciar nos resultados e apresentou algumas características inerentes a esse experimento, como as dificuldades em sistematizar os procedimentos metodológicos e em limitar a área de estudo.

Abstract: From the late 1960s the society in its various segments intensified the discussion about sustainable development, as well as incorporating new themes, techniques and more sustainable behavior, striving for a way of thinking and acting to provide better quality of life for generations in the present and in the future. In this context, the green roof (GR) technique is considered a way to mitigate the impacts of man on the environment, contributing to soften markedly negative effects, such as the urban heat island (UHI) phenomenon. Since the change in temperature is one of the main features of the UHI phenomenon, this dissertation aims to investigate the possible collaboration of the surface temperature of GRs in mitigating the effects of UHIs. For achieving this goal, two main stages were established: the first was to review the state of the art of the topics covered in the dissertation, mainly covering national and international scientific articles and authors have considered as a reference in the subject. Secondly it was used two research development methods: a physical experiment made of an extensive GR and comparison of roofs formed of red ceramic tiles and fiber cement tiles. The other part of the method was an exercise of graphical representation in an urban cut in Curitiba - Paraná - Brazil, in which the surface temperature data obtained in physical experiment were designed. For the physical experiment with GR and comparison roofs, the result showed that the higher were the surface temperatures, higher were the heat loss to the environment, and the ceramic and fiber cement roofs were the most heated during the day and the fastest cooled at night. The ceramic cover showed the highest surface temperatures, followed by the fiber cement roof and the GR. However, through statistical analysis it was found that between the mean surface temperatures of the ceramic and fiber cement no significant differences, unlike the GR, which had the lowest variation in surface temperature, maintaining more stable these temperatures both day and night and that, statistically, there was significant differences with respect to the ceramic and fiber cement. The exercise of graphical representation of the physical experiment data resulted throgh images in the display of the possible behavior of the surface temperature of the three types of coverage in urban crop chosen. As conclusions, it was found that aging and dirt from ceramic tile could be factors that influenced its thermal performance, overheating the surface more than the surface of the fiber cement. The physical experiment proved effective and recommended in obtaining data to what was proposed, that is for measuring surface temperature, and the results are consistent with the literature studied and pointing positively to a possible benefit of the GR in mitigating the effects of UHIs. The exercise of graphical representation, on the other hand, allowed to list the variables that most could influence the results and presented some characteristics inherent in this experiment, like the difficulties to systematize the methodological procedures and limiting the study area.