Skip to main content
Article thumbnail
Location of Repository

Contributions of trees for thermal bioclimate in the urban design in tropical cities : the case of Campinas, SP

By Loyde Vieira de Abreu

Abstract

O sombreamento por arvores pode melhorar o bioclima termico em cidades tropicais como Campinas, SP. As arvores se comportam de maneiras distintas no microclima urbano porem existem poucos estudos sobre a quantificacao dos beneficios trazidos pelas diferentes especies arboreas e sua disposicao no ambiente construido. O objetivo desta pesquisa e quantificar a contribuicao de individuos arboreos e agrupamentos para a melhoria dos microclimas urbanos e do ambiente construido a partir da caracterizacao do bioclima termico local, estudos dos efeitos dos canios urbanos e avaliacao da escala de influencia da vegetacao, bem como diretrizes de projeto urbano e arquitetonico para clima tropical de altitude. Foram analisadas as especies Ipe Amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacaranda mimoso (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolao (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), Pinheiro (Pinus palustris L.) e Pinheiro (Pinus coulteri L.) - isoladas, Mirindiba Bagre (Lafoensia glyptocarpa L.), Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.), Espatodea (Spathodea campanulata P.Beauv.), Tipuana (Tipuana tipu F.) - isoladas e agrupadas -, Flamboyant (Delonix indica F.) e tambem, Chuva de Ouro (Senna siamea L.) - agrupadas. Foram utilizados dados meteorologicos - temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do vento e radiacao solar - da estacao meteorologica urbana do Instituto Agronomico de Campinas (IAC) no periodo de 2003 a 2010 e dados coletados "in loco" no periodo de 2007 a 2010. Para as analises climaticas para a cidade de Campinas e simulacao da variacao de sombra, aproveitamento do vento e canions urbanos, foram calculados Temperatura Fisiologicamente Equivalente (PET) e Temperatura Media Radiante (Tmrt). Para quantificar a escala de influencia da vegetacao no microclima, analises da atenuacao da Radiacao Solar, Taxa de Cobertura Verde, Indice da Area da Planta (PAI), PET e Tmrt foram realizadas. Concluiu-se que a promocao de sombra e aproveitamento do vento bem como o manejo de arvores para o sombreamento de calcadas e edificios, sao estrategias a serem consideradas no projeto urbano e arquitetonico que visa melhorar o conforto termico das cidades. Observou-se que a especie Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) possui o melhor comportamento no microclima devido as caracteristicas relacionadas a especie, tais como Cobertura Verde e PAI e tambem aquelas relacionadas ao ambiente como disposicao no espaco. Um clima confortavel leva ao ambiente interno confortavel particularmente em edificios e, consequentemente, a eficiencia energetica. Proporcionar condicoes adequadas de conforto termico ao ar livre e um passo importante para alcancar a sustentabilidade em espacos urbanos. A consciencia destas questoes e importante para arquitetos, planejadores e urbanistas, nao apenas por orientar as possiveis solucoes, mas tambem para enriquecer as possibilidades de projeto.Shade trees can improve the thermal bioclimate in tropical cities such as Campinas, SP. Trees behave in different ways in urban microclimate, but there is a lack of research in terms of benefits brought by different species and disposition in building environment. The aim of this research is quantify the contribution by different species and their disposition to improve urban microclimate and urban environment, based on characterization of thermal bioclimate of Campinas, quantification of the urban climate changes causes by street canyons and evaluation of influence scale of vegetation on microclimate, as well as definition of urban guidelines for urban and architectural planning focused in Tropical climates. Twelve species and clusters were analyzed: Ipe Amarelo (Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.) Stand.), Jacaranda (Jacaranda mimosaefolia D. Don.), Jambolao (Syzygium cumini L.), Mangueira (Mangifera indica L.), Pinheiro(Pinus palustris L.) and Pinheiro (Pinus coulteri L.) - isolated; Mirindiba bagre (Lafoensia glyptocarpa L.), Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) , Espatodea (Spathodea campanulata P.Beauv.), Tipuana (Tipuana tipu F.) - isolated and clusters -, Flamboyant (Delonix indica F.) and Chuva de Ouro (Senna siamea L.) - clusters. The meteorological data: air temperature, relative humidity, wind speed and solar radiation for the period 2003 to 2010 and environmental parameters collected "in loco": solar radiation, air and globe temperatures, relative humidity and wind speed, at different distances from the tree trunk (2.5 m, 10m, 25m, 50m) were required. To describe the background climate of Campinas and simulations climate modifications and street canyons, Physiologically Equivalent Temperature (PET) and Mean Radiant Temperature (Tmrt) was done by using Rayman Pro model. To quantify the scale of vegetation influence on urban microclimate, the indexes as Green Coverage Ratio (GCR), Plant Area Index (PAI) and Solar Radiation Attenuated Index (SRAI) was calculated, as well as PET and Tmrt. The results show not only that solar radiation and wind speed can influence air temperature, but also thermal comfort and heat stress as well. The street orientation east-west can improve the thermal climate, and for the others cases it is recommend urban forestry for shading sidewalk and buildings. The species Sibipiruna (Caesalpinia pluviosa F.) presents the best behavior in both seasons, winter and summer, in terms of thermal comfort due to tree features and disposition. The improvement of outdoor thermal comfort is an important step in order to achieve sustainability of urban spaces and configurations. The results can be valuable for architects, planners and urban designers, not only by indicating possible solutions, but mainly by enriching the design possibilities

Topics: Conforto térmico, Arborização urbana, Vegetação e clima, Tropicos - Clima, Planejamento urbano, Thermal comfort, Urban forestry, Vegetation and climate, Tropics, Urban planning
Publisher: Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura
Year: 2012
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UNICAMP:oai:unicamp.br:000868052
Download PDF:
Sorry, we are unable to provide the full text but you may find it at the following location(s):
  • http://www.rcaap.pt/detail.jsp... (external link)
  • Suggested articles


    To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.