A bottom-up interdisciplinary research approach for thermal sensitive urban design in an era of climate change - the case of Lisbon

Tese de Doutoramento em Urbanismo, com a especialização em Urbanismo apresentada na Faculdade de Arquitetura da Universidade de Lisboa para obtenção do grau de Doutor.Na cidade contemporânea, factores como as elevadas temperaturas e a intensidade dos efeitos da ilha de calor em meio urbano, têm vindo a revelar proeminente desconforto térmico e importantes preocupações com a saúde durante os períodos anuais de maior estímulo térmico. Para além destes riscos já existentes e inerentes ao clima urbano, as projecções das alterações climáticas apontam para uma exacerbação destes factores de risco ao longo do Séc. XXI. Muito embora as avaliações e outputs top-down tenham revelado informação de carácter imperativo relativamente a tais fenómenos, a emergência da agenda de adaptação às alterações climáticas veio também incentivar a comunidade científica internacional a maturar e a desenvolver abordagens bottom-up mais incisivas, com vista a fazer frente aos factores de risco locais. Assim sendo, a perspectiva de "localidade" tem vindo a ganhar um novo significado para disciplinas como o urbanismo e o design urbano, quando confrontados com aspectos como a segurança, o conforto térmico humano e a prosperidade do meio urbano contemporâneo. Todavia e, atendendo ao seu carácter emergente, as abordagens bottom-up ainda se encontram numa fase inicial e, consequentemente, relativamente limitadas, tendo em conta a distância existente entre a teoria e a aplicação prática. Como resposta, esta tese efectua uma abordagem bottom-up e uma reflexão acerca do modo como a união entre a climatologia urbana e o design do espaço público urbano, enquanto campos distintos, pode ser fortalecida. Tal fortalecimento visa investigar de forma directa sobre a possibilidade de "localmente", o conforto térmico humano em meio urbano exterior, ser melhorado através de práticas interdisciplinares apoiadas no conhecimento científico. Tendo em consideração o caso de Lisboa, esta investigação analisa a forma como esta abordagem pode suplantar questões como a incerteza climática/aplicacional e, consequentemente: (i) traduzir-se em linhas de orientação para o urbanismo e para o design urbano local, que poderão ser aplicadas/implementadas em múltiplas circunstâncias e contextos urbanos; visando ainda, (ii) auxiliar especialistas "não-climatólogos" a realizar levantamentos bioclimáticos (baseados em dados locais e/ou na informação obtida a partir da estação meteorológica) com o intuito de determinar/atenuar os factores de risco de stress associados ao calor e ao frio num determinado contexto exterior. Consequentemente e, focado numa abordagem bottom-up que para além disso considera outputs relevantes a partir de avaliações top-down, o design do espaço público é retratado como sendo uma ferramenta indispensável, com vista a assegurar "localmente" um meio urbano activo, confortável e seguro, tanto no presente, quanto num futuro que se afigura incerto.ABSTRACT: Within the existing city, factors such as elevated urban temperatures and intensities of urban heat island effects are already revealing prominent thermal discomfort and health concerns during annual periods of more accentuated climatic stimuli. In addition to these exiting risks upon the urban microclimate, climate change projections indicate further exacerbations of such risks factors throughout the course of the twenty-first century. Although top-down assessments and disseminations have revealed imperative information with regards to such phenomena, the emergence of the climate change adaptation agenda has also arguably propelled the scientific international community to further mature bottom-up approaches to address local risk factors. As such, the perspective of ‘locality’ has been one which has gained new meaning for disciplines such as urban planning and design when considering the climatic safety, human thermal comfort, and prosperity of the contemporary public realm. Nevertheless, and resultant of its emerging nature, bottom-up approaches are still somewhat limited in terms of its existing breadth between theory and application and practice. As a response, this thesis undertakes a bottom-up approach and discusses how the union between the individual fields of urban climatology and public space design can be fortified. Such a fortification is directly aimed at investigating how local outdoor human thermal comfort can be improved through an interdisciplinary practice which is backed by scientific know-how and practice. Considering the case of Lisbon, this research deliberates upon how such an approach can overcome issues of climatic and applicative uncertainty, and can: (i) be translated into local design and planning guidelines which can be applied within numerous different urban circumstances; and (ii) aid non-climatological experts to undertake bioclimatic surveys (based both upon site and/or meteorological station data) to determine, and attenuate, local heat and cold stress risk factors within a particular outdoor context. Accordingly, and centred upon a bottom-up approach, which moreover considers important disseminations from top-down assessments, public space design is portrayed as an imperative tool to locally ensure an active, comfortable and safe public realm, both presently, and in an uncertain future.N/