Efeitos da ilha de calor nos níveis de conforto em ambientes externos e internos para as condições climáticas de Curitiba / Effects of the urban heat island on outdoor and indoor thermal comfort for the climatic conditions of Curitiba

RESUMO

RESUMO: O crescimento urbano e o decorrente surgimento de ilhas de calor são fatores responsáveis não apenas por mudanças nos padrões de conforto e desconforto térmico urbanos mas também por possíveis impactos no aumento da demanda de energia (em climatização artificial) das edificações urbanas. Países em desenvolvimento, a maior parte deles localizada em regiões tropicais, apresentam taxas de crescimento urbano mais elevadas relativamente aos países desenvolvidos; segundo dados da ONU, no período de 2005 - 2010, a taxa de urbanização dos primeiros foi cerca de cinco vezes mais alta que a dos últimos. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi analisar a atual ilha de calor urbana de Curitiba, decorrente de seu considerável crescimento urbano nas últimas décadas, a partir de um monitoramento climático contínuo entre dezembro de 2011 e fevereiro de 2013 por meio de estações meteorológicas localizadas na mancha urbana. Adicionalmente à análise de diferenças na temperatura local, quantificaram-se níveis de conforto/desconforto térmico a fim de se verificar o efeito integrado das diversas variáveis meteorológicas em termos de percentuais de horas em frio, conforto e calor, e suas variações dentro e fora da área urbana. Complementarmente são analisadas implicações da ilha de calor urbana em níveis de conforto em ambientes internos. Verificou-se que a presença de uma ilha de calor na área urbana para combater o frio no inverno acarreta aumento desproporcional do calor em situação de verão, não havendo benefício térmico de maneira geral.

ABSTRACT

ABSTRACT: Urban growth and the resulting urban heat island effect are not only responsible for variations in thermal comfort and discomfort levels within the city but also for increases in building energy demand for air conditioning. In tropical regions, urbanization rates tend to be the highest: the average annual rate of change of the urban population for the five-year period 2005 - 2010 was just over five times higher in the less developed regions than in the more developed part of the world, following a rising trend. The purpose of this paper was to analyze the urban heat island of Curitiba, which results from its considerable urban growth over the last decades, by means of a long-term climate monitoring between December 2011 and February 2013 with a pair of weather stations within the urban area. Additionally, an analysis was performed with regard to outdoor comfort, so that the combined effect of relevant meteorological variables could be assessed in terms of percentages of cold, comfortable and hot hours and variations in and outside the urban area. Finally, implications of the urban heat island effect on indoor conditions are analyzed. It is concluded that the heat island effect with reductions of cold stress in winter does not offset the occurrence of excess heat in summer, with an overall not advantageous effect.