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X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

 

ANÁLISE DA INSOLAÇÃO DIRETA NAS VERTENTES DO BAIRRO CENTRO DA CIDADE DE SANTA MARIA-RS

 

 

 


Alexandre Pistoia Saydelles  asaydelles@mail.ufsm.br
Maria da Graça Barros Sartori magracas@base.ufsm.br


UFSM, Santa Maria-RS,



Palavras Chaves: Geografia Física, Climatologia Urbana, Conforto Térmico
Eixo 3 - Aplicação da Geografia Física à Pesquisa
Sub-eixo 3.4 - Gestão e Planejamento Ambiental
 

 



 


INTRODUÇÃO


A partir da Revolução Industrial ocorrida na Europa, no século XVIII, evidenciou-se no mundo inteiro o processo de urbanização e crescimento das cidades.
No entanto, o crescimento urbano e populacional atingiu seu auge somente no século XX, caracterizando-se como o século da urbanização, através do desenvolvimento do capitalismo financeiro, onde as cidades conhecem o fenômeno da formação das metrópoles e megalópoles, responsável pela interligação de um conjunto de cidades através da expansão de suas malhas urbanas.
Segundo dados do relatório do desenvolvimento humano de 1995, publicado pela ONU, a taxa de urbanização no início da Revolução Industrial não passava de 2%, em 1960 a população que vivia em cidades atingiu 34% e 44% em 1992, sendo que já no início do século XXI, a população urbana mundial deverá superar os 50%.
Assim, pode-se afirmar que, no decorrer do processo da evolução humana, como sociedade, as cidades vieram a se constituir nos principais centros das atividades humanas. Tornaram-se palco de intensas relações políticas, econômicas e comerciais, as quais proporcionaram o desenvolvimento de extensos aglomerados humanos e urbanos, com formas, funções e estruturas condizentes a essas atividades, onde os fluxos de pessoas, bens, capitais e mercadorias existentes e originadas das relações de produção e re-produção econômica, transformaram e degradaram o espaço físico-natural e urbano.
Assim, conforme Lombardo (1985), as cidades caracterizam-se por serem a maior expressão social do espaço produzido e concretizado, transformada e adaptada para atender as necessidades dos seres humanos.
Neste sentido, cabe aqui discutir o espaço urbano numa perspectiva ambiental, a questão da natureza alterada pela interferência das relações de produção.
A desordenada urbanização engendrou consideráveis alterações na atmosfera urbana, o que levou pesquisadores a observar que o ambiente das cidades tornou-se menos sadio numa proporção inversa à intensificação da urbanização.
Mendonça (1994) afirma que, ao construir cidades, os homens incorporam enorme quantidade de novos materiais e equipamentos no ambiente natural originando um novo ambiente, e que a intensidade da alteração será razão direta da qualidade e quantidade de elementos nele introduzidos.
Sendo assim, o efeito resultante desta transformação no meio ambiente afeta diretamente a população local, causando-lhe desconforto, pois conforme Santos (1981, p.43), “as condições ambientais das cidades quando são ultrajadas, criam uma natureza hostil”.
Essas alterações no ambiente natural propiciam a formação de um clima urbano e de vários microclimas urbanos, derivados das alterações no ambiente físico-natural, como “retirada da cobertura vegetal, introdução de novas formas no relevo, concentração de edificações, concentração de equipamentos e pessoas, impermeabilização do solo, lançamento concentrado e acumulado de partículas e gases na atmosfera, e produção de energia artificial”, (Mendonça, 1994, p.7).
Portanto, repensar as cidades para efeito de planejamento sobre uma ótica ambiental, torna-se necessário o conhecimento sistemático das diferentes funções desenvolvidas no espaço urbano, bem como sua relação com a morfologia do sítio. Mascaró (1996, p.33) considera que “Qualquer análise inicial para o estudo de um clima urbano requer observação tanto da topografia do sítio como dos modelos de morfologia urbana (...)”, uma vez que as alterações imprimidas no clima local estão diretamente relacionados às complexas formas apresentadas pelo espaço urbano, tanto ao nível das edificações como da topografia urbana, as quais, conforme Lombardo (1996, p.32), “(...) respondem diferentemente, tanto à radiação solar quanto ao regime dos ventos.”
Assim, no tocante a estas alterações, o presente trabalho teve como objetivo principal, estudar a distribuição da insolação direta através da carta de orientação das vertentes, na área de maior densidade populacional e urbana da cidade de Santa Maria-RS, a partir da declinação do Sol ao longo do ano sobre o Estado do Rio Grande do Sul, no intuito, de auxiliar no planejamento urbano. Segundo Neves (1989, p.97), “A influência do sol decorre basicamente do excesso de iluminamento (a luminosidade natural no ambiente arquitetônico) e da insolação (efeito calorífico...) que causam desconforto”.
A insolação aliada às transformações impostas ao clima urbano, irão refletir, sobretudo, em alterações nos índices de temperatura, umidade do ar, de precipitações, no balanço térmico urbano e na formação de ilhas de calor urbanas, acarretando trocas de energia do centro em direção à periferia das cidades, alterando a circulação dos ventos e comprometendo a salubridade urbana, o conforto térmico, a sensação de bem-estar e a qualidade de vida da população.
O Bairro Centro da cidade de Santa Maria está localizado entre as coordenadas geográficas de 29º 41’ a 29º 42’ de Latitude Sul e 53º 49’ a 53º 48’ de Longitude Oeste, (Figura 1), e constitui-se no núcleo urbano original concentrando a maior densidade populacional e urbana, bem como as edificações mais altas. Topograficamente, compreende as maiores altitudes, constituindo-se num grande divisor d’água da cidade, denominado por Sartori (1979, p. 133) de “festão colinoso mais elevado”, com vertentes, alongadas e bem definidas, orientadas em direção aos quatro quadrantes principais (N-S-E-W), o que permitiu sua divisão em setores para melhor estudá-los.

 

FIGURA 1: Localização do Bairro Centro na malha urbana de Santa Maria e situação da cidade no Estado.
 

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS


No intuito de se atingir os objetivos propostos para este estudo, buscou-se apoio teórico-metodológico, preliminarmente, na proposta desenvolvida por Monteiro (1976), do Sistema Clima Urbano (CSU), o qual constitui-se por três canais de percepção climática ou subsistemas: o Termodinâmico ou do Conforto Térmico, o Físico-Químico ou da Qualidade do Ar e o Hidrodinâmico ou do Impacto Meteórico. O último representa o risco imposto pelas condições naturais, sobretudo nas realidades urbanas tropicais, onde a torrencialidade das chuvas e suas conseqüências se constituem num importante elemento do clima urbano. O subsistema Hidrodinâmico representa a ação antropogênica, como elemento motor nas alterações impostas na qualidade do ar.
O subsistema do Conforto Térmico ou as características Termodinâmicas, tem sido, segundo Mendonça (1994, p.11), “ o aspecto mais explorado nos estudos de clima urbano”, e para este trabalho constituiu-se no canal norteador e mais significativo, uma vez que a insolação altera os índices de temperatura e umidade do ar, comprometendo a salubridade urbana e repercutindo no conforto térmico, na sensação de bem-estar e na qualidade vida de toda a população.
A partir dessa determinação teórico-metodológica, e com base nos objetivos a serem alcançados, tornou-se possível a delimitação da área de estudo, a qual obedeceu a dois critérios: o de caráter topográfico e o da densidade populacional da cidade de Santa Maria.
A área de estudo delimitada abrange os Bairros Centro, Nossa Senhora das Dores, Nossa Senhora de Lurdes, Nossa Senhora do Rosário e Medianeira. No entanto, para este estudo será analisado apenas o bairro Centro.
Desta forma, para analisar as áreas de maior ou menor insolação do espaço urbano estudado, elaboraram-se cartas temáticas, com base na planta plani-altimétrica da área urbana, obtida junto à Secretaria de Planejamento da Prefeitura Municipal de Santa Maria-RS, na escala de 1:10. 000, com eqüidistância das curvas de nível de 10 metros, de onde, extraíram-se todas as informações necessárias para a elaboração do mapa-base e das cartas hipsométrica, malha urbana e orientação das vertentes, utilizadas na análise.
A carta hipsométrica elaborada, que representou a morfologia do sítio urbano, possibilitou a observação tanto da variação altimétrica como das principais feições do relevo.
Através da carta da malha urbana da área estudada, foram extraídas todas as informações referentes às ruas, avenidas e ao arranjamento das quadras dos bairros em estudo.
Na elaboração da carta de orientação das vertentes, tendo em vista a necessidade de melhor detalhamento no estudo, representou-se as 8 faces de orientação das mesmas, a partir de um ábaco em octógono. Na representação das faces de orientação das vertentes foram utilizadas cores, levando-se em consideração a insolação e a temperatura do ar durante o dia, de acordo com espectro-eletromagnético para a luz visível, e também de acordo com a disponibilidade no Software Spring 3.6.
Assim, na análise da insolação na área de estudo, foi sobreposta à carta de orientação das vertentes a da malha urbana e, sobre ela, uma lâmina transparente dividida em quatro setores, de acordo com os quadrantes principais, que orientaram a análise:
- O Setor Norte compreende as orientações dos bairros de NW a NE;
- O Setor Leste compreende as orientações dos bairros de NE a SE;
- O Setor Sul compreende as orientações dos bairros de SE a SW;
- O Setor Oeste compreende as orientações dos bairros de SW a NW.
A divisão em quatro setores foi para melhor avaliar a insolação, a partir da declinação do Sol durante o ano e sua trajetória diária de leste para oeste, e também para simplificar e objetivar a análise qualitativa e quantitativa das exposições das vertentes. Para a contagem das vertentes, elaboraram-se gráficos fazendo-se uso do software Excel/97.

ANÁLISE DOS RESULTADOS


Tendo em vista a necessidade de limitar a análise, neste trabalho, apenas o Bairro Centro foi analisado na carta de orientação das vertentes, o que em nenhum momento vem a comprometer as discussões aqui realizadas, pois o estudo desta variável climática é essencial na obtenção de um conforto térmico e ambiental nas cidades.
Assim, de acordo com a movimentação aparente do Sol ao longo do ano no Hemisfério Sul, somente nas áreas tropicais o Sol atinge o zênite durante o solstício de verão, e nas áreas equatoriais nos equinócios de primavera e outono. Desta forma, as áreas localizadas nas regiões subtropicais apresentam menor incidência quanto a insolação anual, pois os raios solares atingem a região formando um ângulo sempre menor que 90º durante o ano inteiro. Por isso, nas regiões subtropicais austrais as vertentes inclinadas para norte recebem maior insolação do que as vertentes orientadas para sul e, por conseguinte, as áreas dos bairros de Santa Maria compreendidas no setor norte de cada um deles são mais privilegiadas quanto à insolação do que a do setor sul.
Em relação movimentação diária do Sol, de leste para oeste, a insolação acentua-se à medida que o dia avança, proporcionando o gradativo aquecimento do ar. Assim, as vertentes orientadas para o quadrante leste recebem a insolação pela parte da manhã e caracterizam-se por apresentar as temperaturas em elevação; as vertentes orientadas para o quadrante norte recebem intensa insolação ao meio dia, horário em que as temperaturas já são mais altas; e as vertentes voltadas para o quadrante oeste recebem a insolação mais intensa pela parte da tarde, cujas temperaturas são mais elevadas e responsáveis pela sensação de desconforto térmico, principalmente nos dias de verão, conforme pode ser visto na Figura 2. Esses fatos não observados quando se trata de superfícies planas.
 

FIGURA 2: Curso diário da temperatura do ar.

Fonte: TUBELIS, A., 1980, p.75.

 

O Bairro Centro foi dividido em quatro setores (N, S, E e W) e cada um deles foi analisado individualmente, conforme suas altitudes e disposição de suas vertentes. (Figuras 3 e 4).

 

FIGURA 3: Carta Hipsométrica da Área de estudo.
 

Na análise da carta de orientação das vertentes no Bairro Centro foram identificadas um total de 130 vertentes (Figura 4), distribuídas entre os quatro setores.

FIGURA 4: Carta de Orientação das Vertentes da Área de Estudo

 

O Setor Norte está compreendido entre as altitudes que variam de 100 a 160 metros, (Figura 3), onde se contabilizaram 31 vertentes (Figura 4), distribuídas conforme o gráfico da figura 5.

 

FIGURA 5: Quantificação das vertentes no Setor Norte do Bairro Centro
Elaborador: SAYDELLES, A.P.

 

Observa-se que o Setor Norte do Bairro Centro possui 78% de suas vertentes orientadas para os quadrantes de maior insolação durante toda manhã (E) e ao meio-dia (N), período em que as temperaturas ainda não são altas, o que pode amenizar os efeitos de desconforto térmico no verão, aumentado pela ilha de calor urbano.
O Setor Leste está compreendido entre 130 a 160 metros de altitude (Figura 3), e através da quantificação, foram identificadas também 31 vertentes, (Figura 4), distribuídas de acordo com o gráfico da Figura 6.

 

FIGURA 6: Quantificação das Vertentes no Setor Leste do Bairro Centro.

 

Percebe-se, ao se analisar o gráfico acima representado, que o Setor Leste caracteriza-se por apresentar o menor índice de insolação em suas vertentes, pois apenas 25% de suas superfícies estão inclinadas para o quadrante leste. Os quadrantes oeste e norte possuem, cada um, 38% das vertentes, e o quadrante sul 48%, justificando a menor insolação direta nas vertentes desse setor, podendo causar desconforto térmico na população no inverno, já que o quadrante sul não recebe insolação direta em nenhum período do dia e do ano.
O Setor Sul compreende as altitudes que variam entre 100 a 140 metros (Figura 3), e através da contagem contabilizaram-se 40 vertentes (Figura 4).
Através da análise do gráfico da Figura 7, observa-se que o Setor Sul apresenta a maior parte das suas superfícies inclinadas para o quadrante que recebe maior insolação durante o período da tarde, com 40% do total de vertentes para o quadrante oeste e 37,5% do total para o quadrante norte, o que nos meses de verão pode provocar desconforto térmico. Isto porque, de acordo com o curso diário de temperatura ( Figura 2), o quadrante oeste recebe incidência de insolação nos horários em que as temperaturas são mais altas, ou seja, durante a tarde.

 

FIGURA 7: Quantificação das vertentes no Setor Sul do Bairro Centro.
Elaborador: SAYDELLES, A . P.

 

O Setor Oeste do Bairro Centro, com altitudes que variam de 100 a 130 metros (Figura 3), caracteriza-se por ser privilegiado quanto a temperatura nos horários da insolação direta, pois possui 46% de suas vertentes voltadas para o quadrante leste, conforme o gráfico da Figura 8, o qual recebe a insolação pela parte da manhã quando as temperaturas são mais agradáveis (Figura 2).

 

FIGURA 8: Quantificação das vertentes no Setor Oeste do Bairro Centro.
Elaborador: SAYDELLES, A . P.

 

Assim, pode-se afirmar que o Bairro Centro da cidade de Santa Maria caracteriza-se por apresentar a maior parte de suas vertentes orientadas para os quadrantes que recebem maior insolação direta. Com exceção do Setor Leste, os demais quadrantes são privilegiados quanto à insolação direta, o que proporciona ao Bairro boa incidência direta.
O Bairro Centro destaca-se por apresentar a maior densidade urbana e populacional da área em estudo, com constante fluxo diário de veículos e pessoas, e caracteriza-se por apresentar duas situações quanto ao arranjamento das ruas. Uma, com a presença de ruas largas, arborizadas e com edificações mais baixas, como no caso da Av. Rio Branco, situação que, conforme Mascaró (1996) em estudo realizado sobre o ângulo de insolação e fator céu visível para a cidade de Porto Alegre, determina temperaturas mais altas no inverno e na primavera, com grande amplitude térmica diária, em conseqüência do maior ângulo de céu visível, ocasionado pela presença das edificações mais baixas, permitindo maior insolação durante o dia. A outra é de ruas mais estreitas, sem vegetação, delimitadas por edifícios mais altos que são, segundo a mesma autora, quentes no verão e início de outono, devido ao pequeno ângulo de visão do céu, representado pela maior proporção de edificações. Neste caso, pode-se citar as ruas Floriano Peixoto e Acampamento. Estes fatores aliados ao fato do Bairro apresentar a maioria de suas vertentes expostas para os quadrantes que recebem intensa insolação direta durante a maior parte do dia, interferem, assim, na temperatura e umidade do ar, acentuando a ilha de calor urbano, podendo provocar sensação de maior desconforto térmico no verão.

CONSIDERAÇÕES FINAIS


Pode-se concluir, então, que o Bairro Centro apresenta-se privilegiado quanto a incidência solar direta, uma vez que a maioria de suas vertentes estão voltadas para os quadrantes que recebem intensa insolação. Esse fator, aliado ao constante fluxo de pessoas e veículos e aos efeitos oriundos de um crescimento urbano sem planejamento, com retirada da cobertura vegetal e introdução de materiais na pavimentação das ruas e edificações, certamente influencia nas temperaturas da ilha de calor urbano, alterando o clima da cidade e o conforto ambiental.
Assim, a compreensão desta variável climática dever ser considerada para efeito de um planejamento urbano e arquitetônico, que vise a obtenção de um maior conforto térmico e possibilite uma melhor qualidade de vida aos seus habitantes.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


LOMBARDO, M. A. O Clima e a Cidade, Boletim Climatológico. Presidente Prudente: UNESP, Ano 1, n 2, p.31-34, 1996.


MASCARÓ,L.R. de, Ambiência Urbana. Porto Alegre: Sagra-D.C.Luzzatto, 1996.


MENDONÇA, F. de A. O Clima e o Planejamento Urbano das Cidades de Porte Médio e Pequeno: Proposições Metodológicas para Estudo e sua Aplicação à Cidade de Londrina/PR. 1994. São Paulo: Tese (Doutorado em Geografia)– Departamento de Geografia FFLCH/USP,1994.


MONTEIRO, C. A. F. Teoria e Clima Urbano. 1976.184f. Tese (Livre Docência em Geografia) - Instituto de Geografia da USP, Série Teses e Monografias 25.1976.


NEVES,L.P. Adoção do Partido na Arquitetura, Salvador: Centro Editorial e Didático da UFBa,1989. 206p.


SANTOS, M. Manual de Geografia Urbana. São Paulo:Hucitec,1981.203p


SARTORI, M. da G. B. O Clima de Santa Maria, RS: do Regional ao Urbano. São Paulo: Dissertação de Mestrado, Departamento de Geografia/ FFlCH/USP, 1979.


TUBELIS, A. & NASCIMENTO, F. J. L. do. Meteorologia Descritiva: Fundamentos e Aplicações Brasileiras. São Paulo: Nobel, 1980. 374p.