BE_310 CIÊNCIAS DO AMBIENTE - UNICAMP
ESTUDO (Turma 2012)
Disponível em: http://www.ib.unicamp.br/dep_biologia_animal/BE310
INFLUÊNCIA DO RIBEIRÃO DAS PEDRAS NA
TEMPERATURA E NA UMIDADE DE SUAS VIZINHANÇAS
BRUNO RESENDE RODRIGUES, GUILHERME BUENO
AQUINO DE OLIVEIRA*, ISABELA DA COSTA
CASTANHERA & MARINA WEYL COSTA
UNICAMP/ Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM)
[email protected]
RESUMO
A temperatura e a umidade são fatores importantes para o conforto térmico das pessoas em um
ambiente. Na maioria dos ambientes fechados, busca-se manter uma situação confortável para a
maioria das pessoas. Para a determinação dos parâmetros do conforto térmico, utilizam-se,
principalmente, as normas ASHRAE. É conhecido que há influência de cursos d’água na temperatura e
na umidade do ar das vizinhanças, assim, obtiveram-se medidas para o estudo destes parâmetros nas
vizinhanças do Ribeirão das Pedras, em Barão Geraldo, Campinas, São Paulo, Brasil, para regiões com
e sem a presença de vegetação. A influência, pequena em todos os pontos de coleta de dados, mostrouse maior na região com vegetação e em horários com temperaturas mais amenas, pela manhã e ao final
da tarde.
PALAVRAS-CHAVE: Temperatura, umidade, conforto térmico, Ribeirão das Pedras.
ABSTRACT
Temperature and humidity are important factors to people thermic comfort in a place. At most
closed places, it’s desirable to maintain a comfortable situation for most people. The ASHRAE
standards used to determine these parameters. It is known that watercourses influenciate temperature
and humidity in neighboring areas, therefore, data was collected to study about these parameters at the
neighboring areas of Ribeirão das Pedras, at Barão Geraldo, Campinas, Brazil, for regions with and
without vegetation presence. The influence, small at all the points of collected data, is a bit bigger at
the regions with vegetation and hours with mild temperatures, during the morning and and end of
afternoon.
KEY WORDS: Temperature, humidity, thermic comfort, Ribeirão das Pedras.
INTRODUÇÃO
A Bacia Hidrográfica do Ribeirão das Pedras localiza-se na região noroeste do município de
Campinas (SP), e drena as águas que passam ou caem no distrito de Barão Geraldo, bem como as
águas de seis bairros do norte da cidade, inclusive da Unicamp. O Ribeirão segue seu curso
desaguando o Ribeirão das Anhumas, depois no Rio Atibaia, no Rio Piracicaba e termina no Rio Tietê
(DAGNINO, 2007).
Diversos riscos ambientais são observados e relatados na literatura sobre a Bacia Hidrográfica
do Ribeirão das Pedras: cursos de água poluídos, lançamento de esgotos ou efluentes, cursos de água
soterrados, zoonoses, animais criados soltos, antenas de telefonia celular, habitações com condições de
vida precárias e infra-estrutura deficiente, indústrias de médio e pequeno porte, estabelecimentos
comercias, etc (DAGNINO, 2007). Para este trabalho, compararam-se as margens do Ribeirão das
Pedras com maior presença de vegetação e aquelas onde há mais construções irregulares.
O conforto térmico é uma medida de quão agradável um ambiente encontra-se para a maioria
das pessoas. Existem padrões de medidas para a determinação do conforto térmico, especialmente em
ambientes fechados, como as normas ASHRAE, americana, e ABNT TB-LR-1945, brasileira
(PÉCORA, 2010).
Os principais parâmetros para a medição de conforto térmico são umidade relativa do ar,
temperatura do ar, razão de umidade, temperatura de orvalho, entalpia do sistema, temperatura de
saturação adiabática, volume específico do ar, velocidade do ar e radiação térmica (PÉCORA, 2010).
Excessos de umidade e de temperatura impedem uma boa extração do calor pelo suor em
humanos e ocorre quando o ar está com a umidade próxima a 100%, pois a evaporação é mais lenta.
Essa situação é considerada de desconforto térmico e pode levar à formação de mofos em ambientes
fechados. Já valores baixos de umidade do ar estão associados à maior incidência de problemas
respiratórios, como asma, irritações e inflamações na garganta e problemas oculares, como irritação,
conjuntivite, olho-seco (ARANDA, 2012).
A medida da temperatura pode ser feita basicamente por duas maneiras: a temperatura de bulbo
seco é a temperatura medida com o bulbo do termômetro diretamente em contato com o ar ambiente; a
temperatura de bulbo úmido é medida com o bulbo do termômetro envolta em algum material com
capilaridade, como um tecido, para que o bulbo esteja úmido, não molhado. Essa medida é importante
por apresentar a menor temperatura atingida apenas pelo efeito da evaporação de água no ar. Quanto
menor a umidade relativa do ar, maior o resfriamento alcançado pela evaporação.
De acordo com as medidas obtidas, para cada localidade, prédio ou sala analisam-se as técnicas
que conferem às pessoas usuárias do ambiente o conforto térmico com o intuito de escolher a técnica
mais adequada.
Uma das técnicas de condicionamento de ar de sistema passivo, sem componentes não
ambientais, se baseia no fato de que espelhos d’água, rios e lagos naturalmente resfriam o ar nas
redondezas. Assim, em regiões quentes e secas, espelhos d’água são utilizados para resfriar o ar, o qual
é levado para dentro dos ambientes fechados pelo vento, ambientes estes que devem ser projetados
para o uso do vento natural como meio de circulação do ar resfriado. É uma técnica de baixo custo de
manutenção, comparado a sistemas de ar-condicionado por acionamento elétrico. Entretanto, é
extremamente dependente das condições ambientais do lugar da instalação. É um tipo de
condicionamento de ar de sistema evaporativo (PÉCORA, 2010).
Em Brasília, o lago Paranoá, formado pelo represamento de um ribeirão de mesmo nome, foi
planejado para ser uma fonte de água em um processo de refrigeração passiva do ar nos meses de
inverno, pois a cidade localiza-se no Planalto Central e caracteriza-se por ter um clima muito seco no
inverno e com altos índices de ventanias. (CAVALHEIRO, 2004). Entretanto, não se observa o efeito
desejado. Todos os anos os habitantes de Brasília e cidades satélites sofrem com o ar seco. Em 3 de
outubro de 2012, Brasília registrou a mais baixa umidade do ar do ano, cerca de 13% (SOUZA, 2012).
Para fins comparativos, o deserto do Atacama registra níveis de umidade relativa do ar em cerca de 7%
(VEIGA, 2012). Já o deserto do Saara registra média de 10% de umidade relativa do ar (PORTAL
TERRA, 2012).
Assim, o efeito real de um curso d’água na umidade relativa do ar das áreas vizinhas pode ser
muito inferior ao esperado pelo projeto. Um dos fatores é a distância do ponto de medida ao curso
d’água. O presente trabalho pretende estudar o efeito do Ribeirão das Pedras na umidade e temperatura
do ar nas vizinhanças, entre pontos escolhidos no distrito de Barão Geraldo, Campinas, SP, em locais
que respeitam e que não respeitam a lei de uso e ocupação do solo de Campinas, SP.
MATERIAIS E MÉTODOS
A área estudada abrangeu as três principais avenidas que irradiam da Unicamp, bem como as
ruas que passam entre elas. Para facilidade de identificação, as avenidas que serão chamadas por
números. A Rua Doutor Romeu Tórtima será considerada como avenida 1, a Av. Atílio Martini,
avenida 2 e a Av, Oscar Pedroso Horta, como avenida 3.
Foi realizado um mapeamento via Google Maps para verificar quais trechos ao longo do
Ribeirão das Pedras possuíam mais ou menos vegetação. As Figuras 1 a 5 apresentam o trecho
estudado.
As
áreas
sombreadas de azul são
aquelas que possuem
mais de 30 metros de
margem,
as
áreas
vermelhas são as que
contêm menos de 30
metros de margem e nas
áreas verdes não foi
possível estimar. Foram
definidos, por meio de
visita, os pontos mais críticos do ribeirão que seriam analisados.
Figura 1: Trecho do Ribeirão das Pedras entre as Avenidas 1 e (identificação dos locais de coletas
de dados dos pontos 1, 2 e 3).
Figura 2: Imagem do trecho do Ribeirão das Pedras depois da Avenida 2.
Figura 3: Imagem do trecho do Ribeirão das Pedras posterior à figura 2.
Figura 4: Trecho do Ribeirão das Pedras posterior à figura 3.
Figura 5: Trecho do Ribeirão das Pedras no entorno da Avenida 3, além da identificação dos locais
de coletas de dados dos pontos 4 e 5. O Lago próximo à Unicamp foi identificado abaixo.
Para alcançar os objetivos propostos, foram realizados três grupos de medidas de temperatura e
umidade relativa em horários diferentes do dia 21 de outubro de 2012, espaçados de quatro horas entre
si: 8h, 12h e 16h. Em cada série de medição foram tomados para cada ponto principal quatro pontos
espaçados de aproximadamente trinta metros entre si, afastando-se do Ribeirão, sendo os pontos
especificados nas figuras 1 e 5.
As medições de temperatura e umidade foram realizadas com o auxílio de um psicrômetro,
cedido gentilmente pela Dr. Araí Pécora da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp. O
funcionamento do aparelho consiste em medições de temperatura de bulbo seco e umidade relativa do
ar. Com valores dessas duas variáveis obtêm-se um estimativa do efeito do Ribeirão das Pedras no
conforto térmico de quem mora ou transita perto do fluxo de água.
Foram retirados do site da CEPAGRI valores de temperatura e umidade relativa com relação à
Campinas. Essas medidas foram utilizadas para efeito de comparação com as obtidas durante a
aferição feita pelo grupo.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Utilizando a metodologia descrita anteriormente, foram feitas medidas de temperatura e
umidade relativa para todos os pontos de medida escolhidos. Os valores obtidos estão representados na
forma de gráficos, na Figura 6. Também foram obtidos os valores de temperatura e umidade relativa
medidos pelo CEPAGRI para o dia 21 de Outubro de 2012, quando as medidas de campo foram
realizadas. Esses valores estão representados graficamente na Figura 7.
Para avaliar o conforto térmico nessas situações, foi utilizado o fator de sensação térmica Y
(ASHRAE, 2001), definido como:
Onde t é a temperatura em ºC, φ é a umidade relativa e p sat é a pressão de saturação em kPa. O
valor da pressão de saturação depende apenas da temperatura, de forma que pode ser obtido facilmente
de tabelas de propriedades termodinâmicas; para este trabalho foram utilizadas as tabelas de Moran &
Shapiro (2002). O fator de sensação térmica pode ser utilizado
para avaliar o conforto térmico utilizando-se a escala
ASHRAE de sensação térmica (ASHRAE, 2001), descrita na
Tabela 1. Os valores do fator de sensação térmica Y
calculados para cada um dos pontos de medida, assim como os
valores obtidos para as medidas da CEPAGRI estão
representados na Figura 8.
Tabela 1: Escala ASHRAE de sensação térmica
Conforme o esperado, as
medidas mostram que há uma
tendência de queda da umidade
relativa conforme se afasta do
Ribeirão das Pedras. Nos pontos
de medida 3 e 4, onde há um
pequeno trecho de vegetação
preservada próxima ao rio e logo
depois uma rua asfaltada, há
uma tendência de aumento de
temperatura conforme se afasta
do rio; enquanto que nos pontos
2 e 5, que são regiões de vegetação mais densa, a temperatura se mantém praticamente constante. No
ponto 1, onde não há vegetação ciliar, não há um padrão claro quanto à variação de temperatura. Dessa
forma, nota-se que a influência do Ribeirão das Pedras sobre os parâmetros que influenciam conforto
térmico em suas proximidades ocorre principalmente sobre a umidade relativa, com leves efeitos sobre
a temperatura.
Figura 6: Gráficos dos valores de temperatura e umidade relativa aferidos nos diversos pontos de medida.
Figura 7: Valores de temperatura (esquerda) e umidade relativa (direita) medidos pelo CEPAGRI em 21
de outubro de 2012
Figura 8: Gráficos dos valores de Y calculados para cada ponto de medida e também para os valores de
temperatura e umidade relativa obtidos do CEPAGRI.
A comparação em termos de conforto térmico foi feita utilizando-se o fator de sensação térmica
(Y). Adotando Y=0, que é a situação neutra, como situação de maior conforto, para as faixas de
horários de 8h a 10h e de 16h a 18h, as regiões próximas ao Ribeirão das Pedras apresentam, em geral,
um conforto térmico levemente superior ao obtido através dos valores do CEPAGRI. Já nos horários
de 12h às 14h, para todas as regiões próximas ao rio os valores de Y calculados, há uma indicação de
sensação térmica mais quente, comparada aos valores do CEPAGRI, levando a desconforto térmico.
Isso é atribuído à intensa radiação solar nesse horário; como as medidas foram feitas a céu aberto, a
radiação solar teve um grande efeito sobre elas.
Dessa forma, o Ribeirão das Pedras apresenta uma pequena influência sobre o nível de conforto
térmico em seus arredores. Esse efeito é mais notável durante a manhã ou no final da tarde, quando as
temperaturas são mais amenas. Quando as temperaturas são mais elevadas, a influência do rio é
pequena demais para tornar a sensação térmica agradável. Notavelmente, nos pontos de medida 2 e 5,
onde havia mais vegetação, a sensação térmica tende a se manter mais baixa e, portanto, mais
agradável. Nos demais pontos de medida, onde há menos vegetação, a sensação térmica é mais alta.
Assim sendo, pelas medidas realizadas, o ribeirão tem um efeito maior sobre o conforto térmico
quando atua juntamente à vegetação; onde não há vegetação, o efeito é pequeno.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
ASHRAE. ASHRAE Handbook, 2001: Fundamentals. ASHRAE, Atlanta , 2001.
ARANDA, Fernanda. Como proteger a saúde do ar seco. Disponível em:
http://saude.ig.com.br/bemestar/como+proteger+a+saude+do+ar+seco/n1237586402173.html
Acessado em 20/10/2012.
CAVALHEIRO, F., Urbanização e alterações ambientais. In: TAUK, S.M. (Org.). Análise
ambiental: uma visão multidisciplinar. 2004.
DAGNINO Ricardo de Sampaio. Riscos ambientais na bacia hidrográfica do Ribeirão das Pedras.
Campinas, 2007.
MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N. Princípios de termodinâmica para engenharia. LTC, 4ª Edição,
Rio de Janeiro, 2000.
PÉCORA ,Araí Augusta Bernardez– Apostila de EM 672 – Sistemas Fluidotérmicos I. 2010.
SOUZA, Amanda. Brasília registra o dia mais seco do ano, com umidade relativa do ar em 13%
Disponível
em:
http://www.correiobraziliense.com.br/app/noticia/cidades/2012/10/03/interna_cidadesdf,325877/
brasilia-registra-o-dia-mais-seco-do-ano-com-umidade-relativa-do-ar-em-13.shtml Acessado em
20/10/2012
TERRA – BEM ESTAR. Baixa umidade do ar exige cuidados com a saúde; veja dicas. Disponível
em:
http://saude.terra.com.br/bem-estar/baixa-umidade-do-ar-exige-cuidados-com-a-saude-vejadicas,54583f04c2f27310VgnCLD100000bbcceb0aRCRD.html Acessado em 20/10/12
VEIGA, Patrícia Trudes da. Acima das nuvens, deserto do Atacama hipnotiza e surpreende.
Disponível
em:
http://www1.folha.uol.com.br/folha/turismo/noticias/ult338u418011.shtml
Acessado em 20/10/12