Edifícios, ruas e equipamentos urbanos absorvem e propagam o calor do sol mais do que paisagens naturais, como florestas e corpos d'água. As áreas urbanas, onde essas estruturas são altamente concentradas e a vegetação é limitada, tornam-se "ilhas", com temperaturas mais altas em relação às áreas não urbanizadas no entorno, denominadas ilhas de calor.
As ilhas de calor, formadas nas áreas urbanas, que podem afetar a saúde e o bem-estar de seus habitantes, são um dos maiores desafios no desenvolvimento das cidades.
Com o objetivo de investigar o potencial de um dos fatores que mais contribuem para a gênese das ilhas de calor, o albedo —índice que mede a capacidade dos materiais e das estruturas refletirem a energia solar—, pesquisadores da Universidade de Modena, na Itália, analisaram dados de sensoriamento remoto sobre a refletância das superfícies e criaram uma metodologia para que as administrações públicas municipais pudessem calcular e melhorar a capacidade de refletir energia solar das estruturas existentes nas cidades, mitigando, assim, os efeitos das ilhas de calor.
Tendo a cidade de Modena como objeto de estudo, após caracterizar as superfícies urbanas e calcular a distribuição de suas capacidades de refletir a energia solar, a pesquisa teve como foco a avaliação de diferentes cenários, nos quais materiais reflexivos pudessem ser utilizados para abrandar o fenômeno das ilhas de calor. Os cenários avaliados consideraram diversos tipos de telhados, superfícies de pavimentação das ruas, estacionamentos e suas combinações.
As hipóteses de redução de impacto foram distribuídas em cinco cenários, supondo a substituição seletiva ou a reforma de diferentes superfícies (telhados, ruas e estacionamentos) com materiais de alta e média capacidades de reflexão solar.
Para cada cenário, vários parâmetros foram calculados: índice que mede a capacidade de os materiais e as estruturas refletirem a energia solar; intensidade da ilha de calor urbana; economia de energia potencial, devido ao menor uso de sistemas de refrigeração; e consequente economia para os usuários finais. Os resultados forneceram indicações importantes de como devem ser tratadas as diferentes superfícies urbanas para diminuir os efeitos da incidência solar.
Corredores de ventilação, que podem ser induzidos por meio do planejamento espacial das áreas urbanas, têm sido relatados como uma das estratégias para aliviar os efeitos das ilhas de calor. A direção do vento dominante e sua velocidade são determinantes para garantir que o posicionamento do corredor de ventilação seja associado de forma adequada ao relevo e às características espaciais da área construída e natural das cidades.
Outro aspecto que influencia o desenvolvimento do calor, principalmente à noite, é a geometria urbana, sobretudo no que diz respeito às dimensões e aos espaçamentos entre os edifícios dentro de uma cidade.
A geometria urbana influencia a velocidade do vento, a absorção de energia e a capacidade de emissão de radiação para o espaço. Os chamados "cânions urbanos", caracterizados pela configuração de edifícios e ruas que canalizam e retêm o calor do sol, evitando sua dissipação, são importantes motivos da formação de ilhas de calor.
Aumentar a prevalência de espaços verdes com árvores nas ruas, parques nas cidades e jardins nos telhados têm sido ações efetivas para a redução dos efeitos das ilhas de calor e do resfriamento do ambiente.
As ilhas de calor criam sérios problemas para a vida nas cidades, incluindo o aumento da demanda de energia para resfriamento, declínio da qualidade do ar e estresse térmico para pessoas e animais. Em casos muito graves, o calor nessas ilhas pode agravar os efeitos das altas temperaturas urbanas, levando até mesmo ao aumento da mortalidade humana. Portanto, conhecer com profundidade suas origens e desenvolver modelos que possam mitigar seus efeitos são ações fundamentais para planejar e desenvolver as cidades de forma sustentável.
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