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http://ri.ufmt.br/handle/1/5538
Tipo documento: | Tese |
Título: | Análise do comportamento térmico de diferentes concretos de calçamento urbano frente aos cenários climáticos futuros |
Autor(es): | Rodrigues, Bruno Leandro dos Santos |
Orientador(a): | Nogueira, Marta Cristina de Jesus Albuquerque |
Membro da Banca: | Nogueira, Marta Cristina de Jesus Albuquerque |
Membro da Banca: | Santos, Flávia Maria de Moura |
Membro da Banca: | Marques, João Basso |
Membro da Banca: | Paula, Diana Carolina Jesus de |
Membro da Banca: | Maciel, Carolina de Rezende |
Resumo : | As mudanças climáticas estão se intensificando mais rápido do que as previsões. Ademais em 2050, em torno de 70% da população mundial viverá nos centros urbanos acarretando maiores modificações no espaço urbano e consequentemente no aumento do fenômeno de ilhas de calor urbana. Sendo assim, se faz necessário encontrar meios de mitigação dos efeitos do aquecimento em centros urbanos. Uma possibilidade para tal seria a de modificação dos materiais urbanos usualmente utilizados (impermeáveis e de baixa refletância) por materiais denominados materiais frescos. Deste modo, o objetivo geral desta pesquisa foi analisar o comportamento térmico de diferentes concretos de calçamento urbano frente aos cenários climáticos futuros, por meio do modelo CNRM-ESM2-1 e cenário SSP3- 7.0, nos períodos 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 e 2081-2100 no município Várzea Grande, Mato Grosso. Para tal foram confeccionadas placas de concretos com diferentes traços, composições e materiais; foi analisado o comportamento térmico, considerando a temperatura interna e a superficial das placas de concreto e solo; foi avaliada a relação das temperaturas (internas e superficiais) das placas com a temperatura do ar a distância do solo de 1,50 m (nível do pedestre); foi realizada e analisada a simulação espaço-temporal dos cenários de mudanças climáticas por meio de projeção de temperatura média do ar pelo modelo CNRM-ESM2-1 e cenário SSP3- 7.0; e por fim foi avaliado o comportamento térmico simulado com a projeção futura dos materiais por meio da correlação entre a temperatura do ar obtidas na simulação de cenários futuros e a temperatura interna do material. Os resultados demonstraram, que para a região urbana analisada, e nos meses analisados, o desempenho térmico de materiais para calçamentos urbanos se apresentou mais fresco considerando propostas de materiais frios voltados ao aumento de refletância e albedo do material. Os materiais permeáveis se apresentaram, por vezes, mais aquecidos que a placa de referência. Considerando os cenários futuros ficou demonstrado o aumento da temperatura no município de Várzea Grande-MT, em torno de 5 ºC para o mês de outubro, entre os cenários futuros. Conclui-se então, que considerando a projeção do comportamento futuro dos materiais, e ressaltando que se trata dos meses de maior desconforto humano e menor precipitação e umidade relativa, a melhor proposta de calçamento urbano seria a substituição de calçamento convencional por calçamento com propostas de traços que busquem aumentar a refletância do material, tais como a P2, P5 e P6, que apresentam em sua composição cimento branco. Dadas as condições da localidade e dos meses analisados afirma-se que propostas com enfoque na permeabilidade, considerando a redução do aquecimento do material, não se mostraram eficientes nem no cenário atual, tampouco em cenários futuros. |
Resumo em lingua estrangeira: | Climate change is intensifying faster than predicted. Furthermore, by 2050, around 70 % of the world's population will live in urban centers, leading to greater changes in urban space and consequently an increase in the phenomenon of urban heat islands. Therefore, it is necessary to find means of mitigating the effects of warming in urban centers. One possibility for this would be to modify the urban materials usually used (waterproof and low reflectance) for materials called cool materials. Therefore, the general objective of this research was to analyze the thermal behavior of different urban paving concretes in the face of future climate scenarios, using the CNRM-ESM2-1 model and SSP3-7.0 scenario, in the periods 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 and 2081-2100 in the municipality of Várzea Grande, Mato Grosso. To this end, concrete boards with different traits, compositions and materials were made; the thermal behavior was analyzed, considering the internal and surface temperatures of the concrete boards and soil; the relationship between the temperatures (internal and surface) of the signs and the air temperature at a distance of 1.50 m from the ground (pedestrian level) was evaluated; the spatio-temporal simulation of climate change scenarios was carried out and analyzed through projection of average air temperature using the CNRM-ESM2-1 model and SSP3-7.0 scenario; and finally, the simulated thermal behavior was evaluated with the future projection of the materials through the correlation between the air temperature obtained in the simulation of future scenarios and the internal temperature of the material. The results demonstrated that for the urban region analyzed, and in the months analyzed, the thermal performance of materials for urban footwear is presented cooler considering proposals for cold materials aimed at increasing the reflectance and albedo of the material. Permeable materials were sometimes hotter than the reference board. Considering the future scenarios, an increase in temperature in the municipality of Várzea Grande-MT was demonstrated, around 5 ºC for the month of October, among the future scenarios. It is concluded, then, that considering the projection of the future behavior of materials, and highlighting that these are the months of greatest human discomfort and lower precipitation and relative humidity, the best proposal for urban paving would be the replacement of conventional paving with paving with proposed traits that seek to increase the reflectance of the material, such as P2, P5 and P6, which contain white cement in their composition. Given the conditions of the location and the months analyzed, it was stated that proposals focusing on permeability, considering the reduction of material heating, did not prove to be efficient either in the current scenario or in future scenarios. |
Palavra-chave: | Materiais frescos Aquecimento urbano Pavimentação urbana |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Fresh materials District heating Urban paving |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Física (IF) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental |
Referência: | RODRIGUES, Bruno Leandro dos Santos. Análise do comportamento térmico de diferentes concretos de calçamento urbano frente aos cenários climáticos futuros. 2023. 71 f. Tese (Doutorado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/5538 |
Data defesa documento: | 7-Dez-2023 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - IF - PPGFA - Teses de doutorado |
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