Medições dinâmicas para análise do conforto ambiental de pedestres em áreas urbanas

Abstract

O conforto ambiental em áreas urbanas tornou-se uma questão central, especialmente em face das mudanças climáticas causadas por ações humanas. Nesse contexto, medições dinâmicas, realizadas com dispositivos portáteis, oferecem a possibilidade de capturar em tempo real a exposição ambiental e mapear variações espaço-temporais ao longo de trajetos percorridos por pedestres. Embora se saiba que medições dinâmicas em cânions urbanos possam captar variações influenciadas pela forma urbana, essa técnica ainda é pouco explorada. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de medições dinâmicas com instrumentos portáteis para análise do conforto ambiental centrado em pedestres que ocupam espaços abertos. A pesquisa incluiu dois estudos de caso: Nova York e Curitiba. Na cidade de Nova York, o foco está nas percepções de conforto multidimensional (térmico, acústico e de qualidade do ar), juntamente com o monitoramento desses parâmetros em dois parques urbanos e uma rua tradicional com áreas dedicadas ao tráfego de veículos e pedestres. Já em Curitiba, a análise focou no domínio térmico, explorando a influência da forma urbana sobre o comportamento térmico em cânions urbanos, com a aplicação de um modelo de simulação no ENVI-met e métodos de validação comparativa. Os resultados de conforto multidimensional indicam que a integração entre medições dinâmicas e percepção humana permite uma análise detalhada do conforto térmico, acústico e de qualidade do ar. Com relação à análise focada no domínio térmico, os resultados indicam que as medições dinâmicas captam com precisão as variações térmicas locais, registrando temperaturas 1,6 °C mais altas nos cânions urbanos em comparação com a estação de referência localizada na cobertura de uma edificação dentro da área de estudo. A validação dos modelos de simulação microclimática revela que a abordagem espaço-temporal centrada no ser humano melhora a precisão das previsões. No verão, há uma concordância moderada a forte entre os dados de simulação e medições (d~0,70 a d~0,81 de Willmot), e no inverno, uma concordância muito forte (d~0,79 a d~0,96), com baixos erros médios (RMSE e MBE) tanto para temperatura quanto para umidade relativa. A simulação subestima os índices térmicos pela manhã e à noite e os superestima à tarde quando comparados com os resultados das medições dinâmicas. Esta pesquisa contribui para o avanço dos métodos de análise do conforto ambiental, oferecendo uma nova perspectiva sobre como as medições dinâmicas podem ser utilizadas para melhorar a qualidade ambiental nas áreas urbanas, auxiliando no planejamento e na gestão de ambientes urbanos mais adaptados às necessidades dos pedestres e aos desafios impostos pelas mudanças climáticas.

Abstract: Environmental comfort in urban areas has become a central issue, especially in the face of climate change caused by human actions. In this context, dynamic measurements using portable devices offer the possibility of capturing real-time environmental exposure and mapping spatiotemporal variations along pedestrian routes. Although it is known that dynamic measurements in urban canyons can capture variations influenced by urban form, this technique remains underexplored. This study aims to assess the potential of dynamic measurements with portable instruments for analyzing environmental comfort, focusing on pedestrians in open spaces. The research includes two case studies: New York City and Curitiba. In New York City, the focus is on multidimensional comfort perceptions (thermal, acoustic, and air quality), along with monitoring these parameters in two urban parks and a traditional street with areas dedicated to both vehicular and pedestrian traffic. In Curitiba, the analysis focused on the thermal domain, exploring the influence of urban form on thermal behavior in urban canyons through the application of a simulation model in ENVI-met and comparative validation methods. The results of multidimensional comfort analysis indicate that integrating dynamic measurements with human perception enables a detailed evaluation of thermal, acoustic, and air quality comfort. Regarding the thermal domain analysis, the results show that dynamic measurements accurately capture local thermal variations, recording temperatures 1.6°C higher in urban canyons compared to a reference station located on a rooftop within the study area. The validation of microclimate simulation models reveals that the human-centered spatiotemporal approach improves predictive accuracy. In summer, there is a moderate to strong agreement between simulation and measurement data (Willmott?s d~0.70 to d~0.81), while in winter, the agreement is very strong (d~0.79 to d~0.96), with low mean errors (RMSE and MBE) for both temperature and relative humidity. The simulation underestimates thermal indices in the morning and evening and overestimates them in the afternoon compared to dynamic measurement results. This research contributes to advancing environmental comfort analysis methods, offering a new perspective on how dynamic measurements can enhance urban environmental quality. It supports urban planning and management strategies aimed at creating pedestrian-friendly spaces that are more adaptable to climate change challenges.