O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os jardins de Serralves.

Sara Isabel Pinheiro Velho 2º Ciclo de estudos em Sistemas de Informação Geográfica e Ordenamento do Território O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. 2012 Orientadora Professora Doutora Ana Maria Rodrigues Monteiro de Sousa Co-orientador Professor Doutor Paulo Jorge Rodrigues Farinha Marques Versão definitiva O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |II Dissertação apresentada para a obtenção do grau de mestre em Sistemas de Informação e Ordenamento do Território - Área de Investigação. Porto, 2012 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |II Dissertação elaborada com o apoio financeiro de “projetos pluridisciplinares 2010 – Universidade do Porto | Santander Totta” e no âmbito do Projeto PTDC/SAUESA/73016/2006 “The risks to human health caused by heat waves and cold spells in Porto”, financiado por fundos FEDER, através do programa COMPETE (Programa Operacional Fatores de Competitividade), e pela FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |II AGRADECIMENTOS Muitas foram as pessoas que direta ou indiretamente, pelo seu variadíssimo e precioso contributo, tornaram possível a concretização desta investigação. As minhas primeiras palavras de agradecimento não poderiam ir para outra pessoa que não para a Professora Ana Monteiro, por todos os ensinamentos científicos e humanos, que me serviram e que me acompanharão como referência, e por me fazer acreditar e contribuir incansavelmente para que este desafio fosse concretizado. Agradeço-lhe todos os momentos partilhados nos quais foram verdadeiramente visíveis a sua confiança, dedicação, amizade e carinho. À Universidade do Porto, que através dos projetos pluridisciplinares, me permitiu financiamento para a aquisição de equipamento imprescindível na génese do desenvolvimento deste projeto e a possibilidade de me deslocar a atividades científicas internacionais. Agradeço ao Professor Paulo Marques pelas sugestões e conselhos partilhados e por me ter dado o prazer de relembrar os tempos em que esteve presente diariamente como professor. À Professora Helena Madureira agradeço o contributo no arranque deste projeto, nomeadamente aquando a candidatura aos “Projetos pluridisciplinares 2010”, cujo financiamento veio contribuir para algumas das atividades inerentes à investigação. À Fundação de Serralves, com particular destaque ao João Almeida, Diretor do Parque de Serralves, pela oportunidade proporcionada, disponibilidade da informação que sustentou esta investigação e pelo acesso incondicional aos Jardins de Serralves. A Fredrik Lindberg, agradeço a disponibilidade incansável e a partilha de conhecimentos técnicos que permitiram responder a questões fulcrais desta investigação, sem que permitisse que a distância impedisse a sua colaboração. Ao Mário Almeida, Luís Fonseca, Vânia Carvalho, Miguel Sousa, Teresa Oliveira, Filipe Esteves, Eng. Joaquim Góis e à Maria Augusta, meus amigos e colegas, O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |III pelos momentos (de colaboração) tão peculiares proporcionados nos Jardins de Serralves, pela força e por toda a ajuda e, ainda, por tornarem o meu dia-a-dia tão especial. Aos meus colegas especiais de mestrado, Paula Ribeiro, Pedro Alves e José Augusto Silva, pelo carinho e cuidado que sempre demonstraram nesta caminhada. Agradeço aos grandes Amigos pelas “Forças”, gargalhadas, abraços, preocupações, cuidados, suporte e pela companhia mesmo em momentos da minha “ausência”. Quero agradecer distintamente ao Ricardo Gomes pelo seu papel fundamental na “lucidez” no momento do caos. Finalmente, agradeço… …ao Pedro pelo reconforto incondicional e pelo suporte insubstituível; …ao Ché pelo silêncio e o carinho da sua companhia; …e à minha família, especialmente aos meus Pais pelo amor e compreensão em todos os momentos, principalmente naqueles mais inquietantes, e à Matilde por todos os abraços, sorrisos e “historinhas de princesa”. A todos o meu agradecimento por me ajudarem a “arquitetar” a “paisagem” que exponho neste seguimento. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |IV Á Ana, mais do que uma Amiga. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |III 3.2 Definição e instalação do parque instrumental de monitorização climática ..... 67 3.3 Resultados obtidos............................................................................................. 75 3.3.1 Os Jardins de Serralves, a periferia urbanizada e o Porto ......................... 75 3.3.2 Os Jardins de Serralves – a temperatura do ar em abrigo fixo e nas medições itinerantes ........................................................................................... 79 3.3.3 A temperatura do ar dentro d’Os Jardins de Serralves .............................. 84 3.3.4 Padrões térmicos em Serralves nos dias mais quentes e nos dias mais frios ............................................................................................................................ 85 3.3.5 O conforto bioclimático em Serralves ..................................................... 101 CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 119 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 121 APÊNDICES ................................................................................................................ 131 ANEXOS ...................................................................................................................... 152 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |IV Índice de figuras Figura 1: Estimativas e projeções da população mundial (biliões) de acordo com diferentes variáveis, 1950-2100 (UN, 2011a). ................................................................. 4 Figura 2: Esquema conceptual dos conceitos-chave motivadores da presente investigação. ..................................................................................................................... 9 Figura 3: Esquema metodológico de investigação ......................................................... 14 Figura 4: Enquadramento da população residente da área de estudo à escala nacional, regional, municipal e local (INE, 2012). ........................................................................ 15 Figura 5:Tipologias de espaços verdes do concelho do Porto. ....................................... 17 Figura 6: Os Jardins de Serralves. .................................................................................. 19 Figura 7: Peso da população das freguesias do município do Porto. ............................. 46 Figura 8: Localização de Serralves em Portugal, na GAMP e no Porto. ....................... 47 Figura 9: Hipsometria do Porto e dos Jardins de Serralves. ........................................... 49 Figura 10: Declives do Porto e dos Jardins de Serralves. ............................................... 50 Figura 11: Exposição de vertentes do Porto e de Serralves. ........................................... 53 Figura 12: Hidrografia do Porto e Elementos de água dos Jardins de Serralves. ........... 54 Figura 13: Formações geológicas do Porto e dos Jardins de Serralves. ......................... 55 Figura 14: Temperatura mínima, máxima e precipitação total mensal média em Porto Serra do Pilar (1900-2007) ............................................................................................. 56 Figura 15: Percentagem de dias, por mês, com valor máximo de PET para o Porto (2000-2007) .................................................................................................................... 57 Figura 16: Percentagem de dias, por mês, com valor máximo de PET para o Porto (2000-2007) .................................................................................................................... 58 Figura 17: Percentagem de dias, por mês, com valor máximo do Heat Index para o Porto (2000-2007). ................................................................................................................... 58 Figura 18: Usos do solo do Porto e de Serralves. ........................................................... 60 Figura 19: Rede viária simplificada do Porto. ................................................................ 62 Figura 20: Estratos arbóreos. .......................................................................................... 65 Figura 21: Oportunidades de percursos nos Jardins de Serralves. ................................. 66 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |V Figura 22: Localização dos pontos de medição itinerante do percurso 1 e das estações fixas no interior dos Jardins de Serralves. ...................................................................... 69 Figura 23: Localização dos pontos de medição itinerante do percurso 2 e das estações fixas no interior dos Jardins de Serralves. ...................................................................... 70 Figura 24: Representação dos critérios de seleção dos pontos itinerantes. .................... 72 Figura 25: Calendarização das medições itinerantes nos Jardins de Serralves. ............. 73 Figura 26: Comportamento da temperatura média diária nas estações fixas de medição. ........................................................................................................................................ 77 Figura 27: Comportamento da temperatura máxima diária nas estações fixas de medição. .......................................................................................................................... 77 Figura 28: Comportamento da temperatura mínima diária nas estações fixas de medição. ........................................................................................................................................ 78 Figura 29: Ritmo da temperatura do ar registada nas diferentes estações (PR, SJB, MSF, P1 e P2) nas horas das medições itinerantes................................................................... 80 Figura 30: Variação média da temperatura do ar registada nas diferentes estações climáticas durante as medições itinerantes efetuadas de MANHÃ no período de 16 de Julho a 14 de Outubro de 2011. ...................................................................................... 83 Figura 31: Variação média da temperatura do ar registada nas diferentes estações climáticas durante as medições itinerantes efetuadas de TARDE no período de 16 de Julho a 14 de Outubro de 2011. ...................................................................................... 84 Figura 32: Comportamento da temperatura nas diferentes estações fixas de registo nos dias mais quentes e nos dia mais frios. ........................................................................... 89 Figura 33: Registo da temperatura nos diferentes pontos de monitorização do percurso 1 itinerante nos dias mais quentes e nos dia mais frios. .................................................... 90 Figura 34: Registo da temperatura nos diferentes pontos de monitorização do percurso 2 itinerante nos dias mais quentes e nos dia mais frios. .................................................... 91 Figura 35: Registo da temperatura nas diferentes estações de monitorização fixa e permanente nos dias mais quentes e nos dia mais frios. ................................................. 92 Figura 36: Localização dos pontos mais quentes e dos pontos mais frios de Serralves nos 4 dias selecionados. .................................................................................................. 97 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |VI Figura 37: Espacialização da temperatura dos Jardins de Serralves registada nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. ............................................ 99 Figura 38: Espacialização da temperatura dos Jardins de Serralves registada nos dias mais frios, resultante da técnica de krigagem utilizada. ............................................... 100 Figura 39: Mecanismos termorreguladores do corpo humano adaptado de Rodrigues, 1978 em Almeida (2012, p. 42). ................................................................................... 101 Figura 40: Espacialização dos níveis de HI calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. ................................... 104 Figura 41: Espacialização dos níveis de HI calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais frios, resultante da técnica de krigagem utilizada......................................... 105 Figura 42: Espacialização dos níveis de PET calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. ................................... 107 Figura 43: Espacialização dos níveis de PET calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais frios, resultante da técnica de krigagem utilizada......................................... 108 Figura 44: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. ............................ 110 Figura 45: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. ............................ 111 Figura 46: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados pelo Solweig para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes.................................................................................... 114 Figura 47: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados pelo Solweig para os Jardins de Serralves nos dias mais frios. ....................................................................................... 115 Figura 48: Espacialização da percentagem de sombra diária calculada pelo Solweig para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes e nos dias mais frios. ........................... 117 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |VII O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |VIII Índice de tabelas Tabela 1: Exemplos de parques construídos com as ideias higienistas do século XIX.. 31 Tabela 2: Papel acumulado dos espaços verdes ao longo dos tempos. .......................... 34 Tabela 3: Características dos 2 percursos de medições itinerantes. ............................... 71 Tabela 4: Informação detalhada do horário no período das medições itinerantes efetuadas. ........................................................................................................................ 71 Tabela 5: Características das estações climáticas de registo e periodicidade das medições. ........................................................................................................................ 74 Tabela 6: Parâmetros estatísticos da temperatura registada nas diferentes estações de registo nos momentos das medições itinerantes. ............................................................ 80 Tabela 7: Parâmetros estatísticos das médias das variáveis registadas durante os dois percursos de monitorização itinerante no período de 16 de Julho a 14 de Outubro de 2011 ................................................................................................................................ 85 Tabela 8: Seleção dos dias mais quentes e dos dias frios. .............................................. 86 Tabela 9: Variáveis climáticas dos dias quentes e dias frios nas diferentes estações de registo. ............................................................................................................................ 88 Tabela 10: Pontos dos Jardins de Serralves mais quentes nos momentos da monitorização itinerante nos 4 dias selecionados. .......................................................... 95 Tabela 11: Pontos dos Jardins Serralves mais frios nos momentos da monitorização itinerante nos 4 dias selecionados. .................................................................................. 96 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |IX O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |1 INTRODUÇÃO Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do segundo ano do mestrado de Sistemas de Informação Geográfica e Ordenamento do Território para a obtenção do grau de mestre na mesma área. Teve como motivação, não só a dissertação de natureza científica proposta pelo plano curricular mas, especialmente, por constituir uma oportunidade de aliar a área da minha formação profissional de base – Arquitetura Paisagista – com outras áreas como os Sistemas de Informação Geográfica e a Climatologia. O tema surgiu de um conjunto de reflexões: umas alicerçadas em discussões de carácter científico com a Professora Doutora Ana Monteiro acerca dos espaços verdes e a disciplina que, há consideravelmente, pouco tempo, acrescentou saber à forma como analisava e percebia a importância e a distribuição dos espaços verdes – Climatologia aplicada; outras aliciadas pela minha crescente curiosidade pela bioclimatologia humana; e finalmente no seguimento de preocupações associadas aos problemas relacionados com o ambiente global que a atual sociedade mundial enfrenta. O desafio de ingressar numa investigação em duas áreas do saber - SIG e Bioclimatologia - cuja descoberta na aprendizagem e exploração acompanharam de certa forma a evolução deste trabalho, expressou-se num entusiamo de combinar novos conhecimentos, para mim, com o tema fascinante da história dos jardins. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |2 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |3 CAPÍTULO 1 PROBLEMÁTICA E PERTINÊNCIA DO TEMA "Só se vê bem com o coração. O essencial é invisível para os olhos…" 1943, Antoine de Saint-Exupéry (2009, p. 74) 1.1 Apresentação da problemática Nos últimos tempos têm sido inúmeras as iniciativas para procurar dar resposta a problemas que a sociedade mundial enfrenta relacionados com as tendências de degradação progressiva do ambiente global, nomeadamente em torno dos impactes das mudanças climáticas no ambiente físico, ecossistemas, consumo de energia, perda da biodiversidade, alterações e degradação do solo e saúde pública (Goverse/UNEP, 2012). Estas preocupações são ampliadas quando são consideradas nos ambientes urbanos - territórios que suportam atualmente metade da população mundial, prevendo-se que venham a suportar quase 70% da população mundial em 2050 (EU, 2010), o que provocará consequentemente uma maior alteração do uso do solo. Embora se projete uma desaceleração no ritmo de crescimento da população a partir de 2050 (fig. 1), esta continuará a aumentar, atingindo aproximadamente 9,3 biliões em meados do século XXI. Em 2011 já rondava os 7 biliões de população (UN, 2011a, 2011b). A Europa, onde 75 % da população vive em áreas urbanas (EEA, 2012) e contase que chegará aos 83% em 2050 (UN, 2011b), será um dos continentes mais afetados pelos impactes negativos gerados pelos eventos climáticos extremos, pela falta de água, pelas cheias e secas. As consequências alastrar-se-ão à saúde pública, à agricultura, à O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |10 Os SIG são fundamentais para resolver questões de vários domínios científicos, destacando-se, neste caso, a climatologia aplicada ao planeamento. Para além de incorporarem inúmeras ferramentas dedicadas ao tratamento de informação georreferenciada e ferramentas de análise e utilização da informação geográfica, os SIG permitem a cartografia e a modelação. Permitem a sobreposição, a relação e a consulta estatística de informação espacial muito variada, como por exemplo, características biogeofísicas, socioeconómicas, climáticas e ambientais do território, entre outras. Os SIG são mais que uma ferramenta; fazem parte das ciências da informação (Matos, 2008) recorrentemente utilizadas no processo de tomada de decisões, nomeadamente no ordenamento do território. São considerados “uma ferramenta basilar de qualquer investigador” (Esteves, 2011) que se proponha a compreender e resolver problemas no âmbito do território. 1.2 Objetivos da investigação Tendo em conta as três questões de partida já enunciadas, o objetivo principal prendeu-se com o conhecimento e a compreensão da influência da vegetação de um espaço verde em duas escalas de análise: i) regional, procurando perceber qual é o seu papel no contexto urbano em que está inserido; ii) local, indagando dentro do próprio espaço verde como é que o desenho e a organização dos diferentes estratos vegetais e das estruturas construídas interferem no microclima, e consequentemente, no conforto bioclimático dos seus utilizadores. Para além disso, procurou-se também demonstrar a importância e a versatilidade dos SIG para acolher outros softwares, utilizando diferentes ferramentas que ajudam a compreender realidades muito complexas como aquela com que nos confrontamos neste trabalho. A investigação foi ancorada num caso de estudo – os Jardins de Serralves – visto que se pretendeu realizar uma avaliação concreta do conforto bioclimático de um espaço verde com elementos paisagísticos muito diversos. Todavia, para alcançar os objetivos pré-definidos foi fundamental o enriquecimento do nosso conhecimento num vasto leque de domínios uma vez que foi necessário: O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |11 - Compreender o papel potencial dos espaços verdes para a mitigação dos impactes negativos gerados pelas manifestações de mudança climática e para a adaptação dos seres humanos a essas transformações; - Identificar as condições geográficas naturais que na nossa área de estudo podem influenciar o comportamento de cada elemento climático; - Avaliar a diferenciação climática local gerada exclusivamente pela presença deste espaço verde na sua área urbana mais próxima; - Compreender o modo como os seres humanos definem o seu conforto bioclimático consoante o leque de atividades que podem desempenhar neste espaço verde; - Reconhecer os padrões microclimáticos existentes em cada um dos diferentes contextos paisagísticos existentes dentro do jardim e consequentemente os diversos níveis de conforto bioclimático; - Adequar as metodologia(s) já existentes em bioclimatologia ao conforto bioclimático em espaços verdes; - Conceber um projeto em SIG que permita realizar a cartografia mais adequada à identificação das inúmeras inter-relações existentes no tempo e no espaço entre cada peça do jardim e os diversos elementos climáticos; - Aperfeiçoar e complementar o conhecimento de ferramentas em SIG que respondam eficazmente às questões levantadas no nosso caso de estudo; - Definir algumas estratégias de seleção e distribuição da vegetação que otimizem a oferta de condições de conforto bioclimático mais variada possível; - Reforçar a importância do papel dos espaços verdes na promoção da saúde, do bem estar e da qualidade de vida de toda a população urbana e não só dos seus utilizadores; - Contribuir para consolidar os argumentos em torno da necessidade de incorporar os espaços verdes como instrumento de planeamento e gestão em territórios urbanizados. Foi considerando esta perspetiva integrada de abordagem que permitiu intitular este trabalho de investigação – O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |12 1.3 Metodologia de investigação A concretização do objetivo obrigou à adoção de uma perspetiva multidisciplinar com consequências ao nível metodológico (fig. 3). Ao ser necessário enveredar por domínios tão diversos como os da arquitetura paisagista, da climatologia, da geografia e das ciências de informação geográfica, é-se confrontado com um leque de ferramentas de suporte a um conhecimento muito vasto e consideravelmente distinto. Assim, e para procurar atingir a meta desejada, foi desenvolvido um processo de investigação em cinco etapas: i) estado da arte; ii) criação de um parque instrumental próprio, recolha e tratamento de informação climática e paisagística; iii) análise integrada, em SIG, dos elementos da paisagem e dos registos climáticos; iv) síntese dos resultados obtidos; v) proposta de utilização de alguns resultados no planeamento. Todas estas etapas, embora funcionem sequencialmente, estão tão interligadas que obrigaram naturalmente a realizar constantes exercícios de retroatividade geradores de correções de percurso. Na etapa de pesquisa bibliográfica que fundamentou a escolha da temática enveredou-se pela consulta de um conjunto muito vasto de publicações de domínios tão diversos quanto os da arquitetura paisagista, da geografia, da climatologia, da história do urbanismo, do planeamento, dos SIG, etc.. Sempre que necessário consultaram-se publicações específicas que ajudaram a resolver os problemas concretos que foram surgindo no domínio da modelação microclimática, da modelação em SIG, da física da camada laminar da baixa atmosfera, entre outros. Seguidamente, procedeu-se à inventariação e à recolha de toda a informação estatística, climática e cartográfica disponível sobre os Jardins de Serralves, o quarteirão em que se inserem e sobre a área do Porto. Depois de reunida esta informação e com base nela concebeu-se um parque instrumental de monitorização microclimática permanente e itinerante que permitisse responder às questões-problema. Instalou-se todo o equipamento e procedeu-se ao registo, à recolha, ao armazenamento e ao tratamento da informação microclimática, em ambiente SIG, aliado a outras ferramentas de cálculo e análise de dados alfanuméricos. Na etapa seguinte foi delineado um projeto SIG que, para além de facilitar a representação cartográfica adequada ao contexto em que o trabalho foi desenvolvido, tivesse a versatilidade suficiente para absorver e tratar uma panóplia de informação de O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |13 índole muito diversa. Pretendeu-se que o projeto SIG aqui desenvolvido fosse um instrumento útil à compreensão de uma teia relacional tão complexa como é a que propicia mosaicos climáticos tão diversos em áreas tão próximas e sob condições sinópticas idênticas. Procurou-se mostrar que os SIG, para além de proporcionarem a escolha de diferentes ferramentas para se observar o mesmo fenómeno, são também uma ferramenta de gestão de informação facilitadora da interpretação de fenómenos de grande complexidade uma vez que têm um elevado potencial e uma enorme agilidade para ajudar a selecionar os melhores modelos explicativos de qualquer fenómeno. Na etapa de síntese que se seguiu, ancorada nos SIG e nas aprendizagens teóricas e práticas ao longo do curso de MSIGOT, procurou-se compreender as variáveis que condicionam a diversidade microclimática em áreas tão próximas como as que foram observadas nos Jardins de Serralves. Norteou-se o esforço de síntese em torno do conhecimento que foi adquirido sobre a influência que as características da vegetação, a presença/ausência de massas de água e as estruturas construídas que constituem este espaço verde têm no sky view factor, na temperatura do ar, na temperatura radiante, na velocidade e direção do vento ou na humidade relativa. Isto é, procurou-se compreender este espaço verde sabendo que “a compreensão da paisagem é indispensável para nela se poder atuar, e nessa compreensão há que entender o relacionamento entre os diferentes elementos que a compõem e o seu comportamento.” (Gonçalo Ribeiro Telles em Cabral, 2003 ). Por fim, como perspetivas de trabalho futuro, tendo em conta os conhecimentos climáticos aprofundados e adquiridos no âmbito do conforto bioclimático, das características paisagísticas associadas e do tipo de atividade desempenhada, pretendese encontrar o padrão “climático-espacial” d’Os Jardins de Serralves considerando os aspetos da época do ano em que decorreu o trabalho de campo. Consequentemente, pretende-se a definição de medidas que, incluindo este conhecimento, contribuam para a definição de estratégias bioclimáticas aplicadas aos espaços verdes que possam vir a ser adotadas, não só, no projeto, na conceção e na gestão de um espaço verde, mas também nos instrumentos de planeamento de ordenamento do território. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |14 Figura 3: Esquema metodológico de investigação O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |15 .1.4 Escolha da área de estudo - Serralves, um elemento na cidade O ambiente urbano foi eleito o objeto de estudo, uma vez que é neste tipo de espaços que os impactes das manifestações de mudança climática podem vir a ser muito mais graves devido à forte artificialização do suporte natural, o que pode amplificar os impactes negativos e incrementar a magnitude dos riscos, e ainda pelo facto de concentrarem cada vez mais população. Optou-se pela área do Porto porque nos pareceu um bom exemplo de um território quase totalmente artificializado onde em 41,42km2 se acomodam 263 131 habitantes (INE, 2012, p. 10) o que se traduz por uma densidade populacional de 5735,95 hab./km2. O Porto representa em termos populacionais 14% dos 1 680 037 habitantes da Grande Área Metropolitana do Porto (GAMP). Apesar de ter vindo a sofrer um decréscimo populacional (- 9,71 %) entre 2001 e 2011, continua a ser, do ponto de vista funcional, o polo urbano principal da GAMP que no mesmo período viu a sua população variar positivamente cerca de 1,98 %, tal como aconteceu em Portugal (apend. A - fig. AA1). É importante recordar que quase metade da população da Região Norte (45,63 %) reside na GAMP e que 6,44 % dessa população reside no Porto (fig. 4). Figura 4: Enquadramento da população residente da área de estudo à escala nacional, regional, municipal e local (INE, 2012). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |16 A intenção de demonstrar a aplicabilidade e a utilidade dos SIG em estudos de climatologia aplicada ao conforto bioclimático tanto como ferramenta útil para coligir informação de índole muito diversa – geográfica, estatística, etc. - como enquanto instrumento facilitador da modelização imprescindível à interpretação de fenómenos complexos, motivou a escolha, no Porto, de um espaço verde que fosse frequentemente “vivido” por uma população diversificada, tivesse uma dimensão considerável, uma variedade morfológica e florística razoável, uma grande atratividade de públicos diversos e estar inserido numa área da cidade intensamente urbanizada. À luz destas condicionantes emergem, no Porto, dois espaços verdes que preenchem estes requisitos: o Parque da Cidade e os Jardins de Serralves A necessidade de colocar estações de registo de temperatura e humidade permanentes foi um dos critérios principais para a preferência pel’Os Jardins de Serralves (fig. 5) como o nosso “laboratório experimental” já que o facto de ser um espaço cercado e fechado durante a noite garantia maior segurança. O maior afastamento do mar e a inserção num quarteirão intensamente urbanizado foi outra das vantagens que reforçou a nossa opção. Recorde-se que dos 4142 ha do concelho do Porto, 1722,42 ha são espaços verdes de diferentes tipologias (42%). Das 12 tipologias de espaços verdes existentes na área urbana portuense (P. F. Marques et al., 2011), destacam-se os espaços públicos e semipúblicos (fig. 5). Estes correspondem a apenas a 211,30 ha, e englobam parques e jardins cuja dimensão varia entre os 0,038 ha, no jardim da Rua do Falcão, e 79,76 ha no caso do Parque da Cidade. Foi dentro deste tipo de espaços verdes que escolhemos os Jardins do Parque de Serralves (fig. 5). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |17 Figura 5:Tipologias de espaços verdes do concelho do Porto. Os Jardins do Parque de Serralves são o segundo espaço verde de maior dimensão do concelho do Porto (aproximadamente 18 ha). O parque que os integra é uma referência na história da arquitetura paisagista e no património da paisagem em Portugal, “sintetizando e simbolizando uma aprendizagem e um conhecimento das condições de transformação do território, no espaço e no tempo, num contexto cultural: Portugal e os séculos XIX e XX” (Serralves, 2012a). Neste espaço está sediada uma fundação cultural de reconhecimento internacional, instituída em 1989 – a Fundação de Serralves – cuja vocação é prestar serviços à comunidade no âmbito da arte O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |18 contemporânea e do ambiente. Tem também um Museu de Arte Contemporânea (inaugurado em 1999), uma biblioteca e um auditório que lhe permite realizar inúmeras conferências, debates e reflexões em torno de temáticas muito diversas embora privilegie sempre as questões em torno do património natural, da cultura, e de atividades formativas no domínio ambiental. Embora tenha acesso condicionado ao público devido ao seu carácter de espaço semipúblico, dispondo de um horário de abertura e de um tarifário associado à sua entrada (com entradas gratuitas e descontos para pessoas idosas, estudantes e em épocas específicas), tem jardins com características muito diversas (fig. 6), exibindo um património construído e um património arbóreo e arbustivo autóctone e exótico, que proporcionam espaços abertos e fechados, mais ou menos densos, de sombra e/ou luz, sistemas de vistas e de percursos que permitem atividades de recreio ativo e passivo. A organização paisagística de cada um dos seus espaços faz com que o Parque dos Jardins de Serralves seja um excelente exemplo para avaliar os impactes no microclima e no conforto bioclimático de contextos paisagísticos muito distintos. Revelou-se portanto ideal, enquanto “laboratório experimental”, para a monitorização itinerante e fixa de temperatura, humidade relativa e vento. A juntar ao conjunto do parque, a Quinta de Serralves foi inaugurada em 2000 e é um espaço “onde são promovidas atividades de educação ambiental destinadas aos mais jovens” (Neves, 2002, p. 11). Para além disso, os Jardins de Serralves são um elemento muito importante na cidade do Porto e em Portugal, que atrai um público muito heterogéneo e proveniente de diversos países. O título meramente exemplificativo, durante o período do trabalho de campo em que efetuámos as medições itinerantes, entre 16 de Julho e 14 de Outubro de 2011, os Jardins de Serralves registaram 44 450 entradas para o Parque e o Museu e 11 386 entradas só para o Parque 1 . Para além das razões apontadas anteriormente, os Jardins de Serralves foram escolhidos também por se inserirem numa malha densamente urbanizada e na fronteira entre a influência da brisa marítima e da ilha de calor urbano (Monteiro, 1997), 1 Os dados foram disponibilizados pela Fundação de Serralves mediante o pedido dos dados. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |19 o que nos permitiu procurar compreender o seu peso e a sua importância na modificação do contexto climático local exterior ao espaço verde. Figura 6: Os Jardins de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |26 outros à imagem dos modelos italianos como aconteceu com os jardins do Castelo de Fontainebleau de 1525, com influências da arte italiana (Laurie, 1986). No século XVII o jardim francês destacou-se pela sua exuberância e extrema artificialidade, sobressaindo princípios de ordem, proporção e simetria, típicas da cultura Barroca. Os parterres 5 , as fontes, as cascatas e as sebes, assim como a simetria, a geometria das formas rígidas, os eixos fortemente marcados e as ilusões óticas da perspetiva assim como a escala foram levados ao extremo, simbolizando o poder do ser humano sobre a natureza e outros seres humanos e a rígida estrutura social francesa (Laurie, 1986). Neste período, destacou-se a arte de André Le Nôtre 6 com a sua obra nos jardins de Vaux-le-Vicomte, propriedade de Nicolas Fouquet, um modelo da união do palácio com os jardins e de um trabalho muito refletido sobre as proporções e os efeitos óticos, que serviram de destino para luxuosas festas e manifestações diversas da aristocracia. André Le Nôtre construiu também os jardins Versailles, obra encomendada pelo rei Luís XIV para expressar a sua maior importância relativamente a Fouquet e para competir com a invejável vida social e artística que Vaux-le-Vicomte adquirira (Laurie, 1986). Versailles tinha a dimensão de uma cidade e centralizava a diplomacia, a política e o entretenimento, num projeto de desenho muito complexo e minucioso. As formas e as perspetivas em grande escala constituíam um cenário majestoso para deleite social da classe alta e procurou ser uma demonstração do poder real. Nesta época era evidente a função social e lúdica dos espaços verdes. Esse caracter social encontrava-se nos jardins, na maioria privados, da cidade barroca utilizados pelas classes mais privilegiadas para se encontrarem e recriarem (Magalhães 1990). Aqui as formas geométricas, a simetria e a grandiosidade dos jardins em conjunto com a casa eram uma forma de exprimir a função dos jardins: locais de 5 Embora a sua origem pareça estar nos parterres do jardim medieval, para separar a produção das variadas plantas medicinais, Jacques Boyceau desenvolveu a arte dos parterres e do desenho dos jardins, precedendo e contribuindo para o célebre trabalho de André Le Nôtre (Laurie, 1986). 6 André Le Notrê (1613-1700) marcou a história da arte dos jardins pelos trabalhos efetuados em Vauxle-Vicomte (1650-1661) e Versailles (1661), através da simetria e da geometria utilizada como forma de ordenar a paisagem (Laurie, 1986). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |27 confraternização e de recreio que serviam para mostrar o poder de domínio sobre a “natureza 7 ” e sobre os homens com menos poder económico e político-social. Ainda no seculo XVII, este modelo chegou a Inglaterra. Contudo, tornou-se inútil aos olhos dos ingleses contemporâneos que consideraram inapropriada a rigidez das formas. Contudo, a simetria e a monumentalidade dos jardins franceses de Le Nôtre ainda foram implementadas em alguns casos, como por exemplo nos jardins do Palácio de Greenwich de Charles II, em Hampton Court (1699), em Longleat (1685-1711) e em Chatsworth (1680-1690) (Laurie, 1986). No século XVIII a escola inglesa reagiu frontalmente contra a formalidade do barroco francês e deu origem ao movimento romântico, após diversas reflexões e inovações paisagísticas acerca da observação da natureza em conjunto com a influência dos jardins das villas italianas e das pinturas das porcelanas do Oriente (Laurie, 1986). Ao serem redescobertas a beleza, a ordem da natureza e os seus benefícios na qualidade de vida, o ser humano deixou de querer dominá-la passando a admirá-la. Assim, procurou integrar-se nela tendo em conta os elementos preexistentes da paisagem e a sua morfologia natural, substituindo os parterres por relvados e modelações suaves do terreno, utilizando jogos de sombras e luz, perspectivas sobre elementos para serem vistos (ruínas, esculturas, pontes, templos), grandes panorâmicas (paisagem) e caminhos com um traçado biomórfico e orgânico, procurando imitar a harmonia da natureza e tentando proporcionar situações de relaxamento mental. As qualidades ambientais no que diz respeito à luz, à temperatura, à textura e ao som, foram valorizadas, completando toda a experiência de exploração de sensações que estes jardins paisagistas proporcionam. Henry Hoare (1677-1725), William Kent (1685-1748), Lancelot ´Capability` Brown (1716-1783) e Humphry Repton (1752-1818) foram prenunciadores desta nova corrente, o picturesque (o pinturesco ou pitoresco), movimento precursor do culto do romantismo, cuja estética e atitude se notabilizaram com obras paisagistas como Stourhead (1740), Rousham (1738-1740), ou ainda a reformulação dos jardins de 7 “…it is important to reemphasize that our idea of nature has changed over time from one society to another and is changing still, frequently resulting in differing views within any giver society. These changing view of nature are inevitably intertwined with our values and concepts of society.” (Olin, 1997, p. 137) O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |28 Blenheim (1764) (Andresen & Marques, 2001; Laurie, 1986; Marsh, 1998; Vieira, 2007). Os fundamentos do desenho da paisagem romântica disseminaram-se mundialmente. Nos Estados Unidos da América, por exemplo, os jardins e as villas inspiradas por Andrew Jackson Downing 8 passaram a reproduzir o picturesque elogiando os argumentos a favor da natureza. Thomas Jefferson adotou também este modelo nas plantações em Mount Vernon (1737) e nos Jardins de Monticello (1796) (Laurie, 1986; Marsh, 1998). Os parques projetados por Príncipe Püeckler 9 na Alemanha mostraram também este novo conceito que ficou claramente expresso nas paisagens de Capability Brown e Humphry Repton, nas quais Püeckler se inspirou (Miller, 2006). Mais tarde, no século seguinte, Olmsted continuou a replicar as ideias pitorescas do movimento romântico na construção do primeiro parque público de Nova Iorque. Esta nova forma de racionalização dos espaços verdes não se manifestou apenas na arte de planear a paisagem mas também na pintura, na música, na literatura e na maior consciência ambiental motivada pelos avanços na ciência e na tecnologia. A par destas transformações de pensamento, as grandes concentrações populacionais, o consequente alargamento, densificação e artificialização das cidades, a expansão das linhas ferroviárias e rodoviárias e a evolução tecnológica, resultantes do processo industrial, iniciado no século XVIII e massificado no século XIX, contribuíram para a aumentar a capacidade de intervenção humana mas também para incrementar o risco de introdução de disfunções e de desequilíbrios irreversíveis no território (Espenica, 1994, p. 85). O conceito de espaço verde na cidade apareceu estimulado por estas profundas transformações no espaço urbano sobretudo porque se evidenciou como um instrumento com uma enorme probabilidade de ser eficaz para mitigar os inúmeros impactes negativos e como um bálsamo para melhorar as condições de vida. A sua inclusão nas 8 Andrew Jackson Downing (1815 – 1852), horticultor, escritor e designer paisagista, considerado o “pai” da Arquitetura Paisagista Americana por uns, em detrimento de outros que atribuíam o mesmo título a Frederick Law Olmsted. 9 Hermann Ludwig Heinrich von Pückler-Muskau (1785-1871), explorador e paisagista alemão, conhecido como um dos maiores paisagistas da época pelos seus jardins, como por exemplo o Parque de Moscovo localizado na fronteira Alemanha-Polónia, integrando um troço do Rio Neisse, sendo o mais extenso da Europa central e declarado Património da humanidade pela Unesco, e como autor de livros sobre as suas viagens pela Europa e por África. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |29 cidades foi interpretada como uma resposta à necessidade de recriar a natureza em espaços urbanos que tinham à época péssimas condições de salubridade, grandes taxas de mortalidade infantil e tuberculose, uma preocupante poluição atmosférica, uma densidade elevada de edificação, um aumento da área impermeabilizada, um afastamento progressivo dos espaços verdes para a periferia das cidades, uma destruição da interligação cidade-campo, etc. Estas condições de deterioração da qualidade de vida associada ao facto da cidade, ser construída de forma oposta à natureza revelou-se indutora da morte espiritual do homem. Telles (Telles, 1997, p. 38) afirma mesmo que “...a degradação estética e biológica da paisagem é o diagnóstico seguro de que a comunidade, que a deveria viver, se encontra em diluição e decadência. O homem, transformado pela civilização industrial num mero instrumento de consumo, desligado do trabalho pela máquina e pelo computador, abandona a criatividade que o liberta e individualiza como pessoa....” Por isso, neste período foi necessário repensar os modelos urbanísticos vigentes e refletir sobre formas de renovar as cidades nos quais “o conceito de jardim público seja encarado como um instrumento de reforma social, enquanto lugar essencial para o recreio das classes mais desfavorecidas” (Andresen & Marques, 2001). Robert Owen (1771-1858), Charles Fourier (1772-1837) e Jean Baptiste Godin (1817-1888), foram alguns dos impulsionadores deste novo conceito argumentando a favor da necessidade dos espaços verdes nas cidades como espaços de lazer. John Ruskin (1819-1900) defendeu até as vantagens do retorno à cidade antiga apontando estes espaços como um bom motivo para recriar a natureza na cidade. William Morris (1834-1896), propôs mesmo a supressão da diferença entre cidade e campo e a criação e manutenção de reservas naturais como forma de aproximar os espaços naturais da cidade (Alves, 2010). E foi neste contexto que no século XIX surgiram os novos conceitos e desenhos do espaço público. As ideias higienistas e naturalistas, o aumento das diferenças entre o espaço rural e o espaço urbano e da, consequente, centralização da cidade, a integração dos espaços verdes na cidade era apontada como uma das melhores formas de melhorar a qualidade do ambiente e de aproximar as pessoas da “natureza” (Magalhães, 1990, 1992, 1998b; Telles, 1997). E foi nesta sequência que surgiram em vários países os grandes parques urbanos abertos ao público, com alguns laivos de romantismo na sua conceção (A. L. Almeida, 2006; Hopkins, O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |30 2006; Magalhães, 1992; Marsh, 1998), como por exemplo os parques anunciados na tabela 1. Inglaterra St. James Park (18261827) Regents Park (1835) Dos mais antigos parques reais, abertos posteriormente ao público com a reformulação do arquiteto John Nash10. Hyde Park (1851) Inicialmente parque e, posteriormente aberto ao público após a sua reformulação por Joseph Paxton11. Birkenhead Park (1843) Victoria Park (1841) Construído como parque público sob o desenho de Joseph Paxton. Derby Arburetum (1839 - 1840) Desenho renovado por John Cladius Loudon12 para abertura ao público. Portugal Passeio Público (1835) Lisboa Desenho do antigo bosque renovado por Malaquias Ferreira Leal13 e aberto como jardim público. Jardim da Estrela / Jardim Guerra Junqueiro (1842 - 1852) Lisboa Projeto que envolveu o arquiteto Pedro José Pezerat14 e os jardineiros Jean Bonnard e João Francisco14 como jardim público. Jardim de S. Lázaro (1833) Porto 1º Jardim público da cidade do Porto desenhado por João Baptista Ribeiro15, implantado pelo jardineiro João José Gomes, tendo sofrido algumas alterações por Émile David, em 1869. Jardins do Palácio de Cristal (1861-1865) Porto O Palácio de Cristal foi concebido para acolher a grande Exposição Internacional do Porto, a primeira da península Ibérica. Os jardins envolventes são da autoria de Émile David16, cuja implementação ocorreu nos anos 60. Jardins da Cordoaria/ Jardim de João Chagas (1865) Porto Jardim público fundado pelo Visconde de Vilar d'Allen em 1865, sendo o projeto inicial da autoria do paisagista alemão Émile David. França Bois de Boulogne (1852) Bois de Vincennes (1860) Inicialmente parques reais e abertos posteriormente ao público sob a direção de Baron Haussmann17. Estados Unidos da América Central Park (1858-1873) Nova Iorque Este parque, considerado o 1º parque público dos Estados Unidos, foi projetado por Frederik Olmsted18 e Calvet Vaux19 como parque público Prospect Park (1866) Brooklyn Construção integrada no plano de Greenway Brooklyn-Queens, dirigido pelo New York City Department of Parks and Recreation. Projetado igualmente, por Frederick Law Olmsted e Calvert Vaux depois de terem completado Central Park de Manhattan. 20Riverside (1869) Chicago Comunidade a Oeste do rio Des Plaines , cujo projeto fora encarregado de Frederick Law Olmsted e Calvert Vaux. 10 John Nash (1752 81835) – Arquiteto britânico, um dos pioneiros do uso do picturesque no desenho de edifícios e da sua envolvente em Londres. 11 Joseph Paxton (1803 - 1865) – Jardineiro e arquiteto britânico conhecido pelo seu projeto do Crystal Palace construído no Hyde Park, Londres. 12 John Claudius Loudon (1783-1843) – Considerado o primeiro grande defensor da criação de parques públicos para as cidades em crescimento na Inglaterra do século XIX. (Hopkins, 2006). 13 Malaquias Ferreira Leal - Arquiteto responsável pela arquitetura privada de alguns espaços em Lisboa na primeira metade do século XIX. 14 José Pedro Pézerat (1800-1872). – Arquiteto e engenheiro francês, radicado em Portugal. João Francisco da Silva – jardineiro responsável por alguns jardins da época em Lisboa, nomeadamente o Jardim da Estrela e o Jardim do Príncipe Real. 15 João Baptista Ribeiro (1790-1868) – Diretor da Academia de Belas Artes, da Academia Politécnica da época e do Museu Portuense, com múltiplas capacidades artísticas como pintor, desenhador e litógrafo. 16 Émile David (1839-1873) – Arquiteto paisagista alemão responsável pelo desenho de grande parte dos jardins do Porto na segunda metade do século XIX. 17 Georges-Eugène Haussmann (1809 - 1891) – Advogado, funcionário público, político e administrador francês responsável pela reforma urbana de Paris, sob a indicação de Napoleão II, tendo um papel reconhecido na história do urbanismo e das cidades. 18 Frederick Law Olmsted (1822-1903) – Arquiteto paisagista norte-americano, considerado por muitos o Pai da Arquitetura Paisagista na América e pai da arquitetura paisagista moderna. 19 Calvet Vaux(1824-1895) – Arquiteto e arquiteto paisagista que, tal como Olmsted e partilhando alguns projetos com ele, ficou conhecido pelos seus numerosos parques urbanos. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |31 Tabela 1: Exemplos de parques construídos com as ideias higienistas do século XIX. Nos EUA, o Central Park (1858) referido anteriormente, , é exemplo deste tipo de soluções que procurou recriar o cenário pastoril em espaço urbano para induzir a “libertação das faculdades” e a obtenção do “prazer mental sem um esforço consciente” (Olmsted 1866, em Thompson 2006). Este foi aliás, o primeiro parque público dos EUA influenciado pelas ideias pitorescas e acabou por “constituir um marco na evolução do conceito de espaço verde urbano e no entendimento da sua relação com a cidade, representando uma das primeiras obras que tem por objetivo melhorar o ambiente urbano e por conseguinte a qualidade de vida, através da reprodução da natureza da cidade, funcionando como pulmão verde, um espaço repleto de ar puro e dedicado igualmente ao lazer da população” (Alves, 2010, p. 131; Fadigas, 1993). Foi também no âmbito deste movimento que surgiu a utilização das árvores alinhadas nas ruas e nas praças das cidades de todo o mundo que passaram a ser consideradas absolutamente essenciais na qualificação do espaço em qualquer plano de urbanização. As árvores de arruamento muito ligadas à cultura francesa e ao movimento de Haussmann 21 (1851-1881) foram muito disseminadas no reinado de Napoleão III para reformular a estrutura da malha urbana de Paris e incentivar os novos traçados, outras infraestruturas e equipamentos sociais. Os espaços verdes públicos foram repartidos de forma mais ou menos homogénea pela cidade, com um especial destaque nas avenidas (os boulevards), nas ruas de união de vários elementos da cidade, nas praças e nos quarteirões, e, em locais onde era urgente resolver a insalubridade e o congestionamento. Ideia que posteriormente serviu de modelo para muitas outras cidades europeias, americanas (A. L. Almeida, 2006; Marchal, 2006). Esta mudança e reforço do papel dos espaços verdes, aliando o “encontro entre o romantismo, o sanitarismo e o socialismo filantrópico” (Pardal, 2006, p. 18), também se fez sentir em Portugal e no Porto. Na cidade do Porto, a história da arte dos jardins está associada à dos espaços verdes abertos ao público e à reformulação da malha urbana a partir de 1860 e durante todo o século XX, integrando também, como aconteceu noutras cidades, medidas de higiene e de saúde pública. Os “campos” começaram a dar lugar a praças e jardins que são atualmente elementos essenciais da estrutura verde do Porto. As alamedas, um dos 21 O movimento de Haussmann tratou-se de uma reforma urbanística de modernização, embelezamento e organização de Paris, coordenada por Georges-Eugène Haussman (1809-1891). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |32 primeiros elementos do passeio público, passaram, desde a sua criação, a ser muito frequentadas por toda a sociedade urbana. O facto de terem alinhamentos de árvores, criou eixos visuais e de circulação muito interessantes em diversos pontos da cidade, a que foi acrescentada ainda a água como uma fonte de serenidade e arrefecimento do lugar (Andresen & Marques, 2001). Um dos exemplos mais emblemáticos destes jardins Modernos do século XX é a Avenida dos Aliados (1916) que emergiu após a demolição do bairro do Laranjal. O primeiro jardim público do Porto, projetado por João Baptista Ribeiro e vocacionado para o passeio e o recreio da sociedade foi o Jardim de S. Lázaro em 1833 (tab.1). Seguiram-se os jardins da Cordoaria (1865), do Palácio de Cristal (1860s) e do Passeio Alegre (1870) arquitetados por Émile David 22 . Dentre estes, o Palácio de Cristal foi talvez o que desempenhou um papel mais relevante enquanto espaço público pela promoção de várias atividades de jardinagem, de exposições agrícolas, de práticas inovadoras de horticultura e experiências no domínio da botânica, fazendo da cidade do Porto uma “escola notável da jardinagem paisagista do século XIX” (Andresen, Sá, & Almeida, 2011, p. 51). O modelo artístico e programático dos espaços verdes adotados no Porto teve uma forte inspiração nos jardins da reforma Haussmaniana de Paris. A cidade do Porto não escapou às conceções divulgadas no livro de Les Promenades de Paris (Alphand, 1867), que criaram a moda dos espaços verdes públicos e serviram de modelo para um grande número de jardins na maioria das cidades europeias a partir da segunda metade do século XIX e início do século XX. Neste contexto, Carlos Alberto Cabral, 2º Conde de Vizela, proprietário dos Jardins de Serralves, que juntou as antigas Quinta de Lordelo e Quinta do Mata-Sete, mandou construir em 1925 a casa de Serralves, uma casa Art Déco concluída em 1940. Esta casa e a envolvente, é um exemplo da arquitetura portuguesa dos anos 30, muito influenciada pelos jardins franceses dos séculos XVI e XVII, e um projeto modernista de transformação do espaço (Neves, 2002), “impregnado de evidentes conceitos clássicos” (Andresen et al., 2011, p. 43). 22 Emíle David (1839-1873), paisagista alemão com uma grande influência na conceção dos jardins públicos e alguns privados da Cidade do Porto. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |33 Os Jardins de Serralves desenhados pelo arquiteto francês Jacques Greber 23 em 1932, foram inovadores em Portugal e vieram “romper com qualquer tradição de jardins do Porto” (Teresa Andresen em Andrade, 2009). Têm “características únicas”, são diferentes “de qualquer outro parque em Portugal”, o que lhes permitiu tornarem-se “internacionalmente relevantes para a história de arte dos jardins”(Andresen et al., 2011). Mais tarde, na segunda metade do século XX (1989), todo o conjunto - a casa e os jardins – passou a fazer parte da Fundação de Serralves . Este percurso breve elaborado pela história dos jardins desde os povos antigos da Mesopotâmia do VI milénio a. C. até ao final do século XX e à construção dos Jardins de Serralves procurou apenas ilustrar o modo como a complexidade do relacionamento dos seres humanos com o seu suporte natural, presente em cada época, esteve sempre plasmado no desenho dos jardins. Por isso, é natural que as utopias sociais, políticas, económicas, culturais, tecnológicas, industriais assim como o desenvolvimento das artes, dos materiais e da ciência microscópica se reflitam com grande expressividade nas várias funções que sempre foram atribuídas aos espaços verdes. Embora estejam todas interligadas, podemos grosso modo sintetizar as funções e benefícios em cinco grupos: i) estéticas; ii) sociais, culturais e pedagógicas; iii) ambientais e ecológicas; iv) económicas; v) e de adaptação às alterações climáticas. Sobretudo a partir do início do processo de urbanização, os espaços verdes foram acumulando cada vez mais funções em consequência das necessidades humanas (tab. 2). 23 Jacques Gréber (1882-1962) foi um arquiteto, paisagista, urbanista e pedagogo diplomado pela École de Beaux Arts de Paris em 1909, tendo contribuído na formação e na consolidação da profissão de urbanista em França, nos Estados Unidos da América e no Canadá. Fora o responsável pela exposição Internacional “Arts et Techniques dans la Vie Moderne” visitada por Carlos Alberto Cabral em 1925 e, posteriormente à conceção dos Jardins de Serralves fora o arquiteto-chefe da Exposição sobre Jardins Modernos de 1937 em Paris, aquando o Primeiro Congresso Internacional de Arquitetos de Jardins. (Tavares, 2007); (Andrade, 2009; Andresen et al., 2011) O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |34 Período histórico: Papel acumulado Tipo de relação dominante do ser humano com a natureza: Locais de atividades dominantes: Primeiras civilizações a. C. Equilíbrio mental Termorregulador (locais de frescura e sombra) Produção agrícola Pessoal Respeito Prazer Adaptação (ao clima) Encontro social Produção de alimento Culto à natureza Surgimento das religiões Produção Deleite íntimo Equilíbrio mental Pessoal Respeito Evocação do paraíso Culto religioso Reflexão Século I - VII Social Produção agrícola Pessoal Respeito Admiração Prazer Festividades Encontro social Recriação Culto religiosos Século VIII - XV Recreio eclesiástico Produção Proteção Confiança Controlo Culto religioso Reflexão Vida familiar Século XVI - XVII Social Poder Lúdico Conquista Controlo Ordem Agressão Pedagógicas Encontro social das classes altas Festividades Demonstração de exuberância e artificialidade Recriação Século XVIII - XIX Natural Ambiental Produção Restabelecedor físico e mental Recreio Controlo Admiração Rendição Ordem Conquista Exploração das sensações Deambulação Reflexão Libertação mental Século XIX - XX Higienista Funcional Estruturante Contenção expansiva das cidades (descentralização urbana) Renovação do ambiente urbano (pulmões da cidade) Aproximação da natureza Promotor de saúde física e mental Articulação com outros espaços Proteção Termorregulador Restabelecedor da qualidade do ar Agrícola Florestal Domínio total Encontro social Recriação Lazer Atividade física Afastamento da cidade Contacto com a natureza Reflexão Deambulação Libertação mental Pedagógicas Papel acumulado Estético Social Cultural e pedagógico Ambiental e ecológico Económico Adaptação às alterações climáticas Tabela 2: Papel acumulado dos espaços verdes ao longo dos tempos. Esta dissertação procura avaliar apenas uma das múltiplas funções dos espaços verdes - um instrumento de mitigação do desconforto gerado por episódios extremos de calor em espaços urbanizados. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |35 A escolha desta função resultou da insistência com que os espaços verdes são citados como uma das medidas de adaptação mais importantes para facilitar a adaptação das cidades à variabilidade climática. O Relatório da EEA (2012) - Urban adaptation to climate change in Europe - sublinha a importância da manutenção e da expansão da infraestrutura verde urbana, incluindo, para além dos espaços verdes públicos urbanos, árvores, paredes e telhados verdes como uma das soluções mais eficazes para promover o arrefecimento das cidades em episódios de calor extremo. A opção pelo papel dos espaços verdes enquanto importantes reguladores microclimáticos em espaços urbanos é pertinente já que mesmo em cidades como o Porto existem anomalias térmicas positivas entre 4ºC e 6ºC que persistem durante todo o ano e dependem diretamente do metabolismo urbano, das opções de desenho urbano, das escolhas dos materiais de revestimento dos edifícios e dos pavimentos, etc. (Monteiro, 1997). Estas características propiciam uma diminuição substantiva da humidade relativa do ar, alterações profundas na radiação solar recebida e refletida e uma modificação da velocidade e direção do vento (Monteiro, 1997; Carvalho, 2009). Perante estas condições climáticas locais e regionais, a vegetação pode, através da transpiração, da absorção da radiação e da evapotranspiração da água do solo, aumentar a humidade relativa do ar, diminuir a temperatura e até facilitar a limpeza da atmosfera absorvendo alguns poluentes (Alcoforado & Andrade, 2008; EEA, 2012; Magalhães, 1998a, 2001; Monteiro, 1997). Recorde-se que “uma banda arborizada de 100 m permite um aumento de 50% da humidade atmosférica local” (J. P. F. Carvalho, 2009, p. 2) e pode promover a diminuição de cerca de 3,5 °C na temperatura de dias de Verão (Bernartzy, 1966, em Magalhães, 2001). O facto de “uma árvore de 10 m de altura transpirar cerca de 130 litros de água por dia” (J. P. F. Carvalho, 2009), é elucidativo da importância que tem no processo de resolução do subsistema climático A capacidade da vegetação para modificar os fluxos de ar pode promover uma renovação do ar atmosférico gerador de frescura e de limpeza da atmosfera (Cabral, 2003 ; Magalhães, 1998a). As cortinas arbóreas e arbustivas são aliás muito utilizadas para proteger e/ou desviar as correntes de ar indesejadas (Ilídio de Araújo, 1961, em Alves, 2010; Quintas & Curado, 2009; Telles, 1997). Compreende-se portanto que os espaços verdes sejam frequentemente identificados como uma das melhores soluções para promover a diminuição das ilhas de O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |42 de processamento de informação como por exemplo acontece com o Kriging ou o Solweig como sucederá neste trabalho. Quando se pretende por exemplo associar, em SIG, um conjunto de variáveis cuja informação está disponível apenas em determinados pontos, como acontece no nosso trabalho com os registos climatológicos, uma solução possível é a krigagem que Davis e Ierapetritou (2008, p. 6102) definiram como uma “técnica de interpolação com base numa previsão e no teste de variância em que cada ponto é estimado tendo em conta o resultado da soma ponderada dos pontos de vizinhança. Uma vez que os processos envolvidos na krigagem são modelos de função aleatória, o ruído é considerado característica natural do sistema e a ponderação é automática e ajustada tendo em conta a estocasticidade do processo. O processo é repetido para cada ponto da amostra, gerando-se uma previsão inicial do mapeamento global e da variância da variável.”. Monteiro (2002, p. 1), em caso muito idêntico, para demonstrar a “importância dos espaços verdes para a promoção do conforto bioclimático e da qualidade do ar na cidade do Porto” recorrendo às anomalias térmicas da cidade estimadas a partir de informação de alguns pontos de monitorização climática, ilustrou a necessidade de recorrer a métodos de interpolação linear como o kriging e outros, demonstrando que o modelo interpretativo gerado por cada um deles era substantivamente diverso e que esse facto condicionava a conclusão. De igual modo, Góis (2002) e Balkeståhl (2005), para estimarem os valores de temperatura para a cidade do Porto, a partir de registos pontuais, sublinharam as vantagens da utilização dos modelos estocásticos para o estudo da climatologia. O Solweig - um software utilizado em estudos de conforto bioclimático para estimar as superfícies expostas à radiação solar ao longo do dia e do ano – é, como foi evidenciado por Hammerle, Gal, Unger e Matzarakis (2011), Lindberg & Grimmond (Lindberg & Grimmond, 2011a, 2011b), Lindberg, Holmer e Thorsson (2008) e Thorsson, Lindberg, Bjorllund, Holmer e Rayner (2011), também um bom exemplo de um modelo complexo dedicado à climatologia aplicada que funciona ancorado a um SIG – neste caso, o ArcGIS. O Solweig (versão 2.3) faz a modelação 3D dos fluxos de radiação de ondas em seis direções - para cima, para baixo e nos quatro pontos cardeais – e da temperatura média radiante (Tmrt) e a temperatura fisiológica equivalente (PET), a partir de uma O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |43 enorme quantidade de informação: os fatores angulares zenitais, incluindo ângulos solares elevados, sobre a radiação direta, difusa e global, a temperatura do ar e a humidade relativa, as coordenadas geográficas (latitude, longitude e altitude), a geometria urbana (volume dos edifícios construídos) e as características da vegetação arbórea e arbustiva (dimensão da copa, altura da árvore e do tronco e tipo de vegetação – caducifólia ou perenifólia), o sky view factor 25 e o ground view factor 26 , o albedo e a emissividade dos elementos, a sombra proporcionada pela localização geográfica dos elementos (edifícios e vegetação). Este simulador é, como se constará mais tarde neste trabalho, um enorme valor acrescentado para a avaliação do conforto bioclimático 27 de qualquer lugar, para além do Kriging do ArcGis. E, por tudo o que foi dito compreende-se que a resposta às questões enunciadas no início deste trabalho teria incontornávelmente que ser dada com a melhor exploração possível das aprendizagens teóricas e práticas adquiridas no 1º ano do Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica e Ordenamento do Território. 25 Sky view factor - extensão de céu visível. 26 Ground view factor – extensão de área do solo iluminada pelo sol. 27 O conforto bioclimático é definido pela International Organization for Standardization (ISO) como uma “condição do estado de espirito que expressa satisfação com o ambiente envolvente “ (2005, p. 10), em que quaisquer que sejam as condições ambientais de referência, todos ou quase todos (de um grupo de indivíduos) se sentem confortáveis numa determinada situação microclimática (M. Almeida, 2012). A “insatisfação pode ser causada pelo desconforto quente ou frio do corpo como um todo” (ISO, 2005, p. 10). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |44 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |45 CAPÍTULO 3 ESTUDO DE CASO: O CONFORTO BIOCLIMÁTICO NOS JARDINS DE SERRALVES Para a prossecução do nosso objetivo central é imprescindível conhecer e compreender todos os elementos que compõe a paisagem e perceber em que medida coincidem com determinados mosaicos microclimáticos “invisíveis aos olhos” mas determinantes para o bem estar e para a saúde de quem os utiliza. 3.1 Enquadramento de Serralves na cidade do Porto Os jardins de Serralves integram o parque da Fundação de Serralves que se localiza na freguesia de Lordelo do Ouro no concelho e distrito do Porto que integra a NUT III do Grande Porto (fig. 8). O Porto é um dos 16 concelhos, que em 2007, constituíam a Grande Área Metropolitana do Porto (GAMP 28 ). É limitado pelos municípios Matosinhos e Maia a Norte, o Rio Douro a Sul, Gondomar a Este e o Oceano Atlântico a Oeste e que ocupa uma área de 41,42 km2 entre os paralelos 41º8’ N e 41º11’ N e entre os meridianos 8º 33’ W e 8º41’ W de Greenwich. Apesar de ocupar apenas 41,42 km2 dos 1 884,56 km2 da GAMP (apend. A fig. - AA3), o Porto é a segunda cidade do país, a capital metropolitana e o principal polo de atração da sua área metropolitana e de toda a região norte, sediando o leque mais 28 Lei n.º 46/2008 de 27 de Agosto. Estabelece o regime jurídico das áreas metropolitanas de Lisboa e do Porto (Assembleia da República, 2008). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |46 qualificado e diferenciado de funções e atividades a nível nacional logo a seguir a Lisboa. O Porto tem a densidade populacional mais elevada da GAMP (5 735,95 hab./Km2) e é o segundo concelho com mais população – 237 584 residentes em 2011 (apend. - fig. AA2). Figura 7: Peso da população das freguesias do município do Porto. Os Jardins de Serralves ficam na área ocidental do concelho na freguesia de Lordelo do Ouro - uma das 15 freguesias do Porto (fig. 8). Esta, a quarta freguesia do concelho com maior área (apend. - fig. AA3), é a freguesia de residência de apenas 9,29 % da população do Porto o que significa cerca de 1, 33 % da população da GAMP e 0,60 % da população da região Norte (fig. 7) 29 . 29 Consulta dos resultados dos censos provisórios de 2011 – Instituto Nacional de Estatística (2012). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |47 Figura 8: Localização de Serralves em Portugal, na GAMP e no Porto. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |48 Embora afastada do centro histórico, político, económico e geográfico da cidade do Porto, Lordelo do Ouro beneficia simultaneamente da proximidade ao centro da cidade, a cerca de 2 km, e ao mar, a cerca de 1,6 km. Os Jardins de Serralves, com aproximadamente 18 ha (186 274 m2), ocupam cerca de 5% da área da freguesia entre o topo norte da Rua de Serralves, a avenida Marechal Gomes da Costa, a rua Bartolomeu Velho e a rua Gil Eanes. Características Biogeofísicas Os Jardins de Serralves assentam numa das áreas mais baixas da cidade - a plataforma marítima ocidental que se desenvolve suavemente em degraus de NE para SO entre os 0 m e os 163 m de altitude (fig. 9). As altitudes variam entre os 27 m a norte e os 67 m a sul do parque estando cerca de 30% da área deste espaço verde na classe entre os 50 m e os 60 m (fig. 9) (apend. A – AA5). As áreas mais visitadas são a Casa de Serralves, os Jardins formais e os Parterres (fig. 18), todos localizados em altitudes acima dos 50 metros, e o lago, cuja altitude varia entre os 40 e os 50 metros. As áreas da Quinta de carácter pedagógico, e menos visitadas, são as que têm menor altitude ( < 30 metros). A distribuição dos declives (fig. 10) sugere precisamente o cariz humanizado deste espaço verde com uma classe predominante entre os 0 % e os 5 % (6 ha de área) (apend. A – fig. AA6); ideal para a função de lazer predominante deste espaço e típico de espaços verdes deste género, como habitualmente a deambulação, a observação e a estadia. Todavia, há também algumas áreas com declives acima de 15 % (cerca de 4 ha da área dos jardins) (apend. A – fig. AA6) que prenunciam o caracter naturalizado do espaço, o que condiciona severamente as atividades humanas aí desenvolvidas. Na maioria dos casos, os locais de passagem por estas áreas mais declivosas foram transformados e adaptados para o desenho de percursos de traçado principalmente biomórfico com a implementação de escadas particularmente nos locais de transição entre os vários espaços dos jardins de Serralves. Noutros casos, as áreas mais declivosas coincidem com os vários taludes dos Jardins de Serralves (fig. 10 e 18). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |49 Figura 9: Hipsometria do Porto e dos Jardins de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |50 Figura 10: Declives do Porto e dos Jardins de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |51 A exposição de vertentes, um dos fatores condicionantes da diferenciação da quantidade de energia recebida ao longo do dia e do ano, sobretudo nas nossas latitudes, é fortemente responsável pelo resultado final sentido ao nível da temperatura do ar. Na cidade do Porto predomina a exposição de vertentes a sul e a oeste embora haja uma grande heterogeneidade (fig. 11). Nos jardins de Serralves predominam as exposições a sul (8,2 ha44 %) e a este (6,1 h - 33%) (apend. A – fig. AA7). Estas últimas estão sobretudo na área da Quinta de Serralves, no Prado, no Jardim das Aromáticas e na zona denominada por Folhas Agrícolas (fig. 11 e 18). A exposição à radiação solar em Serralves é ótima para as atividades que o parque promove, já que são as que favorecem a receção de mais radiação solar ao longo do ano e as que, caso o declive permita, recebem menor quantidade de radiação no período sobreaquecido e maior quantidade no período sub-aquecido. As áreas de Serralves cuja exposição é predominantemente nascente são mais desconfortáveis e correspondem neste espaço verde às áreas menos visitadas. Os cursos e as massas de água, essenciais para os sistemas vivos, impõem também modificações consideráveis nos mosaicos microclimáticos onde são sediadas, facilitando a evaporação, aumentando a humidade do ar e diminuindo a temperatura. Contudo, em circunstâncias com temperaturas muito elevadas, sobretudo durante a noite, a humidade relativa acima de 80% contribui para agravar substantivamente o desconforto. No caso dos jardins de Serralves os cursos de água não têm grande expressão à superfície. Nasce uma linha de água na área “de encontro de xistos e granitos, o que proporciona o manancial de água que rega a quinta” (Andresen et al., 2011, p. 51), que drena em direção à ribeira da Granja e que pode ser percebida sobretudo pela forma de relevo do vale noroeste-sudeste (fig. 9). Os mosaicos de água criados nos jardins fazem parte de um sistema de água em rede constituído por vários elementos (fig. 12): i) Planos de água, canaletes e fonte, que integram o Parterre d’eau desenhado por Jacques Gréber localizado no Parterre central; ii) Lago com características do movimento romântico do século XIX e do gosto pelo exótico característico da época. Integrava o limite Sul da antiga Quinta do Lordelo e fazia parte do conjunto de estruturas construídas da família Cabral. Este traduz-se na O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |58 Figura 16: Percentagem de dias, por mês, com valor máximo de PET para o Porto (2000-2007) (Monteiro, 2012). % dias - Heat Índex (2002-2007) Níveis Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Atenção 0 0 2 1 6 5 9 14 9 4 0 0 [27ºC-32ºC[ Extrema Atenção 0 0 0 0 1 5 10 7 6 1 0 0 [32ºC-41ºC[ Perigo 0 0 0 0 0 1 1 3 1 0 0 0 [41ºC-54ºC[ Perigo Extremo 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ≥ 54ºC Figura 17: Percentagem de dias, por mês, com valor máximo do Heat Index para o Porto (2000-2007). Sensação Térmica Grau de Stress Fisiológico (ºC) Atenção fadiga possível com exposição prolongada e / ou a atividade física. [27ºC-32ºC[ Extrema Atenção insolação, cãibras musculares, e / ou exaustão de calor com a exposição prolongada possível e / ou atividade física; [32ºC-41ºC[ Perigo insolação, cãibras musculares e / ou exaustão de calor, acidente vascular cerebral com exposição prolongada e / ou atividade física; [41ºC-54ºC[ Extremo Perigo Insolação ou acidente vascular cerebral. ≥ 54ºC (Monteiro, 2012) O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |59 Características socioeconómicas do concelho do Porto A ocupação do solo no Porto é maioritariamente de espaço edificado com aproximadamente 9,5 km2 o que corresponde a 23 % da área do concelho. As freguesias de Cedofeita, Santo Ildefonso, Bonfim, Sé, São Nicolau e Miragaia são as que têm uma maior densidade de ocupação do solo por edifícios maioritariamente anteriores a 1960 (fig. 18) (Moreira, 2011). A freguesia de Lordelo do Ouro, onde se localiza o Parque de Serralves, é constituída por edifícios, construídos principalmente após 1960, localizados em bairros de habitação social construídos na década de 70 e 80 fundamentalmente destinados à função residencial, integrando uma tipologia de habitação em blocos e habitação unifamiliar, distribuídos de forma densa e dispersa. Os quarteirões na envolvente de Serralves (apend. E - fig. AE1) são na sua maioria preenchidos por edifícios de habitação unifamiliar com dois pisos e com espaços verdes integrados na área de cada habitação. Nos Jardins de Serralves existem diversas estruturas construídas dentre as quais se destacam a Casa de Serralves (B), o Museu de Serralves (A), a Casa de Chá (E), o Campo de Ténis (S), a Casa da Quinta (H) e diversos Parterres (fig. 18). A Casa de Serralves (B), construída entre 1925 e 1944 e classificada em 1996 como “Imóvel de Interesse Público”, encontra-se no ponto mais alto da quinta e domina todo o parque (Andresen et al., 2011, p. 29) (fig. 18). Antigamente destinava-se à casa de residência particular do 2º Conde de Vizela. Até 1999 foi o único espaço fechado disponível para exposições artísticas e para atividades culturais. Atualmente serve de espaço-sede e é utilizada para exposições temporárias. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |60 Figura 18: Usos do solo do Porto e de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |61 Os declives (fig. 10) mais suaves encontram-se nos jardins formais de morfologia cartesiana, que incluem (fig. 18): o Parterre central (L) com a casa de fresco (C) contíguo à casa de Serralves e os planos de água (L); o Parterre lateral (P); o Roseiral (R) com a sua pérgola (D) e os jardins envolventes; e o Museu de Serralves (A) com os jardins que o envolvem, localizados no local da antiga horta da quinta de Serralves (fig. 18). O Museu de Serralves (A) foi construído entre 1996 e 1999 no lugar da antiga horta que passou para a extremidade Sul, na proximidade da Quinta de Serralves (Quinta Mata-Sete), formalizando-se no jardim de plantas aromáticas (G), (fig. 18). A Quinta de Serralves integra a área dos campos agrícolas para cultivo e pastoreio, o celeiro e o lagar (H), os estábulos (I), o prado (W) e o campo das folhas agrícolas (V), o lugar do tanque (M,N) e o lugar de Maria Normand (X) (fig. 18). Uma outra boa parte do solo portuense é utilizada pela densa rede viária com uma extensão de 557 km que definem as principais vias de ligação regional como a A28, A3 a norte e a sul a A4 e A1 e a Via de Cintura Interna (VCI), que contorna o núcleo central do concelho do Porto, bem como a Rua da Circunvalação, que limita o concelho a norte. Para além destas existe uma intrincada malha viária da qual se podem destacar entre alguns dos principais e históricos eixos viários, a avenida Fernão Magalhães, a avenida da Boavista ou a rua da Constituição (fig. 19). Os Jardins de Serralves são confinados precisamente por um destes eixos históricos principais - a avenida Marechal Gomes da Costa. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |62 Figura 19: Rede viária simplificada do Porto. Os espaços verdes (fig. 5) são, no Porto, um outro tipo de uso do solo muito importante (Madureira, 2000; Monteiro, 1997). Embora o processo de urbanização desde o século XII até aos nossos dias não tenha tido no Porto especial consideração pela “importância da estrutura verde no ecossistema urbano...” e tenha originado “...grande diminuição dos espaços verdes em favor da expansão das áreas construídas” (Moreira, 2011, p. 43), conserva ainda uma porção considerável de cobertura verde de tipologias muito diversas distribuída de forma muito heterogénea (Madureira, 2000). Destacam-se especialmente os espaços verdes públicos e semipúblicos, sobretudo nas freguesias a poente da cidade - Nevogilde, Aldoar, Lordelo do Ouro e Massarelos, onde este tipo de espaços verdes ocupam respetivamente 30 % (56 ha), 13 % (31 ha), 10 % (36 ha) e 8 % (16 ha) da sua área total. Pelo contrário, o centro da cidade é a área que carece mais de espaços verdes e onde a percentagem destes espaços é menor - Cedofeita, Santo Ildefonso, São Nicolau e Sé, tendo São Nicolau tem menos de 0,1% (0,34 ha) de área verde relativamente à sua área total (apend. A – fig. AA4). Os Jardins de Serralves (18 ha), embora de tipologia semipúblico, têm carácter de parque nacional pelos serviços que proporciona, tanto à comunidade da freguesia de O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |63 Lordelo do Ouro como a todos os visitantes nacionais e internacionais. Como foi referido na introdução deste trabalho, a sua escolha para “laboratório experimental” resultou das suas características intrínsecas mas também do facto de ser o segundo parque de maior dimensão, logo a seguir ao Parque da Cidade (80 ha). O facto de terem uma diferenciação morfológica considerável, um conjunto de espécies florísticas com características muito diversas e uma variedade de estruturas construídas e de pavimentos gera, nos Jardins de Serralves, modificações substantivas no contexto térmico vivido em espaços separados por poucos metros de distância, beneficiando de “condições climáticas muito favoráveis para uma diversidade de habitats e muito confortáveis para o visitante” (Andresen et al., 2011, p. 51). Os múltiplos albedos das diversas estruturas e dos inúmeros tipos de pavimento e espécies florísticas e o uso de materiais de maior ou menor impermeabilidade criam condições para que os balanços energéticos sejam muito diversos de local para local e sejam recriados inúmeros mosaicos microclimáticos que interagem com fluxos de ventilação locais autóctones e muitas vezes alheios às condições sinópticas e ao fluxo predominante de oeste. O conhecimento desta diversidade de condições é fundamental para sugerir uma oferta de atividades de recreio e lazer adaptadas aos limiares de conforto e à resistência bioclimática do corpo humano. Com “intenção, ou intuição”, como refere Teresa Andresen (Andresen et al., 2011), os Jardins de Serralves parecem ter integrado no seu desenho e nas funções sugeridas, uma oferta intencional. A integração de elementos pré-existentes das antigas quintas, mas também o novo desenho de Gréber, ao considerar as características biogeofísicas do espaço, como a morfologia, a geologia, a abundância de água e a exposição do espaço, assim como estruturas e espécies vegetais pré-existentes de referência, otimizou, condicionando, a oferta de recreio e lazer existente. A título de exemplo, focando a estrutura que suporta os aspetos antrópicos d’os Jardins de Serralves, recorde-se que entre os patamares altimétricos (fig. 9) há um desnível de cerca de 40 metros, imagem da tipologia de formações geológicas (granitos, xistos e depósitos Plio-Plistocénicos – fig. 13) que dão expressão ao relevo, contribuindo para a existência de uma heterogeneidade de declives (fig. 10) econdicionando não só a circulação da água e a instalação das espécies florísticas e estruturas construídas do projeto de Jacques Gréber, que integrava também novos elementos paisagísticos, como também a manifestação dos elementos climáticos. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |64 Os Jardins de Serralves têm uma coleção diversificada de património arbóreo e arbustivo de espécies autóctones e exóticas que ilustra as transformações ao longo de pelo menos os últimos dois séculos. A escolha das espécies vegetais exóticas dos jardins formais acompanha na maioria dos casos o seu traçado geométrico e cartesiano e coincide com as áreas de declives mais suaves. Os Liquidâmbares da Alameda dos Liquidâmbares (Liquidambar styraciflua), os Castanheiros da Índia (Aesculus hippocastanum) da envolvente do Parterre central, os Cedros-do-Atlas (Cedrus atlântica), os Aceres (Acer sp.), as Faias (Fagus sylvatica), os Cipreste-comum (Cupressus sempervirens), os Ciprestes-deLawson (Chamaecyparis lawsoniana), os Freixos-das-flores (Fraxinus ornus), os Rododendros (Rhododendron sp.) e as Camélias (Camellia sp.), são alguns dos muitos exemplos de espécies exóticas de estrato arbóreo existentes na área norte dos Jardins de Serralves das áreas de transição entre os jardins formais e a Quinta na extremidade Sul (fig. 20). Existem ainda nos Jardins de Serralves algumas espécies raras e/ou em risco de extinção em Portugal como o Teixo (Taxus baccata), o Pinheiro-Bravo (Pinus pinaster), o Pinheiro-Manso (Pinus pinea), o Castanheiro (Castanea sativa), o Sobreiro (Quercus Suber) e a Oliveira (Olea europaea) assim como diversos arbustos o Pilriteiro (Crataegus monogyna), o Folhado (Viburnum tinus) e a Aveleira (Corylus avellana). As estruturas verdes estão interligadas entre si e com os espaços construídos por pavimentos diversos: i) o saibro rosa no Parterre principal e na Alameda dos Liquidâmbares e na sua ligação com a casa de Serralves, circundada pelo mesmo pavimento; ii) o saibro compactado branco no caminho entre o Museu de Serralves e os jardins localizados a oeste e a sul do Roseiral; iii) a calçada de cubo de granito irregular, que liga o Parterre principal até ao lago, sendo as escadas constituídas por lajes de granito; iv) as lajes de pedra que circundam o lago localizado na clareira das matas, permitindo contorná-lo; v) a calçada de paralelepípedo de granito regular, que permite a ligação do lago à alameda dos Castanheiros da Índia na “Quinta Mata-Sete” que separa a área das Folhas caídas, do Prado; vi) o caminho de areão que dá continuidade até aos estábulos. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |65 Figura 20: Estratos arbóreos. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |66 Os percursos dos Jardins Estas ligações pavimentadas estabelecem uma rede pré-definida de percursos que permite a escolha de diversas alternativas de fruição da paisagem e que apela sempre ao uso dos cinco sentidos (fig. 21). Ao longo do ano a paisagem de cada percurso vai variando de acordo com a expressão que a flora vai assumindo em cada estação do ano e por isso mesmo a luz, a sombra, a sucessão de vistas, a cor e a textura da vegetação tornam cada percurso único em cada uma das vezes que é percorrido (Serralves, 2012b). Figura 21: Oportunidades de percursos nos Jardins de Serralves. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |67 “De certo modo, esta diversidade eco-sistémica é singular e o projeto do parque valoriza-a, criando uma diversidade de cenários/habitats contribuindo para um forte sentido de unidade.” Teresa Andresen (Andresen et al., 2011) 3.2 Definição e instalação do parque instrumental de monitorização climática Tendo em conta o objetivo do trabalho e as características descritas deste espaço verde, foi delineado um plano de monitorização que otimizasse o manancial de instrumentos disponíveis – sete sensores de temperatura e humidade relativa de modelo Tinytag Ultra 2 e sete abrigos 30 , construídos para o efeito segundo as especificidades necessárias para um abrigo meteorológico para esta situação 31 , e dois sensores de modelo Testo 435-2 e respetivas sondas térmicas de 3 funções 32 para a medição itinerante de temperatura, velocidade do vento e humidade relativa (tab. 5; apend. F - tab. AF1 e tab. AF2). A inexistência de acesso livre a imagens satélite com banda termal do tipo do Landsat 7 ou do MODIS que permitisse observar o comportamento da temperatura neste espaço verde com uma resolução adequada e no período em análise, sugeriu que fosse definido um plano combinado de monitorização – permanente e itinerante – de temperatura (°C), humidade relativa (%) e velocidade do vento (m/s). Os postos de monitorização fixos e permanentes, em abrigo, foram localizados a cerca de 3 metros do solo, à sombra, em espécies arbóreas de folha marcescente (sensores, 110, 111, 113 e 114 – Pittosporum undulantum; sensor 109 - Pittosporum tobira; sensor 112 – Chamaecyparis lawsoniana), à exceção de um dos sensores que se 30 Os instrumentos disponíveis para as medições fixas e permanentes foram disponibilizados pelo Projeto PTDC/SAU-ESA/73016/2006. 31 Os abrigos meteorológicos são utilizados de forma a garantir o equilíbrio térmico entre o instrumento de medição e o meio de forma a facilitar as trocas convectivas com o ar circundante exterior, preservando os sensores da radiação solar a partir de materiais refletores e pouco condutores, que minimizem o balanço radioativo entre o sensor e o abrigo. Tendo como modelo os abrigos das estações clássicas to tipo Stevenson e os abrigos oficiais do equipamento Tinytag Ultra 2, os abrigos foram propositadamente construídos, por razões de financiamento, por um material plástico de cor branca de forma a maximizar a refletividade. 32 Os instrumentos disponíveis para as medições itinerantes foram adquiridos no âmbito do apoio financeiro de “projetos pluridisciplinares 2010”. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |74 Período do registo das variáveis climáticas (equipamento fixo) 6 de Junho a 5 de Novembro de 2011 Estações climáticas de registo Escala regional - Pedras Rubras (PR – estação oficial) Escala urbana em área construída – S. João de Brito (SJB) Escala urbana local em área verde – 7 sensores fixos de Serralves (7SF) Periodicidade de registo PR – hora a hora SJB – hora a hora 7SF – 30 em 30 minutos Variáveis climáticas registadas PR – Temperatura do ar, humidade relativa do ar, velocidade e direção do vento, radiação global total e difusa total, quantidade e duração de precipitação, pressão atmosférica, entre outras SJB – Temperatura do ar e humidade relativa do ar 7SF – Temperatura do ar e humidade relativa do ar Seleção dos dados para análise Para análise de dados contínuos - hora a hora Para análise das medições itinerantes – mesma data e hora seguinte do início do registo das medições itinerantes Características dos equipamentos de medição PR – Altitude: 77 metros; Latitude: 41º 14’20.24’’; Longitude: 8º 40’19.46’’ (registos desde 1949); Torre meteorológica: anemómetro a 10 metros, RS a 1,5 metros, abrigo de Stevenson e pluviométrico. SJB – Altitude: 52 metros; Latitude: 41º 09’45.83’’; Longitude: 8º 39’02.49’’; Equipamento de registo: Tinytag Ultra 2 em abrigo branco de madeira 7SF – Altitude: 31(sensor 1) a 50 metros (sensor 7); Latitude: 41º 09’; Longitude: 8º 39’; Equipamento de registo: Tinytag Ultra 2 em abrigo branco de plástico Distância aos Jardins de Serralves PR – 8,5 km (em linha reta) SJB – 0,8 km (em linha reta) 7SF – interior de Serralves Distância ao Oceano Atlântico PR – 4,5 km (em linha reta) SJB – 3 km (em linha reta) 7SF – 2,15 km (distância média em linha reta) Período do registo das variáveis climáticas (equipamento itinerante) Entre os dias 16 de Julho e 14 de Outubro Equipamento de medição Escala local – Percurso 1 (Este-Oeste) – P1 Escala local – Percurso 2 (Norte-Sul) – P2 Periodicidade de registo 27 dias; sempre que possível de manhã (entre as 10:30 e as 12.00) e de tarde (entre as 3.30 e as 17.30) Condições do estado de tempo Céu maioritariamente limpo, sem nuvens; situação sinóptica de estabilidade atmosférica Variáveis climáticas registadas Temperatura do ar, humidade relativa do ar e velocidade do vento. Seleção dos dados para análise Registo das medições itinerantes de cada ponto. Características dos equipamentos de medição Testo 435-2, instrumento de medição multifunção para ar. Sonda térmica 3 funções (%HR / ºC / m/s), Ø 12 mm, sonda térmica de velocidade, com medição integrada de temperatura e humidade. GAMA: -20 a +70ºC; 0 a 100%HR; 0 a +20m/s. Tabela 5: Características das estações climáticas de registo e periodicidade das medições. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |75 3.3 Resultados obtidos 3.3.1 Os Jardins de Serralves, a periferia urbanizada e o Porto Para cumprir este desiderato - tentar perceber o comportamento dos subsistemas climáticos dos Jardins de Serralves, avaliar a influência que têm na temperatura da área urbana onde se inscrevem e até eventualmente o seu contributo no clima da cidade - foi selecionado, neste trabalho, apenas um dos elementos climáticos, a temperatura. No âmbito deste trabalho experimental, embora tenham sido registados outros elementos climáticos – humidade relativa, direção e velocidade do vento e radiação solar – a análise prévia de toda a informação mostrou, como seria de esperar, que seria impossível e até inadequado carreá-la para este trabalho. Por esse motivo, a atenção centrar-se-á exclusivamente na variação da temperatura que é uma das componentes mais importantes na diferenciação climática e na perceção e avaliação das condições de conforto pelos seres humanos, embora seja reconhecido que é insuficiente para o conhecimento cabal do modus operandi do sistema climático a qualquer escala espacial e temporal de análise. Primeiro, procurou-se comparar a temperatura média, máxima e mínima diária registada nos 7 sensores fixos localizados em Serralves com a do quarteirão urbanizado adjacente a Serralves – na rua S. João de Brito – e com a de Porto-Pedras Rubras (fig. 26, 27 e 28). Esta análise comparada permite compreender o modo de funcionamento do sistema climático a três escalas espaciais diferentes - regional, urbana e a local em espaço verde – sob a mesma situação sinóptica. Entre Junho e Novembro de 2011 o ritmo da temperatura diária – média, máxima e mínima - foi idêntico nos três pontos analisados (fig. 26, 27 e 28). Note-se contudo, que embora o ritmo tenha sido o mesmo, a temperatura média (fig. 26), foi sempre mais elevada na rua S. João de Brito (SJB) – a área urbanizada – seguida dos Jardins de Serralves (MSF) e por fim Porto Pedras Rubras (PR). Esta posição relativa não se manteve na temperatura máxima onde a mais elevada continuou a ser a da rua S. João de Brito (SJB) mas seguida pela de Porto Pedras Rubras (PR) e pela dos Jardins de Serralves (MSF) que estiveram sempre com as temperaturas máximas mais baixas (fig. 27). Nas temperaturas mínimas houve uma grande semelhança entre a temperatura da rua S. João de Brito (SJB) e a dos Jardins de Serralves (MSF), tendo sido em Porto Pedras Rubras (PR) que ocorreram as noites mais frias (fig. 28). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |76 Durante o período analisado, em Porto Pedras Rubras (PR) a temperatura máxima mais elevada foi 33°C (25 de Junho, 28 de Junho e 20 de Agosto) e a temperatura mínima mais baixa foi 8,5 °C (11 e 5 de Novembro). Na rua S. João de Brito (SJB) a temperatura máxima mais elevada foi 37,4 °C (28 de Julho e 10 de Agosto) e a temperatura mínima mais baixa 9 °C (25 e 28 de Outubro). Nos Jardins de Serralves (MSF), a temperatura máxima mais elevada foi 33,1 °C (28 de Julho) e a temperatura mínima mais baixa foi 9,4 °C (25 e 28 de Outubro) (apend. B – fig. AB1). Com base exclusivamente nesta informação parece óbvio que o espaço verde evidencia a sua função prevista teoricamente ao funcionar durante os dias de verão como uma “ilha de frescura” (fig. 27). Ao mesmo tempo, os registos obtidos testemunham também as expectativas sobejamente referidas na literatura científica sobre o efeito que as áreas urbanizadas exercem sobre a temperatura. Na rua S. João de Brito (SJB), densamente preenchida de edifícios revestidos de materiais diversos, com uma vasta proporção de solo impermeabilizado e com um intenso tráfego emissor de partículas e poeiras para a atmosfera, existem condições para o armazenamento, retenção e reemissão de energia para a atmosfera em quantidades muito superiores às que acontecem em espaços abertos e que se repercute na temperatura do ar muito mais elevada. (fig. 27). Este sobreaquecimento das baixas camadas da atmosfera é particularmente expressivo na época mais quente do ano como a que aqui foi analisada (fig. 25). Fica então demonstrado que os espaços verdes são, em dias quentes de verão, lugares mais confortáveis do que as áreas urbanizadas próximas. Mais, esta diferença de temperatura entre os espaços verdes e a área envolvente urbanizada ocorre mesmo depois da ação moderadora da temperatura que os fluxos de ar mais frios dos espaços verdes exercem nas imediações urbanizadas sobreaquecidas. Durante a noite e no verão não há diferença considerável entre o comportamento da temperatura do espaço urbanizado (SJB) e do espaço verde (MSF) (fig. 28). Em ambos os casos, embora por motivos diversos - num caso a enorme quantidade de peças construídas e de solo impermeabilizado e, noutro caso, a libertação de CO2 e vapor de água - há uma emissão suplementar de energia para a baixa atmosfera que retarda a velocidade a que naturalmente se daria o arrefecimento após o por do sol. Isto significa que do ponto de vista do conforto térmico em noites quentes de verão, os espaços verdes são tão inóspitos como as áreas urbanizadas. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |77 Figura 26: Comportamento da temperatura média diária nas estações fixas de medição. Figura 27: Comportamento da temperatura máxima diária nas estações fixas de medição. Dias das monitorizações itinerantes O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |78 Figura 28: Comportamento da temperatura mínima diária nas estações fixas de medição. Dias das monitorizações itinerantes. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |79 Os registos diários de temperatura média, mínima e máxima que evidenciaram a menor variabilidade ao longo deste período foram os dos Jardins de Serralves (MSF) onde os coeficientes de variação foram respetivamente 14,4%, 14,9% e 15,9% (apend. B, tab. AB1). Na rua S. João de Brito (SJB), tanto a temperatura média como a temperatura máxima tiveram a maior variabilidade com coeficientes de variação de 15,3% e 17,5% respetivamente (apend. B, tab. AB1). Porto Pedras Rubras (PR) teve a maior variabilidade relativa nos registos de temperatura mínima – 15,7% (apend. B, tab. AB1). Este comportamento relativo da temperatura interdiária dos 3 lugares monitorizados num período de verão – um espaço verde, uma área urbanizada e um lugar arejado junto ao mar e sem obstáculos – mostraram que a maior regularidade, tanto durante o dia como durante a noite, ocorreu no espaço verde. A maior irregularidade verificou-se, no caso das temperaturas máximas em Porto Pedras Rubras (PR), e, no caso das temperaturas mínimas na rua S. João de Brito (SJB). Embora as diferenças entre os coeficientes sejam bastante pequenas (apend. B, tab. AB1), indiciam o efeito regulador climático da vegetação moderando a variação térmica induzida pela situação sinóptica tanto de dia como de noite 3.3.2 Os Jardins de Serralves – a temperatura do ar em abrigo fixo e nas medições itinerantes Depois de verificado efeito regulador térmico deste espaço verde, sobretudo durante os momentos mais quentes dos dias de verão, procurou-se ver, dentro dos Jardins de Serralves, se existem diferenças no comportamento da temperatura em abrigo e em áreas de sombra e a temperatura registada em circunstâncias maioritariamente de exposição à radiação solar durante as medições itinerantes. Estes resultados foram ainda comparados também com os do mesmo momento horário na rua S. João de Brito (SJB) e em Porto Pedras Rubras (PR) (fig. 29). Para este exercício e para facilitar a análise, foram selecionados os valores de temperatura do abrigo no momento horário imediatamente a seguir ao início de cada percurso de medição itinerante (tab. 4). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |80 O universo de análise do comportamento térmico no interior do espaço verde e entre o espaço verde e a envolvente próxima e mais distante, consistiu num conjunto de registos bi-diários em 28 dias (tab. 4 e fig.29). Figura 29: Ritmo da temperatura do ar registada nas diferentes estações (PR, SJB, MSF, P1 e P2) nas horas das medições itinerantes. Em primeiro lugar é relevante notar que o ritmo térmico em qualquer dos dias foi semelhante dentro e fora dos jardins (fig. 29). Tanto as medições itinerantes no percurso 1 (PR1), como no percurso 2 (PR2), como os registos em abrigo dentro dos jardins (MSF) e fora – na rua S. João de Brito (SJB) e em Porto Pedras Rubras – evidenciaram a forte influência que as condições regionais da atmosfera têm em toda a área. Todavia, como seria de esperar, os valores registados na rua S. João de Brito (SJB) são em valor absoluto sempre os mais elevados de todos (fig.29, tabela 6 e apêndice C). A temperatura nos abrigos fixos distribuídos nos Jardins de Serralves (MSF) foi sempre a mais baixa do conjunto (fig. 29, tab. 6 e apend. C). Parâmetros estatísticos da Temperatura do ar nas diferentes estações de registo nos momentos das medições itinerantes (tab.4) no período de 16 de Julho a 14 de Outubro de 2011 Parâmetros Estatísticos da Temperatura (ºC) Pedras Rubras (PR) S. João de Brito (SJB) Média da Temperatura dos Sensores Fixos (Serralves) (MSF) Média da T. registada nos pontos do percurso 1 Este-Oeste (Prc1) Média da T. registada nos pontos do percurso 2 Norte-Sul (Prc2) Média 23,96 27,22 23,45 24,48 24,98 Máxima 32,4 36,99 31,62 32,53 32,48 Mínima 19,2 20,81 17,86 19,17 20,2 Máxima-Mínima 13,2 16,19 13,76 13,36 12,28 Tabela 6: Parâmetros estatísticos da temperatura registada nas diferentes estações de registo nos momentos das medições itinerantes. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |81 Nos 53 momentos de monitorização itinerante de temperatura (tab. 4), a temperatura teve, em média, um comportamento muito semelhante nos 2 itinerários (tab. 6). Porém, como seria de esperar, em média, os registos itinerantes de temperatura foram sempre mais elevados do que os dos abrigos instalados nos Jardins de Serralves (tab. 6). É especialmente interessante notar a diferença de comportamento das temperaturas médias e máximas na rua S. João de Brito (SJB) que, apesar de serem também em abrigo, teve valores muito mais elevadas do que as registadas durante as medições itinerantes em circunstâncias de exposição quase total à radiação solar (tab. 6). Isto, parece destacar a importância relativa que as transformações do suporte físico e as atividades antrópicas têm na equação final do balanço energético local e que se sobrepõem mesmo, como vemos neste caso em concreto, à influência provocada pela exposição direta à radiação solar versus o abrigo a 3 metros (tab. 6). Apesar de haver nas medições itinerantes uma ventilação artificial provocada pela deslocação do portador da sonda gerando um ligeiro arrefecimento, esta razão não parece suficiente para diminuir a afirmação anterior já que a diferença entre os registos itinerantes e as dos sensores fixos dos Jardins de Serralves é manifestamente fraca (tab. 6). Sabendo que os 53 momentos anteriormente analisados corresponderam a 27 manhãs e 26 tardes (fig. 25), é importante perceber se o comportamento bi-diário médio mascara diferenças substantivas entre o que acontece às 11/12h e às 16/17h (apend. D, tab. AD1 e AD2), já que nesta latitude e nesta época do ano há uma diferença substantiva na inclinação dos raios solares e consequentemente na radiação solar recebida ao longo do dia. Ao analisar separadamente o comportamento da temperatura nos diversos registos, tanto durante as manhãs (fig. 30 e apend. D – tab. AD3) como durante as tardes (fig. 31 e apend. D – tab. AD4) verificou-se que a rua S. João de Brito (SJB), teve, em qualquer momento do dia, valores mais elevados; Porto Pedras Rubras (PR), pelo contrário, foi quase sempre o local mais frio. A exceção aconteceu apenas quando, durante as manhãs, teve temperaturas mais elevadas do que os sensores fixos dos Jardins de Serralves e do que o percurso 1 que é sensivelmente E-O (fig. 30 e 31). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |82 A magnitude da diferença entre a rua S. João de Brito (SJB) e todos os outros pontos de registo é maior durante as manhãs (3ºC a 5ºC). Durante a tarde, embora continue a ser o local mais quente, a diferença é entre 1ºC e 3ºC (fig. 30 e 31). Dentro dos Jardins de Serralves a temperatura registada nas medições itinerantes foi sempre mais elevada 1ºC do que a dos sensores fixos à sombra e em abrigo. Entre o percurso E-O (P1) e N-S (P2) tanto de manhã como de tarde, este último teve sempre valores ligeiramente superiores ao primeiro (cerca de 1ºC). Tanto na comparação entre os registos dos termómetros fixos dentro dos Jardins de Serralves (MSF) com os dois percursos itinerantes, como na comparação entre os dois percursos, a magnitude das diferenças foi maior de tarde do que de manhã (Fig. 30 e 31). Esta diferença pode denunciar a importância, neste momento do dia, da irradiação terrestre para a equação final do balanço energético. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |83 Figura 30: Variação média da temperatura do ar registada nas diferentes estações climáticas durante as medições itinerantes efetuadas de MANHÃ no período de 16 de Julho a 14 de Outubro de 2011. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |90 Temperatura do ar de cada ponto nos momentos da medição itinerante – Percurso 1 – P1 Dias quentes Manhãs Tardes Dias frios Manhãs Tardes Figura 33: Registo da temperatura nos diferentes pontos de monitorização do percurso 1 itinerante nos dias mais quentes e nos dia mais frios. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |91 Temperatura do ar de cada ponto nos momentos da medição itinerante – Percurso 2 – P2 Dias quentes Manhãs Tardes Dias frios Manhãs Tardes Figura 34: Registo da temperatura nos diferentes pontos de monitorização do percurso 2 itinerante nos dias mais quentes e nos dia mais frios. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |92 Temperatura do ar de cada ponto nos momentos da medição itinerante – Sensores Fixos de Serralves Dias quentes Manhãs Tardes Dias frios Manhãs Tardes Figura 35: Registo da temperatura nas diferentes estações de monitorização fixa e permanente nos dias mais quentes e nos dia mais frios. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |93 Nos dias mais quentes – 28 de julho e 10 de agosto de 2011 – a temperatura mais elevada ocorreu na manhã do dia 10 de agosto em Pedras Rubras (PR), na rua S. João de Brito (SJB), nos 7 pontos fixos instalados em Serralves (MSF) e no percurso N-S (P2) (fig. 32). Nos dias mais frescos – 19 e 29 de julho de 2011 – a temperatura mais baixa foi na manhã de 19 de julho em Pedras Rubras (PR) e nos 7 pontos fixos de Serralves (MSF), na tarde de 19 de Julho na rua S. João de Brito (SJB) e na manhã de 29 de Julho em ambos os percursos (P1 e P2(fig. 32). A observação do comportamento horário da temperatura nestes 4 dias em Pedras Rubras (PR), na rua S. João de Brito (SJB) e nos 7 pontos fixos de Serralves (MSF) (fig. 32).permite confirmar o que já tinha sido avançado anteriormente – semelhança no ritmo e nos valores durante a noite e diferenciação apreciável durante o dia com a rua S. João de Brito sempre mais quente e Pedras Rubras e Serralves mais frescos. Tanto nos dias mais quentes como nos mais frescos, os Jardins de Serralves registaram as temperaturas mais baixas entre as 11h e as 16h (fig. 32). Durante todas as noites os Jardins de Serralves tiveram sempre temperaturas ligeiramente mais elevadas do que Pedras Rubras e, em alguns casos, mesmo do que a rua S. João de Brito (fig. 32). Nos pontos de monitorização itinerante dos 2 percursos nos quatro dias selecionados é claro que nos dias mais frescos – 19 e 29 de julho de 2011 – o comportamento de todos os pontos é muito idêntico tanto de manhã como de tarde (fig. 33 e 34). Nos dias mais quentes – 28 de julho e 10 de agosto de 2011 – a temperatura em cada um dos pontos é mais diversa tanto durante as manhãs como durante as tardes (fig. 33 e 34). Esta diferença entre os pontos da monitorização itinerante repete-se relativamente aos registos dos 7 pontos fixos instalados em abrigo nos Jardins de Serralves (fig. 35). Todavia, o trabalho de campo realizado, que envolveu muitos mais momentos de monitorização do que as 26 manhãs e 27 tardes consideradas neste trabalho, estimulou a ideia que em ambos os percursos havia um conjunto de pontos que eram recorrentemente os mais quentes e outros os mais frios. Mais, o comportamento relativo O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |94 entre os pontos pareceu ser na maioria das ocasiões muito idêntico. Por esse motivo, procurou-se também, nestes 4 dias selecionados, observar o comportamento de cada um dos pontos e triar aqueles que foram os mais quentes e os mais frios (tab. 10 e 11 e fig. 28). Esta escolha estribou-se nos registos de temperatura acima do percentil 95 e no percentil 5 de cada percurso em cada um dos momentos (tab. 10 e 11). Os pontos mais quentes foram, no percurso E-O os da Casa de Serralves (1 a 3), os do corredor da Casa de Chá e Campo de Ténis (19 a 23) e os da parte do Arboreto na lateral do parterre central (30 a 36). No percurso N-S os pontos mais quentes foram também os do corredor que se inicia na Casa de Serralves e segue até ao lago de Serralves (40 a 54) e os pontos do percurso de árvores de fruto na extremidade Sul de Serralves, na Quinta (67 a 76). Esta leitura crítica dos registos pontuais nos 2 percursos (tabela 10) é aliás, também confirmada na síntese cartográfica elaborada (fig. 36). Os pontos mais frios, que também emergem na síntese cartográfica (tabela 11 e fig. 36), são os do corredor da área de entrada principal no topo noroeste dos Jardins de Serralves, incluindo a área oeste da Alameda dos Liquidâmbares (7 a 18), e os pontos, localizados a menor altitude depois do lago, na alameda dos Castanheiros, a sul (55 a 63), assim como os da margem leste e sombria do lago (83 a 89) (fig. 36). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |95 Dias quentes Dias frios Dia de medição 28 de Julho 10 de Agosto 28 de Julho 10 de Agosto 19 de Julho 29 de Julho 19 de Julho 29 de Julho Momento de medição Manhã Manhã Tarde Tarde Manhã Manhã Tarde Tarde 11:00 12:00 17:00 16:00 11:00 11:00 17:00 16:00 Percurso 1 Percentil 95 > 31,8 > 32,9 > 34,0 > 31,5 > 23,4 > 20,8 > 22,4 > 21,8 1 31,36 33,57 33,01 31,58 24,54 20,6 22,91 21,16 2 32,9 32,91 33,25 31,2 23,25 19,81 24,07 20,56 3 31,63 33,06 31,8 31,08 24,89 20,83 21,95 21,03 19 30,74 31,62 33,37 31,09 19,84 18,55 22,15 22,45 20 30,37 31,02 34,33 31,03 19,75 18,91 21,59 21,32 22 30,42 31,58 32,85 31,54 19,05 19,31 20,95 21,69 23 30,04 31,87 32,74 31,2 19,19 19,66 20,58 21,87 30 31,84 33,82 31,29 20,99 20,17 20,99 20,23 32 30,64 31,34 33,98 31,62 19,36 18,43 20,97 20,33 36 31,19 32,06 34,01 30,87 20,96 20,8 21,19 21,17 Percurso 2 Percentil 95 > 34,8 > 33,9 > 34,0 > 32,6 > 23,0 > 22,0 > 22,9 > 23,3 40 32,16 33,62 33,34 31,38 23,66 19,76 22,56 22,14 42 32,13 33,9 31,94 31,1 21,32 19,44 21,48 20,06 45 32,65 34,31 32,65 31,51 20,53 18,93 22,87 20,78 46 32,78 34,32 33,35 31,81 20,73 20,22 21,02 20,56 49 31,7 33,12 34,12 31,95 21,32 19,54 21,94 20,99 50 31,72 33,3 34,15 32,06 20,72 19,58 22,38 21,23 52 31,19 32,88 33,2 32,23 20,63 19,71 23,14 20,74 53 30,47 33,22 32,51 31,18 22,74 19,57 23,28 20,73 54 30,48 32,54 31,89 31,52 23,2 19,07 22,92 20,27 67 31,08 31,88 33,02 31,41 19,84 21,52 20,5 23,65 73 35,3 33,43 32,58 32,09 22,16 21,98 20,38 21,79 74 35,69 33,03 33,27 31,5 21,23 22,53 21,93 23,09 75 34,22 33,83 32,55 31,17 21,07 24,33 21,01 23,42 76 34,39 32,39 32,75 30,86 22,21 22,21 20,96 22,05 97 30,98 31,21 31,99 31,9 23,37 19,46 22,68 22,13 98 31,33 31,77 33,37 33,22 22,1 19,23 22,85 22,71 99 31,07 31,67 33,07 33,87 21,82 19 22,57 22,63 100 30,89 31,65 32,54 33,5 22,14 19,17 22,64 23,06 103 33,61 31,7 34,36 31,56 23,48 20,18 21,09 23,44 104 32,65 32,83 33,59 31,91 21,58 20,63 20,85 23,65 105 34,94 33,22 33,39 32,13 21,7 21,09 20,2 22,66 106 34,57 32,83 33,71 32,31 20,3 21,19 21,16 21,59 107 35,21 34,34 35,73 32,67 20,34 21,27 21,92 23,02 Sensores Fixos Percentil 95 > 30,26 > 33,59 > 32,18 > 30,65 > 19,01 > 22,39 > 20,49 > 22,34 108 30,78 34,33 32,24 30,81 19,37 23,36 20,55 23,27 Registos acima do percentil 95, relativamente a cada dia. Tabela 10: Pontos dos Jardins de Serralves mais quentes nos momentos da monitorização itinerante nos 4 dias selecionados. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |96 Dias quentes Dias frios Dia de medição 28 de Julho 10 de Agosto 28 de Julho 10 de Agosto 19 de Julho 29 de Julho 19 de Julho 29 de Julho Momento de medição Manhã Manhã Tarde Tarde Manhã Manhã Tarde Tarde 11:00 12:00 17:00 16:00 11:00 11:00 17:00 16:00 Percurso 1 Percentil 5 < 29,63 < 30,45 < 30,45 < 29,12 < 18,58 < 17,7 < 19,89 < 19,91 7 30,08 31,11 30,39 29,15 19,08 18,04 19,88 19,54 8 30,16 31,19 30,41 28,87 18,88 17,76 19,86 19,93 9 29,64 30,46 30,45 28,81 18,59 17,59 19,89 19,95 10 29,74 30,33 31,64 29,15 20,37 17,64 21,15 20,29 12 30,58 31,29 31,98 30,07 20,07 18,35 21,28 19,76 14 29,28 30,36 32,62 30,75 19,45 18,08 22,03 21,63 15 29,49 30,73 32,94 31,01 18,84 17,84 22,3 21,72 17 29,74 31,12 32,95 30,96 18,32 17,89 22,08 21,02 18 29,86 30,93 33,24 30,47 18,49 17,76 21,85 21,33 Percurso 2 Percentil 5 < 30,36 < 31,25 < 31,10 < 29,78 < 19,71 < 18,98 < 20,25 < 19,42 55 30,84 31,7 32,25 30,6 21,36 18,96 21,75 19,79 56 30,57 31,38 31,54 30,25 19,99 18,84 21,13 19,34 57 30,18 31,46 31,31 30,25 19,63 18,94 21,22 19,24 58 30,37 31,31 31,04 30,09 19,73 19,04 21,23 19,61 59 30,32 31,38 31,1 30,01 19,69 19,63 21,21 19,87 60 30,56 31,8 32,25 30,66 19,87 19,42 21,28 19,22 61 31,04 32,11 32,3 30,8 20,74 19,56 21,06 19,76 62 31 31,52 31,72 30,95 20,91 19,55 20,6 19,25 63 30,17 31,78 32,33 31 19,42 20,21 20,47 19,7 83 32,92 32,96 31,35 29,69 20,78 20,49 20,32 20,57 84 32,02 33,23 31,27 29,91 20,24 20,54 20,13 20,92 85 31,48 32,17 31,12 29,75 19,75 19,27 20,1 19,81 86 30,68 31,89 31,1 29,66 19,7 19,2 20,21 19,69 87 31,55 32,14 31,21 29,75 21,5 19,43 20,5 19,76 89 31,99 31,75 31,08 30,04 21,31 19,64 20,5 19,88 93 30,64 31,16 31,2 30,75 20,56 20,02 21,8 20,61 94 30,36 30,95 31,2 30,38 20,47 20 21,74 20,77 96 30,7 30,98 32,2 31,67 22,63 19,98 21,89 21,77 105 34,94 33,22 33,39 32,13 21,7 21,09 20,2 22,66 Sensores Fixos Percentil 5 < 27,70 < 30,11 < 30,24 < 28,86 < 16,52 < 17,47 < 19,4 < 18,7 111 29,04 31,87 30,75 29,54 17,93 18,42 20,11 18,67 113 28,14 30,17 30,1 28,72 17,4 17,63 19,35 18,75 114 27,55 30,08 32,06 30,26 16,14 17,4 20,36 19,72 Registos abaixo do percentil 5, relativamente a cada dia. Tabela 11: Pontos dos Jardins Serralves mais frios nos momentos da monitorização itinerante nos 4 dias selecionados. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |97 Figura 36: Localização dos pontos mais quentes e dos pontos mais frios de Serralves nos 4 dias selecionados. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |98 Este conjunto de constatações motivou a utilização de um procedimento geoestatistico - krigging – disponível no ArcGis para especializar os registos provenientes da informação pontual, tanto das monitorizações itinerantes como dos 7 pontos fixos instalados em Serralves. A técnica de krigagem selecionada para efetuar a interpolação de dados foi a ordinal, uma vez que correspondia ao melhor resultado esperado deste tipo de métodos: O Root Mean Square (erro médio quadrático) ser o mais baixo possível; O Average Standart Error (erro médio padrão) ser o mais baixo possível; A mean (média) e a Mean Standardized (média standerizada) o mais próximo de zero; O Root Mean Square Standardized (erro médio quadrático standerizado) seja o mais próximo de 1. Esteves (2011) Apesar dos constrangimentos reconhecidos a este como a qualquer outro procedimento de transformação de informação pontual em áreas homogéneas, é inequívoco o valor acrescentado que estes métodos de interpolação carreiam para a interpretação dos possíveis modelos explicativos sobretudo nos casos, como este, em que o número e a complexidade das variáveis que interagem entre si é enorme. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |99 Os Jardins de Serralves – Dias quentes – Temperatura (114 pontos) Manhãs Tardes Estações fixas Pontos de monitorização do P1 Pontos de monitorização do P2 Figura 37: Espacialização da temperatura dos Jardins de Serralves registada nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |106 A Temperatura Fisiológica Equivalente (PET) de Serralves foi estimada utilizando o software Solweig, pela primeira vez aplicado a um caso de estudo português. Utilizaram-se apenas os valores registados nos 7 pontos de registo fixos porque são os únicos que têm o registo contínuo de temperatura e humidade relativa no interior de Serralves (fig. 42 e 43). A PET, para além dos valores horários máximos de temperatura e da humidade relativa, inclui também no seu cálculo a velocidade horária do vento, a radiação solar global horária e a temperatura média radiante. Neste caso foram utilizados os registos da única estação climatológica da área do Porto que regista em contínuo a velocidade horária do vento e a radiação solar global horária – Porto Pedras Rubras. A krigagem do conforto térmico calculado para a PET nos Jardins de Serralves (fig. 42 e 43) foi prejudicada pela escassez de pontos e muito influenciada pela sua distribuição no espaço. Apesar destas limitações para a interpretação dos resultados, os modelos extraídos por krigagem mostram que, nos dias quentes, tanto de manhã como de tarde, a área este e sudeste dos Jardins de Serralves estima-se que tenha estado com valores de PET acima dos 35ºC (stress térmico forte ao calor) e em alguns momentos acima de 41ºC o que significa uma sensação de grande desconforto térmico por excesso extremo de calor (fig. 42). Nos dias frios a maioria dos espaços do parque estiveram na classe de conforto do PET (18ºC a 23ºC – sem stress térmico), embora tenha havido no topo noroeste e, sobretudo, junto à entrada principal, condições desconfortáveis por excesso de frescura - PET entre 13ºC e 18ºC (stress térmico leve ao frio) (fig. 43). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |107 Os Jardins de Serralves – Dias quentes – Temperatura Fisiológica Equivalente – PET (7 pontos) Manhãs Tardes Estações fixas Pontos de monitorização do P1 Pontos de monitorização do P2 Figura 42: Espacialização dos níveis de PET calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |108 Os Jardins de Serralves – Dias frios – Temperatura Fisiológica Equivalente – PET (7 pontos) Manhãs Tardes Estações fixas Pontos de monitorização do P1 Pontos de monitorização do P2 Figura 43: Espacialização dos níveis de PET calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais frios, resultante da técnica de krigagem utilizada. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |109 A Temperatura Média Radiante (Tmrt), calculada também pelo software Solweig, incluiu as variáveis horárias máximas de temperatura, humidade relativa, velocidade do vento, radiação solar global, radiação solar difusa e radiação solar direta, o que, tal como aconteceu com o PET, implicou só poderem ser utilizados os registos dos 7 pontos fixos de registo instalados em Serralves porque só esses fazem registo da temperatura e da humidade relativa horária nos Jardins de Serralves. No caso dos pontos de medição itinerante estavam disponíveis apenas a temperatura, a humidade relativa e a velocidade do vento. Assim, tal como no PET, utilizaram-se os elementos climáticos em falta registados em Porto Pedras Rubras (fig. 44 e 45). Contrariamente ao que acontece com o PET, no caso da Tmrt não há uma classificação previamente aceite do que devem ser os intervalos de classe para a definição dos estádios de conforto térmicos percebidos pelos seres humanos. Por isso, foram utilizadas as classes definidas para o Porto em Monteiro et. al (2012), onde se procurou replicar o melhor possível a classificação de PET a partir do cálculo dos percentis da série (fig. 16). Os resultados obtidos após a krigagem dos valores de Tmrt dos registos dos 7 pontos fixos padecem das mesmas debilidades já apontadas para o PET e que se devem sobretudo ao escasso número de pontos numa área muito vasta (fig. 44 e 45). Mais uma vez as diferenças entre o topo norte e noroeste sempre mais fresco e uma área a sul e sudeste ligeiramente mais quente voltam a evidenciar-se tanto nas manhãs como nas tardes (fig. 44 e 45). Há contudo algumas exceções na manhã do dia 28 de julho de 2011 (fig. 44) e na manhã e tarde do dia 19 de julho de 2011 (fig. 45), quando os Jardins de Serralves parecem ter tido um contexto de conforto no primeiro exemplo e de desconforto, por ser demasiado fresco, no segundo caso, o que se estendeu a todo o parque. O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |110 Figura 44: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. Os Jardins de Serralves – Dias quentes – Temperatura média radiante – Tmrt (7 pontos) Manhãs Tardes Estações fixas Pontos de monitorização do P1 Pontos de monitorização do P2 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |111 Figura 45: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes, resultante da técnica de krigagem utilizada. Os Jardins de Serralves – Dias frios – Temperatura média radiante – Tmrt (7 pontos) Manhãs Tardes Estações fixas Pontos de monitorização do P1 Pontos de monitorização do P2 O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |112 Contudo, sabendo que o Solweig é também um simulador computacional que procura precisamente contribuir para a extrapolar as condições de conforto térmico em espaços onde a informação climatológica local é escassa mas onde existe uma multiplicidade de elementos sobre a superfície terrestre que interferem com a chegada da radiação solar à superfície intercetando-a, armazenando-a e refletindo-a, foi criada uma layer em SIG com todos as variáveis morfológicas e florísticas (shapefile) necessárias ao processamento do cálculo, pixel a pixel, da Tmrt em cada uma das tardes e manhãs dos 4 dias selecionados. Para estimar a Tmrt, o software Solweig necessita de ter como input: i) a cartografia georreferenciada em SIG da latitude, longitude e altitude de toda a área analisada; ii) o volume dos espaços construídos; iii) os pavimentos; iv) algumas características das espécies vegetais (tipologia, altura, altura do tronco, diâmetro da copa). A partir daí, o software aceita toda a informação climatológica horária necessária de uma estação de referência próxima que neste caso foi Porto Pedras Rubras, e recalcula, para cada ponto da área analisada, a Tmrt tendo em conta as coordenadas geográficas, o movimento aparente anual e diurno do Sol e os usos do solo. Neste caso, o perfil da distribuição da Tmrt nos Jardins de Serralves correspondentes aos dias quentes e frios dos dias das medições itinerantes foi criado com o Solweig. Porém, o software disponibiliza o mesmo tipo de imagem para todas as horas do dia em que o Sol, nesse momento, está acima da linha do horizonte desse lugar, tendo sido necessário selecionar as imagens correspondentes aos momentos de monitorização itinerante desses dias. A inclusão de todas as características locais que geram sombreamento nos processamentos de cálculo associada á informação sobre as capacidades de armazenamento e reflexão de cada peça natural ou artificial existente sobre o solo, etc., faz com que os resultados obtidos tenham um enorme detalhe (fig. 46 e 47). Nos dias quentes é bem visível, por exemplo, o efeito amenizador da vegetação arbórea e, até, algumas diferenças no (des)conforto térmico causadas pelo tipo e pela opção de localização em diferentes áreas dos jardins. A área da Casa de Serralves e do Parterre central emergem também como áreas que, sobretudo de manhã, atingem os valores máximos de Tmrt (fig. 46). O prado e a área agrícola sobressaem também como excecionalmente desconfortáveis nos dias especialmente quentes de verão (fig. 46). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |113 Muito interessante ainda é verificar o comportamento mais fresco do muro poente durante a manhã e dos limites nascentes durante a tarde (fig. 46). Nos dias mais frescos de verão os jardins estiveram, de acordo com as estimativas calculadas e cartografadas pelo Solweig, na maioria da sua área em circunstâncias de conforto (fig. 47). Todavia, uma análise mais atenta, permite identificar algumas áreas de desconforto, pelo calor, sobretudo durante a tarde, e algumas áreas ligeiramente desconfortáveis, pelo frio, particularmente durante as manhãs (fig. 47). O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |114 Figura 46: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados pelo Solweig para os Jardins de Serralves nos dias mais quentes. Os Jardins de Serralves – Dias quentes – Temperatura média radiante – Tmrt (Solweig) 28 de Julho Manhãs 10 de Agosto Tardes O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |115 Figura 47: Espacialização dos níveis de Tmrt calculados pelo Solweig para os Jardins de Serralves nos dias mais frios. A riqueza de pormenor desta informação tão bem explicada por um imenso leque de informação adicional que o Solweig, associado aos SIG, permite obter, como acontece por exemplo, com as imagens horárias da percentagem de radiação solar que atinge em concreto neste lugar a superfície terrestre dos Jardins de Serralves (fig. 48), Os Jardins de Serralves – Dias frios – Temperatura média radiante – Tmrt (Solweig) 19 de Julho Manhãs 29 de Julho Tardes O efeito dos espaços verdes no conforto bioclimático. Os Jardins de Serralves. Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |122 Andresen, T., Sá, M. 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Mestrado em Sistemas de Informação Geográfica - FLUP |131 APÊNDICES APÊNDICE A | Características demográficas e territoriais Figura AA 1: Percentagem da população residente dos municípios da GAMP na população residente da Região Norte e da GAMP (INE, 2012). .................................. 135 Tabela AA 1: População residente, variação de população e peso da população (INE, 2012). ............................................................................................................................ 135 Tabela AA 2:Características espaciais e populacionais dos concelhos da GAMP (INE, 2012). ............................................................................................................................ 136 Tabela AA 3: Características espaciais e populacionais das freguesias do concelho do Porto (INE, 2012). ........................................................................................................ 136 Tabela AA 4: Características espaciais e populacionais das freguesias do concelho do Porto. ............................................................................................................................ 137 Tabela AA 5: Classes hipsométricas encontradas no Concelho do Porto e dos Jardins de Serralves. ...................................................................................................................... 137 Tabela AA 6: Classes de declives encontradas no Concelho do Porto e dos Jardins de Serralves. ...................................................................................................................... 138 Tabela AA 7: Classes de exposição de vertentes encontradas no Concelho do Porto e dos Jardins de Serralves. ............................................................................................... 138 APÊNDICE B | Características estatísticas da temperatura da série de dados térmicos de cada uma das estações de registo. Tabela AB 1: Parâmetros estatísticos da temperatura DIÁRIA nas estações climáticas de monitorização fixa no período de 6 de Junho a 5 de Novembro de 2011. ................... 139