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Critério e cartografia do conforto dos peões

Na cidade, o efeito de Venturi acelera o vento entre os edifícios. A partir de que velocidade se torna desconfortável, ou até perigoso ? Panorama dos critérios (London, Lawson, Davenport, NEN 8100) e da sua cartografia por CFD.

Leitura 10 min Nível Método Conforto urbano
Cartografia CFD do conforto dos peões — escola em Courbevoie
Cartografia CFD do conforto dos peões — projeto de escola em Courbevoie
01 — O conforto urbano

A EOLIOS, os engenheiros do conforto urbano

A qualidade de vida urbana reside muitas vezes nos pequenos detalhes que moldam o nosso quotidiano. Entre eles, o conforto dos peões desempenha um papel fundamental.

É uma componente essencial da mobilidade urbana, que influencia não só a experiência de caminhar dos habitantes, mas também a sua segurança, o seu bem-estar e a sua vontade de privilegiar as deslocações a pé.

Nesta página, debruçamo-nos sobre os critérios determinantes do conforto dos peões, assim como sobre as ferramentas de cartografia que permitem avaliar e melhorar este aspeto crucial dos espaços urbanos. Exploraremos recursos exaustivos e estudos de caso que ilustram como uma abordagem metódica e científica pode transformar os nossos espaços urbanos em locais acolhedores para os peões.

Ao combinar análises sofisticadas com práticas comprovadas, a EOLIOS empenha-se em redefinir os padrões do conforto dos peões para incentivar cidades mais acessíveis, mais seguras e mais habitáveis para todos.

Simulação numérica do conforto dos peões: escoamento do vento em meio urbano
02 — Método

Como calcular o conforto dos peões ?

A influência do vento no conforto dos peões

As zonas fortemente urbanizadas, como o bairro de La Défense, criam regiões onde os ventos atingem velocidades mais elevadas, devido à altura dos edifícios e à sua forte concentração. O efeito de Venturi é responsável por estas zonas de altas velocidades : sendo a secção de passagem do vento reduzida pela presença dos edifícios, o vento é acelerado.

Velocidades de vento elevadas podem ser problemáticas para o conforto e a segurança dos utilizadores destes edifícios (terraços, varandas…), mas também para os peões (ou mesmo ciclistas) que se deslocam nestes bairros densos. É, por isso, legítimo perguntar a partir de que critério a velocidade do vento se torna desconfortável, ou até perigosa.

Estudo do conforto ao vento à escala de La Défense

Avaliar os níveis de conforto ao vento

A escala de Beaufort classifica a força dos ventos em função da velocidade e da perceção das pessoas expostas : uma escala que vai de 0 a 12. Não a apresentamos para além da força 9, que diz respeito aos casos mais extremos (das tempestades aos furacões) ; a maioria dos critérios apresentados a seguir considera o vento como perigoso a partir da força 8.

Todos os critérios apresentados têm como objetivo inicial garantir que os novos desenvolvimentos urbanos sejam concebidos de modo a minimizar os impactos negativos do vento no conforto e na segurança dos habitantes e dos utilizadores : asseguram uma melhor qualidade de vida para os citadinos.

A reter

Para cada critério, são apresentados dois mapas do projeto de escola em Courbevoie : o mapa da esquerda refere-se ao projeto, o mapa da direita ao estado de base (existente, antes do projeto).

03 — London LDDC

O critério de London LDDC

O critério de London, atribuído à London Docklands Development Corporation (LDDC), surgiu nos anos 1980. Nessa época, o desenvolvimento rápido das zonas urbanas, nomeadamente em Londres, levantou preocupações crescentes quanto às condições de vida nestes ambientes densamente povoados. O critério de London foi concebido para fornecer normas de planeamento urbano, colocando particular ênfase na gestão dos efeitos do vento. Fixa uma velocidade limiar para diferentes domínios de atividade : cada atividade não tem o mesmo limiar de conforto.

Por exemplo, uma pessoa sentada no exterior num banco ou numa esplanada sentir-se-á mais facilmente incomodada quando a velocidade do vento aumenta do que uma pessoa em deslocação (a andar, a correr, ou mesmo um ciclista). Para velocidades muito elevadas, o critério indica que o vento se torna desconfortável ou perigoso para todo o tipo de atividade.

Critério de conforto ao vento de London LDDC
Critério de conforto ao vento de London LDDC

Todos os critérios apresentados neste artigo leem-se da mesma maneira. Eis o detalhe do critério de London :

Critério de London LDDC

  • Sentado prolongado : as velocidades ultrapassam 2,5 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Sentado breve : a velocidade do vento ultrapassa 4 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Andar tranquilamente : velocidades > 6 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Andar depressa : velocidades > 8 m/s em menos de 5 % do tempo.
  • Desconfortável : 8 m/s ultrapassada 5 % ou mais do tempo.
  • Perigosa : a velocidade atinge 15 m/s com uma frequência de pelo menos 0,022 %.

Para cada critério, são apresentados os mapas associados ao projeto de escola em Courbevoie : o mapa da esquerda refere-se ao projeto, o da direita ao estado de base (antes do projeto) ou existente.

Cartografia do nível de conforto segundo London LDDC (projeto à esquerda, existente à direita)
Cartografia do nível de conforto segundo London LDDC (projeto à esquerda, existente à direita)
04 — Lawson

Os critérios de Lawson

O critério de Lawson foi proposto por T.V. Lawson pela primeira vez em 1978 no artigo « The wind content of the built environment ». Tal como o critério anterior, baseia-se num limiar em função da atividade realizada pelo utilizador. Existem vários.

Critério de Lawson LDDC

O critério de Lawson LDDC indica um estado de conforto ao vento para diferentes atividades. Dos três critérios de Lawson aqui apresentados, é o mais utilizado.

Critério de Lawson LDDC

  • Refeição ao ar livre : velocidades > 2 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Peão sentado : > 4 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Peão de pé : > 6 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Peão a andar : > 8 m/s em menos de 5 % do tempo.
  • Marcha rápida : 10 m/s ultrapassada menos de 5 % do tempo.
  • Desconfortável : a velocidade ultrapassa 10 m/s mais de 5 % do tempo.
Critério de conforto ao vento de Lawson LDDC
Critério de conforto ao vento de Lawson LDDC

Critério de Lawson (simples)

O critério de Lawson dá outros limiares sobre o conforto da prática de atividade ao ar livre. É próximo do critério de London LDDC, mas com valores de velocidades limiares diferentes.

Critério de Lawson

  • Sentado prolongado : velocidades > 1,8 m/s menos de 2 % do tempo.
  • Sentado breve : > 3,6 m/s menos de 2 % do tempo.
  • Andar tranquilamente : > 5,3 m/s menos de 2 % do tempo.
  • Andar depressa : > 7,6 m/s em menos de 2 % do tempo.
  • Desconfortável : 7,6 m/s ultrapassada 2 % ou mais do tempo.
Critério de conforto ao vento de Lawson
Critério de conforto ao vento de Lawson

Critério de Lawson 2001

Este último critério de Lawson inclui também o caráter perigoso de certos valores de velocidade, completando os limiares de conforto.

Critério de Lawson 2001

  • Sentado : velocidades > 4 m/s menos de 5 % do tempo.
  • De pé : > 6 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Passear : > 8 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Andar depressa : > 10 m/s menos de 5 % do tempo.
  • Desconfortável : 10 m/s ultrapassada 5 % ou mais do tempo.
  • Pouco seguro : > 15 m/s atingida 0,023 % do tempo ou mais.
  • Perigoso : > 20 m/s atingida 0,023 % do tempo ou mais.
Critério de conforto ao vento de Lawson 2001
Critério de conforto ao vento de Lawson 2001

Cartografia

Para dois dos critérios de Lawson (Lawson LDDC e Lawson), eis os mapas associados ao projeto de escola em Courbevoie.

Cartografia do nível de conforto segundo a norma Lawson LDDC
Cartografia do nível de conforto segundo a norma Lawson LDDC
Cartografia do nível de conforto segundo a norma Lawson
Cartografia do nível de conforto segundo a norma Lawson
05 — Davenport, NEN & escolha

Davenport, NEN 8100 e escolha do critério

Critério de Davenport

Este critério foi estabelecido pelo professor A.G. Davenport nos anos 1970 para estudar o efeito do vento sobre os edifícios mais altos do mundo. Trabalhou nomeadamente em vários bairros de Manhattan (Nova Iorque), incluindo o do World Trade Center. Expõe o seu critério em vários artigos. Tal como os dois anteriores, fixa um limiar tolerável de velocidade do vento por atividade ; é próximo do critério de Lawson (simples), mas com valores diferentes e critérios de segurança, o que o aproxima do critério de London LDDC.

Critério de Davenport

  • Sentado prolongado : velocidades > 3,6 m/s menos de 1,5 % do tempo.
  • Sentado breve : > 5,3 m/s menos de 1,5 % do tempo.
  • Andar tranquilamente : > 7,6 m/s menos de 1,5 % do tempo.
  • Andar depressa : > 9,8 m/s em menos de 1,5 % do tempo.
  • Desconfortável : 9,8 m/s ultrapassada 1,5 % do tempo ou mais.
  • Limiar de perigo : velocidades > 15,1 m/s pelo menos 0,01 % do tempo.
Critério de conforto e de segurança ao vento de Davenport
Critério de conforto e de segurança ao vento de Davenport
Cartografia do nível de conforto segundo a norma Davenport — bairro de La Défense
Cartografia do nível de conforto segundo a norma Davenport — bairro de La Défense

Critério NEN 8100

O critério NEN 8100 foi proposto pela primeira vez em 2005 pelo instituto neerlandês de normalização (NEN). Fixa uma velocidade limiar de tolerância de 5 m/s qualquer que seja a atividade, e baseia-se na probabilidade de ultrapassagem dessa velocidade. Deriva num segundo critério sobre a velocidade limiar de perigo, fixada em 15 m/s.

NEN 8100 — conforto (limiar 5 m/s, a probabilidade varia)

  • Sentado prolongado : 5 m/s ultrapassada menos de 2,5 % do tempo.
  • Sentado breve : 5 m/s ultrapassada menos de 5 % do tempo.
  • Andar tranquilamente : 5 m/s ultrapassada menos de 10 % do tempo.
  • Andar depressa : 5 m/s ultrapassada menos de 20 % do tempo.
  • Desconfortável : 5 m/s ultrapassada 20 % do tempo ou mais.

NEN 8100 — segurança (limiar 15 m/s)

  • Sem risco : 15 m/s ultrapassada menos de 0,05 % do tempo.
  • Risco limitado : 15 m/s ultrapassada menos de 0,3 % do tempo.
  • Perigoso : 15 m/s ultrapassada mais de 0,3 % do tempo.
Cartografia do nível de conforto segundo a norma NEN 8100 — conforto
Cartografia do nível de conforto segundo a norma NEN 8100 — conforto
Cartografia segundo a norma NEN 8100 — análise de risco
Cartografia segundo a norma NEN 8100 — análise de risco

Que critério escolher ?

Os critérios de conforto e de segurança ao vento variam consoante as atividades dos peões e as normas utilizadas. É importante escolher o critério apropriado ao estudo a realizar : algumas normas concentram-se no conforto, outras na segurança (por vezes ambos). Por exemplo, a norma NEN 8100 trata do conforto ou da segurança, enquanto outras (London LDDC, Davenport) têm em conta os dois.

É essencial sublinhar que quando uma zona é considerada perigosa, é geralmente desconfortável : um vento excessivo pode provocar a queda de objetos, a dificuldade em andar ou o desconforto devido às turbulências. O aspeto da segurança está, portanto, diretamente ligado ao conforto : uma zona perigosa é necessariamente desconfortável, qualquer que seja a atividade.

Os limiares variam também consoante a atividade : para pessoas sentadas, são fixados num nível inferior ao das pessoas em deslocação. Outros fatores influem igualmente : duração da exposição, presença de obstáculos, velocidade do vento. Todos estes elementos devem ser tidos em conta desde a conceção dos edifícios e dos espaços públicos, para criar ambientes que protejam os utilizadores garantindo ao mesmo tempo o seu bem-estar e a sua segurança.

Referências

Referências

  • [1] T.V. Lawson, The wind content of the built environment. J Ind Aerodyn, 3: 93-105, 1978.
  • [2] A.G. Davenport, An approach to human comfort criteria for environmental wind conditions, Colloquium on Building Climatology, Stockholm, 1972.
  • [3] A.G. Davenport, Approaches to the design of tall buildings against wind, Int. Conf. on Planning and Design of Tall Buildings, Lehigh University, 1972.
  • [4] NEN, Wind comfort and wind danger in the built environment, NEN 8100 (Dutch standard), 2006.
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