ABSTRACT: The work applies the Local Climate Zones model in the Mendoza Metropolitan Area (AMM in Spanish), using the WUDAPT method and makes a critical analysis of its implementation feasibility based on the characteristics of the city. As a hypothesis, having a zoning of homologated urban structures according to their microclimatic condition is the first step to make the implementation of different urban heat island mitigation strategies effective on a city scale. The limitations of the WUDAPT method (World Urban Database Access Portal Tools) in the study area are linked to two factors: the definition of classes for zoning and the necessary homogeneity condition to determine training areas. The results show that the WUDAPT classification is structured in pure classes, with the impossibility of generating subclasses. The pure classes are defined according to the combination of a set of parameters that do not fully describe the condition of the urban profiles of the AMM in summer. In this season, the trees in rows act as a morphological structuring element. This implies the need to generate subclasses, affecting the relationship between Sky View Factor, road channel height/width ratio, Land Occupancy Factor, impermeable surface and average height. Another limitation is the size of the training areas, which require homogeneous areas of 1 km2, a difficult condition to fulfill in the AMM. In this work, the tool with standard classes has been adapted for the appropriate characterization of climatic zones in cities with abundant urban forestation, whose typology is growing in Latin America. It is concluded that once limitations of the tool are overcome, the climatic zones identified within the analysis area show correlation with the landscape in different sectors of the city and intra-class thermal homogeneity.

RESUMEN: El trabajo aplica el modelo de Zonas Climáticas Locales en el Área Metropolitana de Mendoza -AMM- utilizando el método WUDAPT y realiza un análisis crítico de su factibilidad de implementación en función de las características de la ciudad. Como hipótesis, contar con una zonificación de las estructuras urbanas homologadas de acuerdo a su condición microclimática es el primer paso para efectivizar la implementación de distintas estrategias de mitigación de la isla de calor a escala ciudad. Las limitaciones del método WUDAPT (World Urban Database and Access Portal Tools) en el área de estudio se vinculan a dos factores: la definición de clases para la zonificación y la condición de homogeneidad necesaria para determinar las áreas de entrenamiento. Los resultados muestran, que la clasificación WUDAPT se estructura en clases puras, con imposibilidad de generar subclases. Las clases puras están definidas de acuerdo a la combinación de un conjunto de parámetros que no describen de manera acabada la condición de los perfiles urbanos del AMM en verano, donde el arbolado en alineación actúa como elemento morfológico estructurante. Esto implica la necesidad de generar subclases, afectando la relación entre Factor de Visión de Cielo, relación alto/ancho de canal vial, Factor de Ocupación de Suelo, superficie impermeable y altura promedio. Otra limitación, es el tamaño de las zonas de entrenamiento, que exige áreas homogéneas de 1 Km2, condición difícil de cumplir en el AMM. En este trabajo la herramienta con clases estándar ha sido adaptada para la apropiada caracterización de las zonas climáticas en ciudades con abundante forestación urbana, cuya tipología es creciente en América Latina. Se concluye que, superadas las limitaciones de la herramienta, las zonas climáticas identificadas dentro del área de análisis muestran correlación con el paisaje de los distintos sectores de la ciudad y homogeneidad térmica intraclase.

Resumo A modelagem do clima urbano requer a descrição da geometria do ambiente construído, entretanto a complexidade do tecido urbano traz incertezas sobre o formato e localização exata das edificações. Portanto, durante o processo de planejamento, modelos de geometria simplificada podem ser mais apropriados que modelos detalhados. Nessa pesquisa foi realizada uma meta-análise, por comparações entre os resultados obtidos através de modelagens geométricas detalhadas e simplificadas. Assim, avaliaram-se os desvios de predição provocados pelo uso de geometrias simplificadas em simulações feitas com o ENVI-met, considerando diferentes tipologias construtivas (edifícios térreos e com dez pavimentos) e cenários urbanos (com e sem quadras internas). Três métricas foram analisadas: temperatura do ar, velocidade do vento e fator de visão do céu. Essas métricas foram normalizadas entre 0 e 1 para efeito de comparação e verificação de desempenhos. Os resultados revelaram que as melhores simplificações correspondem a modelos que mantêm inalterado o perímetro construtivo das quadras em relação aos modelos detalhados.

Abstract Environmental modelling requires, among other aspects, a description of the built geometry. However, the complexity of the urban tissue draws uncertainties about the building form and locations. Therefore, during the planning process generic simplified geometry models may be more appropriate than the detailed ones. This research shows a meta-analysis performed by comparing the results of detailed and simplified geometric models. The prediction deviations that may arise from using geometric simplifications on ENVI-met modelling were evaluated, considering the output data from different building typologies (one and ten-storey buildings) and urban scenarios (with and without internal squares). Three metrics were analysed: air temperature, wind speed, and sky view factor (SVF). These metrics were normalized between 0 and 1 for comparison and performance assessment. The results indicated that the most adequate simplification models are those that that have kept the building perimeter of the blocks unchanged in relation to the corresponding detailed models.

O estudo do clima em cidades de pequeno porte ganha relevância em função dos problemas ambientais que também assolam essas cidades atualmente. Nesse contexto, este trabalho visa a compreender a distribuição espacial da temperatura do ar no município de Viçosa-MG, Brasil, a partir de uma comparação entre campo e cidade, em situações sazonais de verão e inverno. Para isso, elaborou-se uma rede de monitoramento com catorze termo-higrômetros dataloggers HOBO, modelo U10-003, sendo oito no meio rural e seis no urbano, a fim de buscar uma correlação dos registros térmicos com os seguintes fatores: altitude, radiação solar, orientação de vertente e Sky View Factor. A partir dos resultados obtidos, pode-se afirmar que dentre esses fatores que poderiam exercer alguma influência e explicar a diferença térmica, o que apresentou a maior correlação foi o Sky View Factor (SVF), seguido da altitude. Os fatores radiação solar e orientação de vertente não apresentaram uma forte correlação.

The climate study in small cities gains relevance due to the environmental problems that also devastate these cities today. In this context, this study aims to understand the behavior of air temperature in the municipality of Viçosa-MG, Brazil, from a comparison between countryside and city in seasonal situations of summer and winter. For this, a monitoring network was elaborated with fourteen HOBO dataloggers, model U10-003, being eight in the rural area and six in the urban area, in order to search for a correlation of the thermal records with the following factors: altitude, solar radiation, slopes orientation and Sky View Factor. From the obtained results, it can be affirmed that among those factors that could exert some influence and explain the thermal difference, the one that presented the highest correlation was the Sky View Factor (SVF), followed by the altitude. The factors solar radiation and slope orientation didn’t present a strong correlation.

Resumo Este artigo investiga a influência de algumas características do entorno urbano sobre a temperatura do ar, considerando parâmetros urbanos como o coeficiente de ocupação do solo (CO), coeficiente de vegetação urbana (CVU), fator de visão de céu (FVC) e coeficiente de cobertura do solo (CCS). O espaço amostral utilizado é o campus da Universidade Federal de São Carlos, em São Carlos, SP, Brasil. O método emprega dataloggers para medições de temperatura do arem diferentes pontos de coleta, além da determinação de índices urbanísticos nesses pontos amostrais. Os dados térmicos e urbanísticos são relacionados entre si por desenvolvimento de modelos deredes neurais artificiais (RNA), considerando-se três raios de abrangência ao redor dos pontos amostrais: 25 m, 50 m e 100 m. Dentre os modelos de previsão desenvolvidos, o de melhor desempenho é incorporado a um sistema de informação geográfica (SIG), permitindo a simulação de dados para outros pontos do campus e viabilizando a criação de mapas térmicos mais detalhados. Os resultados demonstram que o CVU é o elemento mais significativo na determinação do padrão térmico do campus e que os modelos de RNA associados à plataforma SIG podem ser instrumentos úteis para o apoio às ações que visem a qualidade térmica do campus.

Abstract This paper investigates the influence of some characteristics of the urban environment on the air temperature by considering urban parameters such as occupancy coefficient (OC), urban vegetation coefficient (UVC), sky view factor (SVF) and cover coefficient (CC). The campus of the Federal University of São Carlos, in São Carlos, Brazil was used for spatial sampling. The method uses dataloggers for air temperature measurements in different collecting points, as well as the determination of urban indexes. The data of temperature and urban indexes are related to each other by the development of Artificial Neural Networks (ANN) models considering three radii around the sampling points: 25, 50 and 100 m. Among the prediction models developed, the one with the best performance is incorporated into a Geographical Information System (GIS), allowing data simulation of other points on the campus and leading to the creation of more detailed thermal maps. The results show that the UVC was the most significant element determining the thermal patterns in the campus. Furthermore, the ANN models associated with the GIS platform may be useful tools to support actions aiming at the thermal quality of the campus.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a exatidão do cálculo da obstrução do horizonte, a partir de um modelo digital de elevação (MDE), em diferentes situações topográficas. O material utilizado incluiu um MDE disponível para a região da Serra Gaúcha, RS, receptores GPS, câmera digital, lente grande‑angular e os programas Idrisi, Arcview/ArcGIS e Solar Analyst. Foram adquiridas fotografias hemisféricas, e coletadas as coordenadas de 16 locais na área de estudo. As coordenadas e o MDE foram utilizados para calcular a obstrução do horizonte com uso do algoritmo Solar Analyst. Foram comparadas a fração aberta do céu calculada e a obtida pelas fotografias hemisféricas. O coeficiente de determinação foi de 0,8428, tendo-se observado superestimativa média de 5,53% da fração aberta do céu. Os erros são atribuídos principalmente à obstrução pela vegetação, que não pode ser identificada pelo MDE. A obstrução do horizonte, causada pelo relevo na Serra Gaúcha, pode ser calculada satisfatoriamente pelo Solar Analyst, a partir de um MDE interpolado de cartas topográficas na escala 1:50.000.

The objective of this work was to evaluate the accuracy of the horizon obstruction calculation, from a digital elevation model (DEM), at different topographic situations. The material used included an available DEM for the Serra Gaúcha region, RS, Brazil, GPS receivers, a digital camera, wide angle lens, and Idrisi, Arcview/ArcGIS and Solar Analyst softwares. For 16 locations in the study area, hemispherical photographs were acquired and coordinates were collected. Coordinates and DEM were used to calculate the horizon obstruction using the Solar Analyst algorithm. The open sky fraction computed from the DEM and obtained by hemispherical photograph were compared. Determination coefficient was 0.8428, and an average overestimation of 5.53% of the open sky fraction was observed. Errors are mainly attributed to obstruction caused by vegetation, which cannot be identified by the DEM. The horizon obstruction caused by relief in Serra Gaúcha can be computed satisfactorily by the Solar Analyst, from a DEM interpolated from topographical charts at 1:50,000 scale.

O clima urbano é resultado das ações de diversas variáveis, entre elas o fator de visão do céu (FVC). O objetivo deste artigo é analisar o efeito diurno do FVC no microclima e nos níveis de conforto térmico em ruas de pedestre em Curitiba. Foram realizadas 13 medições, em 15 pontos com diferentes características urbanas, ao longo de quatro ruas de pedestres. Os resultados mostram baixa correlação entre o microclima e o FVC. Porém, foi possível verificar a relação existente entre a configuração urbana, a temperatura radiante média e a radiação solar. Além disso, é possível perceber a relação entre o FVC e os índices de conforto térmico PMV e PET. Para a situação de verão e em pontos com menor obstrução do céu, obteve-se maior desconforto para calor. No entanto, esses mesmos pontos podem apresentar melhor situação de conforto em dias com temperaturas mais baixas.

Urban climate is a result of several variables, including the sky view factor (SVF). The aim of this study is to investigate the diurnal influence of the sky view factor on the microclimate and on comfort levels, in pedestrian streets of Curitiba. Thirteen measurements were made at 15 locations with different urban settings on 4 pedestrian streets. The results show a weak correlation between SVF and microclimate. However, it was possible to verify the relationship between SVF, mean radiant temperature and solar radiation. In addition, the results show the relationship between SVF and the comfort indices PMV and PET. In summer conditions and with lower obstruction of the sky, there was more discomfort caused by heat. However, the same points may present a better comfort situation on days with lower temperatures.

A falta de ferramentas disponíveis para a tomada de decisões no planejamento urbano baseado nas interações entre clima e cidade é um desafio para o arquiteto e para o urbanista. Apesar da existência de alguns modelos destinados a esse fim, as limitações para sua aplicação dificultam ainda mais o quadro. Procurando gerar informações que colaborem com essa área, este artigo tem por objetivo avaliar o papel do fator de visão do céu na intensidade de ilhas de calor em um bairro residencial. Primeiro, foram feitas caracterizações da área de estudo e determinação da geometria urbana, utilizando-se como unidade geométrica o fator de visão do céu. Foram selecionados pontos de referência e realizadas medições de temperatura do ar em cânions urbanos. A partir de dados disponibilizados pela estação meteorológica localizada em área rural, foram feitas comparações entre os pontos e a área rural, gerando dados de intensidade das ilhas de calor. Através da identificação das tendências térmicas da área, os dados de máxima intensidade da ilha noturna em cada ponto serviram de base para a comparação com um modelo empírico. Propôs-se uma equação de correção, e dados reais de pesquisas anteriores foram comparados com dados simulados pela nova equação. Os resultados indicam que a temperatura urbana noturna varia de acordo com a faixa de fator de visão do céu considerada.

The lack of available tools to support planning decisions based on the interactions between climate and the city is a challenge for architects and urban planners. Although there are models designed for this specific purpose, the restrictions faced in their application further complicate the situation. This study aims contribute with additional information on the subject by focusing on the role played by the sky view factor in the urban heat island intensity. First, the residential neighbourhood taken as study area was characterized and its urban geometry determined. The geometric unit in this case was the sky view factor. Subsequently, reference points in urban canyons were selected and their air temperatures measured. The urban heat island intensity was identified by comparing temperatures measured by a rural meteorological station and those registered at the urban spots at the same time. Through the identification of the area's thermal trends, the data on the nocturnal urban islands' maximum intensity were compared with those obtained through an empirical model. A correction equation was suggested and real data from previous studies in the same area were compared with these adjusted results. The results indicate that the nocturnal urban temperature in this area varied according to the range of the sky view factors considered.

El objetivo del trabajo es evaluar cuantitativa y cualitativamente el comportamiento lumínico natural en espacios de la Vivienda Bioclimática Prototipo (VBP-1), diseñada para la ciudad de Maracaibo - Venezuela (10º40.5’ latitud norte). Se seleccionaron dos espacios con distintos sistemas de iluminación: elemento cenital, cerramientos de romanilla metálica y bloques de ventilación. Se realizaron mediciones de iluminancia horizontal interior, en diferentes puntos de los espacios utilizando una retícula; mediciones de reflectancia en superficies internas y de iluminancia horizontal exterior bajo condiciones de cielo cubierto; los parámetros evaluados fueron: Nivel lumínico, Factor de Luz Diurna y Factor de Uniformidad. La información fue analizada utilizando el programa estadístico SPSS-V12. En el análisis se observan dos zonas lumínicas: la primera cercana al elemento cenital (2100-4959 lux) y la segunda cercana al cerramiento de romanilla (40-460 lux) que representan 15% y 85% del área de piso respectivamente; los niveles lumínicos del área sala-comedor superan el mínimo requerido por las normas en ambas condiciones, en el área de cocina y consultorio no se alcanza el mínimo requerido. En el aspecto cualitativo se observa un alto contraste entre las zonas lumínicas. Se concluye que los espacios deberán ser acondicionados lumínicamente para el desarrollo de las actividades.

The aim of this paper is to evaluate the bioclimatic prototype house (VBP-1) in terms of daylighting, studying quantitative results as well as qualitative aspects. The VBP-1, was designed for Maracaibo city, Venezuela, which is 10°40.5’ north latitude. Two indoor spaces were selected for the experimental procedure, featuring daylighting strategies such as a zenithal element, metallic blinds panels and a perforated wall. A mesh was defined to measure indoor horizontal illumination. There were also carried out measurements of reflectance for internal surfaces and outside horizontal illumination under a covered sky condition. The evaluated parameters were: Luminic levels, Daylight Factor and Uniformity Factor. The results were analyzed with SPSS-V12, which allowed identifying two areas of light predominance: near the zenithal element (2100-4959 lux) and near metallic blind panels (40-60 lux). These results respectively represent 15% and 85% of floor area. Light levels observed in the living room were the minimum required by norms, while in other areas (kitchen and workshop) the minimum was not reached. From the qualitative point of view analyzed in this study, such as contrast sensation, it was predominantly high between the identified light areas. As a conclusion, indoor spaces should be improved from the daylighting point of view to allow comfort conditions for the development of human activities.