Abstract Medium-sized cities are defined as having between 100 and 500 thousand inhabitants, not being part of metropolitan regions, and presenting a relative degree of progress in their economy and infrastructure. These urban spaces are the fastest growing in Brazil, which are configured as dense occupied areas, with a high variability of environments and with the diversified climatic pattern. Thus, it is proposed in this research the application of a study methodology with the use of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) in Local Climate Zones - ZCLs (Local Climates Zones - LCZs) in Franca - São Paulo, Brazil, to identify to occurrences of Urban Heat Islands (ICUs) in areas with different morphological configurations and at different heights. The variation of the ICUs was correlated with the variation of the Sky Vision Factor (FVC) at the pedestrian level, at 30, 60 and 75 meters in height. The results indicate the significant formation of ICUs, not only at the pedestrian level but also just above 60 meters in height, especially in winter. The fact indicates the need to know in detail the behavior of ICUs vertically in medium-sized cities.

Resumo As cidades médias são definidas por possuírem entre 100 e 500 mil habitantes, não fazerem parte de regiões metropolitanas e apresentarem um relativo grau de avanço em sua economia e infraestrutura. Estes espaços urbanos são os que mais crescem no Brasil, os quais se configuram como densas áreas ocupadas, com uma alta variabilidade de ambientes e com diversificado padrão climático. Assim, propõe-se nesta pesquisa a aplicação de uma metodologia de estudo com o uso de VANTs (Veículos Aéreos Não Tripulados) em Zonas Climáticas Locais - ZCLs (Local Climates Zones - LCZs) em Franca - São Paulo, Brasil, para identificar as ocorrências das Ilhas de Calor Urbano (ICUs) em áreas com configurações morfológicas distintas e em diferentes alturas. A variação das ICUs foi correlacionada com a variação do Fator de Visão do Céu (FVC) a nível do pedestre, a 30, 60 e 75 metros de altura. Os resultados indicam a formação significativa de ICUs, não só a nível do pedestre, mas também pouco acima de 60 metros de altura, sobretudo no inverno. Os resultados indicam para a necessidade de se conhecer mais detalhadamente o comportamento das ICUs verticalmente em cidades médias.

Resumo A técnica de resfriamento evaporativo direto (RED) tem sido aplicada como alternativa ao condicionamento de ar por compressão para ambientes internos. O processo de RED consiste na redução da temperatura do ar pela evaporação da água. O objetivo deste estudo foi identificar o comportamento da temperatura, da umidade do ar e do consumo de água em uma célula-teste com uso de um equipamento eletromecânico de RED e comparar com as variações em uma célula de controle, sem qualquer sistema ativo de resfriamento. O consumo de água foi aferido de acordo com determinadas faixas de temperatura e umidade do ar externo. Os resultados mostraram que o período mais quente e mais seco do ar externo coincide com o momento em que o resfriador evaporativo atinge o ápice de seu desempenho, registrando 6,69 ºC de diferença entre as temperaturas interna e externa. No entanto, em períodos de clima quente e úmido, a diferença foi de apenas 1,74 ºC. O consumo máximo de água registrado ao longo do experimento foi de 3,35 l/h, considerando a temperatura do ar externo na faixa de 30ºC e a umidade relativa do ar a 60%. O estudo experimental fornece informações cruciais para a melhor adaptação do RED às edificações.

Abstract The technique of direct evaporative cooling (DEC) has been applied as an alternative to air conditioning by compression for indoor environments. The DEC process consists of reducing air temperature by evaporating water. The aim of this study was to identify the behavior of temperature, air humidity and water consumption in a test cell using a DEC electromechanical equipment and to compare it with variations in a control test cell, without any active cooling system. Water consumption was measured according to certain temperature and humidity ranges of outside air. The results showed that the warmest and driest period of the external air coincides with the moment when the evaporative cooler reaches the peak of its performance, registering 6.69 ºC of difference between the internal and external temperatures. However, in periods of warm and humid weather, the difference was only 1.74 ºC. The maximum water consumption recorded during the experiment was 3.35 l / h, considering the temperature of the outside air in the range of 30ºC and the relative humidity at 60%. The experimental study provides crucial information for the best adaptation of DEC to buildings.

Resumo O objetivo desta pesquisa é detectar os efeitos do resfriamento da evaporação do corpo de água em diferentes Zonas Climáticas Locais (LCZs) em uma área tropical. Foi registrada a ação da umidade sobre o ambiente urbano causada pela evaporação de um lago urbano de acordo com os ventos regionais típicos. O método foi desenvolvido com base em três etapas: a caracterização física das condições da LCZ, a definição dos procedimentos de coleta de dados com a análise do mesoclima; e a interpretação dos dados, mapeando as variáveis medidas localmente. O estudo incluiu também uma campanha de coleta de dados do microclima destinada a avaliar mais especificamente o comportamento típico da temperatura do ar e da umidade absoluta em áreas próximas ao corpo d'água e em ambientes do centro urbano de São José do Rio Preto, Brasil. A faixa de temperatura do ar em áreas próximas à superfície da água apresentou valores inferiores às áreas mais densamente construídas, atingindo diferenças próximas a 4 °C, e à medida que o ambiente se torna mais seco e impermeável, a temperatura do ar tendeu a ser maior. Este fato evidencia a necessidade de serem delineadas estratégias de ocupação urbana para melhoria da qualidade térmica do ambiente construído, principalmente em cidades localizadas em regiões com clima tropical de altitude.

Abstract The aim of this research is to detect the cooling effects of water body evaporation in different Local Climate Zones (LCZs) in a tropical area. We attempted to register the humidity action over the urban environment caused by the evaporation of an urban lake according to the typical regional winds. The method was developed on the basis of three steps: the physical characterization of the LCZ conditions, the definition of data collection procedures with the mesoclimate analysis; and the interpretation of data by mapping the local measured variables. The study also included a microclimate data collection campaign aimed to evaluate more specifically the typical behaviour of the air temperature and absolute humidity in areas near the water body and in environments of the urban centre of São Jose do Rio Preto in Brazil. The air temperature range in areas near the water surface presented values lower than the denser areas, reaching differences close to 4 °C, and as the environment becomes drier and impermeable, the air temperature tended to be higher. This fact highlights the need to being outlined urban occupation strategies for improving the thermal quality of the built environment, mainly in cities located in regions with a predominantly high altitude tropical climate.

Este estudo tem por objetivo verificar a distribuição de umidade absoluta e da temperatura do ar intraurbano, associando-as à presença de um corpo d'água na área urbana de São José do Rio Preto, SP. A combinação do conteúdo de água no ar fornecido por corpos d'água com o potencial eólico pode favorecer significativamente as condições microclimáticas de uma área urbana, levando a um ambiente térmico mais ameno. Nove pontos de coleta de dados foram selecionados na malha urbana para detectar diferenças de temperatura e umidade absoluta do ar. Quatro pontos detalham os fenômenos físicos associados às trocas de calor intraurbanas sob a influência da distribuição da umidade absoluta. Foi detectado que o ponto de coleta à margem da represa municipal permaneceu aproximadamente 2 ºC abaixo do ponto situado na zona residencial mais impermeabilizada e 7 g/m³ mais úmido. A alta variação dos valores de umidade absoluta detectada neste estudo corrobora a necessidade de criação de estratégias para a redução da evaporação e melhoria da distribuição da quantidade de água no ar pelos espaços intraurbanos em épocas quentes e secas em cidades situadas em áreas continentais.

This study aims to verify the distribution of absolute humidity and variation of air temperature in the urban canopy layer, linking them to the presence of a water body in the town of São José do Rio Preto, SP. The combination of the moisture content in the air provided by a water body and the blowing potential of the wind may strongly affect the microclimate conditions of an urban area, leading to a milder thermal environment. Nine data collection points were distributed throughout the urban fabric in order to detect differences in air temperature and absolute air humidity. Four of them were chosen to detail the physical phenomenon associated to the heat exchange in the urban canopy layer according to the absolute humidity distribution. The point located close to the banks of the reservoir maintained an average temperature 2ºC lower than the point located on a paved area, and its was 7 g/m³ more humid. The high rates of variation of absolute humidity detected in this study justify the need to create strategies to reduce evaporation and to improve absolute humidity distribution throughout the urban canopy layer in dry and warm periods in urban areas situated on continental regions.