Uso de pigmentos de óxidos de metais mistos na pavimentação para a mitigação da ilha de calor urbana

Abstract

A concentração de pessoas em grandes metrópoles e o consequente revestimento do terreno natural por materiais artificiais tem levado ao aparecimento de um fenômeno denominado de Ilha de Calor Urbana, caracterizado pelo incremento das temperaturas urbanas em comparação com as áreas rurais. Uma das melhores opções para combater este fenômeno consiste em incrementar a refletância solar dos materiais utilizados nos revestimentos urbanos. No entanto na área da pavimentação esta tecnologia ainda é incipiente. O presente trabalho tem como objetivo a avaliação do uso de pigmentos de óxidos metálicos mistos (com alta refletância infravermelha) em misturas asfálticas quanto à sua capacidade de mitigar a Ilha de Calor Urbana. Adicionalmente às misturas asfálticas foram estudados outros materiais (concreto Portland e pedra petit pavê) utilizados cotidianamente na pavimentação de ruas, calçadas, estacionamentos e pátios. Ensaios em laboratório e campo foram realizados para identificar os materiais com melhor desempenho quanto à refletância solar e menor absorção de radiação solar. Os ensaios de refletância solar mostraram que as misturas asfálticas coloridas se destacaram frente às misturas asfálticas sem adições. Os ensaios de temperatura em campo mostraram que as misturas asfálticas coloridas atingem temperaturas até 3,7 °C menores do que as misturas sem pigmentos. A influência da adição de pigmentos nas características mecânicas das misturas asfálticas foi avaliada mediante ensaios de resistência à tração, módulo resiliente, Cântabro e deformação permanente. Os resultados mostraram que a adição de pigmentos permite incrementar a vida útil das misturas. Para avaliar a influência do uso de revestimentos mais refletivos em um ambiente real, foi realizada a simulação de um micro clima urbano com o software Envi-met. Os resultados mostraram que a temperatura superficial dos revestimentos diminui em até 1,5 °C quando se utilizam superfícies mais refletivas ao invés da mistura asfáltica convencional ou das superfícies envelhecidas encontradas no local. As simulações mostraram, que a diminuição de temperatura promovida pelo uso de revestimentos mais refletivos afeta a sensação térmica do espaço externo e pode afetar, também, a sensação do espaço interno das edificações próximas ao local simulado.<br>

Abstract: The concentration of people in cities and the consequent coating by artificial materials has led to the emergence of a phenomenon called Urban Heat Island, characterized by increased urban temperatures compared with rural areas. One of the best options to combat this phenomenon is to increase the solar reflectance of the materials used inurban coatings. This study evaluate the use of pigments mixed metal oxides (with high infrared reflectance) in asphalt mixtures for their ability to mitigate the Urban Heat Island. In addition to asphalt mixtures, other materials (Portland concrete and stone petit pavé) routinely used in paving streets, sidewalks, parking lots and courtyards were studied. Tests in laboratory and field experiments were conducted to identify materials with best performance for solar reflectance and lower absorption of solar radiation. The solar reflectance tests showed that the colored asphalt mixtures are better than asphalt mixtures without additions. The temperature field tests showed that the colored asphalt mixtures reach temperatures up to 3.7 ° C lower than the mixes without pigments. The influence of the addition of pigments on mechanical characteristics of asphalt mixtures was evaluated by testing the tensile strength, resilient modulus, Cantabrian and permanent deformation. The results showed that the addition of pigments allows increasing the useful life of the mixtures.To evaluate the influence of using more reflective coatings in a real environment, the simulation of an urban micro climate with the Envi-met software was performed. The results showed that the surface temperature of the coating decreases by 1.5 ° C when using more reflective surfaces rather than the conventional asphalt mixture or aged surfaces found on the place. The simulations showed that the decrease in temperature promoted by the use of more reflective coatings affects the thermal sensation from outer space and can also affect the feel of the internal space of the building next to the simulated place.