Nome do Projeto
Cultivo de Alimentos em Substratos Edificados
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
30/04/2020 - 30/04/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Sociais Aplicadas
Resumo
Esta pesquisa trabalha sob a possibilidade das cidades se tornarem “verdes” e as oportunidades da agricultura urbana para alimentar uma população crescente que não trabalha em terra. Por meio de atuações de naturação urbana, entendida como o conjunto de práticas para a produção de alimentos e plantas ornamentais na cidade construída e seus ambientes edificados, serão elencadas alternativas para a recuperação dos espaços construídos e aumento da qualidade de vida das populações, criando melhorias da paisagem urbana, sempre com base em critérios de sustentabilidade que favoreçam o desenvolvimento das comunidades. Sendo assim, essa pesquisa tem como principal problema, encontrar alternativas de produção de alimentos sobre substratos edificados, procurando entender como a condição de superfície vegetada afeta o microclima urbano e o microclima no interior das edificações, em diferentes regiões brasileiras. As perguntas de pesquisa que norteiam este trabalho são as seguintes: - Quais os substratos e as espécies vegetais indicadas para cultivos alimentares sobre superfícies edificadas? - Quais as condições de manejo necessárias a produção de alimentos sobre os substratos edificados? - Quais os efeitos da naturação urbana no desempenho térmico de espaços abertos e fechados em diferentes contextos climáticos Brasileiros? A pesquisa será desenvolvida em três etapas. Na primeira, será desenvolvido um estudo exploratório a cerca das possibilidades de naturação urbana observando as diferentes combinações de substratos e vegetações, verificando as potencialidades das possíveis configurações para os distintos climas brasileiros. A escolha das vegetações estará pautada nas possibilidades do cultivo para a geração de alimentos. Na segunda etapa será simulado o efeito das diferentes configurações de coberturas vegetadas no contexto do microclima externo. Na terceira etapa da pesquisa será simulada a interferência das diferentes possibilidades de cobertura vegetada no microclima interno das edificações.

Objetivo Geral

Esse projeto busca incrementar parcerias internacionais em torno a esse tema (Universidade Politécnica de Madrid na Espanha, e Universidade de Lund, na Suécia), criando banco de dados relativos ao estado atual da arte na esfera internacional, e produzindo guias de cultivo sobre áreas edificadas, que atendam a diferentes regiões climáticas, apontando potencialidades e fragilidades das soluções investigadas.

Justificativa

Sob a ótica da Arquitetura, dentre as muitas estratégias possíveis para a adoção de práticas sustentáveis,
a naturação urbana apresenta-se como um importante alternativa. Rudolf (1992), definiu a naturação
urbana como o tratamento vegetativo de superfícies construídas, mediante o uso de plantas adaptadas às
condições bioclimáticas locais (Neila, Bedoya, & Britto, 1999; Urbano & Briz, 2004). A vegetação é um
elemento de extrema importância na regulação e equilíbrio de condições climáticas extremas e influi no
conforto térmico e no consumo energético quando assume funções de controle da radiação solar direta,
umidade e movimento de ar (Tabares-Velasco, Zhao, Peterson, Srebric, & Berghage, 2012; Gross, 2012;
FAO, 2010; Alonso et al., 2009; Castañeda-Nolasco & Vecchia, 2007; Rudolf, 1992, Steiner, 2013, Köhler,
2003, Refahi et al., 2015 e Boafo et al., 2017). A esse papel de controle climático, pode ser adicionada a
possibilidade de cultivo de alimentos. O plantio de hortaliças, condimentos e ervas medicinais vem
ganhando os espaços urbanos das cidades brasileiras. A tendência, que também tem adeptos em
metrópoles internacionais, algumas vezes é consequência do pouco tempo disponível para o lazer. O
cultivo de especiarias em casa e/ou no meio urbano passa a ser uma das poucas formas de contato com
os elementos da natureza, caracterizado como Paisagismo Produtivo (Ottele, Perini, Fraaij, Haas, &
Raiteri, 2011; FAO, 2010; Alonso et al., 2009; Klemesu, 2000). Sendo assim, a naturação urbana pode gerar
espaços naturais dentro dos centros urbanos, promovendo o conforto térmico em duas escalas: a urbana
e a da edificação. Por outro lado, a adição de vegetação para consumo alimentar a superfícies edificadas
pressupõe um esforço multidisciplinar, no sentido de responder tecnicamente às escolhas por substratos
de cultivo adequados, espécies adaptadas aos diferentes climas e consequentemente, por uma física construtiva que sirva de suporte à produção alimentar.

Metodologia

A pesquisa será desenvolvida em três etapas. Na primeira, será desenvolvido um estudo exploratório a cerca das possibilidades de naturação urbana observando as diferentes combinações de substratos e vegetações, verificando as potencialidades das possíveis configurações para os distintos climas brasileiros. A escolha das vegetações estará pautada nas possibilidades do cultivo para a geração de alimentos. Nesta primeira etapa da pesquisa, um dos produtos a serem desenvolvidos é um guia de naturação urbana com diferentes espécies vegetais. O produto desta etapa da pesquisa será a base para o desenvolvimentos das etapas 02 e 03, ou seja, os cenários a serem simulados nas coberturas vegetadas serão referenciados às espécies vegetais catalogadas. Na segunda e terceira etapas será utilizada a estratégia da simulação computacional com vistas a observar os efeitos da naturação no clima urbano e posteriormente, no microclima da edificação. Na segunda etapa, a partir de diferentes possibilidades de configuração dos substratos edificados, serão simulados distintos cenários utilizando software o ENVI-Met 4.0, por intermédio do qual será possível analisar os efeitos da naturação urbana no nível de conforto térmico dos usuários no nível dos pedestres. Serão utilizados os resultados da pesquisa desenvolvida no PROGRAU por intermédio da qual já foram aplicados 900 questionários com vistas a definir a zona de conforto térmico para o clima de Pelotas, RS. O índice térmico utilizado no trabalho será o PET, definido como a temperatura fisiológica equivalente, caracterizada como uma medida em que o bioclima real é transferido para um ambiente interno fictício equivalente, onde o mesmo estresse térmico pode ser esperado (MAYER; HÖPPE, 1987). Ou seja, PET é definida como a temperatura do ar em que, em um cenário típico interno – sem vento e radiação solar – a quantidade de calor do corpo humano é balanceado de forma que, sob condições externas complexas, a temperatura da pele e do corpo seja a mesma. Assim sendo, a PET permite que um leigo compare os efeitos das condições térmicas externas com a sua experiência em ambientes internos (HÖPPE, 1999). A partir da simulação dos diferentes cenários, como também da observação dos resultados, será possível verificar o impacto dos diferentes cenários no contexto do microclima urbano, com ênfase no conforto térmico dos usuários.
Na terceira etapa da pesquisa, a partir do uso do software Energy Plus será possível observar o impacto da naturação urbana no contexto microclimáticas das edificações, observando os resultados da etapa 2, ou seja, utilizando os dados do microclima gerado a partir da naturação urbana. Nesta etapa será utilizada a Couple Simulation, processo por intermédio do qual os dados do contexto climático externo são gerados a partir dos resultados das simulações da etapa 02. A variável utilizada para a análise do nível de conforto térmico dos espaços internos será o índice de conforto adaptativo da ASHRAE 55 (2010), por intermédio do qual observando a possibilidade de adaptação do usuário ao contexto climático operando janelas, defini-se a neutralidade térmica, como também a zona de conforto térmico contemplando 80% e/ou 90% de satisfação dos usuários com o ambiente térmico.

Indicadores, Metas e Resultados

No âmbito do projeto de Cooperação, observando os Impactos Esperados presentes no Plano de Trabalho, destacam-se:
“a) Consolidação da UFPel como referência internacional no âmbito da maturação urbana em substratos edificados”- O Intercâmbio acadêmico com a Universidade do Estado Arizona possibilitou o início de uma parceria promissora que possibilitará que o Grupo de trabalho da Pesquisa Cultivo de Alimentos em Substratos Edificados além do repertório obtido no processo de transferência tecnológica, possa também desenvolver futuros trabalho na área das coberturas vegetadas .conjuntamente com uma das principais referências no cenário internacional a cerca da Simulação Termodinâmica. Um aspecto que merece destaque é que o Guia Cultivo de Alimentos em Substratos Edificados contando já com 75 páginas será uma importante referência nacional no âmbito da naturação urbana impactando desde o leitor não especializado que almeja plantar alimentos em uma cobertura plana, até o pesquisador que busca dados de simulação de espécies vegetais para análise do desempenho de coberturas vegetadas com as espécies presentes no Guia.
“b) Publicação de 4 artigos em periódicos internacionais com Qualis A1” – nesta etapa inicial da pesquisa, observando o levantamento dos dados das espécies para Simulação termodinâmica, foi submetido para o periódico Journal of Civil Enginerring and Architecture, que tem indicação de Qualis A3 na nova Classificação a entrar em vigor em dezembro de 2019. Neste primeiro ano, um segundo artigo está em desenvolvimento e será encaminhado para o periódico Energy and Buildings, com Qualis A1.
“c) Tese de Doutorado junto ao Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Produção Agrícola Familiar com vistas à apoiar a construção de um guia de cultivo alimentar” – A pesquisadora M.Sc. Viviane Ritter sob orientação da prof. Roberta Peil foi aprovada no processo de seleção do Programa de Pós-graduação em Sistemas de Produção Agrícola Familiar – SPAF, iniciando na turma de 2020.
“d) Difundir e incentivar o uso de plataformas de código aberto como processo de desenvolvimento e registro de investigações acadêmicas” – Neste primeiro ano foi desenvolvido o site do Projeto - . https://wp.ufpel.edu.br/cultivo/, no qual estão sendo registradas as reuniões do Grupo de Pesquisa, a estrutura do Guia de Cultivo de Alimentos em Substratos Edificados e estão sendo colocados também os primeiros produtos da pesquisa.
“e) Consolidar uma rede internacional de pesquisa”- neste primeiro ano de pesquisa, por intermédio da Missão para a Universidade do Estado do Arizona, e da aproximação do Grupo de pesquisa liderado pelo professor David Sailor, a rede de pesquisa de um importante passo para a consolidação.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CELINA MARIA BRITTO CORREA4
DANIELA HÖHN
EDUARDO GRALA DA CUNHA4
FABIO KELLERMANN SCHRAMM2
HELAYNE APARECIDA MAIEVES2
JULIA MARIA NEUTZLING SCHULZ
KELLY FAGONDES AIRES
MARIA AUGUSTA GUISSO GONZAGA
MARIANA ESTIMA SILVA
ROBERTA MARINS NOGUEIRA PEIL2
RODRIGO KARINI LEITZKE
VITÓRIA DE SENA FERREIRA
VIVIANE MULECH RITTER

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 112.332,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
Passagens e despesas com locomoçãoR$ 23.546,02
Despesas com diáriasR$ 78.877,03
Material de laboratórioR$ 2.000,00
Material de manutenção de máquinas e equipamentosR$ 7.908,95

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