Avaliação dos Impactos da Urbanização no Escoamento do Ar e na Dispersão de Poluentes em São Paulo

Abstract

O crescimento urbano vertical tem provocado impactos significativos no microclima das cidades, especialmente na dinâmica de ventos e poluição ao nível dos pedestres. Neste contexto, a construção de edifícios altos pode aumentar a velocidade do vento e comprometer a dispersão de poluentes, representando um potencial risco à saúde pública. Visando compreender e mitigar esses efeitos, este estudo propõe uma análise detalhada do problema, utilizando a Dinâmica dos Fluidos Computacional (Computational Fluid Dynamics – CFD). A metodologia fundamenta-se em simulações computacionais realizadas no software STAR CCM+, com parâmetros rigorosamente ajustados para replicar condições urbanas reais. As configurações da simulação foram desenvolvidas a partir de uma extensa revisão de literatura científica, incorporando métodos avançados de modelagem, discretização da malha, análise de rugosidade da parede e modelagem do escoamento. A validação do modelo seguiu critérios estabelecidos pelo Instituto de Arquitetura do Japão (AIJ), garantindo robustez metodológica e confiabilidade dos resultados. O objetivo central desta pesquisa é desenvolver uma simulação computacional capaz de representar com precisão as condições urbanas brasileiras, oferecendo subsídios técnicos para estratégias de mitigação do fenômeno de ilhas de calor urbanas e seus impactos ambientais na saúde pública.

Urban vertical growth has caused significant impacts on the microclimate of cities, especially on wind dynamics and pollution at pedestrian level. In this context, the construction of tall buildings can increase wind speed and compromise pollutant dispersion, representing a potential risk to public health. Aiming to understand and mitigate these effects, this study proposes a detailed analysis of the problem, using Computational Fluid Dynamics (CFD). The methodology is based on computer simulations performed with STAR CCM+ software, with parameters rigorously adjusted to replicate real urban conditions. The simulation configurations were developed from an extensive review of scientific literature, incorporating advanced methods of modeling, mesh discretization, wall roughness analysis, and flow modeling. The model validation followed criteria established by the Architectural Institute of Japan (AIJ), ensuring methodological robustness and reliability of results. The central objective of this research is to develop a computational simulation capable of accurately representing Brazilian urban conditions, offering technical support for strategies to mitigate the urban heat island phenomenon and its environmental and public health impacts.