Simulation of the Influence of Vegetation on Thermal Comfort Conditions in the Surroundings of the Medical Emergency Unit in the Municipality of São José dos Quatro Marcos - MT
DOI:
https://doi.org/10.17921/1415-6938.2025v29n4p843-861Abstract
In order to contribute to the understanding of the dynamics of the urban microclimate, this work aimed to simulate microclimatic scenarios and develop chromatic maps around the medical emergency room in the city of São José dos Quatro Marcos, MT, aiming to reduce the thermal discomfort of users of the local health unit. Data on temperature and relative humidity were collected at six different points around the unit, between the spring (December/2023) and autumn (March/2024) seasons. ENVI-met Microclimate Simulation System Version 5 was used to simulate the microclimate before and after the insertion of vegetation in the locations, evaluating thermal comfort with the Predicted Mean Vote (PMV) index for different times (8 am, 2 pm and 8 pm) using the BIO-met module. The Mann-Whitney test was applied to compare the mean hourly air temperature and humidity levels between the seasons, revealing a statistically significant difference between the groups (W = 74, p<0.005 for temperature and W = 495.5, p<0.005 for humidity). The implementation of tree cover in the simulation resulted in a reduction in the temperature around the São José dos Quartro Marcos Medical Emergency Room; however, it proved to be inadequate in relation to the PMV thermal comfort index, not meeting its minimum requirements for the established comfort rate. This study provided a valuable basis for the development of urban planning strategies aimed at optimizing thermal comfort.
Keywords: Thermal Discomfort. Urban Microclimate. Air Temperature. Relative Humidity. Predicted Mean Vote.
Downloads
References
ABREU, S. Planejamento Governamental: a SUDECO no Espaço Mato-grossense. Contexto, Propósitos e Contradições. 2023. 328f. Tese (Doutorado em Geografia) - . Universidade de São Paulo. São Paulo, 2023.
ALVARES, C.A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorol. Zeits., v.22, n.6, p.711-728, 2013. doi: https://doi.org/ 10.1127/0941-2948/2013/0507.
EMBRAPA. Arborização urbana e produção de mudas de essências florestais nativas em Corumbá, MS. Corumbá: Embrapa Pantanal, 2002.
EMBRAPA. Estudos climáticos recentes. Brasília: Embrapa, 2023.
FANGER, P.O. Thermal Comfort. Analysis and applications in environmental engineering. Copenhagen: Danish Technical Press, 1970.
FEITOSA, R.C. et al. Wind and greenery effects in attenuating heat stress: a case study. J. Cleaner Produc., v.291 n.6, p.1- 27, 2021. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.125919.
FERREIRA, B.C.; ESTEVAM, A.L.D.; MAIA, D.C. Clima Urbano, ilhas de calor e conforto térmico nos bairros do Cabula e Pernambués no Centro Urbano de Salvador (BA). Rev. Bras. Geog. Fís., v.15, n.6, p.2768-2780, 2022. doi: https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.6.p2768-2780.
FERREIRA, T.X.L. et al. O desempenho ambiental de coberturas verdes no contexto climático de Lisboa. Caso: Parque das Nações. In: CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO PARA O PLANEAMENTO URBANO, REGIONAL, INTEGRADO E SUSTENTÁVEL, 8., 2018, Coimbra. Anais. Coimbra: Pluris, 2018.
GOULART, S.V.G.; LAMBERTS, R. Dados climáticos para projeto e avaliação energética de edificações para 14 cidades brasileiras. In: CONFERÊNCIA EM CLIMA E APLICAÇÕES, 2000, Bragança. Clima e Aplicações, 2000.
HILLESHEIM, A.C. Proposta de adequação ao conforto térmico do usuário do Parque das Águas em Cuiabá-MT com o acréscimo de vegetação. Cuiabá: UNIC, 2021.
HOPPE, P. Different aspects of assessing indoor and outdoor thermal comfort. Energy and Buildings, v. 34, n. 6, p. 661-665, 2002. doi: https://doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00017-8.
IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Brasileiro de 2022. Rio de Janeiro: IBGE, 2022.
JOAQUIM, T.D.O. et al. Thermo-hygrometric modeling using ENVI-met® software to an urban park in Cuiabá – Brazil. Ciênc. Nat., v.40, e.37, 2018. doi: https://doi.org/10.5902/2179460X29510.
KONGKOON, T.et al. Eco-Efficiency of Green Infrastructure on Thermal Comfort of Outdoor Space Design. Sustainab. Magazine, v.15, n.3, 2023. doi: http://doi.org/10.3390/su15032566.
LIU, Z. et al. Heat mitigation benefits of urban green and blue infrastructures: a systematic review of modeling techniques, validation and scenario simulation in ENVI-met V4. Buil. Environ., v.291 n.06, p.107939-107921, 2021. doi: http://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.107939.
MACIEL, C.R.; NOGUEIRA, M.C.J.A.; SANTOS, F.M.M. Condições microclimáticas de espaços abertos: simulação de estratégias por meio do software ENVI-MET. Cuiabá: UFMT, 2014.
MONTEIRO, C.A.F. Conforto térmico urbano: a vegetação e sua importância na redução do estresse térmico. Amb. Soc., v.13, n.1, p.173-189, 2010.
MORAKINYO, T.E.; LAM, Y.F. Simulation study on the impact of tree-configuration, planting pattern and wind condition on street-canyon's micro-climate and thermal comfort. Buil. Environ., v.103, p.262-275, 2016. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.04.025.
NOVAIS, J.W.Z. et al. A melhoria climática e conforto térmico proporcionado pela arborização em uma escola estadual em Várzea Grande–MT. Rev Soc. Bras. Arboriz. Urb. v.12, n.3, p.1-14, 2017. doi: https://doi.org/10.5380/revsbau.v12i3.63546.
NOVAIS, J.W.Z. et al. Simulação por ENVI-met das Condições Higrotérmicas da Universidade de Cuiabá, Campus Barão. Rev. Ens. Educ. Ciênc. Hum., v.21, n.2, p.200-205, 2020. doi: http://orcid.org/0000-0002-6598-3138.
OKE, T. R. Boundary Layer Climates. 2nd ed. London: Psychology Press 1987.
OKE, T.R. Towards better scientific communication in urban climate. Theat. Appl. Climatol., v.84, n.1-3, p.179-190, 2005. doi: https://doi.org/10.1007/s00704-005-0153-0.
ONU - Organização das Nações Unidas. Mudança do clima 2023. Geneva: ONU, 2023.
POMPEI, L. et al. Design of three outdoor combined thermal comfort prediction models based on urban and environmental parameters. Energy and Buildings, v. 306, n. 1, p. 113946, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.113946.
PREFEITURA MUNICIPAL DE SÃO JOSÉ DOS QUATRO MARCOS. Secretaria de Saúde. Disponível em: https://saojosedosquatromarcos.mt.gov.br/info/secretaria-de-saude. Acesso em: 13 jul. 2025
RABELLO, R. J. M. Espécies nativas adequadas à arborização de uma cidade no ecótono Cerrado-Pantanal: seleção baseada em atributos morfológicos e serviços ecossistêmicos. 2023. Dissertação (Mestrado em Recursos Naturais), Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, 2023.
RIBEIRO, K.F. A. Análise do índice UTCI em diferentes tipos de cobertura na cidade de Cuiabá, Mato Grosso. Rev. Bras. Climatol., v.28, n.3, p.1-29, 2021.
SILVA, B.A. et al. O impacto da distribuição de vegetação no microclima de ambientes urbanos. In: LATIN AMERICAN AND EUROPEAN CONFERENCE ON SUSTAINABLE BUILDINGS AND COMMUNITIES, 1., 2015, Guimarães. Proceedings of EURO ELECS. (Portugal) Guimarães, 2015.
SORANO, E. C. Ergonomia de quadras urbanas: condição térmica do pedestre. Versão digital. Bauru: UNESP, 2009.
SOUZA, N.S. Análise da relação da radiação solar na formação de ilhas de calor em diferentes configurações urbanas em Cuiabá - MT. 2016. 73p. Dissertação (Mestrado em Física Ambiental), Universidade Federal do Mato Grosso, Cuiabá, 2016.
SOUZA, R.D. et al. Urban microclimate in vegetated and non-vegetated areas in rainy and sunny conditions. RAEGA, v.47, n.1, p.136-149, 2020. doi: https://doi.org/10.5380/raega.v47i1.68927.
ZHANG, L.; ZHAM, Q.; LAN, Y. Effects of the tree distribution and species on outdoor environment conditions in a hot summer and cold winter zone: A case study in Wuhan residential quarters. Buil Environ., v.130 n.1 p,27-39. 2018. doi: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.12.014.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Dhiego Donizethe Ferreira Gumieri, Celso De Arruda Souza, Andressa Ricci Biz Messias, Osvaldo Borges Pinto Junior
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
