Estudo do efeito das árvores nas cidades: a redução de energia no arrefecimento e desumidificação do interior das casas

Um estudo científico, publicado este ano, revela como as caraterísticas das árvores, a envolvente urbana e o clima local estão interligados para criar efeitos de arrefecimento.

Cidade
A sombra das árvores é o fator dominante que leva à redução da energia dos ares condicionados em todos os climas urbanos.

Neste estudo é quantificada a forma como as árvores urbanas influenciam o consumo de energia do ar condicionado, no verão, em diferentes climas.

Utilização das árvores para descida da temperatura urbana

As cidades são grandes consumidoras de energia e emissoras de gases com efeito de estufa e, ao mesmo tempo, estão a registar temperaturas mais elevadas devido ao fenómeno das ilhas de calor urbanas.

O consumo de energia nas cidades depende do clima e, em condições quentes, está a aumentar com o aumento das temperaturas, devido à maior utilização e procura de energia de aparelhos de refrigeração, como o ar condicionado.

Verifica-se que as alterações climáticas e as ilhas de calor urbanas aumentam a procura de energia para arrefecimento de espaços.

Embora o ar seja arrefecido durante o funcionamento do ar condicionado, deve também ser desumidificado em certos climas para o manter num limiar de humidade interior aceitável, uma vez que a humidade excessiva pode causar o crescimento de bolores e problemas de saúde.

Ar condicionado
A procura do ar condicionado pode não ser somente para redução da temperatura, mas também para a desumidificação das casas.

Essa desumidificação pode contribuir para uma parte substancial da procura de energia para ar condicionados em cidades quentes e húmidas e, em condições climáticas futuras, as necessidades de desumidificação mais elevadas podem tornar-se um dos principais motores do aumento da procura de energia para ar condicionado em regiões quentes e húmidas.

Uma estratégia de mitigação do calor urbano, frequentemente proposta e atrativa, é o aumento da cobertura verde urbana devido aos seus múltiplos serviços ecossistémicos, tais como a redução da temperatura e a redução de energia nos edifícios.

A vegetação nas cidades pode reduzir as temperaturas do ar e da superfície, mas também pode alterar a humidade do ar através do processo de evapotranspiração, que pode neutralizar parcialmente o efeito de arrefecimento da vegetação quando avaliado em termos de índices de stress térmico humano.

Utilização de um modelo eco hidrológico em diferentes locais

A plantação de árvores nas cidades vai reduzir o gasto de energia dos ares condicionados no interior das casas.

No entanto, este estudo, publicado no “Journal of Advances in Modeling Earth Systems”, concluiu que a plantação de árvores para baixar as temperaturas em ambientes urbanos tem um impacto diferente na procura de energia para ar condicionado, dependendo da humidade da cidade.

Há que ter em conta que a vegetação urbana leva a um aumento da humidade com potenciais efeitos negativos nas cargas de desumidificação do ar condicionado.

Neste estudo foi incluído um modelo de energia de edifícios no modelo eco-hidrológico urbano, designado Urban Tethys-Chloris (UT&C-BEM), para quantificar os efeitos de redução da energia dos ares condicionados devido às árvores, em sete cidades quentes com humidade variável.

Foi realizada uma experiência numérica simulando várias densidades urbanas e cenários de cobertura arbórea nas cidades-clima de Riade, Phoenix, Dubai, Nova Deli, Singapura, Lagos e Tóquio.

Árvores nas cidades
As cidades com árvores são mais indicadas para uma poupança de energia do ar condicionado no interior das casas.

Foi ainda quantificada a contribuição relativa da sombra das árvores, da redução da temperatura do ar e do aumento da humidade na redução da energia do ar condicionado.

Os autores do estudo verificaram que as árvores bem regadas proporcionam a maior redução média de energia dos ares condicionados no verão, de -17%, no clima quente e seco (Riade, Phoenix), mas as cidades quentes e húmidas também apresentam uma redução média da energia do ar condicionado no verão, mas mais baixa, entre -6% e -9%.

No entanto, o aumento da humidade está a afetar as cargas de desumidificação do ar condicionado, especialmente sob taxas de ventilação mais elevadas em climas húmidos, mas ficou demonstrado que nestas cidades, a redução da energia do ar condicionado é mais eficiente com uma cobertura arbórea até 40%.

O sombreamento das árvores foi o fator dominante na redução do consumo de energia do ar condicionado em todos os climas urbanos analisados, de quente-seco a quente-húmido.

De referir que o aumento da humidade contraria parcialmente o efeito de sombreamento em climas quentes e húmidos com elevadas taxas de ventilação de ar fresco.

As conclusões do estudo servem para definir estratégias de planeamento urbano para maximizar a redução da procura de energia do ar condicionado utilizando árvores urbanas.

Referência da notícia:

“Modeling the Effect of Trees on Energy Demand for Indoor Cooling and Dehumidification Across Cities and Climates”, Journal of Advances in Modeling Earth Systems, Naika Meili et al., Published: 05 March 2025.