Medição de dados microclimáticos em praças de Juiz de Fora (MG).

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MEDIÇÃO DE DADOS MICROCLIMÁTICOS EM PRAÇAS DE
JUIZ DE FORA – MG
Júlia Lima Adário
Renata Magalhães Machado
Virgínia Campos Grossi
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RESUMO
O texto relata o processo e os resultados da pesquisa proposta para a disciplina
Projetos e Seminários do curso de Arquitetura e Urbanismo do Centro de Ensino
Superior de Juiz de Fora. Entendendo a praça como espaço potencial para as
dinâmicas urbanas, o recorte proposto para o tema resulta do interesse em
compreender o microclima estabelecido nestes locais. O objetivo principal é gerar
dados térmicos das superfícies de piso que permitam elaborar uma reflexão a respeito
do microclima resultante das praças na malha urbana.
A metodologia partiu do
pressuposto de que as características urbanísticas e o caráter histórico da Praça da
Estação corroboraram para a escolha deste espaço como objeto de estudo. A fim de
estabelecer comparativos, definiu-se a Praça de São Mateus como objeto de interesse
em razão da similaridade de elementos urbanos. Os dados foram colhidos in loco com
instrumentos de medição térmica e luminosa. Acredita-se que o conjunto de dados
levantados possam se desdobrar em inúmeras análises e incentivar a reflexão sobre a
responsabilidade do arquiteto e do urbanista enquanto projetistas e planejadores do
espaço público.
Palavras-chave: Microclima de praças, análise bioclimática, conforto ambiental.
ABSTRACT
The text describes the process and the results of research proposal for discipline
Projects and Seminars of Course Architecture and Urbanism of Centro de Ensino
Superior de Juiz de Fora. Understanding the square as a potential space for urban
dynamics, the cut proposed for the theme results from the interest in understanding the
microclimate established in these places. The main objective is to generate thermal
data of floor surfaces on which to build a discussion about the resulting microclimate of
the squares in the urban area. The methodology began with the assumption that the
urban characteristics and the historical character of the Station Square corroborated for
choosing this space as an object of study. In order to establish comparative, defined
the Square of St. Matthew as an object of interest because of the similarity of urban
elements. Data were collected on site with thermal and light measuring instruments. It
is believed that the collected data set can unfold in numerous analyzes and encourage
reflection on the responsibility of the architect and urban planner as designers and
planners of public space.
Keywords: Microclimate squares, bioclimatic analysis, environmental comfort.
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1 INTRODUÇÃO
As questões conceituais, ambientais, técnicas, estéticas e funcionais
desempenham papéis complementares durante o processo do Projeto Arquitetônico,
exigindo constante simulação, experimentação e pesquisa entre eles. Dentro deste
contexto, a investigação in loco torna-se uma oportunidade fundamental de
aprendizado, definindo-se como espaço de produção de conhecimento e verificação
da bagagem teórica adquirida. Devido a importância dos espaços públicos da cidade e
da importância das características microclimáticas locais, foi realizado este estudo
através da investigação in loco de duas praças públicas da cidade de Juiz de Fora e
pela análise dos dados colhidos. Com os equipamentos de medição disponíveis no
Laboratório de Conforto do curso de Arquitetura e Urbanismo realizaram-se as
medições externas e a coleta de dados climáticos em locais específicos, possibilitando
o estudo, análises e comparações dos microclimas e de alguns requisitos de conforto
ambiental destes espaços públicos. A praça é um espaço potencial para o estudo do
microclima urbano devido às áreas livres e sombreadas. Além disso é um espaço
importante para a cidade, visto que é um local de ponto de encontro, convívio e de
representação histórica local. Configura-se, portanto, a praça pública como objeto
deste estudo.
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2 OBJETIVOS
Define-se como objetivo geral realizar medições de dados climáticos em praças de
Juiz de Fora – MG. Com o fim de alcançar esta meta, três objetivos específicos foram
definidos:
 Realizar medições de temperatura, umidade e iluminância in loco;
 Realizar medições de temperatura superficial dos materiais de revestimento de
piso das praças;
 Estabelecer comparativos quantitativos e qualitativos entre: (i) os dados
mesoclimáticos da Estação Automática de Medição Bioclimática de Juiz de
Fora A518 (Código do INMET - Instituto Nacional de Meteorologia: 86851); (ii)
os dados microclimáticos (medição in loco) e; (iii) entre a temperatura
superficial dos materiais de revestimento de piso das praças.
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3 HISTÓRICO
Os tópicos “Praça Doutor João Penido” e “Praça de São Mateus” foram
elaborados a partir de duas principais fontes: PJF (2016) e RANGEL Jr. (2006).
Praça Doutor João Penido
A praça Doutor João Penido Filho, popularmente chamada de Praça da
Estação, surgiu na cidade de Juiz de Fora como um largo na frente da antiga estação
ferroviária e recebeu este nome em homenagem a um médico importante
politicamente na cidade, no século XIX.
Situada na região central da cidade, tornou-se uma referência no município, um
local com grande fluxo de pessoas, produtos e comércio bem movimentado devido à
sua localização próxima à antiga Estação Ferroviária. Em fins do século XIX, foi
construído, em frente à Praça da Estação, o Grande Hotel Renascença, famoso em
todo o país pelo requinte e luxo, tanto do seu interior quanto da sua fachada. O hotel
hospedou diversas personalidades em visita à cidade, como Getúlio Vargas e Arthur
Bernardes, ambos Presidentes da República.
A Praça da Estação foi palco de grandes acontecimentos políticos da cidade
como comícios, manifestações políticas e de cunho social. Um dos maiores eventos
ocorridos na Praça foi o comício pelas "Diretas já", na década de 1980, que visava o
fim do regime ditatorial no Brasil e a instalação da democracia.
A partir de 1985 não existiam mais as linhas de passageiro que faziam o trajeto
Rio de Janeiro – Belo Horizonte, dando início a decadência da região.
Atualmente, é um local de passagem e permanência, sem equipamentos para
lazer, apresentando uma banca de revistas, canteiros e bancos. Os edifícios históricos
em seu entorno são coadjuvantes do espaço. Em resumo, ela é um elemento urbano
importante, reflexo do desenvolvimento da cidade, impulsionado pela estrada de ferro,
desde o final do século XIX, tendo uma perspectiva visual que resgata uma percepção
do espaço pertencente ao final do séc. XIX.
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Praça São Mateus
Conhecida popularmente como praça “São Mateus”, a praça Jarbas de Lery
Santos se localiza no Bairro São Mateus, na cidade de Juiz de Fora. Situada em uma
área de uso misto (residencial e comercial), ela contém considerável área verde com
áreas gramadas e árvores de porte médio. Além de espaços de permanência
configurados por bancos e arquibancadas, apresenta alguns espaços de lazer como
um parquinho infantil e uma quadra poliesportiva. Em uma das extremidades, próximo
a movimentada Av. Itamar Franco há um considerável fluxo de pedestres devido à
presença de um ponto de ônibus. A extremidade ao sul é delimitada por edifícios
residenciais.
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4 METODOLOGIA
O método adotado para o desenvolvimento da pesquisa baseia-se em
medição, anotações in loco e análise comparativa dos resultados.
A análise comparativa tem perfil quantitativo e qualitativo. O quantitativo foi
obtido através da compatibilização entre os dados diários mesoclimáticos de Juiz de
Fora colhidos pela Estação Automática de Medição Bioclimática de Juiz de Fora A518
(Código do INMET - Instituto Nacional de Meteorologia: 86851), simultaneamente às
medições in loco, permitindo interpretações próprias às tipologias das praças. O
qualitativo foi estabelecido a partir do estudo das observações e anotações colhidas
ao longo do período da pesquisa.
Os equipamentos utilizados para a medição dos dados foram: (i) Luxímetro
Digital Portátil Modelo LD-220 Light Meter Pro e (ii) Instrutherm THDL – 400
Environment Meter.
Para a medição, foram estabelecidas duas praças existentes como objeto de
estudo: A Praça da Estação e a Praça São Mateus, ambas localizadas na cidade de
Juiz de Fora. Os dias de medições estabelecidos encontram-se entre 3 de maio de
2016 e 20 de maio de 2016. Os horários, limitam-se entre 13:30 horas e 14:30 horas,
objetivando obter medições com céu encoberto, parcialmente coberto e ensolarado.
Foram estabelecidos três pontos específicos de medição em cada praça,
considerando as diferentes pavimentações de cada um deles. Durante as medições,
os aparelhos foram deixados imóveis entre 2 a 3 minutos para a estabilização dos
dados.
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Figura 1: Tabela para anotações dos dados de campo da Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 2: Tabela para anotações dos dados de campo da Praça São Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
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5 ANÁLISE DOS DADOS
Os dados colhidos in loco permitiram o desenvolvimento de análises em três
campos diferentes e complementares: (i) máscara de sombra do entorno; (ii) diagrama
do zoneamento bioclimático e, (iii) análises comparativas através de gráficos.
5.1 MÁSCARA DE SOMBRA DO ENTORNO IMEDIATO DAS PRAÇAS EM ESTUDO
A máscara de sombra foi elaborada de acordo com as orientações descritas
por Frota (2004). Este estudo consistiu na utilização da Carta Solar para sua
realização
mais
precisa.
Primeiramente,
entende-se
como
relevante
uma
apresentação dos edifícios que contornam as praças (Figuras: 3 a 8) que foram
escolhidos para estudo devido à possibilidade de gerarem sombras. Em seguida são
apresentados os pontos de medições (Figuras: 9 a 16) e por fim as máscaras de
sombra (Figuras: 18 a 25).
Edifícios analisados da Praça da Estação
Figura 3: Fachada dos edifícios históricos da Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
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Figura 4 (esquerda): Foto do Edifício Histórico 1 e do Edifício Histórico 2 (ambos nomeados
pelo grupo para a pesquisa) da Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 5 (direita): Foto do Edifício Histórico 2, do Edifício Histórico 3 e do Edifício Histórico 4
(ambos nomeados pelo grupo para a pesquisa) da Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
Edifícios analisados da Praça São Mateus
Figura 6: Foto dos cinco edifícios de cerca de vinte metros de altura que delimitam a Pç. São
Mateus. O conjunto destes edifícios foi nomeado pelo grupo para a pesquisa como “Conjunto
de Edifícios Residenciais”.
Fonte: www.tribunademinas.com.br
Figura 7: Ed. Residencial - Pç. S. Mateus.
Fonte: www.google.com.br/maps
Figura 8: Hotel Victory - Pç. S. Mateus
Fonte: www.google.com.br/maps
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Pontos de medição
Em cada praça foram definidos três pontos de medição registrados nos croquis
de implantação (Figuras: 9 e10).
Figura 9: Pts. de medições da Pç. da Estação. Figura 10: Pts. de medição da Pç. S. Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
Máscaras de Sombra
O método de construção de elaboração da máscara de sombra é descrito a
seguir: foram mapeadas as praças e junto com o arquivo disponibilizado pela
Prefeitura de Juiz de Fora (PJF) foi confeccionado um croqui com os pontos de
medição e próximos a eles o entorno imediato, com as edificações e vegetação
relevante para determinado lugar. Com um corte esquemático de cada praça
ilustrando a relação de alturas e suas influências em relação aos locais de medição,
registrou-se a angulação exata utilizando o transferidor. Logo, foi passado para a vista
de topo, traçado as arestas em relação ao ponto definido e junto às angulações
definiu-se a máscara. As medições foram feitas entre os dias 3 de maio a 20 de maio e
os horários pré-definidos para cada praça foram: na Praça da Estação às 13:30 horas
e na Praça São Mateus às 14:30 horas. Desta maneira foram determinadas as
máscaras de sombra do entorno imediato das praças em estudo (Figuras: 11 a 16).
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Máscaras de sombra da Praça da Estação (Figuras: 11, 12 e 13).
Figura 11: Máscara de sombra do Ponto 1.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 12: Máscara de sombra do Ponto 2.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 13: Máscara de sombra do Ponto 3.
Fonte: Acervo dos autores.
Em análise das máscaras de sombra da Praça da Estação (Figuras: 11, 12 e
13), as edificações históricas 1 e 2, com no máximo 6 pavimentos, sombreiam o Ponto
1 (Figura 11) a partir das 15:00 horas. Já o Ponto 2 (Figura 12), é válido saber que
está abaixo de uma grande árvore centenária, sendo que em todas as medições
estava encoberto. As edificações não influenciam no horário de medição do Ponto 3
(Figura 13) assim como as árvores pelo fato de não possuírem copas muito largas.
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Máscaras de sombra da Praça São Mateus (Figuras: 14, 15 e 16).
Figura 14: Máscara de sombra do Ponto 1.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 15: Máscara de sombra do Ponto 2.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 16: Máscara de sombra do Ponto 3.
Fonte: Acervo dos autores.
Em análise das máscaras de sombra da Praça São Mateus (Figuras: 14, 15 e
16), as edificações não influenciam no Ponto 1 (Figura 14). Ele é o ponto que mais
recebe iluminação na maior parte do dia. O Ponto 2 (Figura 15), localizado ao centro
da praça, também recebe muita iluminação durante o dia, e foi visto que as edificações
próximas não influenciaram em seu sombreamento no horário de medição. O Edifício
Residencial (Figura 7) e o Hotel Victory (Figura 8) influenciam muito na sombra do
Ponto 3 (Figura 16), mesmo sendo distantes.
Portanto como conclusão parcial, através das análises das máscaras de
sombra em cada um dos pontos, pôde-se observar a relevância das edificações e da
massa verde do entorno imediato de cada praça. Concluímos que as edificações da
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Praça da Estação não influenciaram nos pontos de medição da mesma, ao contrário
do que acontece na Praça São Mateus. Também foi observado que a vegetação é
muito mais considerável e presente na Praça São Mateus do que na Praça da
Estação.
5.2 ZONEAMENTO BIOCLIMÁTICO
O Diagrama Bioclimático para a cidade de Juiz de Fora foi gerado pelo
software livre “Analisys Bio” disponibilizado pelo LABEEE – Laboratório de Eficiência
Energética em Edificações. A partir deste diagrama de base foram inseridos pontos de
referência para os dados colhidos in loco durante o processo de medição. Assim,
pode-se observar e comparar os dados das medições da temperatura do ar (°C) e da
umidade relativa da Praça da Estação e da Praça São Mateus.
Figura 17: Diagrama Bioclimático da cidade de Juiz de Fora com os pontos demarcados de
acordo com os dados colhidos das medições in loco da Praça da Estação e da Praça São
Mateus. Fonte: Acervo dos autores.
Os pontos de medições das praças (Figura 17) a princípio mostram-se
deslocados das Normais pré-estabelecidas pelo diagrama para o mês de maio para a
cidade de Juiz de Fora. Acredita-se que este fato se dê pelo caráter atípico das
diferenças de temperatura e umidade que vem acontecendo no ano 2016. No entanto,
este fato não impede que análises sejam efetuadas. Cabe ainda a observação que
esta alteração provavelmente resulte do impacto do microclima inerente à praça
inserida em uma malha urbana.
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Pela análise do Zoneamento Bioclimático (Figura 17) percebe-se que a maioria
das medições estão situadas na Zona 1 (Zona de conforto). Uma menor parte está
situada na Zona 11, com temperaturas um pouco elevadas e umidade baixa a
moderada, havendo a necessidade de métodos de ventilação, alta inércia e
resfriamento evaporativo para se adquirir conforto. Outra parcela encontra-se na Zona
12, com temperaturas elevadas e umidade moderada, devendo-se obter alta inércia e
resfriamento evaporativo afim de estabelecer conforto. Foi observado in loco, que nos
dias e momentos das medições que estão situadas nas Zonas 11 e 12, apesar de o
céu estar parcialmente encoberto, havia uma menor quantidade de nuvens do que os
outros dias de medições com céu parcialmente encoberto. Logo, este fato pode ter
resultado em um aumento da temperatura local das praças em estudo, visto que havia
maior incidência direta de radiação solar incidente.
Ao comparar os dados das medições em estudo das duas praças, a Praça da
Estação apresentou melhores resultados de conforto térmico por ter a maioria das
medições na Zona 1, no geral com a maioria das temperaturas mais baixas do que as
temperaturas da Praça São Mateus.
5.3 ANÁLISES COMPARATIVAS ATRAVÉS DE GRÁFICOS
A partir de planilhas completas realizadas na pesquisa através dos dados das
medições colhidos in loco nas praças, faz-se possível organizar gráficos comparativos
entre os diversos dados em estudo, a fim de construir interpretações específicas sobre
cada tema de interesse. Os resultados visam alimentar a discussão sobre a eficiência
e o desempenho dos materiais adotados como revestimentos de piso das praças
analisadas e demonstram a influência direta do entorno imediato nas características
dos resultados. Os gráficos gerados na pesquisa estabelecem relações entre a
temperatura dos diferentes pisos das praças nos momentos de medições, os pontos
em que estão localizados e os dias de medição, gerando conclusões e reflexões.
(Figuras: 18 a 25).
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Análise 01: Pedra Portuguesa em diferentes pontos das praças (Figuras: 18 e
19).
Figura 18: Gráfico da Praça São Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 19: Gráfico da Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
A Pedra Portuguesa foi escolhida como foco do estudo devido à sua presença
mais comum nas áreas públicas da cidade de Juiz de Fora. No gráfico da Praça São
Mateus (Figura 18) as curvas dos diferentes pontos (Ponto 1, Ponto 2 e Ponto 3) são
bastante semelhantes. O Ponto 1 foi o que apresentou temperaturas um pouco mais
elevadas, fato diretamente relacionado a maior incidência de luz natural neste ponto
em relação aos outros (pode-se observar tal consideração pelo estudo da máscara de
sombra). No gráfico da Praça da Estação (Figura 19) as curvas dos diferentes pontos
são mais heterogêneas entre si, e a curva do Ponto 2 se destoa das outras, com
temperaturas mais baixas. Através do estudo, concluiu-se que isto ocorreu devido à
superfície revestida de Pedra Portuguesa no Ponto 2 estar sombreada pela árvore
centenária, fato recorrente em todos os momentos e dias de medições. Ao comparar o
gráfico da Figura 18 com o gráfico da Figura 19, os dados revelam que as
temperaturas da Pedra Portuguesa nas duas praças são claramente distintas. Sendo
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na Praça da Estação as temperaturas mais elevadas, com exceção do Ponto 2 que
está sombreado pela copa da árvore centenária. As características diferentes entre as
praças, seus distintos sombreamentos e vegetações, influenciaram diretamente no
resultado dos gráficos.
Análise 02: Diferentes tipos de piso em um mesmo ponto para cada uma das
praças. (Figuras: 20 a 25).
Figura 20: Gráfico do Pt. 1 – Pç. S. Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 21: Gráfico do Pt. 2 – Pç. S. Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 22: Gráfico do Pt. 3 - Praça S. Mateus.
Fonte: Acervo dos autores.
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Nos gráficos (Figuras: 20 a 22), apesar de os três pontos da Praça São Mateus
apresentarem características diferentes como fluxo de pessoas, ventos, sombras,
entre outros, a oscilação das curvas entre estes três pontos foi um pouco similar e
também estavam diretamente relacionados à temperatura do ar local em cada dia de
medição. Foi observado que nos dias de medição em que a temperatura dos pisos dos
três pontos estavam mais elevadas (dias dois, quatro, seis e sete) havia uma
considerável menor presença de nuvens no céu, o que provocou uma maior incidência
de luz solar direta nos pisos com relação aos outros dias em estudo, aumentando a
absorção de calor dos materiais nestes respectivos dias. Nos dias de temperatura
mais baixas (dia cinco e dia nove) o céu estava encoberto, resultando em uma menor
incidência de luz solar direta na praça, fato que resultou em uma menor absorção de
calor nos pisos nestes dias com relação aos outros. O asfalto foi o material que
apresentou maiores temperaturas, fato provável de seu maior potencial de absorção e
retenção de calor do que os outros materiais estudados nas praças.
Figura 23: Gráfico do Pt. 1 - Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
Figura 24: Gráfico do Pt. 2 - Pç. da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
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Figura 25: Gráfico do Pt. 3 - Praça da Estação.
Fonte: Acervo dos autores.
Analisando a Praça da Estação (Figuras: 23, 24 e 25), o piso Intertravado 01
do Ponto 1 (Figura 23) apresentou temperaturas mais elevadas com relação ao
mesmo piso do Ponto 2 (Figura 24). A Pedra Portuguesa do Ponto 1 (Figura 23)
também apresentou temperaturas mais elevadas do que a Pedra Portuguesa do Ponto
2 (Figura 24). Isto pode estar relacionado devido ao fato de o Ponto 1 apresentar
maior fluxo de pessoas, e também, ao fato de o Ponto 2 apresentar uma grande área
de sombreamento gerado por uma árvore. Através dos gráficos também foi visto que o
ponto 3 (Figura 25) apresenta curvas mais irregulares entre si, circunstância
relacionada pelo fato de este ponto apresentar pisos com características bem distintas
e estarem expostos ao sol (com ausência de sombras) na maioria dos momentos dos
dias de medições, causando uma discrepância das temperaturas entre eles, pelos
seus diferentes graus de absorção e retenção de calor.
Logo, percebe-se que em ambas as praças, o tipo de material que compõe o
piso interfere diretamente em sua temperatura, visto que ele apresenta um
determinado grau de absorção e retenção de calor. Além da característica do material,
as condições e características do local também interferem em sua temperatura,
observando que as temperaturas de materiais idênticos situados em pontos diferentes
foram desiguais.
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6 CONCLUSÃO
Com os métodos de estudo utilizados, pôde-se comparar o conforto térmico
das duas áreas públicas de Juiz de Fora (Praça São Mateus e Praça da Estação).
Observa-se a relação direta do tipo de material, clima, microclima e informações
colhidas in loco e estudadas (horário de sombreamentos, fluxo de pedestres, ventos,
entre outros) com a temperatura local, dos pisos das praças estudadas, e
consequentemente com seu conforto térmico. É importante, portanto, estudar e
considerar todas estas características, sobretudo nas áreas públicas de lazer, para
qualificar o conforto ambiental (principalmente térmico) do local. Acredita-se que
levando em conta estas considerações durante o Projeto Arquitetônico, pode-se trazer
melhor bem estar, conforto e qualidade de vida aos usuários.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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LABORATÓRIO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM EDIFICAÇÕES, Analysis BIO
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livre).
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RANGEL Jr.; V. H. V. Parque Halfeld e Praça da Estação, Juiz de Fora – MG: uma
leitura histórica, paisagística e urbanística. Dissertação de mestrado, Viçosa: UFV,
2006.
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