Efeitos configuracionais do crescimento fragmentado e da resiliência espacial em malhas viárias

Abstract

A resiliência espacial, na morfologia urbana, refere-se à capacidade das malhas viárias municipais suportarem distúrbios ou alterações em suas partes, limitando, em certa medida, mudanças em sua configuração espacial e na estrutura urbana como um todo, preservando a sua funcionalidade diante de externalidades. O limiar de resiliência de uma malha viária, baseado unicamente em sua forma urbana, carece de um parâmetro de referência estabelecido de forma precisa. No entanto, é possível utilizar variáveis morfológicas que permitem medir essa propriedade e realizar comparações entre diferentes municípios. Essas variáveis, originalmente desenvolvidas para avaliar os impactos negativos de supressões de malha decorrentes de desastres naturais, estão sendo aplicadas nesta pesquisa em um contexto distinto. O foco deste estudo está nos efeitos adversos do crescimento fragmentado das cidades, caracterizado por expansões urbanas que se distanciam dos padrões esperados de conectividade e integração espacial com a malha viária preexistente. Esse fenômeno pode ser atribuído a práticas especulativas, falta de regulamentação adequada ou aplicação inconsistente das regulamentações existentes. Como resultado, surgem potenciais externalidades negativas, como o aumento das distâncias e tempos de deslocamento, a concentração de tráfego em determinadas vias, dificuldades na mobilidade de pedestres e veículos, o aumento do consumo de combustíveis e das emissões de poluentes atmosféricos, a dependência excessiva de modais de transporte específicos, o declínio dos espaços públicos e a preocupação com a segurança pública. Assim, esta pesquisa questiona a relação entre o nível de resiliência espacial de uma malha preexistente e o impacto causado pelo crescimento fragmentado na configuração espacial da malha resultante. A hipótese levantada é que uma malha viária que mantém ou aumenta sua resiliência espacial tem maior capacidade de absorver os efeitos do crescimento fragmentado, mantendo sua configuração espacial mais estável. O objetivo geral é analisar o comportamento e a capacidade de resiliência de malhas viárias de diferentes configurações frente a distintos parâmetros de crescimento fragmentado. Tendo como marco teórico metodológico a sintaxe espacial, foram criados dois tipos de modelos configuracionais de malhas viárias em evolução: modelos teóricos, que representam malhas hipotéticas, e modelos empíricos, que representam as malhas dos municípios de Santa Maria e Pelotas, no Rio Grande do Sul, em três períodos distintos. Em cada modelo foram anexadas pequenas malhas fragmentadas, com variações combinadas de traçado, peso e local de acoplamento, analisando se a variação percentual da integração global média, da inteligibilidade e do índice de resiliência da malha resultante. Os resultados corroboraram a hipótese e a importância dos aspectos configuracionais na expansão da malha viária, permitindo antecipar impactos dos padrões morfológicos na construção das cidades e tomar decisões conscientes para planejar um ambiente urbano mais integrado, seguro e sustentável. A criação de reservas de anelaridade é proposta como uma estratégia preventiva e mitigatória para aumentar a resiliência da malha viária e reduzir a sua fragmentação espacial.

Spatial resilience in urban morphology refers to the capacity of municipal road networks to withstand disturbances or alterations in their parts, limiting, to some extent, changes in their spatial configuration and overall urban structure while preserving their functionality in the face of external factors. The threshold of resilience for a road network, solely based on its urban form, lacks a precisely established reference parameter. However, it is possible to employ morphological variables that enable the measurement of this property and facilitate comparisons between different municipalities. These variables, originally developed to assess the negative impacts of network suppression resulting from natural disasters, are applied in this research within a distinct context. This study focuses on the adverse effects of fragmented urban growth, characterized by urban expansions that deviate from expected connectivity and spatial integration patterns with the existing road network. This phenomenon can be related to speculative practices, inadequate laws, or inconsistent application of existing laws. As a result, potential negative externalities arise, such as increased distances and travel times, traffic concentration in certain roadways, difficulties in pedestrian and vehicle mobility, heightened fuel consumption and atmospheric pollutant emissions, excessive reliance on specific transportation modes, decline in public spaces, and concerns regarding public safety. Thus, this research examines the relation between the level of spatial resilience of a preexisting network and the impact caused by fragmented growth on the resulting spatial configuration. The hypothesis posits that a road network that maintains or increases its spatial resilience has a greater capacity to absorb the effects of fragmented growth while preserving a more stable spatial configuration. The main aim is to analyze behavior and resilience capacity of road networks with different configurations in the face of distinct parameters of fragmented growth. Drawing upon the theoretical and methodological framework of space syntax, two types of evolving network configurational models were created: theoretical models representing hypothetical networks and empirical models representing the networks of the municipalities of Santa Maria and Pelotas, in Rio Grande do Sul, Brazil, during three distinct periods. In each model, small fragmented networks were attached, incorporating combined variations in layout, weight, and location, thereby analyzing the percentage variation in the resulting network's mean global integration, intelligibility and resilience index. The results corroborate the hypothesis and the importance of configurational aspects in the expansion of the road network, enabling to anticipate impacts of morphological patterns in the construction of cities and to make conscious decisions to plan a more integrated, safe and sustainable urban environment. The creation of ring reserves was proposed as a preventive and mitigating strategy to increase the resilience of the road network and reduce its spatial fragmentation.