The idea of compact cities is attracting enthusiasts, and some have proposed sustainable options for its implementation. This concept is based on planning for higher density cities with efficient connectivity in their structures. Because climatic characteristics are one of the basic factors to consider when planning a town, the models imported from different climates of Brazil must be intensely scrutinized and analyzed for their adequacy and effectiveness. Previous studies have revealed the inadequacy of the compact city model for tropical countries. In this study, the Copacabana neighborhood in Rio de Janeiro, a city that is currently compact, was assessed using computational tools (ENVI-met) to observe the intraurban temperature dynamics and sky view factor (SVF) alterations at three time-points’ unit occupation history: 1930, 1950, and 2018. To determine the effects of morphological changes on thermal sensation, two outdoor comfort indexes were calculated: the physiological equivalent temperature (PET) and the universal thermal climate (UTCI). From the obtained results, the relationship between urban morphology, air temperature, and thermal comfort indicates that the debate about urban models will be heightened, particularly with regard to the concept of compact cities in the formation of new cities and neighborhoods in the tropics.

Rio de Janeiro’s favelas house over 20% of the city’s population in just 5% of its territory, with Rio das Pedras emerging as a critical case study: ranking as Brazil’s fifth most populous favela and its most vertically intensified. This study quantifies how uncontrolled vertical growth in informal settlements disrupts microclimate dynamics, directly impacting thermal comfort. Using high-resolution geospatial analytics, we integrated digital surface models (DSMs) derived from LiDAR and photogrammetric data (2013, 2019, and 2024) with microclimatic simulations to assess urban morphology changes and their thermal effects. A spatiotemporal cadastral analysis tracked vertical expansion (new floors) and demolition patterns, while ENVI-met simulations mapped air temperature anomalies across decadal scenarios. Results reveal two key findings: (1) rapid, unregulated construction has significantly altered local airflow and surface energy balance, exacerbating the urban heat island (UHI) effect; (2) microclimatic simulations consistently recorded elevated temperatures, with the most pronounced impacts in densely built zones. These findings underscore the need for public policies to mitigate such negative effects observed in informal settlement areas.

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O processo de urbanização acelerado e desordenado aliado ao rápido crescimento populacional pode contribuir para mudanças microclimáticas nos espaços urbanos. Em regiões de clima tropical, o adensamento excessivo da cidade e a supressão da vegetação podem induzir a formação de ilhas de calor urbanas e criar situações de desconforto térmico. O conhecimento das variáveis de conforto térmico, desenho urbano e interações entre os espaços construídos e naturais é fundamental para a modelagem e alteração desses espaços para torná-los mais agradáveis. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da forma urbana sobre o microclima nos bairros de Copacabana, Ipanema e Ramos, na cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Para tanto, foram analisados os resultados de simulações microclimáticas, realizadas com ENVI-met. Além disso, os dados computacionais ainda foram utilizados como insumos para o cálculo do índice de conforto Physiological Equivalent Temperature (PET). Os resultados indicaram que o desenho urbano pode influenciar no microclima local.

Durante as últimas décadas, sente-se a mudança climática em diversas regiões do mundo. Em muitas cidades, o aumento da temperatura é intensificado por projetos urbanos cujas morfologias dificultam ou canalizam a ventilação, aumentam as áreas de absorção e as de reflexão da luz solar. Consequentemente, o microclima local é alterado e o aumento da temperatura é sentido mais intensamente pela população. A forma urbana e a tipologia das edificações podem afetar o microclima local, criando ou evitando, por exemplo, o efeito estufa. Este artigo tem como propósito estudar as mudanças da morfologia e da tipologia do bairro de Copacabana, desde 1930, que possam ter levado a essas alterações. Foram utilizados resultados de trabalhos anteriores nos quais foram realizadas simulações virtuais de ventilação e temperatura, assim como simulações físicas com maquetes de um trecho do bairro de Copacabana em túnel de vento, verificando mudanças na ventilação e na temperatura local nos últimos 80 anos. Neste trabalho, utilizaram-se os dados das simulações confrontados com as morfologias do bairro nas décadas de 1930, 1950 e 2010, de forma a verificar a influência das mudanças morfológicas e tipológicas nos resultados obtidos. Para isso, foram consideradas categorias analíticas descritas na literatura para análise de projetos urbanos sustentáveis. Confirmaram-se as hipóteses iniciais, de que as alterações morfológicas em um projeto urbano podem ter consequências climáticas diretas no ambiente, conforme foi o aso dessa área de Copacabana, onde houve aumento considerável da temperatura e alteração nos fluxos de ventilação.

The urban morphology and both pavement and edifications materiality influence directly on the microclimate. Thus, urban form and microclimatic researches cooperate with the understanding of this interaction, besides they may evidence solutions to attenuate these negative effects in weather, such as the heat-island effect, which makes the environment comfort worse in cities of the tropical countries. In previous studies, a diagnostic of “Vila Residencial da UFRJ”, situated on Rio de Janeiro, Brazil, has been done considering the variation of intra-urban temperature. The air temperature values have been measured and simulated in the interior of the Village as well as in its surroundings, in other to find the most intense heat areas. From the diagnostic about the region (urban morphology forwarding; climate variables and socioeconomic information), analysis and proposals of intervention strategies have been developed, tested with a broader series of computational simulations. Following the study, this article presents the developing process of an illustrated guide, in clear and accessible language, for the local people and leadership, exposing the relation between the factors that can increase temperature and the indicated means of mitigating them. The strategies were thought for the broader scenario of the Residential Village, fulfilling the needs of environmental comfort and the possibility of implementation according to local peculiarities, such as: the lack of space in some sidewalks and streets, making impracticable the planting of tree species; the need to work with low-cost materials and local labor, very often few specialized ones; absence of space between the buildings, among others.