módulo 10 – escolha de sítio aeroportuário
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módulo 10 – escolha de sítio aeroportuário
MÓDULO 10 – ESCOLHA DE SÍTIO AEROPORTUÁRIO Cláudio Jorge Pinto Alves (versão: 11/01/2012) 1 - INTRODUÇÃO Um dos passos mais importantes em planejamento de aeroportos é a escolha do sítio onde vai ser implantado o aeródromo. O lugar ideal, na prática, dificilmente pode ser encontrado, e a tarefa consiste em se selecionar a opção que gere menos inconvenientes para o aeroporto e a comunidade. Na realidade, hoje, são raras as oportunidades de se implantar um novo aeroporto. Quando isso acontece são muitos os grupos de interesse envolvidos. Alguns exemplos recentes: Chep Lap Kok (Hong Kong), Macau, Seul, Kansai (Osaka), Haneda (Tóquio), Nagasaki, Chubu (Japão) e Kingsford Smith (Sydney) mostram uma nova tendência, a de "criar" espaço sobre a água (construções off-shore), em seus projetos de construção ou ampliação. Em qualquer caso é fundamental se conhecer as finalidades para as quais o aeroporto vai ser implantado e se definir, a priori, os critérios para a seleção do melhor sítio. Isto ajuda a evitar que o processo seja “direcionado”. 2 – CRITÉRIOS GERAIS Com o avanço da tecnologia nos mais diversos ramos da engenharia, o principal problema que surge nos dias de hoje para a implantação de aeroportos recai sobre os aspectos relativos à comunidade, não apenas em termos de relacionamento urbano mas também envolvendo aspectos ambientais e de preservação de cultura e história. O aeroporto, para melhor cumprir suas atribuições, deve se constituir em um nó da malha viária, se harmonizar com a comunidade a ser servida. Distar próximo o suficiente garantindo boa acessibilidade. Distar longe o bastante para evitar que os inconvenientes gerados pela atividade aérea perturbem a comunidade. São requisitos, não necessariamente em ordem de importância: boa proximidade do centro gerador de demanda; vizinhança despovoada mas com chance de se tornar rentável; serviços públicos disponíveis (água, energia, telefone etc.); facilidade para obtenção de materiais para construção e mão-de-obra; área plana, altitude baixa e temperatura não elevada; solo com suporte e condições de drenagem adequadas; meteorologia e ventos compatíveis; e espaço aéreo desobstruído e possibilidades de expansões. Evidentemente, torna-se muito difícil atender a todos esses requisitos. Alguns são mesmo contraditórios. Antes de se iniciar a escolha, portanto, é indicado se definir os critérios adequados e, a partir disso, proceder à seleção. Ao tomador de decisão cabe analisar os aspectos políticos envolvidos, mas a análise técnica deve procurar se ater somente aos aspectos relacionados com os critérios adotados previamente. O então Ministério da Aeronáutica, na década de 80, utilizou, na definição do sítio de Confins para acolher o Aeroporto Internacional de Belo Horizonte, a seguinte lista de critérios: tipo de desenvolvimento das áreas vizinhas (ruído e plano da zona de proteção); condições meteorológicas (vento e visibilidade); acessibilidade; disponibilidade para expansão ; presença de outros aeroportos; obstáculos; economia de construção (topografia e tipo de sub-leito); disponibilidade de necessidades (água e energia); e proximidade da demanda. 3 - PROCEDIMENTOS Através da análise da literatura percebe-se que o procedimento mais indicado, quando estão envolvidas grandes quantidades de recursos (e implícitas intensas pressões políticas), são aqueles pautados em modelos matemáticos. O segundo aeroporto para Sydney na Austrália em Badgery Creek e o terceiro aeroporto para Londres da Roskill Commission são exemplos que, porém, não se concretizaram. Basicamente as metodologias se compõem de quatro fases: (a) (b) (c) (d) listagem inicial de sítios potenciais (por indicação), triagem primária por inspeção visual, nova triagem via comparações sob critérios gerais e, finalmente, a hierarquização através de uma análise custo-benefício, lenta e onerosa, às vezes, usando complexas formulações probabilísticas. Outro procedimento, a ponderação de critérios, é utilizado em maior escala para situações onde existem poucas alternativas e que, à primeira vista, já se imagina a melhor solução. O relatório da Hidroservice de 1973 para São Paulo é um claro exemplo do emprego desse método. Recentemente, a escolha do sítio para o segundo aeroporto de Lisboa também se utilizou dessa abordagem. Dentro do processo de seleção de sítio para aeroportos, além de se estabelecer os critérios, apresenta-se, como uma etapa importante, a ponderação entre os mesmos. Isto é, a relação de importância entre eles, a prioridade de um aspecto em relação ao outro. Para determinada situação, por exemplo, escolha de um local para o Aeroporto de Itaituba, no Estado do Pará, região plana, sem obstáculos, o peso do critério obstáculos deve ser menor que para um sítio na cidade de Juiz de Fora, em Minas Gerais, de relevo acidentado. Um mesmo item como critério mas com peso diferente para cada caso. Comparativamente, os critérios: Facilidades operacionais (horizonte livre, meteorologia adequada etc.) Características técnicas e econômicas (economia de construção, serviços públicos disponíveis e fácil ampliação) Distância-tempo (acessibilidade e distância ao centro gerador) ganharam pesos de 40, 35 e 25, respectivamente, para a escolha do AIRJ pela CCPAI (Comissão Coordenadora do Projeto do Aeroporto Internacional) e de 15, 60 e 25, respectivamente, para as escolhas de sítios na Amazônia pela COMARA. No caso carioca, a preocupação recaiu sobre as facilidades operacionais. Para a região amazônica, mais importantes são os aspectos técnicos e econômicos. Um dos critérios ou fator que pode entrar na ponderação é o custo do empreendimento. Como idéia geral, que pode variar de caso a caso, tem-se, em média, observados os seguintes percentuais de custo total (estes índices estão baseados nos gastos do projeto e da construção do Aeroporto de Mirabel, Montreal, Canadá): plataforma da área de movimento (pistas e pátios) --- 30% edificações --- 30% acessos e estacionamentos --- 13% contratos de estudos e projetos -- 7% Logicamente, em função do tipo de aeroporto a ser implantado e das características locais, esses percentuais podem variar bastante. Vide a Tabela 1 que mostra os percentuais de custos do aeroporto de Oslo, divulgado pela IATA. Tabela 1 – Percentuais do Custo de Implantação do Aeroporto de Oslo [Fonte: IATA] 4 – DOCUMENTOS PRELIMINARES Para iniciar o trabalho de seleção tendo concluído as duas fases anteriores, definição de critérios e sua ponderação, alguns documentos preliminares devem ser consultados: cartas de configuração geográfica (relevo), cartas geológicas (estimativa de natureza do solo e custo de terraplenagem), planos de urbanização existentes (infraestrutura existente e projetada), cadastro para avaliação de desapropriações, documentações sobre zonas interditadas, perigosas ou reservadas e relatórios sobre as condições meteorológicas regionais (ventos, nevoeiros, chuvas, neves etc.). A plataforma de imagens do Google Earth tem sido bastante empregada nos estudos mais recentes. 5 - INCONVENIENTES Toda a polêmica que se gera na implantação de um aeroporto em uma determinada região, a despeito de todos os benefícios que tais instalações proporcionam às comunidades que servem é, normalmente, fruto de alguns inconvenientes que existem desde a construção até a sua operação. Podem ser divididos em impactos ecológicos e em limitações no uso de solo. 5.1 Impactos Ecológicos Como impactos ecológicos podem ser citados: Poluição do Ar Apesar de muito citada, pode ser considerada como pouco significativa em função da área ocupada pelo aeroporto. Qualquer outro tipo de urbanização acarreta uma poluição do ar maior que a gerada pela operação de um aeroporto. Uma antiga pesquisa desenvolvida nos Estados Unidos para o Aeroporto de Los Angeles identificou que 25 % de toda a poluição seria proveniente dos veículos que acessavam ao aeroporto. De duas formas o problema pode ser atacado: modificando motores e/ou combustíveis ou, ainda, modificando as operações em solo. É polêmico ainda o malefício gerado pelas aeronaves nas altas camadas atmosféricas, durante o período de cruzeiro, com a combinação do NO exalado pelas turbinas com o oxigênio, interferindo na protetora camada de ozônio. Não existe um consenso sobre tal inconveniente e sua contribuição no agravamento da situação. Mas, isso seria um problema trazido pelo transporte aéreo e não especificamente pelos aeroportos. Poluição da Água Bem mais grave que a do caso anterior. A experiência tem mostrado que as medidas preventivas são mais eficazes que os sistemas corretivos. O grande perigo é o da mistura de diversos tipos de poluentes. A solução é o tratamento em separado de resíduos domésticos, superficiais e industriais. Um dos melhores trabalhos desenvolvidos no setor foi o realizado pela COPAER-BH, durante as obras do Aeroporto de Confins, evitando o assoreamento das ligações entre as lagoas existentes na região. Modificação do Regime Hidrológico A implantação de um aeroporto com a impermeabilização de grandes áreas promove drásticas mudanças na fauna e flora, em termos de macro e micro sistemas, podendo gerar erosões e afetando a qualidade das águas subterrâneas. São elos de uma cadeia que podem ser quebrados gerando um perigoso desequilíbrio na natureza. Impacto sobre a Fauna e Flora Devem ser preservadas ou reservadas áreas para as espécies da vida animal e vegetal do microambiente onde o aeroporto será inserido. A relevância aumenta nos casos de sítios em que sobrevivem espécies em extinção. Os estudos devem considerar os efeitos causados pelo desmatamento para a execução da obra e, posteriormente, os efeitos decorrentes das operações no aeroporto. Perigo Aviário As aves constituem numa grave ameaça à operação aérea. Obstrução ou danos nas turbinas ou colisões com pára-brisas ou outras superfícies da aeronave podem causar acidentes. Dos 5059 relatórios em 1987 sobre esse tipo de ocorrência, 51% aconteceram abaixo dos 30 m de altura. 6% causaram danos relativos e 3% , danos substanciais. Foram 1229 casos durante a corrida de decolagem, 729 na subida, 1487 na aproximação e 971 durante a corrida de aterrissagem. No período de janeiro de 1991 a dezembro de 2002 foram registradas 2592 ocorrências, com uma tendência de crescimento no número de colisões observada nos últimos cinco anos na ordem de 200%. As soluções precisam muitas vezes de estudos detalhados para identificação do habitat (e a transferência das aves da zona de operação do aeródromo), para traçado de rotas aéreas (que não conflitem com a trajetória de pássaros migratórios) e estabelecimento de medidas que venham proteger as espécies. Existem reuniões/conferências mundiais que visam a troca de experiências daqueles que tratam com esse tipo de problema. Em alguns aeroportos são dadas soluções paliativas, como, por exemplo, o emprego de equipamentos sonoros repelentes de pássaros, nos momentos de maior intensidade de tráfego de pouso e decolagem de aeronaves. Fonteles (2003) apresentou um trabalho específico sobre o controle do perigo aviário nos aeroportos pela gestão dos fatores de atração de aves. Poluição Sonora O ruído em aeroportos é atribuído ao barulho de jato (contato entre o ar quente egresso da turbina e o ar frio da atmosfera) e a rotação das partes móveis do motor. O incômodo, fruto da perturbação provocada pelo ruído, é função da duração, intensidade, freqüência, horário (efeito mascaramento) e de elementos propagadores e atenuadores (topografia, relevo e vegetação). Na década de 50, com o advento das aeronaves a jato, o incômodo tornou-se significativo, fazendo surgir as primeiras reclamações e, conseqüentemente, os primeiros estudos. O problema inicial: medir níveis de ruído, evento isolado, e medir nível de perturbação, evento cumulativo, exigiram a criação de uma escala, de uma unidade de medida. Para o primeiro obteve-se consenso. Para o outro, não. A audibilidade (loudness) depende do nível de pressão sonora, da composição em freqüências do som e da idade do ouvinte. Algumas medidas são : LPN --- perceived noise level; LTPN --- tone-corrected perceived noise level; LEPN --- effective perceived noise level; CNR --- composite noise rating; NEF --- noise exposure forecast. Na prática tem-se atacado o problema através das modificações que vem sendo empreendidas nas aeronaves em uso, na concepção dos novos aviões e na utilização de procedimentos especiais no entorno de aeroportos. Atualmente alguns países impõem determinados limites e para controle, desenvolvem sistemas de identificação das aeronaves que desrespeitam as regras. Na Alemanha emprega-se o Storindex (Q), na Holanda, o Total Noise Rating (B), na Inglaterra, o Noise and Number Index (NNI), na França , o Isophonic Index (N) e nos Estados Unidos, o mais usado é o Noise Exposure Forecast (NEF). No Brasil, a CECIA (do antigo IAC, hoje SEP da ANAC) desenvolveu o Índice Ponderado de Ruído, o IPR, cujos dados necessários para a elaboração de curvas isofônicas são: mix das aeronaves no aeroporto número médio de operações diurnas e noturnas distribuição dos movimentos pelas trajetórias perfil de subidas e descidas das aeronaves curvas de LEPN por distância ao observador Aqui, as fronteiras usuais do planejamento correspondem a 53 e 60 IPRs. No cenário internacional, a ICAO impôs restrições a certificação de aeronaves em seu Anexo 16. Algumas aeronaves de geração antiga, pertencentes ao Capítulo 2, não podem mais operar em aeroportos internacionais. O DAC, no Brasil, alongou o prazo até 2012, atraindo aeronaves ruidosas (e de menor custo de mercado) para o cenário doméstico. A remotorização dessas aeronaves (B707, B737-200 etc.) é muito onerosa. A legislação brasileira que trata da retirada progressiva das aeronaves mais ruidosas está baseada na classificação do Anexo 16, volume I, da OACI, que estabelece quatro categorias básicas de aeronaves a jato, a saber: Não Certificadas (NC) - são aeronaves fabricadas nas décadas de 50 e 60, normalmente equipadas com a primeira geração de motores a reação, sendo consideradas extremamente ruidosas. Capítulo 2 - são aeronaves fabricadas até outubro de 1977, equipadas com motores de baixa taxa de by-pass (até 3:1), sendo consideradas medianamente ruidosas. Capítulo 3 - são as aeronaves, equipadas com motores de última geração de alta taxa de by-pass (4-8:1)), sendo consideradas pouco ruidosas e, Capítulo 4 - que antes compunham o Capítulo 3 mas que se distinguem pelo menor nível de ruído, exemplos, A319, A320, B737-500, B737-800 e os jatos EMB170 e EMB190. 5.2 Limitações no Uso do Solo Procura-se amenizar o problema (prevenção) com a utilização adequada do solo no entorno de aeroportos. A ICAO preconiza os índices aceitáveis para as diversas formas de utilização de terreno conforme a tabela abaixo onde (S) significa uso compatível, (N), uso incompatível e (R), uso com restrições. Tabela 2 - Usos de Solo no Entorno [Fonte: ICAO,1987] Utilização Abaixo de 30 NEF Entre 30 e 40 NEF Acima de 40 NEF Industrial S S R Residencial S R N Comercial S R R Escola/Hospital R N N Igreja/Auditório R N N Serviço Público S S R Agricultura S S S Pecuária S S R No RBAC 161/2011 os Planos de Zonas de Ruído determinam as curvas isofônicas e estabelecem as possíveis formas de utilização de terrenos. Restrições Altimétricas Para garantia de operações seguras no entorno de aeródromos foram criados perfis imaginários para proteção ao vôo, nos espaços vizinhos ao campo de pouso. A Portaria 256/2011) recomenda a confecção dos planos básicos de proteção. É função do tipo de operação prevista: VFR, IFR-não precisão e IFR-de precisão e do comprimento da pista (em metros) considerando-a para a altitude ao nível médio do mar, temperatura padrão e gradiente nulo. Os códigos 1, 2, 3 e 4 correspondem, respectivamente, a comprimentos básicos menores de 800 m, até 1200 m, até 1800 m e acima de 1800 m. O Plano Básico de Zona de Proteção estabelece as abrangências das seguintes áreas: faixa de pista, área de aproximação, área de decolagem, áreas de transição, área horizontal interna, área cônica e área horizontal externa. Nesse mesmo documento, também se estipulam as necessidades de proteção a heliportos e aos equipamentos de auxílio à navegação. Maiores detalhes estão descritos no Módulo 4. Além dessas restrições, outras, por exemplo, decorrentes de perturbações a sítios históricos ou ricos em acervos/tesouros deixados por civilizações antigas ou ainda a sítios especialmente dotados pela natureza, podem significar graves empecilhos a escolha de um bom sítio aeroportuário. 6 - ANEMOGRAMA No processo de seleção de sítios para implantação de aeroportos um dos requisitos básicos é o conhecimento da área necessária. Para tal, o comprimento de pista, normalmente a maior dimensão do aeroporto, precisa ser definido e sua orientação estabelecida. A direção de pista depende, dentre outros, de fatores topográficos, de obstáculos na vizinhança e da direção dos ventos. Para fins de planejamento a ANAC, em seu RBAC 154/2009 recomenda que o número e a orientação das pistas de um aeródromo seja tal que o coeficiente de utilização do aeródromo não seja inferior a 95% para as aeronaves as quais o aeródromo foi concebido. Segundo a mesma referência, em circunstâncias normais, não acontecerá operações de pouso e decolagem se o valor da componente transversal do vento for superior a : 37 km/h (20 kt) para as aeronaves cujo comprimento de pista de referência for superior ou igual a 1.500 m; 24 km/h (13 kt) para as aeronaves cujo comprimento estiver compreendido entre 1.200 e 1.500 m; 19 km/h (10 kt) para as aeronaves cujo comprimento for inferior a 1.200 m. Assim sendo torna-se importante o conhecimento das direções, intensidades e freqüências dos ventos de superfície no local. O ANEMOGRAMA é uma figura que revela essas informações num formato gráfico. Os elementos ou as informações relativas ao vento devem ser obtidos por anemômetro ou anemógrafo, que é instalado para registrar direção e intensidade de vento a 6 metros do solo. Uma ficha diária é preenchida identificando também sua origem (de onde sopra). Existem muitas formas de se traçar anemogramas. Uma das maneiras é o de se calcular a predominância diária em porcentagem e a velocidade média correspondente. Em seguida, acumula-se para a obtenção dos valores em termos mensais, calculando a predominância e a velocidade média. Agregando novamente em faixas de velocidades, por direção, obtêm-se as porcentagens de ocorrência de ventos. Em escala, desenham-se círculos concêntricos de raios proporcionais aos valores das velocidades, por exemplo, 3, 13, 25 e 40 nós. Esses podem ser setorizados em 45 graus quando os dados se referem a 8 direções/origens (pontos cardeais e colaterais), em 22,5 graus quando temos 16 origens e em até 10 graus quando as informações apresentam este nível de precisão. Não dispondo de um programa computacional que automatize o processo, um método que pode ser utilizado se baseia na rotação de uma faixa de material transparente da dimensão correspondente a intensidade máxima permissível de ventos cruzados, buscando a posição que deixe em descoberto as menores porcentagens. Aí estaria a melhor orientação em relação ao norte verdadeiro. Como essa informação deve estar associada ao norte magnético, torna-se necessária a correção da declinação magnética. Esse é um parâmetro local (bem como sua variação anual) que pode ser obtido em publicação do Observatório Nacional. A fórmula a seguir mostra a relação entre os rumos magnético e verdadeiro: RM = RV - ( Do + V . ( T - To )) onde RM - rumo magnético RV - rumo verdadeiro Do - declinação magnética do ano To V - variação anual da declinação magnética T - ano em questão (atual) To - ano com dado conhecido Caso não seja possível satisfazer a recomendação da ICAO (no máximo 5%), torna-se necessário o estudo da implantação de mais de uma pista, com direções diferentes. O trabalho de Mousa ( 4 ) mostra um programa que atende os 95% de operacionalidade numa configuração com duas pistas. A numeração observada nas cabeceiras das pistas serve como orientação para as mesmas, omitida a unidade. Pista 08 (significa rumo magnético da ordem de 80 graus), pista 16 (rumo de 160 graus). Obviamente que as pistas se apresentam sempre com diferença de numeração entre cabeceiras do valor 18 (referentes aos 180 graus de variação de rumo). São José dos Campos : 15-33, Congonhas : 16-34, Rio de Janeiro : 09-27 e 14-32. Notar que o piloto ao usar a cabeceira 13, tanto para pouso como para decolagem, a sua bússola estará indicando o mesmo rumo dos 130 graus. 7 – COMENTÁRIOS FINAIS Resumindo, cada organização, para ser mais exato, cada indivíduo postula seus critérios e os gradua hierarquicamente conforme seus anseios e sua mentalidade. Por isso, para cada caso, algumas soluções aparentemente contraditórias, podem surgir para um mesmo problema; cabe ao tomador de decisões analisar os outros aspectos pertinentes, de tintura política ou estratégica, para chegar a sua opção. Hoje, vemos a discussão sobre o terceiro aeroporto para Paris, em Chaulnes, a 80 milhas ao norte da capital parisiense. Seriam 6,5 bilhões de dólares até sua conclusão prevista para 2015. Contra o terceiro aeroporto são aqueles que: - gostariam de ver o aeroporto de Lyon (Saint-Exupèry) como divisor do tráfego de Paris, - incentivam a operação ponto-a-ponto (contra o sistema hub de Paris), - vêem em Vatry, base aérea a 80 milhas a leste da capital, como sendo um futuro centro de cargas, desafogando o CDG. A favor do terceiro aeroporto estão aqueles que: - consideram o crescimento da demanda não suportável a Orly/CDG, - vêem (e continuarão a ver) a França como a principal porta da Europa, - acreditam numa "humanização" no entorno do CDG (o que não agrada a ADP). No Brasil, o terceiro aeroporto para a cidade de São Paulo (o aeroporto metropolitano que dividiria o serviço com Congonhas e Guarulhos) está atraindo a atenção de vários investidores. Brasília também surge como uma região que demanda um estudo de um novo aeroporto que venha a permitir o desenvolvimento do transporte aéreo na capital brasileira. Vitória, no Espírito Santo, também busca um novo sítio. Afinal o transporte aéreo cresce e a infraestrutura aeronáutica precisa estar preparada para corresponder à demanda. Legislações nacionais e internacionais estão sendo produzidas com o intuito de minimizar os impactos ao meio-ambiente gerado pela implantação e operação de aeroportos. Vale acrescentar que de início, os fatores operacionais eram preponderantes. No final do século passado e mesmo nos dias atuais o fator ambiental é fundamental na escolha de sítios aeroportuários mas, além disso, prenuncia-se que, com a evolução do mercado, os fatores mercadológicos e vocacionais da região possam viabilizar o sucesso ou não do investimento. Aeroportos não são apenas infraestruturas para o transporte aéreo, precisam ser parceiros das empresas aéreas e satisfazer outras necessidades da região em que está inserido. Em outras palavras: "One day airports might pay airlines to fly from their facilities in order to attract passengers as consumers for others products and services that would form the new financial base of the airport"(Michael O’Leary - CEO Ryanair) Referências IATA (2004). Airport development reference manual.9th ed. Montreal. ICAO (1987). Airport planning manual. Part 1 - Master Planning, 2nd ed. SORIA, M. H. A. (1988). Apostila de curso. EESC, São Carlos. MOUSA, R. M. (2001). Integrated model for optimizing orientation of two-runway configuration. Journal of Transportation Engineering. Vol 127, n.4 (ISSN 0733-947X) ANAC 2009). Projeto de aeródromos. RBAC 154. Brasília. SOUZA, C. A. F. (2001). Procedimentos de Gestão Ambiental em Aeroportos. Publicação E-TA02A/2001, UnB, Brasília. SOUZA, C. A. F. (2003). Controle do perigo aviário nos aeroportos pela gestão dos fatores de atração de aves. Dissertação de mestrado. UnB, Brasília.