Por Ing. Marcelo Vega
Docente investigador (LESyC)-IMAE- FCEIA- UNR Coordinador del Comité Académico de Energías AUGM Miembro del Organismo de Estudio de Normas IRAM. Subcomité: Acondicionamiento Térmico de Edificios y Subcomité: Eficiencia Energética Edificios

Según Naciones Unidas, desde el año 2007, más de la mitad de la población mundial vive en ciudades y estima que hacia la mitad del presente siglo, se incrementará aún más el número de habitantes citadinos, respecto de los habitantes de zonas rurales.

Dicha tendencia hace que a medida que las ciudades se desarrollan, grandes edificios ocupan cada espacio vacante con estructuras densas, remplazando así los terrenos naturales por materiales artificiales. Estas modificaciones, junto al tráfico vehicular y a los sistemas de calefacción y refrigeración, así como las actividades industriales y de diverso tipo, resultan en un incremento de la temperatura en las urbes respecto de la temperatura de sus áreas circundantes, efecto conocido como Isla de Calor Urbana, que se ve acelerado por el aumento constante de la población.

Sin embargo, a pesar de la importancia que reviste dicho fenómeno, los datos meteorológicos utilizados para el diseño urbano son obtenidos de estaciones rurales o sub-urbanas, causando errores significativos en el asesoramiento energético para calefacción y refrigeración. Actualmente, los encargados de la planificación urbana y los especialistas en energía no disponen de herramientas para incorporar este efecto en el diseño urbano. De hecho, la Tercera Comunicación Nacional de Argentina establece que “en el caso de las olas de calor, no existe la suficiente conciencia pública sobre los daños y muertes que ocasionan. Falta al respecto un mecanismo de información estadístico que permita una rápida evaluación de sus consecuencias1”

1 Tercera comunicación nacional de la República Argentina a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático. Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación. Noviembre 2015. https://unfccc.int/resource/docs/natc/argnc3s.pdf

El equipo de trabajo del Laboratorio de Eficiencia Energética, Sustentabilidad y Cambio Climático (LESyC) del Instituto de Mecánica Aplicada y Estructuras (IMAE), en colaboración con la Dra. Agnese Salvati, de la Universidad Oxford Brookes, utiliza el software Urban Weather Generator (UWG) para analizar el efecto de Isla de Calor Urbana en la ciudad de Rosario. Este software fue desarrollado por Bueno y colaboradores (2012), del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Se plantearon tres escenarios:

Escenario (A): Rural

Escenario (B): Actual en la zona de estudio

Escenario (C): Zona estudio verificando Ordenanza Municipal de Rosario 8757/2001.

Esta normativa denominada: “Aspectos higrotérmicos y demanda energética en las construcciones”, establece valores máximos de transmitancia térmica, con el fin de optimizar las envolventes de los edificios de modo de reducir el consumo de energía para acondicionamiento térmico, tanto en calefacción como en refrigeración. Este proceso implica la incorporación de aislación térmica en techos y paredes exteriores, y la colocación de protección solar en los cerramientos transparentes según las orientaciones. Rosario es pionera en la implementación de medidas de este tipo que contribuyen a una mayor eficiencia energética en la construcción de edificios, disminuyendo los altos consumos de energía que se observan en las construcciones de la ciudad hace décadas.

Para el desarrollo de esta investigación, se tomó como punto de partida un área de nueve manzanas localizadas en el centro de Rosario, dado que mediciones anteriormente realizadas por el equipo del Dr. Rubén D. Piacentini, del Instituto de Física Rosario, determinaron que dicha área es una de las zonas con mayor temperatura de la ciudad. Este damero está comprendido entre las calles Rioja-Mendoza y Mitre-Maipú e incluye a la Plaza Central Montenegro.

En primer lugar, se realizó un estudio de campo en el área considerada, haciendo principal énfasis en el análisis de las tipologías edilicias, los sistemas constructivos, la cobertura vegetal, el tráfico vehicular, entre otros. Se caracterizó el comportamiento de paredes exteriores, techos, superficies transparentes y protecciones solares de las distintas tipologías y el factor de exposición solar según la orientación.

Los datos así obtenidos fueron utilizados para realizar los cálculos correspondientes para obtener los parámetros requeridos por el programa computacional UWG, tales como tráfico vehicular, sistemas de refrigeración y calefacción, tránsito peatonal, materiales constructivos y cobertura vegetal. A partir de estos parámetros y de los datos de las estaciones meteorológicas rurales, el programa calcula la temperatura del aire dentro del cañón urbano, teniendo en cuenta, así, los efectos de las actividades humanas (antropogénicas) sobre el clima de la ciudad.


Condiciones de límites del cañón urbano y las diferentes capas de información que la conforman. (Fuente: http://urbanmicroclimate.scripts.mit.edu/uwg.php)

Resultados
Los resultados preliminares muestran que: a) la temperatura ambiente promedio anual del sector analizado para el escenario B (situación actual) supera en unos 2,5 °C al sector rural (externo a la ciudad) tomado como referencia y b) la temperatura ambiente en el caso del escenario C (si se aplicara la Ordenanza 8757), supera en alrededor de 1,5 °C al mismo sector rural de referencia. En consecuencia, es posible concluir que si se aplicara la Ordenanza 8757 en todos los edificios ya construidos en Rosario (además de los edificios nuevos para lo cual ha sido formulada), se obtendría una reducción de 1 °C en la temperatura ambiente, reduciéndose la isla de calor rosarina. La continuación del presente trabajo de investigación se dará en el marco de la visita al IMAE de la Dra. Agnese Salvati, la cual es posible gracias a la aceptación del proyecto y al financiamiento obtenido por The Elsevier Foundation - TWAS Sustainability Visiting Expert Programme, prevista para el primer cuatrimestre del 2019.

Otro mérito a destacar es que una versión más avanzada del trabajo será presentado en el 3rd World Multidisciplianry Civil Engineering- Architecture- Urban Planning Symposium (WMCAUS) 2018 a realizarse en Praga (República Checa) entre el 18 y 22 de junio de 2018. El trabajo de investigación es llevado a cabo por la estudiante de Ingeniería Ambiental Lucía Céspedes, la Arquitecta Georgina Re y la Arquitecta Florencia Lombardo, bajo la coordinación del Ing Civil Marcelo Vega y el asesoramiento científico del Dr Rubén D Piacentini.