La isla de calor en el Área Metropolitana de Mendoza

Por: Érica Correa, investigadora principal del CONICET en el INAHE

¿Qué es la isla de calor?

En el interior de las ciudades las temperaturas del aire son mayores que en sus alrededores naturales no urbanizados. Este fenómeno se conoce como “Isla de calor urbana”. Actualmente, se estima que más de 1.100 ciudades de todo el mundo están sufriendo sus efectos, independientemente de su latitud, altitud, escala, tamaño y condición climática.

La formación de la isla de calor urbana está vinculada al proceso de explosión demográfica que trajo aparejada la expansión urbana a expensas del campo o de áreas ocupadas por vegetación natural. Las propiedades ópticas y térmicas de los materiales de construcción, que generalmente absorben y acumulan mayor cantidad de radiación solar, combinadas con la geometría de los canales viales urbanos y las actividades metabólicas de la ciudad -transporte y hábitos de consumo-, modifican los procesos de calentamiento y enfriamiento de ésta, alterando su balance térmico y en consecuencia sus perfiles de temperatura y ventilación. Este panorama, crítico en la mayoría de las urbes del mundo, es particularmente grave en las ciudades de los países en vías de desarrollo, como Mendoza, donde al aumento descontrolado de las poblaciones urbanas, se suma la ausencia de criterios y reglamentaciones para la planificación sustentable del uso del suelo y el crecimiento de la ciudad.

El incremento de la temperatura urbana tiene un efecto directo sobre el consumo de energía de los edificios y las condiciones de confort térmico de los espacios públicos. Desde una perspectiva global, durante el verano la penalización energética inducida por la isla de calor equivale a 68 kWh por unidad de superficie de la ciudad y grado de aumento de la temperatura. Teniendo en cuenta que un ventilador de techo consume en promedio 60 KW por hora, esto equivale a considerar que por cada grado que aumenta la temperatura de nuestra ciudad, su demanda de energía se incrementa en una cantidad equivalente al consumo eléctrico de un ventilador encendido por cada metro cuadrado de la misma. Cifra que no es menor, pues el Área Metropolitana de Mendoza, posee una superficie de 313700 m2. También, propicia la contaminación ambiental de dos formas: directamente, pues mayores temperaturas urbanas funcionan como catalizador de las reacciones de los gases de combustión presentes en la atmósfera generando mayor cantidad de smog, e indirectamente pues el aumento de consumo de energía hace que las plantas generadoras liberen mayores cantidades de gases de combustión responsables del calentamiento global.

Por esta razón, la caracterización y cuantificación de la isla de calor urbana es vital para evaluar el impacto que las decisiones urbanísticas implementadas en la ciudad tienen sobre su microclima. Es decir, a menor valor de isla de calor mejor será la relación entre los criterios utilizados para orientar el desarrollo y crecimiento de la ciudad y los recursos climáticos y geográficos del sitio de implantación de esta. Y por ende mayor su sustentabilidad energética y ambiental.

¿Cuáles son las características del fenómeno, sus causas y consecuencias en el Gran Mendoza?

Durante el desarrollo de mi tesis doctoral, se evaluó el comportamiento de la isla de calor urbana comparando las temperaturas del área urbana y suburbana con la temperatura de las áreas rurales o periféricas del área metropolitana. La evaluación se llevó a cabo mediante dos métodos de monitoreo: recorrido por transectos y la adquisición automática mediante estaciones fijas colocadas en distintos puntos dentro de la ciudad y sus alrededores. Finalmente, mediante sistemas de información geográfica (SIG) se representó la distribución espacial y temporal del fenómeno.

Los resultados mostraron que, con diferente frecuencia e intensidad, la isla de calor se desarrolla en todas las estaciones del año. Las intensidades máximas oscilaron entre los 8 y 10ºC. Con valores promedio de 6°C. El fenómeno se registra durante el período de enfriamiento entre las 20 y 8 horas. El análisis estadístico de los datos observados, indica que en un 88% la magnitud de la isla de calor se puede explicar mediante cuatro factores: las propiedades térmicas de los materiales que componen los espacios monitoreados; el acceso al sol y el acceso al viento de estos, y el tránsito vehicular. Esto implica que cualquier propuesta de diseño de los espacios urbanos de la ciudad cuyo objetivo sea disminuir la isla de calor deberá minimizar la masa de acumulación y trabajar sobre las propiedades térmicas de los materiales con el objetivo de reducir su absortividad solar y mejorar su emisividad durante la noche, proteger las fachadas durante las horas de insolación y despejar la visión de bóveda de los canales viales con el objeto de aprovechar el potencial de enfriamiento radiativo (visión de cielo nocturno). También, el estudio también puso de manifiesto que el error que se comete al desestimar el efecto de la isla de calor en el cálculo de los grados día de calefacción y refrigeración del Gran Mendoza equivale a un 20% de subestimación de la demanda real de refrigeración y un 50% de sobreestimación de la demanda de calefacción. Resultado que cambia drásticamente la selección de estrategias de diseño bioclimático a implementar en las edificaciones en la ciudad.

Finalmente, el manejo eficiente del entorno urbano es una tarea desafiante, que exige disponer de información a nivel espacial de los distintos sectores de la ciudad, como insumos indispensables para el análisis medioambiental, ya que son factores cruciales que influyen en el uso y la gestión de la energía.