29/06/2023

La principal causa del efecto isla de calor urbano es la modificación de la superficie del suelo en las ciudades. La vegetación natural es reemplazada por asfalto y edificios que aguantan el calor. La mayoría de las nuevas superficies de las estructuras contemporáneas se caracterizan por una baja reflectancia solar

Efecto Isla de calor urbano y el calentamiento global

Muchas áreas urbanas y suburbanas tienen temperaturas más altas que su entorno rural. Esta diferencia de temperatura indica que son islas de calor urbanas. La temperatura media anual del aire en una ciudad de un millón o más de personas puede ser fácilmente de 1 a 4 ° C más cálida que en el entorno rural. En una noche clara y tranquila, la diferencia puede medir incluso 12 ° C o más.

La principal causa del efecto isla de calor urbano es la modificación de la superficie del suelo en las ciudades. La vegetación natural es reemplazada por el entorno construido. La mayoría de las superficies de las nuevas estructuras se caracterizan por una baja reflectancia solar y una alta impermeabilidad. Además, a menudo se construyen con materiales de alta densidad que absorben grandes cantidades de energía térmica y la liberan en forma de calor.

Efecto isla de calor urbano
Imagen: Distribución de la temperatura en las ciudades

El calentamiento debido a las islas de calor urbano en áreas específicas como las ciudades es un ejemplo de cambio climático local. El cambio climático local difiere fundamentalmente del calentamiento global. Los efectos se limitan a la escala local y disminuyen con la distancia desde la fuente. Por otro lado, el cambio climático global no está limitado local o regionalmente. También es causada por diferentes factores, como el aumento de la exposición solar o las concentraciones de gases de efecto invernadero.

Una solución al efecto de isla de calor urbano, las cubiertas frías

cubiertas frias
Imagen: Flujo de energía de la luz solar que golpea un techo plano convencional (izquierda) y una cubierta fría

La instalación de cubiertas frías en los edificios es una forma de reducir de manera rápida y sostenible el efecto isla de calor en las ciudades. Los techos planos generalmente se reemplazan cada 15 a 20 años, una tasa de reemplazo del 5 al 7% por año. Por lo tanto, los administradores y propietarios de edificios tienen más oportunidades de mejorar los techos de manera sostenible que otras superficies de edificios. Los beneficios de instalar una cubierta fresca va mucho más allá de la impermeabilización. Las cubiertas frías también contribuyen a ciudades más frías y saludables, una mejor calidad del aire, la mitigación del cambio climático global y un menor consumo de energía son cuatro importantes.

La energía utilizada para enfriar edificios en verano representa una parte importante del consumo total de energía. Las emisiones de CO2 aumentarán a medida que aumenten las temperaturas exteriores. Las altas temperaturas en interiores en verano reduce el confort general y la productividad de las personas en sus puestos de trabajo. Las soluciones como las cubiertas frías pueden minimizar el calor dentro de los edificios, mejorar las condiciones interiores y pueden ser rentables en múltiples maneras.

El Departamento de Energía de California (DOE) comenzó a investigar los beneficios de las cubiertas frías para ahorrar energía y reducir las temperaturas urbanas de verano en la década de los 80. El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) desarrolló modelos matemáticos y fue pionero en la promoción de cubiertas frías para reducir el uso de energía de enfriamiento y la demanda máxima de energía de los edificios con aire acondicionado. Los programas informáticos pueden calcular el ahorro potencial de energía de los edificios con cubiertas frías en comparación con una cubierta estándar. Calculan el flujo de energía térmica a través del conjunto del cubiertas en una ubicación geográfica específica utilizando archivos meteorológicos locales que generalmente cubren un período de 10 o 20 años.

La reflectancia solar es la característica más importante de una membrana para cubiertas para lograr el mayor ahorro de energía durante los meses más cálidos. Es por eso que las acumulaciones frías en las cubiertas son más efectivas para reducir las cargas de enfriamiento en lugares con alta radiación solar y temperaturas del aire. El ahorro anual de energía del 10% o más es posible con medidas relativamente simples.