Cómo la vegetación puede reducir la temperatura de los pavimentos en ciudades

En nuestra era actual, el hormigón y el asfalto son los materiales de construcción predominantes en nuestras ciudades. Su durabilidad y versatilidad han permitido desarrollar construcciones de mayor vida útil, y desde su aparición han mejorado de forma considerable el sistema vial urbano por donde transitan a diario miles de millones de personas en el mundo.

Sin embargo, el aumento de estos materiales en zonas urbanas han propiciado otros conflictos que atentan contra la sostenibilidad, tales como la impermeabilización del suelo y el incremento del efecto isla de calor urbana, debido a la alta capacidad de los pavimentos duros de retener la energía calórica proveniente del sol.

Ambos efectos están fuertemente relacionados, y mientras el incremento de pavimentos impermeables en temporada de invierno genera severas inundaciones y daños materiales, en verano éstos afectan negativamente el confort térmico y la salud de los habitantes, de manera que urge conocer qué tipos de calles pueden ser las más propicias para la sostenibilidad urbana y la salud de las personas.

Si bien cada material posee propiedades térmicas diferentes, tales como la conductividad térmica, la capacidad calorífica específica, la densidad, el albedo o la emisividad térmica, todas ellas en conjunto influyen en el entorno térmico de los pavimentos. Por lo tanto, una mayor comprensión de estas materias entre los profesionales ligados a la construcción y el diseño urbano, podría evitar o reducir los efectos dañinos del incremento de la temperatura urbana asociada al uso de los pavimentos.

¿Qué condiciones del entorno urbano son las que más influyen en el ambiente térmico de los pavimentos?

Si bien existen pavimentos blandos (tierra, maicillo) que contribuyen a refrescar las ciudades, el hormigón y el asfalto son los materiales que más presencia tienen en entornos urbanos y los que elevan de forma significativa la temperatura en las ciudades.

Por este motivo, un equipo de investigadores en China se propuso conocer las condicionantes con mayor incidencia en el ambiente térmico en las calles de la ciudad de Guangzhou, pero no sólo analizado desde el punto de vista de los materiales que comúnmente se utilizan, sino de acuerdo a distintos aspectos que están involucrados en el diseño de las calles, tales como su orientación, o la presencia de árboles de sombra en torno a las calles.

Utilizando mediciones reales y modelaciones numéricas mediante el programa ENVI-met, los investigadores probaron diferentes configuraciones de orientación de las calles, materialidad y presencia de árboles urbanos a distintas distancias. ¿Cuál fue el resultado?

La sombra de los árboles como aporte a la sostenibilidad

De acuerdo a los resultados de este estudio, y al igual que en varias investigaciones anteriores, los árboles fueron los elementos del entorno urbano que más contribuyeron a reducir la temperatura de los pavimentos de las vías urbanas, debido a que su sombra reduce de forma efectiva la radiación solar directa que llega a los pavimentos.

Las diferentes modelaciones realizadas determinaron que más que el material de pavimento o la orientación de la calle, el distanciamiento entre árboles es el factor más importante que incide en el entorno térmico de las calles pavimentadas. Esto, debido al aumento de la tasa de sombra y al incremento de la capacidad de los árboles para humedecer y enfriar el pavimento y el entorno circundante, mejorando el confort térmico de los habitantes.

El distanciamiento entre árboles es la variable más significativa para reducir la temperatura de los pavimentos en las ciudades. Foto: Delfi de la Rua

El diseño de vías urbanas con árboles de sombra mejora el entorno térmico

En muchas ciudades del mundo, y especialmente en Latinoamérica, los árboles siguen siendo vistos en la actualidad como elementos meramente estéticos u ornamentales, razón por la cual no son incorporados desde la etapa de diseño en los proyectos de pavimentación de vías urbanas.

De acuerdo a este reciente estudio, por cada 3 metros menos de distancia entre árboles a un costado de la calle, la temperatura del aire disminuye hasta en 0,25 °C y la humedad relativa aumenta en un 1,29%. De igual modo, se indica que la reducción del espaciamiento de los árboles permite una distribución uniforme de la temperatura del pavimento, reduciendo áreas puntuales sobrecalentadas.

Imágenes de la temperatura del aire a una altura de 1,5 m del pavimento bajo diferentes distanciamientos entre plantas a las 15:00 h: ( a ) separación de 3 m; ( b ) separación de 6 m; ( c ) separación de 9 m. Fuente: Li, L. et al., 2022.

En tanto, los distintos pavimentos que se probaron en este estudio (adocreto rojo, asfalto y hormigón), mostraron temperaturas medias muy semejantes, aunque el ladrillo rojo mostró una temperatura ligeramente más baja y una humedad relativa ligeramente superior a la del asfalto y el hormigón. De todos modos, el adocreto posee otras características de sostenibilidad que deben tomarse en cuenta al momento de diseñar pavimentos, debido a sus propiedades de drenaje.

Además, los autores del estudio concluyen que el arbolado viario puede generar una reducción de los costos de mantenimiento de las calles, además de todos los beneficios ambientales y de salud pública que la vegetación produce dentro de las ciudades, razones más que suficientes para incorporar con urgencia el arbolado público en las políticas de desarrollo urbano.

Escrito por:

• Leonardo Lira Astudillo

Fuente:

• Li, L. et al. (2022). Simulation and Analysis of Influencing Factors of Pavement Thermal Environments in Guangzhou
• Barišić, I. et al. (2022). Field and Laboratory Assessment of Different Concrete Paving Materials Thermal Behavior