La modelización del microclima consiste en la simulación y el análisis del clima en un área pequeña y localizada, a menudo de unos pocos metros a un kilómetro de tamaño. A diferencia de las evaluaciones climáticas más amplias que abarcan grandes regiones (como los macroclimas), los modelos microclimáticos se centran en comprender cómo las condiciones ambientales localizadas, como la vegetación, los materiales de la superficie y las estructuras de los edificios, afectan a los patrones meteorológicos y de temperatura en espacios específicos. Esto es especialmente importante en las zonas urbanas, donde los distintos usos del suelo y las estructuras construidas por el hombre pueden crear zonas climáticas radicalmente diferentes en distancias cortas.
¿Qué es un microclima?
Efecto isla de calor urbano
Uno de los retos más significativos en la modelización del microclima urbano es abordar el efecto de isla de calor urbano (UHI). El efecto isla de calor urbano se produce cuando las ciudades experimentan temperaturas significativamente más altas que las zonas rurales cercanas. Los grandes centros urbanos suelen sufrir un estrés térmico más intenso, y zonas como Londres y París suelen registrar temperaturas nocturnas en torno a 4 °C más altas que las regiones rurales cercanas.
Este fenómeno se produce porque las superficies urbanas como el hormigón y el asfalto absorben y almacenan calor durante el día, liberándolo lentamente por la noche. Los edificios y las carreteras también atrapan el calor, creando zonas cálidas localizadas que contribuyen a un mayor consumo de energía y a la incomodidad de los residentes. Los modelos de microclima ayudan a simular estos efectos y ofrecen información sobre cómo las opciones de diseño -como añadir espacios verdes o utilizar materiales más ligeros y reflectantes- pueden ayudar a reducir el efecto isla de calor urbano.
Imagen revisada de Eco Cities
Factores que influyen en los microclimas
Son varios los factores que determinan el microclima de una zona concreta. En las ciudades, estos factores son aún más críticos debido al efecto isla de calor urbano:
- Materiales de superficie: Los materiales oscuros, como el asfalto y el hormigón, absorben el calor y contribuyen al calentamiento, mientras que los materiales de colores claros o reflectantes ayudan a reducir la acumulación de temperatura en las zonas urbanas.
- Vegetación: Los árboles, arbustos y plantas enfrían el aire circundante mediante la transpiración, proporcionando sombra natural y reduciendo las temperaturas locales. Incorporar vegetación al diseño urbano ayuda a reducir la gravedad de las islas de calor urbanas.
- Masas de agua: Los lagos, ríos y estanques absorben el calor durante el día y lo liberan por la noche, moderando las fluctuaciones de temperatura y contribuyendo a crear un microclima más fresco.
- Edificios: Las estructuras urbanas influyen en el flujo del viento y la sombra, lo que repercute en la distribución y retención del calor. Los edificios altos pueden atrapar el calor, creando zonas cálidas localizadas que contribuyen a elevar las temperaturas dentro de una ciudad.
Fuente de la imagen: IPCC
Por qué es importante la modelización del microclima
La modelización del microclima desempeña un papel fundamental en la planificación urbana sostenible, sobre todo cuando las ciudades se enfrentan al aumento de las temperaturas y al creciente efecto isla de calor urbano. La simulación de microclimas permite a los profesionales predecir cómo influirán las distintas opciones de diseño -como la selección de materiales, el paisajismo y la orientación de los edificios- en las temperaturas locales y la calidad del aire.
Con la aceleración de la urbanización y el aumento de las temperaturas globales, la capacidad de modelar y mejorar los microclimas es crucial para crear ciudades más habitables. En particular, los modelos de microclima pueden ayudar a reducir el efecto de isla de calor urbano, que puede hacer que los centros urbanos sean hasta 10 °C más cálidos que las zonas rurales circundantes. Mitigar estos aumentos de temperatura puede reducir la energía necesaria para el aire acondicionado y mejorar la calidad de vida general de los residentes.
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Impacto empresarial y normativo de la modelización del microclima
La modelización del microclima beneficia a múltiples partes interesadas en el desarrollo urbano:
- Las ciudades: Los municipios utilizan la modelización del microclima para crear espacios exteriores confortables y habitables, incluso durante los calurosos meses de verano. Esto mejora los espacios públicos, aumenta la sostenibilidad y ayuda a reducir el efecto isla de calor urbano.
- Promotores inmobiliarios: Los promotores inmobiliarios pueden utilizar modelos de microclima para optimizar los entornos exteriores y aumentar el valor de las propiedades creando diseños más resistentes al clima que atraigan a inquilinos y clientes.
- Arquitectos: Para los arquitectos, los modelos de microclima ayudan a integrar elementos de diseño sostenible como vegetación, sombras y materiales reflectantes, mejorando el confort y la eficiencia energética de los edificios.
- Consultores: Los consultores pueden aprovechar los modelos de microclima para ofrecer asesoramiento experto sobre estrategias de diseño adaptadas al clima, diferenciándose así en un mercado competitivo.
A medida que evolucionan los marcos normativos, las consideraciones microclimáticas pasan a formar parte de las normas de desarrollo urbano. Ciudades como Londres han introducido normativas destinadas a mitigar el efecto isla de calor urbano, mientras que iniciativas mundiales como el Compromiso Mundial de Refrigeración de la COP28 fomentan soluciones de refrigeración pasiva, como la vegetación y el sombreado, para reducir la dependencia de sistemas de refrigeración que consumen mucha energía.
ENVI-met y modelización del microclima
ENVI-met es una herramienta especializada para la modelización del microclima, diseñada para simular las interacciones entre las superficies, la vegetación y la atmósfera en entornos urbanos. Permite a los usuarios introducir datos sobre la ubicación geográfica, las condiciones meteorológicas y las estructuras de los edificios para modelizar cómo influyen los distintos factores en los microclimas locales. Esta capacidad es esencial para arquitectos, planificadores y promotores que buscan reducir el efecto isla de calor urbano y crear ciudades más resistentes al clima.
La modelización del microclima es una práctica esencial para preparar las ciudades para el futuro y hacerlas más resistentes a los efectos del cambio climático. Con herramientas como ENVI-met, los diseñadores pueden crear espacios que no sólo reducen los efectos de la isla de calor urbana, sino que también mejoran la eficiencia energética y la calidad de vida de los residentes.
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