Estudio comparativo de microclima y confort térmico en cañones urbanos. Aplicación a casos de estudio en Sevilla (España) y Manta (Ecuador)

Aplicación a casos de estudio en Sevilla (España) y Manta (Ecuador) Trabajo de Fin de Máster Máster Universitario en Ciudad y Arquitectura Sostenibles 2020-2021 Escuela Técnica Superior de Arquitectura -Universidad de Sevilla Autor: María José Loor Vera Directores: Carlos Rivera Gómez Jorge Roa Fernández Victoria López Cabeza ESTUDIO COMPARATIVO DE MICROCLIMA Y CONFORT TÉRMICO EN CAÑONES URBANOS AGRADECIMIENTOS Agradezco infinitamente a mis padres por ser ese ejemplo de lucha, amor y fortaleza para culminar cada objetivo propuesto. A mis hermanas Josselyn, Jossmely, Andrea, Karla y Pierina, porque a pesar de la distancia siempre estan conmigo alegrandome todos los días. A mis tutores Carlos Rivera, Jorge Roa y Victoria López por guiarme durante el proceso de desarollo de este trabajo fin de máster y compartir sus conocimientos y tiempo conmigo. A la ciudad de Sevilla, que me sigue sorprendiendo y encantando. Y a mi querida ciudad Manta que me ha sacado más de una sonrisa recordándola durante la realización de este trabajo. 2 Trabajo de Fin de Máster Máster Universitario en Ciudad y Arquitectura Sostenibles 2020-2021 Escuela Técnica Superior de Arquitectura -Universidad de Sevilla Directores: Carlos Rivera Gómez Jorge Roa Fernández Victoria López Cabeza Autor: María José Loor Vera APLICACIÓN A CASOS DE ESTUDIO EN SEVILLA (ESPAÑA) Y MANTA (ECUADOR) ESTUDIO COMPARATIVO DE MICROCLIMA Y CONFORT TÉRMICO EN CAÑONES URBANOS: 3 RESUMEN El crecimiento descontrolado de las ciudades, en conjunto con la explotación de bienes y la acción humana han llevado a que el cambio climático sea cada vez más evidente. Consecuencias como la isla de calor urbana que afecta directamente a los centros urbanos, empeorando la calidad del aire y sensación de confort térmico en las personas, es lo que motiva a llevar a cabo un estudio donde se analice la influencia de las geometrías urbanas, con sus calles y edificaciones, en la creación de microclimas que ayuden a mitigar las altas temperaturas. En la actualidad existen numerosos estudios que analizan los escenarios más favorables para los cañones urbanos, tomando factores como la relación de aspecto, la orientación de las calles, los elementos de sombra, o, el tipo de vegetación que presentan, entre otros. Y, sabiendo que las condiciones climáticas son diferentes en cada zona urbana, resulta idóneo llevar el presente trabajo hacia una comparativa entre cañones urbanos en dos latitudes diferentes; la ciudad de Sevilla en España y la ciudad de Manta en Ecuador, que al ser constituidas en épocas diferentes y con morfologías distintas, es beneficioso identificar los factores más relevantes en la creación de microclimas agradables en cañones urbanos donde la radiación solar recibida es distinta. Además, con la ayuda de un índice Climático de índole universal, se pudo analizar los niveles de confort obtenidos para los cañones urbanos en estas ciudades. Posterior a la identificación de 4 tipologías arquetípicas de cañones para cada ciudad de estudio y mediante el uso del software ENVI-met 4.4.6. se han logrado simular 32 variaciones a las tipologías de cañones urbanos definidas. Se determinó aquella que es más favorable y funcional según su ubicación, destacando los cañones asimétricos sobre los simétricos, añadiéndole la orientación y vegetación adecuada. Es importante acotar que para ambas ciudades el nivel de confort térmico es variable dado que presentan condiciones térmicas distintas (temperatura del aire, humedad relativa, velocidad del viento), por lo que se debe considerar al momento de establecer qué variación de cañón urbano genera menos estrés térmico. Palabras claves: Isla de calor urbanamicroclima- cañones urbanosconfort térmico- Sevilla- Manta. 4 ABSTRACT The uncontrolled growth of cities, together with the exploitation of goods and human action, have led to climate change becoming increasingly evident. Consequences such as the urban heat island that directly affects urban centers, worsening air quality and feeling of thermal comfort in people, is what motivates to carry out a study where the influence of urban geometries, with their streets and buildings, is analyzed in the creation of microclimates that help mitigate high temperatures. Currently, there are numerous studies that analyze the most favorable scenarios for urban canyons, taking determinants such as the aspect ratio, the orientation of the streets, the shade elements, or the type of vegetation they present, among others. And, knowing that the climatic conditions are different in each urban area, it is ideal to take the present work towards a comparison between urban canyons in two different latitudes; the city of Seville in Spain and the city of Manta in Ecuador, which being constituted at different times and with different morphologies, it is beneficial to identify the most relevant factors in the creation of pleasant microclimates in urban canyons where the solar radiation received is different. In addition, with the help of an Universal Climate Index, it was possible to analyze the comfort levels obtained for urban canyons in these cities. After the identification of 4 archetypical canyon typologies for each studied city and using the ENVI-met 4.4.6 software, 32 variations of the defined urban canyon typologies have been simulated. The most favorable and functional city was determined according to its location, highlighting the asymmetric canyons over the symmetric ones, adding the appropriate orientation and vegetation. It is important to note that for both cities the level of thermal comfort is variable since they have different thermal conditions (air temperature, relative humidity, wind speed), so it should be considered when determining which urban canyon variation generates less thermal stress. Keywords: Urban heat islandmicroclimate- urban canyonsthermal comfort- Seville- Manta. 5 ÍNDICE 01 02 ANTECEDENTES 2.1. Cambio Climático......................................................................................... 11 2.2. La Isla de Calor Urbano.................................................................................... 13 2.2.1. Causas y efectos.............................................................................. 14 2.2.2. Islas de Calor Urbano según la mofología urbana....................... 16 1.1. Introducción.................................................................................................. 09 03 OBJETIVOS Y METODOLOGÍA DEL TRABAJO 3.1. Objetivos 3.1.1. Objetivo General............................................................................... 19 3.1.2. Objetivos específicos....................................................................... 19 3.2. Metodología.................................................................................................. 20 04 ANALISIS DE CASOS DE ESTUDIO 5.1. Condiciones climáticas 5.1.1. Sevilla................................................................................................. 36 5.1.2. Manta................................................................................................ 37 ESTADO DE LA CUESTIÓN 4.1. El confort térmico......................................................................................... 23 4.2. Índice de Confort Térmico Universal.......................................................... 25 4.3. La geometría urbana y su influencia en el confort térmico................... 26 4.4. Cañones Urbanos.......................................................................................... 29 4.4.1. Relación de Aspecto...................................................................... 30 4.4.2. Orientación...................................................................................... 32 4.4.3. Vegetación en cañones urbanos................................................ 33 05 6 06 MODELIZACIONES Y SIMULACIONES DE CAÑONES 6.1. Introducción y presentación de las herramientas de simulación........... 51 6.1.1. Características de ENVI-met.......................................................... 53 6.2. Variables de simulaciones por casos de estudio...................................... 54 6.3. Configuración del software ENVI-met para las simulaciones.................. 56 6.3.1. Parámetros de diseño para el modelado.................................... 56 6.3.2. Parámetros de simulación (datos climáticos).............................. 57 07 DISCUSIÓN DE RESULTADOS 7.1. Esquema del proceso..................................................................................... 61 7.2. Temperatura Potencial del Aire..................................................................... 62 7.2.1. Variables de simulaciones en cañones de Sevilla....................... 62 7.2.2. Variables de simulaciones en cañones de Manta........................ 80 7.3. Índice de Confort Térmico Universal............................................................. 98 7.3.1. Variables de simulaciones deacuerdo al UTCI en Sevilla............. 98 7.3.2. Variables de simulaciones deacuerdo al UTCI en Manta............ 106 7.4. Análisis cruzado de resultados...................................................................... 114 08 CONCLUSIONES 8.1. Conclusiones finales....................................................................................... 122 8.2. Futuras líneas de investigación..................................................................... 125 09 BIBLIOGRAFIA 9.1. Referencias Bibliográficas.............................................................................. 127 5.2. Morfología urbana......................................................................................... 38 5.2.1. Sevilla................................................................................................. 38 5.2.2. Manta................................................................................................ 40 5.3. Tipologías de cañones propuestas.............................................................. 42 5.4. Localización de las tipologías en las tramas urbanas............................... 44 7 01 INTRODUCCIÓN Fig. 01: Cañón Urbano de la ciudad de Sevilla (C. Real de la Carretería) Fuente: Propia 8 1.1. INTRODUCCIÓN El creciente problema suscitado por el cambio climático está dejando evidentes consecuencias para la vida humana. Esto ha generado en la sociedad un intento por reducir su impacto y efectos en el ambiente (ICCP, 2014), aunque realmente las medidas tomadas no han sido suficientes o no han podido representar un control significativo a estos daños, evidenciando cada día una intensificación del mismo (Delgadillo, 2019). Siendo uno de los principales generadores de este cambio climático la explotación de combustibles fósiles para la obtención de energía primaria y estos a su vez generan grandes cantidades de gases de efecto invernadero, que afectan severamente a la atmósfera, evitando que esta pueda proteger al planeta de la radiación directa del sol. Otro de los factores que llevan a que este cambio climático siga en aumento es el crecimiento acelerado de la urbanización mundial, que se ha visto en desarrollo desde la Segunda Guerra Mundial. Es de mencionar que aproximadamente el 50% de la población mundial vive en zonas urbanas y se espera que para 2030 ya sea el 60% (Population Reference Bureau, 2005). Parte de este crecimiento urbano no planificado y desmesurado lleva a que las ciudades evidencien el efecto isla de calor(Mirzaei & Haghighat, 2010), que no es otro que el aumento de temperaturas para las áreas urbanas con respecto a las áreas rurales adyacentes. Producido principalmente por la excesiva densidad edificatoria y superficies que almacenan la radiación solar del día (Levermore et al., 2014). Este estrés térmico generado por la isla de calor urbano y el cambio climático lleva a que las personas, en su desesperación por mejorar su situación térmica, demanden mayor uso de sistemas de refrigeración aumentando el consumo de plantas generadoras, lo que libera más cantidad de gases de efecto invernadero. Es decir, que, por intentar dar una solución inmediata al problema, este ayuda a largo plazo a empeorarlo. El estudio de la percepción térmica en espacios tanto interiores como exteriores es un tema que ha sido muy estudiado a lo largo de los años, en ésta ocasión el trabajo se centrará en los espacios exteriores urbanos, al determinar que la calidad del ambiente externo tiene gran impacto en la sostenibilidad de las ciudades (Tumini & Pérez Fargallo, 2015). Es por ello, que lograr un buen diseño urbano es trascendental para abordar el reto que supone la adaptabilidad de las zonas urbanas al cambio climático, analizando correctamente desde su compleja y diversa estructura y tejido de ciudades, para lograr un efecto positivo tanto para el usuario como para el medio ambiente (Mauree et al., 2019) (Gaitani et al., 2014). Un gran número de investigaciones concuerdan que los principales factores que influyen y modifican las condiciones climáticas y de confort de las ciudades son la geometría urbana y las características de los materiales que la componen (Baruch, 1998). La relación entre la las alturas variables de edificios y distancias entre calles condiciona la cantidad de radiación solar incidente y saliente en el espacio definido como cañón urbano, un término muy importante para el desarrollo del presente trabajo. Que, según Oke, 1981, es la capa de aire que se encuentra entre el piso de las calles y el nivel superior de los techos de las edificaciones y árboles que la rodean, y que es lo que afecta directamente a los peatones (Dessí, 2007) (Tumini, 2012). Es por esto que resulta oportuno llevar a cabo este estudio comparativo a nivel de cañones urbanos, que ayude a pautar los parámetros y condiciones más favorables para la adaptación de las ciudades y su diversidad de morfologías urbanas, en la creación de microclimas confortables. 9 2.2.2.Las islas de calor urbana según la morfología urbana Una investigación realizada en Castellón, que analiza el efecto isla de calor urbano a partir del estudio de las temperaturas medias, máximas y mínimas de tres estaciones meteorológicas: urbana, periférica y marítima, demuestra que las temperaturas medias tienen una diferencia de 2,5ºC entre la estación urbana y marítima. Teniendo en cuenta que la temperatura urbana tiende a incrementarse en mayor medida que la periférica o la marítima, en verano es clara la diferencia entre las zonas urbanas y las marítimas (5ºC) debido a la influencia marina. El hecho de que una ciudad mantenga brisas marinas atenúa las altas temperaturas refrescando durante el invierno y desplaza los centros térmicos de las UHI. (Quereda Sala et al., 2007) En otros estudios, se observa importantes diferencias entre las zonas urbanas, sobre los 50ºC y las zonas de sus alrededores, con una temperatura por los 36ºC, lo que indican unas intensidades significativas de las UHI. Donde también se detecta el efecto mitigador que ejercen las áreas verdes urbanas, con temperaturas menores que las de las superficies netamente urbanas, y, asimismo, se señala el efecto térmico marítimo, al ver una variación en la diferencia de temperaturas entre la superficie urbana en sectores interiores, frente a los sectores costeros donde la oscilación es menor (Stanganelli & Soravia, 2012). En el trabajo de Moreno García et al., 2016, que establece una revisión de varios estudios acerca del efecto isla de calor, plantea que dicha comparación de datos al momento de realizar las observaciones de campo tanto en entornos rurales, como urbanos, sirven para determinar la evolución de las temperaturas máxima, media y mínima, y el impacto urbano que tienen, tomando su influencia en cambio climático. Además de observar la relación entre los diferentes parámetros meteorológicos como la incidencia del viento, su dirección o velocidad. Y sobretodo el impacto que genera sobre el confort térmico de las personas. De donde se deduce ciertos efectos predominantes de las islas de calor urbano en entornos mediterráneos como que la mayor intensidad se da en la noche, y que al amanecer se dan en menor grado ya que la ciudad se percibe más fresca. Esta intensidad es específicamente durante el verano y es proporcional al aumento de radiación solar que se produce. Es por ello, que durante las noches de verano se genera mayor demanda energética con la implementación de equipos de climatización mecánica, y, por ende, la emisión de gases de efecto invernadero crece. Ciertas situaciones meteorológicas podrían ayudar a la disminución del efecto UHI como los cielos nubosos o vientos “cuando la velocidad del viento supera los 4m/s la intensidad de la ICU -Isla de calor urbanose reduce significativamente” (Giannaros & Melas, 2012). Y finalmente, que los centros térmicos de las UHI usualmente se ubican en los centros históricos de las ciudades al ser zonas con mayor densidad.(Moreno García & Serra Pardo, 2016) En base a lo mencionado anteriormente con referente a los causantes y efectos de la isla de calor, han sido varios los estudios que intentan contrarrestar estas incidencias mediante algunas medidas de mitigación del clima urbano, entre las que se pueden englobar en 3 grupos: 1) Reducción de las temperaturas superficiales con la adecuación de materiales en edificaciones o entornos urbanos, esto tiene que ver principalmente con aumentar el albedo de pavimentos o implementar cubiertas reflejantes. 2) El incrementar zonas verdes en el entorno urbano, un punto que además de favorecer el medio ambiente, beneficia psicológicamente a las personas. Mediante la evapotranspiración las plantas ayudan a reducir las temperaturas, también del sombreado que pueden 16 proveer para las edificaciones u otras superficies. 3) El correcto planeamiento urbano que contemple la mitigación como una prioridad, esto es aplicable en las fases de planificación de urbanizaciones, tomando en cuenta factores como; la compacidad urbana que se puede asociar a la densidad poblacional, las proporciones de sus calles y edificios, el factor de Vista al cielo o SVF por sus siglas en inglés “Sky View Factor”, ya que durante los días despejados un alto SVF significa el incremento del efecto UHI; mientras que durante las noches despejadas el alto SVF favorece en la reducción del efecto de la isla de calor, dado que sería más fácil la salida de la radiación de onda larga fuera del entorno urbano. (Sangines Coral & Turégano Romero, 2013) 17 03 OBJETIVOS Y METODOLOGÍA Fig. 08: Cañón Urbano de la ciudad de Manta (Av. 4 de Noviembre) Fuente: Propia 18 3.1. OBJETIVOS 3.1.1. Objetivo General Analizar el comportamiento de distintas geometrías del trazado de las ciudades (cañones urbanos), bajo diferentes condiciones ambientales y solares. Estos se realizarán con la ayuda de herramientas de simulación para determinar variaciones térmicas aplicadas a dos casos de estudio: la ciudad de Manta (Ecuador) y en Sevilla (España). 3.1.2. Objetivos específicos Partiendo del objetivo general, se toman en cuenta los siguientes objetivos específicos: • Definir tipologías de cañones urbanos representativos, en base al análisis de la morfología urbana de los casos de estudio. • Analizar las posibilidades del uso de las plataformas de simulación de modelado urbano. • Analizar los parámetros del confort urbano, índices térmicos y principales factores que influyen en el microclima de las ciudades debido al cambio climático. • Medir la resiliencia relativa de la ciudad frente al cambio climático en función de la época en la que se construyeron determinadas zonas de las ciudades (centros históricos y zonas periféricas de crecimiento posterior) Y analizar el comportamiento diferencial de los microclimas en dichas zonas. • Obtener directrices de diseño óptimo, en base a los resultados obtenidos de los distintos parámetros analizados 19 ESTUDIO COMPARATIVO DE MICROCLIMA Y CONFORT TÉRMICO EN CAÑONES URBANOS IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA CASOS DE ESTUDIO HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN COMPARACIÓN DE RESULTADOS METODOLOGÍA Antecedentes Estado de la cuestión Confort térmico ENVI - met Temp. potencial del aire UTCI Evaluación microclimática Estudio de confort Análisis cruzado de resultados Sevilla - España Manta - Ecuador Definición de tipologías arquetípicas Directrices de diseño Propuesta de modelos y variables 3.2. METODOLOGÍA DEL TRABAJO Para el desarrollo de los objetivos se optó por dividir a la metodología en 4 partes, donde se partirá desde la búsqueda de la información hasta el análisis y resultados de la presente investigación. 3.2.1. Identificacióndelproblema: Esta primera fase parte de la justificación del estudio y antecedentes; el cambio climático, el efecto isla de calor urbana y la problemática que representa para las ciudades, así como también un análisis extensivo del estado de la cuestión, localizando la información más actualizada en la literatura científica que abarquen varios de los aspectos desarrollados en el presente trabajo. Además de un acercamiento sobre el confort térmico que desarrollará los aspectos más importantes y relevantes para considerar como adecuado térmicamente un espacio exterior, analizando más específicamente el Índice Universal Climático Térmico (UTCI) junto con los componentes que lo integran. Fig. 09: Esquema de la metodología del trabajo Fuente: Elaboración propia 20 3.2.2. Introducción a casos de estudio: En esta segunda fase se llevará a cabo un análisis general de la morfología urbana de las dos ciudades a estudiar (Manta y Sevilla). Esto con la intensión de situar el problema y lograr la definición de las tipologías de cañones urbanos arquetípicos existentes en cada una de ellas. 3.2.3.Informaciónyconfiguracióndeherramientasde simulación: Esta fase será informativa y explicativa, inicialmente a modo general, de la existencia de varias herramientas de simulación posiblemente empleadas para el desarrollo de trabajos donde el cálculo de los datos ambientales y confort son esenciales para el diseño de microclimas, y posteriormente se especificará en el software ENVI-met, escogido para llevar a cabo las simulaciones y variaciones de cada caso de estudio. De igual manera, se enunciarán todos los parámetros tanto para el modelado (dimensiones, tipo de materiales de superficies, vegetaciones…) como para la simulación (datos climáticos, temperaturas del aire, viento, humedad relativa). Es significante resaltar que este apartado es el que mayor tiempo lleva de desarrollar, debido a la duración de cada una de las 32 variantes de simulaciones a realizar (entre 12 y 15 h cada una). 3.2.4. Puesta en comparación general de resultados: Esta fase parte de la discusión de resultados con las gráficas obtenidas para cada una de las 32 variantes simuladas, tanto en la obtención de la temperatura potencial del aire en estos microclimas o escenarios de cañones urbanos, como del apartado del análisis del confort térmico medido con el Índice Universal Climático Térmico (UTCI). Aquí se plantea una visión general de la afección de cada uno de los factores relevantes en este estudio: las tipologías arquetípicas seleccionadas, las simulaciones y los índices de confort, para posteriormente establecer unas conclusiones con respecto al estudio y que pudieran ser aplicables a varios microclimas o cañones urbanos de similares características a las encontradas en cada ciudad seleccionada. Fig. 10: Esquema de resumen de la obtención de las 32 variantes simuladas Fuente: Elaboración propia. MANTASEVILLA 4 TIPOLOGÍAS A-B-C-D 2 ORIENTACIONES CON Y SIN VEGETACIÓN 16 VARIANTES 4 TIPOLOGÍAS A-B-C-D 2 ORIENTACIONES CON Y SIN VEGETACIÓN 16 VARIANTES 4 2 2 32 VARIANTES 21 04 ESTADO DE LA CUESTIÓN Fig. 11: Cañón Urbano de la ciudad de Sevilla (Calle Lope de Rueda) Fuente: Propia 22 4.1. EL CONFORT TÉRMICO Una de las principales prioridades del hombre, al momento de establecer su vivienda, es la obtención de un ambiente cómodo a nivel térmico, es algo que se ha evidenciado desde la antigüedad en diferentes construcciones, desde tradicionales hasta las más actuales. Es aquí, donde hablamos del confort térmico, que de acuerdo a su definición en la Norma ISO 7730 es “la condición de la mente en la que se expresa la satisfacción con el ambiente térmico”, es decir, que es el hombre quien califica si ese ambiente es confortable (Muñoz, 2012). Partiendo del ejemplo de los modos tradicionales de vida en zonas tropicales, donde el estilo de vida está relacionado con la arquitectura bioclimática, en edificaciones ventiladas naturalmente que no sólo logran generar confort a sus usuarios, sino que se relacionan con su cultura y en la forma en cómo manejan el vínculo interior-exterior, público-privado. Es de destacar entonces, que el concepto de confort estaría muy ligado con los estilos de vida, valores culturales o niveles sociales (May, 2011). 23 Por ello se considera importante no solo las exigencias a las que se impone un determinado espacio para lograr el ansiado confort, sino también la forma y el medio en cómo se alcanzan esos requerimientos. En base a esto, es importante mencionar también el tema de la “adaptación” fisiológica y psicológica, la naturalidad, la experiencia, el tiempo de exposición y la percepción sobre el control, como factores trascendentales para la sensación de bienestar térmico. Donde se puede distinguir dos puntos de vista para llegar a este proceso de adaptación, es decir, que el hombre puede reaccionar de dos formas a las condiciones ambientales del entorno; una de manera involuntaria o “fisiológica” por los estímulos que le causa estas condiciones, y la otra, de manera voluntaria o “psicológica” que depende en gran medida a la percepción personal y subjetiva (Tumini & Pérez Fargallo, 2015). Actualmente, en trabajos técnicos o investigativos se siguen varios índices o normativas desarrollados a modo de estándares para diseñar y mejorar espacios con una adecuada percepción térmica a los usuarios. Por mencionar algunos están: el Predicted Mean Vote (PMV), ISO 7730, usado principalmente en interiores, el Physiological Equivalent Temperature (PET), o el Standard Effective Temperature (SET), utilizados para espacios exteriores (Tumini & Pérez Fargallo, 2015). Según Johansson, 2006, aún es difícil llegar a un acuerdo sobre la definición de un índice único como indicador de confort térmico para espacios exteriores, y que podría deberse a diferencias significativas en sus condiciones como el tiempo de exposición en zonas exteriores (efectivamente es mayor que en áreas interiores), actividad física y el tipo de vestimenta, que puede variar de acuerdo a la temporada del año (Tumini & Pérez Fargallo, 2015). Fig. 12: Intercambio de calor entre el cuerpo humano y el medio ambiente. Fuente: Tumini & Pérez Fargallo, 2015. 24 Aplicación de los sistemas adaptativos para la evaluación del confort térmico en espacios abiertos, en Madrid I. Tumini, A. Pérez Revista Hábitat Sustentable Vol. 5, N°. 2. ISSN 0719 - 0700 / Págs. 55-67 HS 60 Havenith, 2012). Por eso, el sistema debía asegurar una correcta representación del comportamiento del cuerpo humano de un sujeto no aclimatado en espacios exteriores, respecto a un amplio abanico de condiciones climáticas (calor, frío, viento fuerte, humedades muy altas o muy bajas, radiación solar muy fuerte, etc.). El UTCI sigue el concepto de “temperatura equivalente” (ET) el cual involucra la noción de ambiente de referencia y sus siguientes características: humedad relativa del 50% (presión de vapor máxima de 20 hPa), aire calmo y temperatura media radiante igual a la temperatura del aire. La respuesta fisiológica de la persona fue calculada después de exposiciones de 30 y 120 minutos. El UTCI se expresa en ºC equivalentes, asociados a una escala de valores donde se relaciona la temperatura UTCI con el estrés térmico. De acuerdo con este criterio, el estrés térmico se categorizó en una escala ligeramente asimétrica y cuya zona de confort se ubica entre los 9 y los 26ºC (ver Figura 2) (Bröde et al., 2012). El UTCI se desarrolló usando como parámetros de input los valores climáticos obtenidos de la información meteorológica convencional: temperatura del aire (Ta, ºC), temperatura media radiante (Tmrt, ºC), contenido de agua en el aire expresado en humedad relativa (Hr, %) o humedad absoluta (Ha, gr). Todos los datos fueron medidos a 2m sobre el nivel del suelo, excepto la velocidad del viento que fue calculada a 10m sobre el nivel del suelo (W, m/s). La estimación de estos parámetros no nece sita recurrir a mediciones especiales, aunque las mayores incertidumbres en su cálculo se deben a la dificultad de obtener el valor de Tmrt. MODELO DE ADAPTACIÓN PSICOLÓGICA – ASV. El Actual Sensation Vote (ASV) es el resultado del proyecto de investigación RUROS 3 , cuyo objetivo consistió en definir un índice asociado a un modelo de confort capaz de representar el enfoque adaptativo, relacionando la sensación de bienestar térmico y los componentes físicos, fisiológicos y psicológicos. Para ello se realizó un trabajo de campo en siete ciudades europeas (Atenas, Salónica, Friburgo, Milán, Cambridge, Sheffield y Kassel) en el que se recopilaron y analizaron más de 10.000 datos. El proyecto nació del reconocimiento de la conexión entre el ambiente físico, los aspectos sociales y las condiciones ambientales en el uso del espacio público. Gracias al trabajo de investigación, se desarrolló una plataforma de análisis de espacios urbanos mediante la combinación del ambiente físico y de los requisitos de los usuarios, generando herramientas de diferente complejidad para la evaluación de la percepción de los espacios abiertos, fácilmente utilizables por los arquitectos y proyectistas (Nikolopoulou y Steemers, 2003; Nikolopoulou y Lykoudis, 2006; Nikolopoulou y Lykoudis, 2007; Tseliou et al., 2010) El estudio de los datos recabados demostró que las condiciones térmicas ambientales influyen de forma determinante en la decisión de permanecer y usar un espacio al aire libre, aunque se desconoce la influencia de los factores psicológicos y perceptivos. En la Figura 3, se propone un diagrama de conexiones posibles entre los parámetros de adaptación psicológica; la conexión puede ser unidireccional o bidireccional en caso de que ambos parámetros se afecten entre sí. Figura 2. Categorías de estrés térmico del índice UTCI. Fuente: Elaborado a partir de Commission for Thermal Physiology, 2003. [3] Rediscovering the Urban Realm and Open Spaces (RUROS) es un proyecto de investigación, coordinado por el Centro de Energía Renovable (CRES-Centre for Renewable Energy Sources) para el análisis de los espacios urbanos, que combina en sus estudios el contexto físico con el grado de satisfacción de los usuarios. Figura 3. Esquema de influencia entre los diferentes parámetros de la adaptación psicológica. Elaboración propia a partir de Nikolopoulou y Steemers (2003). 4.2. ÍNDICE DE CONFORT TÉRMICO UNIVERSAL Dado que el presente trabajo, tiene como alcance la comparativa de microclimas exteriores para dos localidades diferentes en el mundo, es muy oportuno estudiar y analizar un índice que sea de índole universal y de fácil aplicación para ambos casos de estudio. El “Universal Thermal Comfort Index” - UTCI es un índice resultado de los trabajos de investigación de la Action COST 730 (Programa Europeo que promueve la Cooperación en Ciencia e Innovación Tecnológica), que reunió a expertos procedentes de 23 países como Australia, Canadá, Israel, diferentes países de Europa, Nueva Zelanda y EE.UU. bajo la tutela de la Comisión de Climatología de la Organización Mundial de Meteorología. (Tumini & Pérez Fargallo, 2015) (Park et al., 2014) El UTCI mantiene el concepto de “temperatura equivalente” (ET) que implica la idea central del ambiente en general y sus siguientes características: humedad relativa del 50%, aire calmo y temperatura media radiante igual a la temperatura del aire. Y se desarrolló teniendo los parámetros de los valores climáticos de la información meteorológica convencional: - Temperatura del aire (Ta) ºC - Temperatura radiante media (Tmrt) ºC - Humedad relativa (Hr) % - Velocidad del viento (W) m/s – calculada a 10m sobre nivel del suelo. (Tumini & Pérez Fargallo, 2015) En general, tomando en cuenta todos los elementos que calcula el UTCI, este se expresa en ºC equivalentes, y sus rangos están asociados a una escala de valores donde se relaciona la temperatura UTCI con el estrés térmico. De acuerdo con este criterio, el estrés térmico se categorizó en la tabla 02 y cuya zona de confort se ubica entre los 9 y los 26ºC (Bröde et al., 2012 ). Tabla 02: Categorías de estrés térmico del UTCI Fuente: Tumini & Pérez Fargallo, 2015 a partir de Commission for Thermal Physiology, 2003. 25 4.4.2. Orientación: Es importante también los estudios en base a las orientaciones de la calle, donde se ha visto que mantienen una fuerte influencia en las variaciones del acceso solar que tiene cada cañón. Estudios previos demuestran una diferencia en las temperaturas del aire de un cañón urbano orientado de N-S frente a uno orientado de E-O (Erell, E. & Williamson, 2007). Otros han analizado el efecto de la orientación de la calle sobre la temperatura del aire, en Japón los cambios de temperatura del aire y de la superficie en distintos horarios, en cañones con orientación E-O y con un H/W=1,06 y determinaron que en horas del día existen mayores temperaturas del aire en el lado norte, dado que el sol incide directamente sobre este, pero que las variaciones de temperaturas entre el nivel de techo y nivel de calle no sobrepasan los 0,5 ºC (Nakamura y Oke, 1988). Muchos estudios demuestran que mientras más cerca este la orientación de la calle a N-S, mejores serán las condiciones de confort térmico, especialmente en climas templados, calienteshúmedos y cálidossecos (Achour-Younsi & Kharrat, 2016; Rodríguez Algeciras et al., 2018). En una investigación llevada a cabo en Israel con clima cálido, en temporada de verano, se utilizaron simulaciones en ENVI-met y mediciones de campo para comparar en varios puntos de los cañones urbanos el mejor escenario de confort. Se demostró que en las orientaciones N-S es menor la Temperatura del aire en las aceras del oeste por la mañana y en las aceras del este durante la tarde (Nasrollahi et al., 2021). 32 4.4.3. Vegetación: La importancia de diferenciar la vegetación de otros materiales de las superficies urbanas radica específicamente en términos de intercambios de calor, masa e impulso con la atmósfera. Así mismo, con los valores de albedo de la hierba (0,20), que, al ser notoriamente menores a los materiales de construcción de superficies de tonos claros, se traduce a menos reflectancia de radiación, lo que lleva a disminuir los niveles de estrés térmico al cuerpo humano de quienes circulen el espacio urbano (Erell et al., 2010). También, la vegetación afecta directamente al clima urbano por procesos como la evapotranspiración, transfiriendo las pérdidas de calor del agua al vapor, o, al proporcionar sombra para ciertas superficies y suelos, y, al estar correctamente ubicada puede ayudar a reducir flujos de aire no deseados (Lin et al., 2017). Lindberg et al., 2011 estableció una comparación de varios tipos de vegetaciones, árboles, césped, mallas de sombra. En base a esto podría decirse, que “los árboles se consideran más influyentes en la reducción de la temperatura del aire que la hierba (cesped)”. Esto es debido a que la copa de los mismos proporciona más sombra. Es por ello, que es importante acotar que la efectividad de la vegetación para crear microclimas agradables varia de acuerdo a las estaciones, tiempos y especies. Por ello, es importante saber que la vegetación debería ser colocada cercana a superficies que tienden a calentarse más, es decir, que es más aprovechale la ubicación de árboles cerca a las fachadas que reciban mayor radiación (Konarska et al. 2012). Y que agregar vegetación en áreas que carecen de la misma tiene un mejor efecto de enfriamiento, que agregar más vegetación en un área que ya cuenta con mucha vegetación (Loridan y Grimmond 2012). Fig. 20: Vista de cañón urbano de la ciudad de Sevilla (C. Mateos Gago) Fuente: Propia 33 05 ANÁLISIS DE CASOS DE ESTUDIO Fig. 21: Vista de cañón urbano de la ciudad de Sevilla (C. Harinas) Fuente: Propia 34 35 5.1 CONDICIONES CLIMÁTICAS Para abordar el estudio de la comparativa y análisis dentro de dos escenarios de ciudades diferentes, será necesario una aproximación de las mismas. 5.1.1. Sevilla La ciudad de Sevilla perteneciente a la provincia con el mismo nombre, esta ubicada al suroeste de España a 37°22’58” de latitud Norte 5°58’23”de longitud Oeste. Con un clima mediterráneo de veranos cálidos y secos. De acuerdo al Código Técnico de la Edificación de la normativa española, esta ciudad se encuentra en la zona climática B4 (Ministerio de Fomento, 2019), de veranos severos con temperaturas máximas promedio de 36ºC e inviernos leves con temperaturas mínimas promedio de 10ºC. y con una temperatura media anual de 19.20ºC según los datos de la Agencia Estatal Meteorológica de España (AEMET). Los meses considerados como más secos; julio y agosto, mantienen las menores precipitaciones de 2mm y el mes de diciembre correspondiente al invierno alcanza un promedio de 77mm con un 75% de humedad. La dirección de los vientos predominantes es la orientación Sur y Suroeste con las mayores velocidades entre 11 km/h, con una mayor duración de horas al día. En el análisis de su asoleamiento, de la carta solar se puede deducir que la mayor cantidad de energía solar directa se recibe en la orientación sur durante los meses de invierno y que es menor en las orientaciones este y oeste, esto es proporcional a la disminución del ángulo de elevación, mientras que en verano son estas orientaciones: este y oeste las que reciben mayor radiación. (Dirección General de Arquitectura y Vivienda, 1997). Una característica importante de Sevilla es esa variación de temperaturas entre verano e invierno, muy diferente a la ciudad de Manta. Llegando a tener días de verano donde las temperaturas superan los 40ºC, lo que podría llevar a grandes afecciones, por ello es indispensable un correcto planteamiento y comparativa para un análisis de las distintas zonas. Fig. 22: Zonas climáticas de España (Sevilla = B4) Fuente: CTE Fig. 23: Carta solar de la ciudad de Sevilla. Fuente: https://www.sunearthtools.com/ 36 B3 B' 3 A r A' C2 r B'2 B3 r A' B3 r B'3 C2 s A' C2 s2 A' D d A' A Dd Dd B'3 sB' 3 E d A' Dd Dd Dd A B'3 A Ar A Ed B'3 B3 r B'4 Ds2 A' Dd B'3 d d Dd B'3 Ed A' s s C2 s2 B'3 s2 AB'4 B'3 s2 d B' 3 d B3 Ed B'3 B'2 sB3 B'3 E B'4 d B3 B3 B'1 s d B'3 d B'3 s B'1 B4 B'1 s B'1 B'1 B'4 B'1 B1 d B'1 B'1 d B'4 Dd B'3 B'3 w s C2 r B3 B'1 B3 B'1 w C2 BABA MIRA LOJA JAMA TENA PUYO MERA PAUTE NABON GIRON DELEG HUACA GUANO PIÑAS DAULE BALAO MANTA CHONE JUNIN SUCRE PAJAN SUCUA MACAS BAEZA QUITO MOCHA QUERO ZUMBA ZUMBI IBARRA VINCES CUENCA EL PAN SIGSIG PUCARA CALUMA SUSCAL TULCAN ALAUSI CHAMBO PENIPE PUJILI ZARUMA PACCHA BALSAS CHILLA VALDEZ MUISNE BALZAR MACARA OLMEDO CELICA PINDAL ALAMOR OLMEDO PALORA TAISHA LORETO AMBATO PATATE ZAMORA URCUQUI MOCACHE QUEVEDO AZOGUES BIBLIAN TRONCAL BOLIVAR GUAMOTE LA MANA SIGCHOS MACHALA MILAGRO COLIMES SALINAS AMALUZA CALCETA TOSAGUA LOGROÑO ARAJUNO CAYAMBE TARAPOA PILLARO TISALEO PELILEO PALANDA PAQUISHA SANTIAGO PABLO VI PALENQUE BABAHOYO MONTALVO CATARAMA VENTANAS VALENCIA GUALACEO GUARANDA EL ANGEL RIOBAMBA EL GUABO ATACAMES RIOVERDE NARANJAL CATAMAYO SARAGURO QUILANGA JIPIJAPA JARAMIJO HUAMBOYA EL CHACO MACHACHI LUMBAQUI YANTZAZA GUAYZIMI COTACACHI PIMAMPIRO CHORDELEG ECHEANDIA LAS NAVES CHILLANES EL TAMBO LATACUNGA SAQUISILI ARENILLAS MARCABELI PORTOVELO NARANJITO GUAYAQUIL PALESTINA CATACOCHA GONZANAMA SOZORANGA ZAPOTILLO EL CARMEN PICHINCHA ARCHIDONA SANGOLQUI TABACUNDO LA BONITA EL PANGUI SAN MIGUEL PALLATANGA SAN MIGUEL EL CORAZON HUAQUILLAS SANTA ROSA ESMERALDAS EL TRIUNFO EL SALITRE CARIAMANGA PEDERNALES PORTOVIEJO ROCAFUERTE GUALAQUIZA NUEVA LOJA 28 DE MAYO SAN VICENTE SAN GABRIEL LA VICTORIA ROSA ZARATE SAN LORENZO ELOY ALFARO SAMBORONDON PEDRO CARBO SANTA LUCIA LA LIBERTAD MONTECRISTI SANTA CLARA SHUSHUFINDI PUEBLO VIEJO SAN FERNANDO ISIDRO AYORA CHAGUARPAMBA PUERTO LOPEZ PUERTO QUITO SIMON BOLIVAR FLAVIO ALFARO SEVILLA DE ORO VELASCO IBARRA SAN JUAN BOSCO VILLA LA UNION GENERAL VILLAMIL NARCISA DE JESUS NUEVO ROCAFUERTE SAN FELIPE DE OÑA BAHIA DE CARAQUEZ SAN JOSE DE CHIMBO SANTIAGO DE MENDEZ A. BAQUERIZO MORENO BAÑOS DE AGUA SANTA LOMAS DE SARGENTILLO LA JOYA DE LOS SACHAS EL DORADO DE CASCALES SAN JACINTO DE BUENA FE PEDRO VICENTE MALDONADO SANTA ANA DE VUELTA LARGA CARLOS JULIO AROSEMENA TOLA PUERTO FRANCISCO DE ORELLANA SAN JACINTO DE YAGUACHI NUEVO PUERTO EL CARMEN DEL PUTUMAYO SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS GENERAL LEONIDAS PLAZA GUTIERREZ 74°0'0"W 74°0'0"W 76°0'0"W 76°0'0"W 78°0'0"W 78°0'0"W 80°0'0"W 80°0'0"W82°0'0"W 0°0'0" 0°0'0" 2°0'0"S 2°0'0"S 4°0'0"S 4°0'0"S / COLOMBIA PERÚ OCEANO PACÍFICO C L I M A S DEL E C U A D O R LEYENDA INDICE HÍDRICO A Superhúmedo B3 Húmedo C2 Subhúmedo D Seco E Árido VARIACIÓN ESTACIONAL DE LA HUMEDAD r Nulo o pequeño déficit hídrico s Moderado déficit hídrico en época seca s2 Gran déficit hídrico en época seca w Moderado exceso hídrico en época lluviosa d Nulo o pequeño exceso hídrico RÉGIMEN TÉRMICO A' Cálido B'4 Semicálido B'3 Templado cálido B'2 Templado frío B'2 Semifrio 0 50 100 15025 Km. INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA Proyeccion UTM Zona 17 S Datum Horizontal: PSAD 56 ESC 1: 1 000 000 SIMBOLOGÍA Cabeceras cantonales Límite del Ecuador 5.1.2. Manta La cuidad de Manta, perteneciente a la provincia de Manabí de Ecuador, está localizada en la región Costa del país, ubicada según las coordenadas geográficas 0º56’3’’ de latitud Sur y 80º44’2’’ de longitud oeste, y una altitud de 0 a 30 m. Presenta un clima cálido húmedo, siendo el mes de agosto cuando presenta menores temperaturas y los más altos durante enero y febrero, manejando entre 30ºC como máximas y 20ºC como mínimas. Específicamente, Manta se encuentra en la categoría climática (EdA’) según el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología del Ecuador, con un clima árido cálido, con nulo o pequeño exceso hídrico. Esta categoría presenta una temperatura media de 25ºC y con lluvias escasas, aproximadamente entre los 177mm medios anuales. Las mayores precipitaciones se dan durante los meses de enero hasta abril, considerada como la época de invierno, con una humedad relativa de 80% y desde junio hasta noviembre las mismas descienden dando paso a la época seca de verano. (INAMHI) Los vientos predominantes de la ciudad están fuertemente influenciados por la presencia marítima, destacan mayormente desde el Sur-Oeste y con intensidades mayores a los 6 m/s del oeste y Noroeste. (INOCAR-Instituto Oceanográfico de la Armada del Ecuador) Con respecto al análisis del asoleamiento en la ciudad, se puede apreciar en la carta solar de Manta, y de Ecuador en general, que mantiene una incidencia solar mayormente perpendicular en las dos estaciones del año, con un recorrido del sol casi simétrico. Esto determina mayores afectaciones en las orientaciones Este y Oeste. Fig. 24: Zonas climáticas de Ecuador (Manta = EdA’) Fuente: INAMHI Fig. 25: Carta solar de la ciudad de Manta. Fuente: https://www.sunearthtools.com/ 37 NÚCLEO INICIAL s. II a.C. ÉPOCA IMPERIAL s. II d.C. ÉPOCA MUSULMANA s. XII d.C. S. XV 1771 1900 1929 1950 1980 1992 CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK 5.2. MORFOLOGÍA URBANA 5.2.1. Sevilla La ciudad de Sevilla mantiene una trama compleja y diferenciada, dado por las diversas etapas en que se fue consolidando. Se reconoce dos grandes áreas marcados por dos sistemas, siendo estas: el área central, entorno al cauce del río y la ciudad murada; y la otra área de extensión este por el paso de las líneas del ferrocarril (Barrionuevo Ferrer, 1995). El sistema hidrográfico, junto al relieve ha condicionado las formas de crecimiento de la ciudad, según Barrionuevo califica a las formas de crecimiento de Sevilla de acuerdo a 4 aspectos o factores: - La ciudad puerto fluvial y ciudad puente; desarrollando una ciudad con formas alargadas, con espacios urbanos y vías en dirección de crecimiento paralelo al río. - Los límites y puertas territoriales: el límite de la muralla se formalizó como un mecanismo de defensa del núcleo urbano. - Por la explotación agraria, industrialización y transformación urbana; dedicación de los territorios del entorno del núcleo urbano como suelo agrícola o en la implementación de la industria y posteriormente donde se ha procurado la transformación del suelo agrícola en residencial. Como un proceso de reforma de suelos determinados por las condiciones de contorno. - La casa frente a la ciudad y la evolución del espacio del patio; donde uno de los principios para el crecimiento de la ciudad es su configuración a través de su pasado, el contraste con las formas estructurales de la ciudad histórica, de acuerdo a los caracteres urbanos de la ciudad hispano-musulmana (Barrionuevo Ferrer, 1995). Fig. 26: Crecimiento urbano de la ciudad de Sevilla. Fuente: Elaboración propia a partir de Mendes Leal, 2016 38 Posteriormente, en Sevilla la autoconstrucción es en gran parte la responsable de su conformación urbanística, con importantes actuaciones como La Exposición Iberoamericana de 1929, donde surge de forma espontánea la periferia, con barrios que crecen cada vez más alejados de la ciudad intramuros. La presencia de los microensanches en la periferia, barrios de autoconstrucción sin atención o un planteamiento que intentara ordenar el territorio integralmente, podría decirse, que la ciudad consolidada ha dado la espalda a la periferia “La Otra Sevilla” con una trama heterogénea y multifuncional con diversidad de centros urbanos, barriadas, asentamientos Fig. 27: Estructura del territorio municipal de Sevilla. Fuente: Gerencia de Urbanismo. PGOU vigente marginales, núcleos residenciales, polígonos industriales, zonas de ocio…con diferentes matices físicos y urbanos en comparación a las zonas céntricas de la ciudad (Mendes Leal, 2016). Es a partir de la década de los 30 cuando se empieza a consolidar el sector secundario y polígonos industriales en la periferia con mayor crecimiento proporcional de la población, pero que a falta de un urbanismo integrador impiden la integración del mismo a la trama urbana, generando en consecuencia una morfología difusa y dispersa (Mendes Leal, 2016). 39 Hábitat social, digno, sostenible y seguro en Manta, Manabí, Ecuador José Luis Sáinz Guerra, Miguel Camino Solórzano 36 seguirá creciendo mediante una traza fundacional de trama ortogonal entre la tradición y la racionalidad, que asciende por las lomas que cubren la bahía, conformando un semicírculo radial en un proceso lento pero armónico hasta los años 60, en que con la construcción del muelle de aguas profundas la ciudad empezará a crecer sin parar manteniendo la trama ortogonal, conformando 2 centralidades separadas por el río Manta (las parroquias urbanas Manta y Tarqui) que luego se desbordará desordenadamente a la periferia, con impulso de los gobiernos populistas nacional y local que fomentarán clientelarmente las “invasiones”. A partir de la llamada “década perdida” en Latinoamérica (años 80) surge un municipalismo que reivindicará las ciudades, exigirá rentas al estado y creará sus propias rentas ante la desaparición del estado paternalista. En Manta a partir de 1996 siguiendo una política de regeneración de ciudades que empezó en Quito “patrimonio de la humanidad”, y luego se extendió a Guayaquil, Cuenca y Loja, empieza la modernización de la ciudad. Además, coincide con la asignación por ley permanente de rentas provenientes del Estado. De inmediato se realiza el Plan de Desarrollo Estratégico en 1977, que perfiló los proyectos de trasformación de la ciudad, y hace 5 años el Plan Manta 2.020 con una visión más amplia de ciudad compacta, bien servida y mancomunada, de gran intermediación regional e internacional. Estos dos planes adolecieron de Planes Urbanos, Normativas y Regulaciones, apoyándose tan solo en el Plan Regulador de 1989, que se adecuó improvisadamente a las exigencias de reordenar el territorio, implantar conectividades viales, equipamientos e infraestructuras nuevas, realojar viviendas en situación de riesgos y las múltiples actuaciones de nuevos usos de suelo, para alojar industria, comercios, hoteles y una importante dinámica inmobiliaria de urbanizaciones, viviendas y oficinas. Es la historia de una ciudad joven que crece empujada más por su vocación y dinamismo, que por una estricta planificación y regulación territorial, urbana, local, participativa y democrática, pues hasta los años 80 las decisiones, proyectos y asignaciones venían desde el Gobierno Central, acatando políticas de desarrollo populistas y a favor de las grandes metrópolis. En el caso de Manta y de los 220 municipios del país, los problemas y necesidades heredados, más los grandes retos y desafíos de las últimas décadas, no se podrán arreglar de inmediato, sin cambios estructurales, ideológicos, Figura 10. Plano del crecimiento urbano de Manta en las últimas décadas. (Elaboración propia a partir de datos del Dto. de Planeamiento Urbano del Municipio de Manta). Figura 09. Foto aérea de Manta en los años 50 del siglo XX. 5.2.2. Manta La ubicación de esta ciudad, que tiene como anexo el mar, lo que ha sido y será siempre el factor principal de su historia y desarrollo. De acuerdo al último censo poblacional del 2010 cuenta con una población de 217.553 habitantes en el área administrativa urbana (INEC, 2010). Al hablar de la trama urbana de la ciudad de Manta, es necesario partir un análisis general de su nacimiento como ciudad. Su concepción nace de una conjunción de varios factores; por un lado, el recurso natural de la pesca, al poseer un puerto en la costa del Océano Pacífico, y la existencia de un pequeño espacio entrante del mar para facilitar la protección de embarcaciones, y, por otro lado, al estar próximo a un área elevada semiplana, adecuada para el asentamiento de una población, hace que se forme lo que hoy conocemos como Manta (Camino Solórzano, M. & Sainz Guerra, 2014). De retícula regular ortogonal proveniente de la cultura hispana, se caracteriza por aprovechar las vistas al mar, por ello sus calles y fachadas son paralelas al mismo e incorporan el soportal como elemento importante definitorio de la tipología de viviendas. Sin embargo, el plano regular carece de elementos típicos de otras ciudades latinas como una plaza mayor, dado que Manta no fue fundada por españoles, pero que fue creciendo en torno al puerto, conformando un semicírculo radial hasta ocupar toda su superficie llana extendiendo este trazado regular (Camino Solórzano, M. & Sainz Guerra, 2014). Para las zonas periféricas del área histórica se generan otro tipo de tejidos libres y aislados, se podría decir que la ciudad empezó a crecer espontáneamente vinculándose únicamente a la trama regular central por las vías de acceso a las áreas antiguas. Fig. 28: Crecimiento urbano de la ciudad de Manta Fuente: Camino Solórzano, M. & Sainz Guerra, 2014 40 520000 520000 524000 524000 528000 528000 532000 532000 536000 536000 9888000 9888000 9892000 9892000 9896000 9896000 9900000 9900000 ECUADOR - Escala 1:60.000 1:60.000 01234Km. Océano Pacífico GOBIERNO AUTÓNOMO DESCENTRALIZADO DEL CANTÓN MANTA SISTEMA DE REFERENCIA Proyección UTM (Universal Transversal de Mercator) Datum Horizontal WGS84, Zona 17 Sur ACTUALIZACIÓN DEL PLAN DE DESARROLLO Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL MANTA 2020 - 2035 INEC 2014, MTOP 2018, IGM 2013, CONALI 2018 Equipo consultor 2020 Fuente: 1:25.000 Escala de trabajo: Escala de impresión: 1:60.000 Firmas de Responsabilidad Mapa de Uso de Suelo urbano Título: Mapa de uso de suelo urbano SÍMBOLOS CONVENCIONALES Río Asentamientos humanos menores Cabecera parroquial Mar Límite urbano Límite cantonal Vías ! ! Área poblada Manta es una ciudad intermedia, compuesta por piezas o barrios de tamaños variables, que funcionan casi de forma independiente unos de otros, que inicialmente comenzó con dos centralidades separadas por el río Manta, estas son lo que hoy se conoce como el centro de Manta y la zona comercial de Tarqui. Posteriormente, el desarrollo acelerado que ha tenido la ciudad y entre otros factores como el terremoto del 2016 se ha visto modificada en sus zonas o centralidades de crecimiento y que según Zambrano, F. podrían agruparse en varias estructuras o ejes que han ido organizando el territorio hasta la actualidad, entre ellos estarían: el centro de origen de la ciudad; el centro de mercado como intercambio económico y comercial; el centro nodal como resultante de las actividades barriales que marcan puntos de referencia; los ejes tradicionales resultado de las primeras funciones centrales; el eje ciudad como estructuras de menor influencia y el eje mercado como servicio y conexión entre aeropuerto y terminal terrestre (Zambrano, 2019). Fig. 29: Uso del Suelo Urbano de Manta. Fuente: GAD Manta. Actualización del PDOT 2020-2035 41 VISTA DE PLANTA SECCIÓN SIMPLIFICADA CAÑONES URBANOS EN SEVILLA VISTA DE CALLE 30 30 30 AV. DE LA REPÚBLICA ARGENTINA (H/W= 1) CALLE TETÚAN AV. DE LA REPUBLICA ARGENTINA N AV. DE LA REPÚBLICA DE ARGENTINA CALLE TETÚAN N 8 a) b) CALLE TETÚAN 8,00 14,00 9,00 (H1/W= 1,8 H2/W=1,1) CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK 30 30 30 AV. DE LA REPÚBLICA ARGENTINA (H/W= 1) CALLE TETÚAN AV. DE LA REPUBLICA ARGENTINA N AV. DE LA REPÚBLICA DE ARGENTINA CALLE TETÚAN N 8 a) b) CALLE TETÚAN 8,00 14,00 9,00 (H1/W= 1,8 H2/W=1,1) CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK AVENIDA DE JEREZ 12,00 (H/W= 0,25) 28,00 20,00 12,00 AV. DE JEREZ N 29 27 AVENIDA DE JEREZ c) CALLE TETÚAN d) CALLE TETÚAN 8,00 9,00 14,00 (H1/W= 1,1 H2/W=1,8) CALLE TETÚAN 8 N CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK AVENIDA DE JEREZ 12,00 (H/W= 0,25) 28,00 20,00 12,00 AV. DE JEREZ N 29 27 AVENIDA DE JEREZ c) CALLE TETÚAN d) CALLE TETÚAN 8,00 9,00 14,00 (H1/W= 1,1 H2/W=1,8) CALLE TETÚAN 8 N CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK TIPOLOGÍA A TIPOLOGÍA B TIPOLOGÍA C TIPOLOGÍA D Fig. 33: Esquemas identificativos de los cañones urbanos de Sevilla. Fuente: Elaboración propia 48 CAÑONES URBANOS EN MANTA VISTA DE CALLE SECCIÓN SIMPLIFICADA VISTA DE PLANTA AVENIDA 24 a) b) PARQUE CENTRAL h= 7m (2 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 3m (1 planta) h= 15m (5 plantas) h= 15m (5 plantas) 12,81 N h= 6m (2 plantas) PASAJE JOSE MARIA EGAS CALLE 18 CALLE 17 10,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 11,82 11,83 7,30 10,70 31,41 13,11 12,24 9,27 11,41 10,95 16,91 2,00 8,91 2,00 152,19 N AVENIDA 24 12,00 12,00 2,00 12,00 8,00 2,00 AVENIDA 24 (H/W= 1) 12,00 PASAJE JOSÉ MARÍA EGAS 6,00 (H1/W= 2 H2/W=1) 6,00 CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK AVENIDA 24 a) b) PARQUE CENTRAL h= 7m (2 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 3m (1 planta) h= 15m (5 plantas) h= 15m (5 plantas) 12,81 N h= 6m (2 plantas) PASAJE JOSE MARIA EGAS CALLE 18 CALLE 17 10,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 11,82 11,83 7,30 10,70 31,41 13,11 12,24 9,27 11,41 10,95 16,91 2,00 8,91 2,00 152,19 N AVENIDA 24 12,00 12,00 2,00 12,00 8,00 2,00 AVENIDA 24 (H/W= 1) 12,00 PASAJE JOSÉ MARÍA EGAS 6,00 (H1/W= 2 H2/W=1) 6,00 CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK RUTA SPONDYLUS - E15 1 2 3 4 8 7 6 5 3 4 2 3 09 4 5 6 7 12 11 6 LOTE 1 LOTE 2 LOTE 3 LOTE 4 LOTE 7 LOTE 6 LOTE 5 LOTE 11 LOTE 10 LOTE 9 LOTE 8 LOTE 14 LOTE 13 LOTE 12 LOTE 15 LOTE 16 LOTE 17 LOTE 18 LOTE 7 LOTE 6 LOTE 10 LOTE 9 LOTE 8 LOTE 11 LOTE 14 LOTE 13 LOTE 15 LOTE 16 LOTE 17 LOTE 18 LOTE 22 LOTE 21 LOTE 20 LOTE 19 N RUTA SPONDYLUS RUTA SPONDYLUS -E15 6,00 (H/W= 0,4) 16,00 6,00 c) d) PASAJE JOSE MARIA EGAS 6,00 PASAJE JOSÉ MARÍA EGAS 6,00 (H1/W= 1 H2/W=2) 12,00 PARQUE CENTRAL h= 7m (2 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 3m (1 planta) h= 15m (5 plantas) h= 15m (5 plantas) 12,81 h= 6m (2 plantas) N CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK RUTA SPONDYLUS - E15 1 2 3 4 8 7 6 5 3 4 2 3 09 4 5 6 7 12 11 6 LOTE 1 LOTE 2 LOTE 3 LOTE 4 LOTE 7 LOTE 6 LOTE 5 LOTE 11 LOTE 10 LOTE 9 LOTE 8 LOTE 14 LOTE 13 LOTE 12 LOTE 15 LOTE 16 LOTE 17 LOTE 18 LOTE 7 LOTE 6 LOTE 10 LOTE 9 LOTE 8 LOTE 11 LOTE 14 LOTE 13 LOTE 15 LOTE 16 LOTE 17 LOTE 18 LOTE 22 LOTE 21 LOTE 20 LOTE 19 N RUTA SPONDYLUS RUTA SPONDYLUS -E15 6,00 (H/W= 0,4) 16,00 6,00 c) d) PASAJE JOSE MARIA EGAS 6,00 PASAJE JOSÉ MARÍA EGAS 6,00 (H1/W= 1 H2/W=2) 12,00 PARQUE CENTRAL h= 7m (2 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 12m (4 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 9m (3 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 6m (2 plantas) h= 18m (6 plantas) h= 3m (1 planta) h= 15m (5 plantas) h= 15m (5 plantas) 12,81 h= 6m (2 plantas) N CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK CREADO CON UNA VERSIÓN PARA ESTUDIANTES DE AUTODESK TIPOLOGIA A TIPOLOGIA B TIPOLOGIA C TIPOLOGIA D Fig. 34: Esquemas identificativos de los cañones urbanos de Sevilla. Fuente: Elaboración propia 49 06 MODELIZACIONES Y SIMULACIONES DE CAÑONES Fig. 35: Vista de cañón urbano de la ciudad de Sevilla (C. Jamerdana) Fuente: Propia 50 6.1. INTRODUCCIÓN A HERRAMIENTAS DE SIMULACIONES DE MICROCLIMAS. Buscando contextualizar el presente trabajo, se opta por realizar una revisión general de varias herramientas o softwares de simulación que pretenden llegar a una evaluación de los microclimas o edificaciones, aminorando la demanda energética y mejorando el confort térmico. Entre algunos de esos encontramos: - ANSYS Fluent: Es una de las herramientas más utilizadas en ingeniería basada en la Dinámica Computacional de Fluidos o CFD1 (del inglés Computational Fluid Dynamics) para elementos finitos, es empleada para simulaciones de energía y clima, y tiene gran capacidad para importar archivos desde plataformas CAD, pero no es muy práctica aplicarla para simulaciones arquitectónicas, por la cantidad de tiempo que requiere. - Design Builder: de fácil configuración para condiciones de temperaturas superficiales, flujos de calor y volúmenes de aire. Pero no toma en cuenta temperaturas exteriores. - EnergyPlus: es el motor de cálculo para otros programas, modela sistemas de calefacción, refrigeración, iluminación, ventilación, entre otros. Aunque es uno de las mejores herramientas existentes para simulaciones energéticas en edificaciones, no cuenta con aplicaciones para espacios en exteriores. - Freefem++: Es un programa que utiliza un lenguaje informático abierto para realizar cualquier tipo de simulación que está basada en modelos numéricos de elementos finitos. No es precisamente un programa de fácil uso y no está hecho específicamente para el estudio de microclimas. (Rojas-Fernández et al., 2018). 1 CFD, se basa en métodos numéricos y algoritmos para analizar situaciones relacionadas con los flujos de fluidos Fig. 36: Simulación con ANSYS Fluent. Fuente: https://www.hdfans.it/en/projects/hdf-and-ansys-cfd-and- structural-analysis/ Fig. 37: Simulación CFD con DesignBuilder. Fuente: https://www.designbuilder-lat.com/caracteristicas/modulo-cfd 51 - Ladybug/Honeybee: Son complementos ambientales de código abierto para Grasshopper, que a su vez es un complemento para la herramienta de modelado 3D Rhino. Emplean una plataforma paramétrica para establecer una relación directa entre datos ambientales y la generación de un diseño a través de salidas de datos gráficos integrados a la geometría de edificaciones. (Naboni, Emanuele et al., 2017) (Roudsari & Pak, 2013) - ENVI-met: Un software basado en leyes de la dinámica de fluidos y termodinámica, es usado para el análisis ambiental y la planificación urbana – desde los trópicos hasta las regiones polares. Se detallará mayor información en el punto 5.1.1. - Revit Autodesk: Este software permite importar geometrías tridimensionales desde otros programas como Autocad y SketchUp. Y puede ser empleado para simular y analizar comportamientos energéticos y medioambientales en los edificios, al mismo tiempo que se trabaja en el diseño. Aspectos como el análisis de radiación solar, iluminación natural o consumos de agua. (Revit/autodesk.com, 2021). Aunque Revit incluye un modelo de estudio para espacios urbanos exteriores para identificar la orientación idónea de un edificio de acuerdo a la exposición solar, el estudio de las condiciones climáticas no es el más adecuado para los espacios exteriores que se quieren analizar, por lo que no realiza una simulación CFD.(Rojas-Fernández et al., 2018). - SUNtool, Solene y RayMan: Estos programas ha sido desarrollados por equipos de investigación institucional para realizar cálculos de comportamiento energético desde diferentes perspectivas. Tienen interfaces gráficas que permiten generar geometrías de formas muy intuitivas. Específicamente SUNtool es compatible con los principales programas de diseño de CAD como AutoCAD, ArchiCAD, SketchUp o Rhino. Estos programas estudian el problema solo enfocándose desde los cálculos de radiación y sus consecuencias térmicas, lo que resulta insuficiente para abordar el análisis de microclimas en exteriores.(Rojas- Fernández et al., 2018) Fig. 38: Análisis de radiación solar con Revit. Fuente: Analysis software - INSIGHT - Autodesk - design / modeling / for concrete structures (archiexpo.com) 52 6.1.1. Características de ENVI-met. Este programa simula la interacción entre diferentes factores sobre el microclima urbano, como la geometría y orientación, morfología urbana, albedo de las superficies, suelos, vegetación, y las implicaciones en el confort térmico de las personas, con los distintos índices como el PMV/PPD, PET, UTCI1 . (López-Cabeza et al., 2018). Permite el cálculo de diversos parámetros de espacio exterior como la calidad del aire y la comodidad térmica, para lo cual requiere de la geometría y datos climáticos que pueden ser recopilados de cualquier estación meteorológica cercana. Fue creado por Michael Bruse del Instituto de Geografía de la Universidad de Mainz, Alemania. (Rojas-Fernández et al., 2018) Basado en las leyes fundamentales de la dinámica de fluidos y la termodinámica, ENVI-met puede simular el ciclo diurno de las principales variables climáticas que involucran la temperatura y humedad del aire y suelo, la velocidad y dirección del viento flujos radiactivos, etc. El software requiere de dos archivos principales para realizar las simulaciones; el primero de entrada de área que incluye el diseño del edificio, donde se definen la vegetación, tipo de superficies (suelo, muros, cubiertas…) y los parámetros de ubicación del proyecto. Y el segundo, el archivo de configuración que contiene los valores de la simulación, es decir, la inicialización para los parámetros meteorológicos. (Tsoka et al., 2018) Es importante señalar, que aunque en versiones anteriores del Software ENVI-met se presentaba como una limitación al momento de definir ciertas condiciones iniciales de cálculo; como la dirección y velocidad constante de viento o la tasa de nubosidad (López- Cabeza et al., 2018), estas ya pueden ser modificadas en las versiones más actuales, al igual que con la temperatura y humedad 1 PMV: predicted mean vote (Voto Medio Previsto) PPD: predicted percentage of dissatisfied (Porcentaje Previsto de Insatisfechos) PET: Physiological Equivalent Temperature (Temperatura Fisiológica Equivalente) UTCI: Universal Thermal Climate Index (Índice de Confort Térmico Universal) del aire. En base a esto, es imprescindible realizar este apartado de características relevantes para determinar el programa más idóneo para lograr los objetivos planteados, siempre y cuando se tengan en cuenta los datos adecuados de entrada para la inicialización del modelo de simulación y también se conozcan los límites de la herramienta. En conclusión, se definió a ENVI-met como la herramienta más adecuada para emplear en este trabajo de estudio, dado que cumple con los parámetros más importantes como su efectividad en simulaciones de condiciones térmicas de espacios exteriores, basadas en CFD y que adicionalmente permite también estudiar los índices de confort térmico, que en este caso el que nos interesa es el UTCI. Fig. 39: Análisis de confort térmico exterior en ENVI-met. Fuente: https://www.envi-met.com/es/ features/ Fig. 40: Resultados de análisis de microclimas en ENVI-met. Fuente: https://www.envi-met.com/es/casos-de- estudio/vivir-en-ciudades/ 53 2latitudes (ciudades) 4 tipologías 2 Orientaciones N-S E-O Con y sin vegetación 32 VARIANTES 6.2. VARIABLES DE SIMULACIONES POR CASOS DE ESTUDIO (SEVILLAMANTA) Una vez analizado las herramientas de simulación y el software a trabajar (punto 6.1.) y partiendo de las tipologías propuestas de cañones (ubicados en zonas céntricas históricas y periféricas), se ha generado una matriz de simulaciones, donde como se indicó en apartados anteriores los factores que se analizarán serán: el Aspect Ratio (H/W), las diferentes orientaciones de las calles y la presencia o no de vegetación. Esta constará de: 2 Latitudes de ciudades (Sevilla y Manta) x 4 Tipologías que corresponden a cañones urbanos arquetípicos de cada ciudad (2cañones simétricos y 2 asimétricos) x 2 Orientaciones (N-S y E-O) x Vegetación (con y sin). Lo que daría un total de 32 variantes, y para entender mejor las características de estas variantes y la nomenclatura con la que se identificaran se ha detallado la tabla 04. 54 LATITUD TIPOLOGÍA (UBICACIÓN) NOMBRE DE CALLE ORIENTACIÓN VEGETACIÓN VARIANTE RESULTANTE SEVILLA 37°22’58” lat. N 5°58’23” long. O a. SIMÉTRICO CON SOPORTALES (CENTRO) Av. de la Republica Argentina N-S 1. Variante AS1 2. Variante AS2 E-O 3. Variante AS3 4. Variante AS4 b. ASIMÉTRICO 1 (CENTRO) Calle Tetúan N-S 5. Variante BS1 6. Variante BS2 E-O 7. Variante BS3 8. Variante BS4 c. SIMÉTRICO (PERIFÉRIA) Av. de Jerez N-S 9. Variante CS1 10. Variante CS2 E-O 11. Variante CS3 12. Variante CS4 d. ASIMÉTRICO 2 (CENTRO) Calle Tetúan N-S 13. Variante DS1 14. Variante DS2 E-O 15. Variante DS3 16. Variante DS4 MANTA 0º56’3’’ lat. S 80º44’2’’ long. O a. SIMÉTRICO CON SOPORTALES (CENTRO) Avenida 24 N-S 17. Variante AM1 18. Variante AM2 E-O 19. Variante AM3 20. Variante AM4 b. ASIMÉTRICO 1 (CENTRO) Pasaje José María Egas N-S 21. Variante BM1 22. Variante BM2 E-O 23. Variante BM3 24. Variante BM4 c. SIMÉTRICO (PERIFÉRIA) Ruta Spondylus N-S 25. Variante CM1 26. Variante CM2 E-O 27. Variante CM3 28. Variante CM4 d. ASIMÉTRICO 2 (CENTRO) Pasaje José María Egas N-S 29. Variante DM1 30. Variante DM2 E-O 31. Variante DM3 32. Variante DM4 Tabla 03: Matriz de simulaciones. Fuente: Elaboración propia. 55 PARÁMETROS DE DISEÑO DEL MODELADOPARÁMETROS DE DISEÑO DEL MODELADO Model location Tipología de cañon Model Geometry Materialdesuelosysuperficies Vegetación usada Dimensions grids (x-y-z) Size of grid cell (dx-dy-dz) Telescoping factor (%) Start telecoping after height Seville (Central European Standard Time) a. SIMÉTRICO CON SOPORTALES (CENTRO) (80-100-24) (2-2-2) 15 % 32 CALLES: ASPHALT ROAD ACERAS: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium b. ASIMÉTRICO 1 (CENTRO) (75-97-12) (2-2-2) 15 % 14 CALLE PEATONAL: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium c. SIMÉTRICO (PERIFÉRIA) (97-95-12) (2-2-2) 15 % 14 CALLES: ASPHALT ROAD ACERAS: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium d. ASIMÉTRICO 2 (CENTRO) (75-97-12) (2-2-2) 15 % 14 CALLE PEATONAL: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium Manta (Ecuador time) a. SIMÉTRICO CON SOPORTALES (CENTRO) (75-97-12) (2-2-2) 15 % 14 CALLES: ASPHALT ROAD ACERAS: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium b. ASIMÉTRICO 1 (CENTRO) (55-75-12) (2-2-2) 15 % 14 CALLE PEATONAL: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium c. SIMÉTRICO (PERIFÉRIA) (70-90-10) (2-2-2) 15 % 14 CALLES: ASPHALT ROAD ACERAS: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium d. ASIMÉTRICO 2 (CENTRO) (55-75-12) (2-2-2) 15 % 8 CALLE PEATONAL: CONCRETE PAVEMENT LIGHT PAREDES: DEFAULT WALL -MODERATE INSULATION 3D PLANT: (0000ZI) Citrus x Aurantium 6.3 CONFIGURACIÓN DEL SOFTWARE ENVI-MET PARA LAS SIMULACIONES En esta sección se explicarán los parámetros introducidos en ENVI- met versión 4.4.6 para lograr todas las variantes de simulaciones, que posteriormente se analizarán en los resultados. Debido al tiempo que requiere el programa para cada simulación (entre 10 y 12 horas) y por factores como la ejecución e interfaz del programa, se opta por simplificar las geometrías de las edificaciones. 6.3.1. Parámetros de diseño para el modelado ENVI- met está compuesto por varios apartados, el primero que detallaremos es “SPACES” donde se realizará el modelado de las geometrías de los 8 tipos de cañones urbanos, dado que cada uno de ellos mantienen dimensiones y características diferentes (como las dimensiones de la grids, de las celdas, factor telescópico, materiales utilizados para las superficies), es necesario especificarlas en la siguiente tabla 04. Tabla 04: Datos de modelizado. Fuente: Elaboración propia. 56 CAÑONES URBANOS EN SEVILLA CAÑONES URBANOS EN MANTA Fig. 41: Visualización del modelado de cañones tipo A, B, C, D para Sevilla con vegetación y para Manta sin vegetación. Fuente: Elaboración propia a partir de la herramienta Spaces de ENVI-met 6.3.2. Parámetros de simulación (datos climáticos) Una vez finalizado el modelo de cañón urbano, se procede a generar el archivo de simulación. Este se realiza en la herramienta “ENVI-guide” de ENVI-met, en donde es necesario establecer principalmente el día específico en que se analizará los cambios de temperaturas para las dos ciudades. Para ambas ciudades se escogió uno de los días que registrara mayores temperaturas, dado que es cuando más se podría comparar la influencia de los factores de diseño para cada cañón. Para la ciudad de Sevilla el día seleccionado fue el 26/07/2020 y para la ciudad de Manta el 05/04/2020, escogidos bajo el criterio de ser las fechas donde cada una de las ciudades muestran las más altas temperaturas. Aunque nos interesa comparar las simulaciones en un registro diario desde las 6:00 a las 00:00, pero con la intención de calibrar el programa será necesario establecer un rango de horas mayor, es decir 6 horas antes del tiempo estimado, obteniendo un total de 24 horas de cálculo en total. Además de ingresar otros datos necesarios como las condiciones meteorológicas, los valores de temperatura exterior y humedad relativa según hora a hora del día y las condiciones del suelo, que se resumen para cada ciudad estudiada en las tablas 05 y 06. Posteriormente, con el cañón urbano modelizado y creado el archivo con los datos meteorológicos de simulación, se procede a iniciar la simulación que se es llevada a cabo en otra herramienta, “ENVI-core”, en esta obtendremos los datos correspondientes a la tempertura potencial del aire dentro del cañon urbano. Del mismo modo, para conseguir las simulaciones de acuerdo al índice universal de confort térmico (UTCI) será necesario el uso de la herramienta “Biomet”. Y finalmente, para visualizar los datos y gráficos obtenidos en las simulaciones, se requiere la herramienta denominada como “LEONARDO” de la interfaz de ENVI-met. Tipologia de cañon A sin vegetación Tipologia de cañon A con vegetación Tipologia de cañon B con vegetación Tipologia de cañon B sin vegetación Tipologia de cañon C con vegetación Tipologia de cañon D con vegetación Tipologia de cañon C sin vegetación Tipologia de cañon D sin vegetación 57 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON A (SEVILLA) (1.40m DE ALTURA) RESUMEN -ACERA 1 AS1 (ACERA ESTE) AS2 (ACERA ESTE) AS3 (ACERA NORTE) AS4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON A (SEVILLA) (1.40m DE ALTURA) RESUMEN -ACERA 2 AS1 (ACERA OESTE) AS2 (ACERA OESTE) AS3 (ACERA SUR) AS4 (ACERA SUR) TEMP. EXTERIOR Entre las variantes AS2 (N-S) y AS4 (E-O), ambas sin vegetación,se mantiene como más favorable la orientación Norte-Sur, siendo más evidentes en la acera Oeste con 40,84ºC. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano se puede determinar que el escenario más favorable es el que presenta la orientación Norte-Sur, y con la presencia de vegetación. Podemos ver que en la orientación E-O la efectividad del uso de vegetación es reducida en función de la geometría del cañón. Para un mejor análisis de los cambios de temperaturas en comparación de una acera con otra del cañón, y en torno a las variantes de orientaciones e influencia de la vegetación, se han obtenido gráficas lineales en un mismo punto central para cada acera (1 -2) en función de su localización N-S-E-O en sus 4 variantes. Fig. 47: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la acera 1 en función de sus variantes AS1, AS2, AS3, AS4, para la tipologia A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. Fig. 48: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la acera 1 en función de sus variantes AS1, AS2, AS3, AS4, para la tipologia A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. 64 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA DE CAÑON A (SEVILLA) ORIENTACIONES N-S AS1 (ACERA ESTE) AS2 (ACERA ESTE) AS1 (ACERA OESTE) AS2 (ACERA OESTE) TEMP. EXTERIOR 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA DE CAÑON A (SEVILLA) ORIENTACIONES E-O AS3 (ACERA NORTE) AS4 (ACERA NORTE) AS3 (ACERA SUR) AS4 (ACERA SUR) TEMP. EXTERIOR En las figuras 47 y 48 se han separado las curvas de temperatura para cada una de las aceras del cañón. Donde se demuestra que, es la variante AS1 quien mantiene menores temperaturas, sea el caso en su acera Este, como la Oeste. Como se comprobó anteriormente, esto es debido a la presencia de vegetación y principalmente por la orientación N-S. En las figuras 49 y 50 se han agrupado las curvas de temperatura para las aceras, en sus variantes, en función de su orientación. Se muestra cómo en las variantes AS3 y AS4, destacan las aceras Norte como aquellas que registran mayores temperaturas. Demostrando que la orientación E-O es la menos favorable en esta tipología de cañón. Fig. 49: Gráfica lineal del cambio de temperaturas en aceras Este y Oeste para las variantes AS1, AS2, en la tipologia A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. Fig. 50: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la aceras Norte y Sur en las variantes AS3, AS4 para la tipologia A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. 65 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON A (SEVILLA) AS1 (ACERA ESTE) AS2 (ACERA ESTE) AS3 (ACERA NORTE) AS4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR AS1 (ACERA OESTE) AS2 (ACERA OESTE) AS3 (ACERA SUR) AS4 (ACERA SUR) - Resumen de análisis de resultados de la Tipología A (en Sevilla) Al momento de sobreponer las 4 variantes analizadas, con sus dos aceras cada una, se puede distinguir las claras diferencias. Se muestra como en las variantes AS1 y AS2 (en aceras Este) en horas de la mañana entre 11:00 y 13:00 tiene ligeramente las menores temperaturas, pero, empezando la tarde estas son mayores con respecto a las aceras Oeste de la misma variante. Un aspecto importante a destacar en estas gráficas es la evidencia clara del efecto isla de calor que se produce en horarios de la tarde. Se observa como en horarios de la mañana la temperatura en el interior del cañón es menor que la temperatura del exterior del aire (línea en color negro), pero que apartir de las 17:00h, la efectividad del cañón es contraproducente. Si el cañón es más cerrado, es decir con un aspect ratio mayor a 1, su geometría genera más sombra durante el día. Pero, esto también hace que por la noche sea más dificil la disipación de la radiación, provocando que la temperatura en el cañon sea mayor que la misma temperatura del exterior, como se explicó en la literatura, esto se produce porque la radiación solar captada durante el día ha sido almacenada en las superficies construidas (fachadas, calles, etc.) en conjunto con el calor antropogénico de la activida humana, provocando un aumento de temperaturas en horarios nocturnos. Esta aparente contradicción entre mitigación térmica a las horas de más calor y a la puesta del sol en función de la geometría del cañón, se podría resolver , en parte, con una selección adecuada de los materiales de pavimentos y fachadas. 66 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON A (SEVILLA) AS1 (ACERA ESTE) AS2 (ACERA ESTE) AS3 (ACERA NORTE) AS4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR AS1 (ACERA OESTE) AS2 (ACERA OESTE) AS3 (ACERA SUR) AS4 (ACERA SUR) Fig. 51: Gráfica lineal resumen para las variantes de tipología A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. 67 BS1 BS2 40.557ºC 40.476ºC - Variaciones en cañon tipo B - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 1.80 H2/W=1.10, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Es importante destacar que por las dimensiones de calle de esta tipología de cañón, se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y de la misma forma, al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras Norte, Sur, Este, Oeste. Se observa que en las variantes BS1 (con vegetación) y BS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte- Sur, existe poca diferencia térmica en el centro de la calle peatonal. Siendo más favorable el escenario donde no existe vegetación. Para las variantes BS3 (con vegetación) y BS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, es también el escenario sin vegetación quien presenta las menores temperaturas con 40,41ºC. Aunque resulte algo singular que en estas tipologías de cañones sean las variantes sin vegetación quienes presenten las menores temperaturas, esto es debido a que la propia geometría del cañón ya garantiza una protección adecuada de la mayoría de la radiación incidente en la hora considerada para la evaluación térmica. - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar su influencia sobre la temperatura potencial del aire en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes BS1 (N-S) y BS3 (E-O), ambas con vegetación, no hay mayor diferencia térmica, manteniendo unos 40,55ºC. Y entre las variantes BS2 (N-S) y BS4 (E-O), ambas sin vegetación, se mantiene como más favorable la orientación Este-Oeste con 40,41ºC. Del mismo modo, de acuerdo a la visualización de gráficos, donde se muestra que en los escenarios con vegetación en el centro de calle, la orientación mas favorable es la N-S, mientras que para los escenarios sin vegetación lo es la orientación E-O. 68 BS2 BS3 BS4 40.476ºC 40.57ºC 40.417ºC Fig. 52: Esquemas de resultados de la temp. potencial del aire, en vista de planta y sección para las variante (BS1, BS2, BS3, BS4) de la tipologia B en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 69 DS1 DS2 40.664ºC 40.535ºC - Variaciones en cañon tipo D - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 1.10 H2/W=1.80, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Al igual que en la tipología B, en este cañón se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y de la misma forma, al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras Norte, Sur, Este, Oeste. Se observa que en las variantes DS1 (con vegetación) y DS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte- Sur, se registra como menor temperatura 40,53ºC, en el centro de la calle peatonal. Correspondiente al escenario donde no existe vegetación. Para las variantes DS3 (con vegetación) y DS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, la menor temperatura corresponde a 40,51ºC, en el escenario donde no presenta vegetación. - Para la comparativa entre las diferentes orientaciones de los cañones, se observa que entre las variantes DS1(N-S) y DS3 (E-O), ambas con vegetación en el centro de calle, es más favorable la orientación N-S, con 40,66 ºC. Y entre las variantes DS2 (N-S) y DS4 (E-O), ambas sin vegetación, es más favorable la orientación E-O con temperaturas del aire de 40,51ºC. Se corrobora que en este tipo de cañón urbano asimétrico, la orientación E-O es más efectiva en esta tipología cuando la línea de fachada con mayor altura es la Sur. 70 DS2 DS3 DS4 40.535ºC 40.703ºC 40.517ºC Fig. 53: Esquemas de resultados de la temp. potencial del aire, en vista de planta y sección para las variante (DS1, DS2, DS3, DS4) de la tipologia D en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 71 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON B (SEVILLA) (1.40m DE ALTURA) CENTRO DE CALLE PEATONAL VARIANTE BS1 VARIANTE BS2 VARIANTE BS3 VARIANTE BS4 TEMP. EXTERIOR Poniendo en comparación toda la tipología de cañones B con la tipología de cañones D (de similares características, intercambiando la altura de sus edificaciones), se determinó que: -En en los escenarios con vegetación y orientación N-S, la menor tempertarura registrada en un mismo punto específico del cañón es 40,55ºC; -En los escenarios con vegetación y orientación E-O, la menor tempertarura registrada en un mismo punto específico del cañón es 40,57ºC; -En los escenarios sin vegetación y orientación N-S, la menor tempertarura registrada en un mismo punto específico del cañón es 40,47ºC; -En los escenarios sin vegetación con orientación E-O, la menor tempertarura registrada en un mismo punto específico del cañón es 40,41ºC; - Resumen de análisis de resultados de la Tipología B y D (en Sevilla) Fig. 54: Gráfica lineal del cambio de temperaturas en el centro de calle en función de sus variantes BS1, BS2, BS3, BS4, para la tipologia B en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. 72 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (26/07/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON D (SEVILLA) (1.40m DE ALTURA) CENTRO DE CALLE PEATONAL VARIANTE DS1 VARIANTE DS2 VARIANTE DS3 VARIANTE DS4 TEMP. EXTERIOR Destacando como más favorable en todos los casos a la tipología B, específicamente, en orientaciones E-O teniendo a la línea de edifcios Sur como la de mayor altura. Aunque se pudo comprobar la tipología mas conveniente en el caso de cañones asimétricos, es también importante acotar que no se producen mayores diferencias entre la temperatura del aire en una tipología de la otra, como se puede observar en sus repectivas gráficas de líneas (Fig. 54 y 55). Con ello se confiirman los resultados de estudios previos en los que la geometría del cañón con su relación de aspecto es un factor más determinante que otras estrategias como la vegetación. Y es probable que se produzcan mayores variaciones de temperatura en cañones urbanos asimétricos con un aspect ratio menor a 1, dado que hay mayor paso para la radicación solar y su disipación. Fig. 55: Gráfica lineal del cambio de temperaturas en el centro de calle en función de sus variantes DS1, DS2, DS3, DS4, para la tipologia D en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. 73 AM1 AM2 30.893ºC 30.703ºC 12 31.208ºC 30.937ºC 12 7.2.2. Variables de simulaciones en cañones de Manta - Variaciones en cañon tipo A - En este cañon simétrico con soportales y de aspect ratio H/W= 1, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Se puede observar que en las variantes AM1 (con vegetación) y AM2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, las aceras Oeste son quienes presentan menores temperaturas, siendo aquella con vegetación la más favorable con 30,7ºC. Para las variantes AM3 (con vegetación) y AM4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, son las aceras Norte las que presentan menores temperaturas, siendo más favorable el escenario con vegetación con 30,8ºC. - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar su influencia sobre la temperatura potencial del aire en los cañones, se pudo observar que entre las variantes AM1 (N-S) y AM3 (E-O), ambas con vegetación, se presenta como mejor escenario la orientación N-S, siendo la acera Oeste la que presenta menores temperaturas del aire (30,7ºC.) Y en las variantes AM2 (N-S) y AM4 (E-O), ambas sin vegetación , y al igual que en la comparativa anterior, se mantiene la orientación N-S como más favorable, siendo más evidente en las aceras Oeste con 30,9ºC. Al igual que en los casos anteriores mostrados en Sevilla, es importante acotar que los resultados mostrados con los valores representan la temperatura del aire y no, la radiación solar directa. 80 AM2 AM3 AM4 31.208ºC 30.937ºC 12 30.895ºC 31.143ºC 12 31.201ºC 31.43ºC 12 Fig. 62: Esquemas de resultados de la temp. potencial del aire, en vista de planta y sección para las variante (AM1, AM2, AM3, AM4) de la tipologia A en Manta. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 81 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON A (MANTA) (1.40m DE ALTURA) RESUMEN ACERA 1 AM1 (ACERA ESTE) AM2 (ACERA ESTE) AM3 (ACERA NORTE) AM4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA EN CAÑON A (MANTA) (1.40m DE ALTURA) RESUMEN ACERA 2 AM1 (ACERA OESTE) AM2 (ACERA OESTE) AM3 (ACERA SUR) AM4 (ACERA SUR) TEMP. EXTERIOR De acuerdo a lo analizado con las 4 variantes de este cañón se demuestra que el escenario más favorable es el que presenta la orientación Norte-Sur, y con la presencia de vegetación. Podemos ver que en esta tipologia de cañón en orientaciones N-S las fachadas y aceras Este son quienes recibirán mayor radiación en horarios de la tarde, mientras que en orientaciones E-O serán las aceras y fachadas Sur. Para un mejor análisis de los cambios de temperaturas en comparación de una acera con otra del cañón, y en torno a las variantes de orientaciones e influencia de la vegetación, se han obtenido gráficas lineales en un mismo punto central para cada acera (1 -2) en función de su localización N-S-E-O en sus 4 variantes. Fig. 63: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la acera 1 en función de sus variantes AM1, AM2, AM3, AM4, para la tipologia A en Manta. Fuente: Elaboración propia. Fig. 64: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la acera 2 en función de sus variantes AM1, AM2, AM3, AM4, para la tipologia A en Manta. Fuente: Elaboración propia. 82 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA DE CAÑON A (MANTA) ORIENTACIONES N-S AM1 (ACERA ESTE) AM2 (ACERA ESTE) AM1 (ACERA OESTE) AM2 (ACERA OESTE) TEMP. EXTERIOR 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) VARIACIONES DE TEMPERATURA DE CAÑON A (MANTA) ORIENTACIONES E-O AM3 (ACERA NORTE) AM4 (ACERA NORTE) AM3 (ACERA SUR) AM4 (ACERA SUR) TEMP. EXTERIOR Fig. 65: Gráfica lineal del cambio de temperaturas en aceras Este y Oeste para las variantes AM1, AM2 en la tipologia A en Manta. Fuente: Elaboración propia. Fig. 66: Gráfica lineal del cambio de temperaturas para la aceras Norte y Sur en las variantes AM3, AM4 para la tipologia A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia. En las gráficas de las figuras 63 y 64, al agrupar las curvas de temperaturas para cada una de las aceras del cañón. Se comprueba que es la variante AM1 quien presenta los menores rangos de temperaturas de aire, es decir, aquella que cuenta con una orientación N-S y con la presencia de vegetación. En las gráficas de las figuras 65 y 66 se han agrupado las curvas de temperaturas de las variantes en función a su orientación. Comprobando que las aceras que reciben mayores temperaturas son las Oeste y Sur, en sus orientaciones de calle N-S y E-O respectivamente. 83 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON A (MANTA) AM1 (ACERA ESTE) AM2 (ACERA ESTE) AM3 (ACERA NORTE) AM4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR AM1 (ACERA OESTE) AM2 (ACERA OESTE) AM3 (ACERA SUR) AM4 (ACERA SUR) - Resumen de análisis de resultados de la Tipología A (en Manta) En la gráfica lineal de la fig. 67 donde se han sobrepuesto todas las variantes de los cañones en sus dos aceras cada una, se muestra claramente como las aceras Este y Norte mantienen menores temperaturas en horarios de la mañana (entre las 10:00 y 13:00), es decir las variantes AM1 y AM3. Pero en ambos casos se coincide en que es la variante AM1 (de orientación N-S y con vegetación) quien presenta las menores temperaturas. En esta tipología de cañón y deacuerdo a la curva gráfica se puede observar cómo el efecto isla de calor en horarios de la tarde es menos notorio con respecto a los otros cañones analizados en Sevilla. Dado que en horas de la noche la temperatura del aire en el interior de los cañones tiende a igualarse con la de la temperatura exterior. En este caso podría deberse a la misma geometría del cañón, que al mantener una relación de aspecto igual a 1, con edificaciones no mayores a 12m de altura, es más fácil la disipación de la radiación solar recibida en horarios matutinos. 84 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON A (MANTA) AM1 (ACERA ESTE) AM2 (ACERA ESTE) AM3 (ACERA NORTE) AM4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR AM1 (ACERA OESTE) AM2 (ACERA OESTE) AM3 (ACERA SUR) AM4 (ACERA SUR) Fig. 67: Gráfica lineal resumen para las variantes de tipología A en Manta Fuente: Elaboración propia. 85 BM1 BM2 30.314ºC 30.447ºC - Variaciones en cañon tipo B - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 2.00 H2/W=1.00, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Es importante destacar que por las dimensiones de calle de esta tipología de cañón, al igual que en el cañón tipo B de Sevilla, se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras Norte, Sur, Este, Oeste. Se observa que en las variantes BM1 (con vegetación) y BM2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte- Sur, es más favorable el escenario donde existe vegetación. Para las variantes BM3 (con vegetación) y BM4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, es también el escenario con vegetación el más favorable con 30,44ºC. - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar su influencia sobre la temperatura potencial del aire en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes BM1 (N-S) y BM3 (E-O), ambas con vegetación, la orientación Norte-Sur es quien presenta menores temperaturas con 30,3ºC. Para las variantes BM2 (N-S) y BM4 (E-O), ambas sin vegetación, destaca también la orientación Norte-Sur como más favorable con 30,4ºC. De acuerdo a la visualización de los gráficos de las 4 variantes, se muestra que el escenario más óptimo es el de la orientación Norte-Sur, específicamente aquel que presenta vegetación. 86 BM2 BM3 BM4 30.447ºC 30.447ºC 30.715ºC Fig. 68: Esquemas de resultados de la temp. potencial del aire, en vista de planta y sección para las variante (BM1, BM2, BM3, BM4) de la tipologia B en Manta. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 87 DM1 DM2 30.955ºC 31.041ºC - Variaciones en cañon tipo D - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 1.00 H2/W=2.00, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Al igual que en la tipología B, en este cañón se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras Norte, Sur, Este, Oeste. Se observa que en las variantes DM1 (con vegetación) y DM2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte- Sur, es más favorable el escenario con vegetación en el cañón con 30,9ºC. Para las variantes DM3 (con vegetación) y DM4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, es también más favorable el escenario con vegetación en el cañón, con 30,8ºC. - En la comparativa entre las diferentes orientaciones de los cañones, se observa que entre las variantes DM1(N-S) y DM3 (E-O), ambas con vegetación en el centro de calle, el escenario que presenta las menores temperaturas es el orientado en Este-Oeste con 30,8ºC. Y entre las variantes DM2 (N-S) y DM4 (E-O), ambas sin vegetación, se mantiene como escenario con menores temperaturas el de la orientación E-O con 30,9ºC. Analizando las 4 variantes de este cañón se pudo determinar el escenario más favorable es el que presenta orientación E-O y con la presencia de vegetación. Es importante añadir que aunque se detalla como mejor escenario aquel que presenta vegetación. Es la misma geometría del cañón quien le otorga mejores características de protección frente a la radiaición incidente. Se corrobora que en este tipo de cañón urbano asimétrico, la orientación N-S es más efectiva en esta tipología cuando la línea de fachada con mayor altura es la Oeste. 88 DM2 DM3 DM4 31.041ºC 30.828ºC 30.976ºC Fig. 69: Esquemas de resultados de la temp. potencial del aire, en vista de planta y sección para las variante (DM1, DM2, DM3, DM4) de la tipologia D en Manta. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 89 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON C (MANTA) CM1 (ACERA ESTE) CM2 (ACERA ESTE) CM3 (ACERA NORTE) CM4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR CM1 (ACERA OESTE) CM2 (ACERA OESTE) CM3 (ACERA SUR) CM4 (ACERA SUR) En la grafica lineal de la fig. 78 donde se han sobrepuesto todas las variantes de los cañones en sus dos aceras cada una. Se destacar a las variantes CM2 y CM4 (ambas sin vegetación) son quienes presentan mayores temperaturas durante las tardes específicamente en las aceras Este y Norte respectivamente, por lo que se denota la importancia y relevancia en el uso de vegetación para reducir estas temperaturas. Al igual que en la tipología A y B de los cañones anteriormente mostrados en Manta, se observa como en horarios de la mañana la temperatura en el interior del cañón es menor que la temperatura del exterior del aire. Pero que en horarios de la tarde cuando es usualmente más notorio el efecto isla de calor, la diferencia térmica entre la temp. del exterior y la mostrada en el interior del cañón es mucho menor, e incluso llegan a casi igualarse. Esto se produce por la misma geometría de este cañon (h/w <1), es de decir, que al mantener menor profundidad es más fácil la disipación de la radiación solar recibida en horarios matutinos. - Resumen de análisis de resultados de la Tipología C (en Manta) 96 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 0:00 Potential Air Temperature °C HORAS DEL DÍA (05/04/2020) RESUMEN DE RESULTADOS TIPOLOGÍA DE CAÑON C (MANTA) CM1 (ACERA ESTE) CM2 (ACERA ESTE) CM3 (ACERA NORTE) CM4 (ACERA NORTE) TEMP. EXTERIOR CM1 (ACERA OESTE) CM2 (ACERA OESTE) CM3 (ACERA SUR) CM4 (ACERA SUR) Fig. 78: Gráfica lineal resumen para las variantes de tipología C en Manta Fuente: Elaboración propia. 97 7.3.1. Variables de simulaciones de acuerdo al UTCI en Sevilla AS1 AS2 51.211ºC45.745ºC 51.978ºC 45.745ºC 7.3. ÍNDICE DE CONFORT TÉRMICO UNIVERSAL - Variaciones en cañon tipo A - En este cañon simétrico con soportales y de aspect ratio H/W=1, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Se puede observar que en las variantes AS1 (con vegetación) y AS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, en las aceras Oeste los rangos de UTCI se mantienen iguales en 45,74ºC, catalogado como “calor muy fuerte”. Mientras que en las aceras Este están en rangos superiores a los 51ºC, es decir en categoría de “calor extremo”. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a aquella con vegetación. Para las variantes AS3 (con vegetación) y AS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, se muestra en las aceras Sur entre los 45ºC, es decir “calor muy fuerte” deacuerdo a los rangos UTCI. Mientras que en las aceras Norte se mantienen en rangos superiores a los 51ºC, es decir, “calor extremo”. En este caso tampoco se podrían considerar como escenarios confortables térmicamente, pero el de menos estrés térmico es aquel que presenta vegetación. Del mismo modo que se analizó anteriormente la temperatura potencial del aire en las gráficas anteriores de los cañones urbanos, se estudiará ahora el UTCI en cada una de las 4 variantes para cada uno de los 8 cañones (4 en Sevilla y 4 en Manta). Para medir la categoría de confort se tomarán los valores de la tabla 02 de “ Categorías de estrés térmico del UTCI” mencionada anteriormente. 98 AS3 AS4 51.601ºC 45.33ºC 51.922ºC 45.566ºC - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar el nivel de confort térmico en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes AS1 (N-S) y AS3 (E-O), ambas con vegetación, es en las aceras Oeste y Sur donde se registran menores rangos UTCI entre los 45ºC , es decir, “calor muy fuerte” siendo la orientación E-O quien registra las menores temperaturas. Para las variantes AS2 (N-S) y AS4 (E-O), ambas sin vegetación, es también en las aceras Sur y Oeste donde se registran menores rangos UTCI, entre los 45ºC , es decir, “calor muy fuerte”, siendo la orientación E-O como la que registra menores temperaturas. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a aquella con orientación E-O. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano se puede determinar que el escenario más favorable en términos de índice Térmico es el que presenta vegetación, pero con respecto a la orientación hay mucha variedad al favorecer una acera de otra. Aunque podría decirse que la orientación E-O presenta menores rangos de temperatura, es la orientación N-S quien presenta mucha más superficie de sombra y es la que podría considerarse como más favorable, además de que la diferencia de temperatura entre una y otra es muy pequeña. Fig. 79: Esquemas de resultados del calculo del UTCI para las variantes de tipología A en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 99 BS1 BS2 45.321ºC 45.76ºC - Variaciones en cañon tipo B - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 1.80 H2/W=1.10, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Por las dimensiones de calle de esta tipología de cañón, se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras derecha e izquierda. Se puede observar que en las variantes BS1 (con vegetación) y BS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, se mantienen rangos de UTCI superiores a los 45ºC, es decir en categoría de “calor muy fuerte”. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a aquella con vegetación. Para las variantes AS3 (con vegetación) y AS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, existe una diferencia térmica de 1,90ºC en el centro de la calle peatonal, siendo la menor temperatura 49ºC, pero que en rangos de UTCI es catalogada como“calor extremo”. En este caso el escenario de menos estrés térmico es aquel que presenta vegetación. 100 BS3 BS4 49.362ºC 51.277ºC - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar el nivel de confort térmico en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes BS1 (N-S) y BS3 (E-O), ambas con vegetación, la diferencia térmica es de 4,04ºC en en el centro de la calle peatonal, teniendo como menor temperatura un rango de UTCI de 45ºC, es decir, “calor muy fuerte”. Aunque no llega a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a la de orientación N-S. Para las variantes BS2 (N-S) y BS4 (E-O), ambas sin vegetación, existe diferencia térmica de 5,51ºC en el centro de la calle peatonal, teniendo como menor temperatura un rango de 45ºC, es decir “calor muy fuerte” según las categorías de estrés del UTCI. Siendo la variación de menos estrés climático aquella con orientación N-S. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano se puede determinar que el escenario más favorable es el que presenta vegetación y con la orientación N-S. Esto contradice a las gráficas donde se mide la Temperatura potencial del aire, dado que en ellas no resulta tan relevante la vegetación, dado que se mantienen las temperaturas muy similares con diferencias casi imperceptibles. Demostrando que, para que un espacio pueda considerarse como “confortable térmicamente”requiere el análsis de demás parámetros adicionales (temperatura del aire, temperatura radiante media, humedad relativa y velocidad del viento), es decir aquellos que mide el UTCI. Fig. 80: Esquemas de resultados del calculo del UTCI para las variantes de tipología B en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 101 DS1 DS2 45.491ºC 45.938ºC - Variaciones en cañon tipo D - En este cañon asimétrico y de aspect ratio H1/W= 1.10 H2/W=1.80, se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Por las dimensiones de calle de esta tipología de cañón, se ha ubicado unicamente una fila de árboles. Y al ser una calle peatonal, se ha extraído la temperatura en un sólo punto central al no diferenciar entre aceras derecha e izquierda. Se puede observar que en las variantes DS1 (con vegetación) y DS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, los rangos de UTCI en el centro de la calle son superiores a los 45ºC, es decir en categoría de “calor muy fuerte”. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a aquella con vegetación. Para las variantes DS3 (con vegetación) y DS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, existe una diferencia térmica de 1,85ºC en el centro de la calle peatonal, siendo la menor temperatura 49,50ºC, pero que en rangos de UTCI es catalogada como“calor extremo”. En este caso tampoco se podrían considerar como escenarios confortables térmicamente, pero el de menos estrés térmico es aquel que presenta vegetación. - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar el nivel de confort térmico en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes DS1 (N-S) y DS3 (E-O), ambas con vegetación, la diferencia térmica es de 4,01ºC en en el centro de la calle peatonal, teniendo como menor temperatura un rango de UTCI de 45ºC, es decir, “calor muy fuerte”. El mismo que no llega a considerarse como escenarios de confort térmico, pero se considera que la variación de menos estrés climático es la de orientación N-S. 102 DS3 DS4 49.50ºC 51.356ºC Para las variantes DS2 (N-S) y DS4 (E-O), ambas sin vegetación, existe diferencia térmica de 5,41ºC en el centro de la calle peatonal, teniendo como menor temperatura un rango entre los 45ºC, es decir “calor muy fuerte” según las categorías de estrés del UTCI. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático es aquella con orientación N-S. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano (tipo D) se puede determinar que el escenario más favorable es el que presenta vegetación y con la orientación N-S. Esto contradice a las gráficas donde se mide la Temperatura potencial del aire, dado que en ellas no resulta tan relevante la vegetación. - Poniendo en comparación el análisis UTCI de la tipología de cañones B con la tipología de cañones D (de similares características, intercambiando la altura de sus edificaciones), se determinó que: En en los escenarios con vegetación y orientación N-S la diferencia térmica es de 0,17ºC; En los escenarios con vegetación y orientación E-O la diferencia térmica es de 0,13ºC; En los escenarios sin vegetación y orientación N-S la diferencia térmica es de 0,18C; y en los escenarios sin vegetación con orientación E-O la diferencia térmica es de 0,08ºC. Aunque las diferencias térmicas son muy leves, se destaca como más favorable en todos los casos a la tipología B, es decir, cuando en orientaciones N-S se mantiene la línea de fachada Oeste con mayor altura. Fig. 81: Esquemas de resultados del calculo del UTCI para las variantes de tipología D en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 103 CS1 CS2 53.335ºC 43.230ºC 53.434ºC 46.508ºC - Variaciones en cañon tipo C - En este cañon simétrico y de aspect ratio H/W=0,25 se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Se puede observar que en las variantes CS1 (con vegetación) y CS2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, existe una diferencia térmica de 3,28ºC en las aceras Oeste y se mantiene como temperatura menor 43,23ºC, que según los rangos de UTCI esta catalogado como “calor muy fuerte”. Mientras que en las aceras Este se mantienen en rangos superiores a los 53ºC, es decir en categoría de “calor extremo”. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático podría considerarse a aquella con vegetación. Para las variantes CS3 (con vegetación) y CS4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, la temperatura menor en rangos de UTCI es de 51ºC, es decir “calor extremo”en las aceras Sur. Mientras que en las aceras Norte se mantienen rangos superiores a los 53ºC, es decir, “calor extremo”. En este caso tampoco se podrían considerar como escenarios confortables térmicamente, pero el que registra las menores temperaturas es aquel que presenta vegetación. 104 CS3 CS4 53.004ºC 51.669ºC 53.439ºC 52.169ºC - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar el nivel de confort térmico en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes CS1 (N-S) y CS3 (E-O), ambas con vegetación, es en las aceras Oeste y Sur donde se registran menores temperaruras , teniendo como temperatura más baja 43ºC, es decir, “calor muy fuerte” siendo la orientación N-S quien registra las menores temperaturas. Para las variantes CS2 (N-S) y CS4 (E-O), ambas sin vegetación, se presentan como temperaturas menores en rangos UTCI unos 46ºC en la acera Oeste, que es catalogado como “calor muy fuerte”. Siendo la orientación N-S quien se ve como la más favorable. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano se puede determinar que el escenario más favorable es el de orientación N-S y con la presencia de vegetación. Esto contradice a las gráficas donde se mide la Temperatura potencial del aire, dado que en ellas resulta más favorecedor la orientación E-O, demostrando que para que un espacio pueda considerarse como “confortable térmicamente” requiere el análisis de demás parámetros adicionales (temperatura del aire, temperatura radiante media, humedad relativa y velocidad del viento), es decir aquellos que mide el UTCI. Fig. 82: Esquemas de resultados del calculo del UTCI para las variantes de tipología C en Sevilla. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 105 42.557ºC 35.701ºC 41.266ºC 34.542ºC CM1 CM2 - Variaciones en cañon tipo C - En este cañon simétrico y de aspect ratio H/W=0,25 se compararán inicialmente escenarios con la presencia de vegetación vs. sin vegetación. Se puede observar que en las variantes CM1 (con vegetación) y CM2 (sin vegetación), ambas con orientación Norte-Sur, existe una diferencia térmica de 1,16ºC en las aceras de la izquierda, siendo la temperatura menor de 35ºC en rangos UTCI catalogado como “calor fuerte”. Mientras que en las aceras de la derecha hay una diferencia térmica de 1,30ºC, teniendo como menor temperatura 41ºC, es decir en categoría de “calor muy fuerte”. Aunque no llegan a considerarse como escenarios de confort térmico, la variación de menos estrés climático es aquella sin vegetación. Para las variantes CM3 (con vegetación) y CM4 (sin vegetación), con orientaciones Este-Oeste, la temperatura menor en rangos de UTCI es de 40ºC, es decir “calor muy fuerte”, en las aceras Sur. Mientras que en las aceras de la Norte tienen como temperatura menor 40,6ºC que en rangos UTCI equivale a “calor muy fuerte”. En este caso tampoco se podrían considerar como escenarios confortables térmicamente, pero el que registra las menores temperaturas es aquel que tampoco presenta vegetación. 112 41.412ºC 41.137ºC 40.616ºC 40.360ºC CM3 CM4 - En la comparativa con respecto a las diferentes orientaciones para determinar el nivel de confort térmico en el interior de los cañones, se pudo observar que entre las variantes CM1 (N-S) y CM3 (E-O), es en las aceras Oeste y Sur donde se registran menores temperaturas, teniendo como la más baja 35,70ºC es decir, “calor fuerte” siendo en este caso la orientación N-S quien se muestra como más favorable. Para las variantes CM2 (N-S) y CM4 (E-O), ambas sin vegetación, se presentan como temperaturas menores en rangos UTCI unos 34,5ºC, considerado como “calor muy fuerte”, siendo la orientación N-S como la más favorable. En base a lo analizado con las 4 variantes de este cañón urbano se puede determinar que el escenario más idóneo es el que no presenta vegetación, con la orientación N-S. Esto contradice a las gráficas de cañones donde se mide la Temperatura potencial del aire, dado que en ellas resulta mucho más relevante la presencia de vegetación para aminorar las temperaturas. Es destacable que, en esta tipología de cañón y al igual que las anteriores analizadas para la ciudad de Manta, al analizar el UTCI, la vegetación tiende a ser un factor desfavorable, debido al aumento de la humedad que esta representa. Sobretodo en una ciudad con humedades relativas mayores (máx. de 84%), diferente al caso de los cañones urbanos en Sevilla donde se presenta poca humedad y que al analizar el UTCI, la vegetación sí es considerada como una estrategía favorable para mejorar el confort térmico. Fig. 86: Esquemas de resultados del calculo del UTCI para las variantes de tipología C en Manta. Fuente: Elaboración propia, apartir del software ENVI-met. 113 7.4. ANÁLISIS CRUZADO DE RESULTADOS En la tabla comparativa 07 de las 4 tipologías de cañones con sus 4 variantes cada una, para la ciudad de Sevilla se ha demostrado que las mayores diferencias térmicas las tienen las siguientes variantes: -En la tipología A, la variante AS1 (orientación N-S) logrando reducir hasta 1,54 ºC en su temperatura potencial del aire, con respecto a la temperatura exterior; -En la tipología B, de cañones asimétricos, con su variante BS4 (orientación E-O) que de todos los escenarios estudiados en Sevilla, es aquella que logra reducir mayormente su temperatura potencial del aire con respecto a la temperatura exterior, hasta un 1,68ºC en horarios de mayor calor 16:00. Pero del mismo modo, por su geometría puede ser contraproducente para la disipación del calor almacenado por lo que en horarios de las 22:00 este mismo cañón llega a aumentar hasta en 2.6 ºC su temperatura. Con respecto a lo visualizado a partir de las simulaciones y gráficas obtenidas con el software ENVI-met 4.4.6. de los cañones urbanos, se ha optado por cruzar los datos, para detallar los resultados en base a los siguientes puntos: 7.4.1. Temperatura del Aire Con la intención de comparar primero por separado todas las tipologías de Sevilla, luego todas las tipologías de Manta y posteriormente una comparativa en conjunto con ambas ciudades. Se han seleccionado en el rango de temperaturas potenciales del aire, 2 horas específicas del día simulado. Con el propósito de demostrar el efecto de amortiguación térmica a la hora de más calor del día, es decir a las 16:00. Y, de la misma forma, el efecto “isla de calor urbana” se escogió las 22:00 que es cuando la incidencia solar es nula. 7.4.1.1. Comparativa de tipologías de cañones en Sevilla Tabla 07: Datos de diferencia térmica en la comparativa de las tipologías de cañones en Sevilla. Fuente: Elaboración Propia. 114 -En la tipología C, la variante CS3 (orientación E-O) logra reducir hasta 1,14ºC su temperatura con respecto a la temperatura exterior del aire. - En la tipología D, de cañón asimétrico con su variante DS4 (orientación E-O) logra reducir 1,59ºC su temperatura con respecto a la temperatura exterior del aire, pero en horarios nocturnos 22:00 la misma tiende a aumentar hasta 2,43ºC confirmando el efecto de isla de calor en las zonas céntricas históricas. 7.4.1.2. Comparativa de tipologías de cañones en Manta Tabla 08: Datos de diferencia térmica en la comparativa de las tipologías de cañones en Manta. Fuente: Elaboración Propia. En la tabla 08 de la comparativa de las 4 tipologías de cañones con sus 4 variantes cada una, para la ciudad de Manta se ha demostrado que las mayores diferencias térmicas las tienen las siguientes variantes: -En la tipología A, la variante AM1 (orientación N-S) logrando reducir hasta 1,3 ºC su temperatura potencial del aire, con respecto a la temperatura exterior; -En la tipología B, de cañones asimétricos, con su variante BM1 (orientación N-S) que es aquella que logra reducir mayormente su temperatura potencial del aire con respecto a la temperatura exterior, hasta un 1,69ºC en horarios de mayor calor 16:00. Y a diferencia de Sevilla, en esta ciudad el efecto isla de calor es menos evidente, al mantener muy similar la temperatura del interior del cañón con respecto a la del exterior. -En la tipología C, la variante CM1 (orientación N-S) logra reducir hasta 1,09ºC su temperatura con respecto a la temperatura exterior del aire. - En la tipología D, de cañón asimétrico con su variante DM3 (orientación E-O) logra reducir 1,17ºC su temperatura con respecto a la temperatura exterior del aire. 115 7.4.1.3. Comparativa de tipologías en conjunto Sevilla/Manta En esta puesta en común de las 4 tipologías con sus 16 variantes cada una, se logra determinar que variante es la más idónea para cada tipología de cañón en función a las latitudes estudiadas (Sevilla y Manta). Se muestra como en las tipologías A, de cañones simétricos con relación de aspecto =1 es más favorable la orientación N-S para ambas latitudes, pero que la ciudad de Manta es quien en conjunto logra reducir mayormente en sus aceras Este y Oeste la temperatura potencial del aire con respecto a la temperatura exterior. En las tipologías B es la considerada como la más favorable. Dado que la geometría del mismo logra reducir en mayor numero las temperaturas. Para la ciudad de Sevilla existe una mayor reducción de la temperatura cuando la orientación es E-O, mientras que para Manta logra reducir mayormente la temperatura del aire en el interior del cañón cuando la orientación es N-S. En las tipologías C, de características comunes en zonas de periferia, al igual que en el caso anterior resulta más favorable para la ciudad de Sevilla la Orientación E-O, mientras que para la latitud de Manta lo es la orientación N-S. Y en las tipologías D, de cañones asimétricos comunes en zonas céntricas de la ciudad la orientación E-O presenta mayores diferencias térmicas en ambas latitudes, con la diferencia que en la ciudad de Sevilla no es necesaria la vegetación, al ser la misma geometría del cañón un factor más determinante para mejorar las temperaturas. Se demuestra también, como en la ciudad de Manta el efecto de isla de calor es mucho menos notorio a diferencia de Sevilla, donde las temperaturas en el horario nocturno (22:00) se mantienen casi similares a las de la temperatura exterior. En parte se debe al mismo trazado de calles mucho más ortogonal y a la fuerte presencia marítima. Tabla 09: Datos de diferencia térmica en la comparativa de las tipologías de cañones Sevilla/ Manta. Fuente: Elaboración Propia. 116 7.4.2.2. Comparativa de tipologías de cañones en Manta. En la tabla 11 se demuestra como para todas las tipologías de cañones (A, B, C, D) de la ciudad de Manta el escenario que registra menores rangos en el índice de confort térmico universal son las variantes con orientación N-S y sin la presencia de vegetación. Aunque de acuerdo a las categorías de estrés del índice, estas se catalogan como “calor fuerte”, para esta latitud se puede definir a la tipología A (de cañones simétricos con soportales y sin la presencia de vegetación como el escenario de menor estrés térmico. Tabla 11: Datos de valores UTCI de las tipologías de cañones en Manta. Fuente: Elaboración Propia. Tabla 10: Datos de valores UTCI de las tipologías de cañones en Sevillaa. Fuente: Elaboración Propia. 7.4.2. Confort Térmico Para el análisis del confort térmico se compara tanto a nivel de las tipologías en Sevilla, las tipologías en Manta y una comparativa en conjunto Sevilla/Manta tomando únicamente la hora de mayor estrés térmico, es decir, las 16:00. 7.4.2.1. Comparativa de tipologías de cañones en Sevilla. En la tabla 10 se demuestra como para cada tipología de cañones (A, B, C, D) el escenario que registra menores rangos en el índice de confort térmico universal son las variantes con orientación N-S y con presencia de vegetación. Aunque de acuerdo a las categorías de estrés del índice, ninguna de ellas llega a catalogarse como “Bienestar”, pero se puede definir a la tipología B (de cañones asimétricos) en su orientación N-S y con la línea de fachada Oeste con mayor altura, como el escenario de menor estrés térmico. 117 7.4.2.3. Comparativa de tipologías en conjunto Sevilla/Manta. En la puesta en común de las 4 tipologías con sus variantes entre las dos ciudades, se han identificado ciertos aspectos relevantes: - Que para la latitud de Sevilla en todas las tipologías es más favorable la orientación N-S y la presencia de vegetación. - En cambio, para la latitud de Manta, es más favorable en rangos UTCI la orientación N-S sin vegetación. Este hecho se explica porque al calcular este índice que incluye otros parámetros adicionales a la temperatura del aire (Ta), como la velocidad del viento(W), temperatura radiante media (Tmrt) y la humedad relativa (Hr). Es este último factor el que se consideraría como contraproducente para los cañones situados en Manta, dado que, al ser una ciudad con porcentajes de humedad relativa más altos, y la presencia de vegetación que suele aumentar este factor y empeora los niveles de confort térmico, es por ello que se considera como más favorable el escenario sin vegetación. Tabla 12: Datos de valores UTCI de las tipologías de cañones en Sevilla/Manta. Fuente: Elaboración Propia. 118 7.4.3. Distribución urbana de las tipologías analizadas. Para determinar las tipologías seleccionadas para cada ciudad analizada, se parte de la base de modelos de calles arquetípicos, y es necesario establecer cómo cada una de las tipologías corresponde a cada zona de las ciudades. Tal como se mencionó en el punto 5.3 del capítulo de Análisis de casos de estudio, se plantearon 3 tipologías con características que son mayormente comunes en zonas céntricas e históricas de las ciudades; y 1 tipología con características típicas en zonas de periferia o posterior crecimiento. Destacando en el primer grupo a las tipologías A (cañones simétricos), las tipologías B con su contraparte tipologías D (cañones asimétricos de calles estrechas y profundos). Frente al otro grupo de tipologías de cañones definidas, como el tipo C, simétricos, con una relación de aspecto menor a 1, es decir de poca profundidad, con amplias calles, y que son de características más comunes en zonas de periferia. En estas tipologías tanto para la ciudad de Sevilla, como Manta por la incidencia solar que reciben se demuestran diferencias térmicas que indicarán qué variaciones es las más favorables con orientaciones y características diferentes para una ciudad de otra. En el caso de las tipologías B (que en conjunto se muestran como las tipologías que logran reducir mayormente las temperaturas del exterior), donde al analizar las diferencias térmicas, se muestran como más favorables una orientación E-O para Sevilla, mientras que para Manta lo es la orientación N-S. Algo que es importante tomar en cuenta es el trazado o modelos de ciudades, el de Sevilla, un estilo más antiguo típico de ciudades medievales y árabes con arrabales, calles estrechas e irregulares con cañones urbanos profundos puede presentar mayores ventajas con respecto al confort al protegerse de la radiación directa solar, generando un microclima más agradable en horarios de la mañana, pero que también presenta sus desventajas al momento de disipar el calor, almacenando en mayor cantidad la radiación de onda larga y encontrando dificultad al momento de evacuar el calor en horarios nocturnos, produciéndose notoriamente el efecto isla de calor. Frente a la ciudad de Manta con otros trazados urbanos más regulares y ortogonales, donde juega un papel importante la influencia marítima y las orientaciones de calles en torno a ello. Sus cañones urbanos tienden a evacuar más fácilmente la radiación solar captada. Con respecto a las tipologías A, que es el caso de los cañones simétricos con una relación de aspecto igual 1, predominantes también en zonas céntricas de las ciudades, existe una correlación entre la funcionalidad de la misma geometría con la orientación para lograr menores temperaturas en el interior del cañón. Optando por las orientaciones N-S como las más favorables. Esto se produce de igual forma para ambas ciudades estudiadas. Pero, cuando los cañones simétricos tienen una relación de aspecto menor a 1, que son más característicos en zonas periféricas (Tipología C). la funcionalidad de su orientación cambia para el caso de Sevilla, optando por la orientación E-O y sobre todo es necesaria la utilización de vegetación para lograr reducir mayormente las temperaturas. En el caso de Manta con los cañones simétricos ya sean con una relación de aspecto igual o menor a 1 la disposición de su orientación no varía siendo la N-S la más favorable, por lo que requiere de otras estrategias de sombreado como la vegetación para aminorar la temperatura potencial del aire. Esto es debido a que la incidencia solar en esta latitud es mayormente perpendicular. 119 Al demostrar que las variantes que presentan mayores reducciones térmicas corresponden a la tipologías B, es decir, aquellas de caracteristicas predominantes en centros históricos, se valora la capacidad que van adquiriendo las ciudades para adaptarse a los cambios climáticos. Teniendo como principal estrategia de mejora la misma geometría y su relación de aspecto. Es importante acotar que, al irse consolidando y creciendo las ciudades, va modificando su nivel de adptación. Siendo las zonas periféricas las que necesitan implementar más estrategias de mitigación, sombreamiento, vegetación para reducir sus temperaturas. El análisis de trabajos similares al presente tfm sirven para generar pautas que sean aplicables en ciudades para mejorar su situación climática y estado de confort. 7.4.4. Recomendaciones y directrices de diseño De acuerdo a la discusión de resultados realizada se han logrado pautar ciertas directrices para mejorar el diseño en pro de mejorar los microclimas en cañones urbanos en ambas latitudes. -Conforme a las simulaciones dadas en base al índice de confort térmico universal se pudo determinar que es mayormente válido para la ciudad de Sevilla el incremento de vegetación en la mayoría de los cañones urbanos, esto se corrobora porque los escenarios que resultaron como mejores para cada tipología requieren del uso de vegetación, salvo en situaciones donde se analizó sólo datos de la temperatura potencial del aire que demostraban que la propia geometría del cañón garantizaba una protección adecuada frente a la radiación solar. En una ciudad como Manta la vegetación excesiva tiene un efecto contrario, por la saturación de humedad que esto produce reduciendo los niveles de confort. -Es por ello que para mejorar los niveles de confort térmico para las ciudades con latitudes y características similares a las de Manta se plantea como mejores estrategias de mitigación térmica el uso de otros elementos de sombra alternativos que no generen mayores humedades, elementos de sombra como toldos. O con la selección adecuada de los materiales de superficies de fachadas y pavimentos, algo que podría ayudar en parte a atenuar el efecto isla de calor en horarios nocturnos. -Para una mejor disipación y protección de la radiación solar en áreas céntricas son mayormente favorables los cañones con edificaciones con diferentes alturas, pero éstas deben ser en función de la orientación de calles. Es decir, para las orientaciones E-O en zonas céntricas de las ciudades con latitudes y características similares a las de Sevilla, funcionan mejor los cañones asimétricos, siempre y cuando la línea de edificios Sur sea la de mayor altura. Mientras que para la latitud Manta resulta más favorable la asimetría en cañones cuando estos estén orientados en sentido N-S, pero con la línea de fachada Oeste como la de mayor altura. - En las orientaciones N-S para las zonas céntricas de las ciudades con latitudes y características similares a las de Sevilla funcionan mejor los cañones simétricos con un h/w=1. Y para las orientaciones E-O en zonas de periferia o de posterior crecimiento funcionan mejor los cañones simétricos con un h/w<1. Pero en ambos casos se deberá implementar arbolado como estrategia para aminorar las temperaturas potenciales del aire. Con ello se comprueba que las estrategias de diseño tanto para un sitio, como para otro con condiciones climáticas de incidencia solar distintas, tienen que ser diferenciales y que, al momento de establecer normas políticas en la ordenación de ciudades, estas deben ser en función de resultados previos. 120 08 CONCLUSIONES Fig. 87: Vista de cañón urbano de la ciudad de Sevilla (C. Hernando Colón) Fuente: Propia 121 Dirección General de Arquitectura y Vivienda. (1997). Arquitectura y Clima en Andalucía: Manual de Diseño. Sevilla: Consejería de Obras Públicas y Transporte. Erell, E.; Williamson, T. (2007). Intra-urban differences in canopy layer air temperature at a mid-latitude city. Int. J. Climatol. 2007, 27, 1243–1255. doi:10.1002/joc.1469. Erell, E.; Pearlmutter, D.; Williamson, T. (2010). Urban Microclimate: Designing the Spaces between Buildings, 1st ed.; Earthscan: London, UK; Washington, DC, USA. Feliu, E., Garcia, G., Gutierrez, L., Abajo, B., Mendizabal, M., Tapia, C., Alonso, A., (2015). Guía para la elaboración de Planes Locales de Adaptación al Cambio Climático. Oficina Española de Cambio Climático. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Gobierno de España, Madrid, España. Fernández, J., Casanueva, A., Montávez, J.P., Gaertner, M.A., Casado, M.J., Manzanas, R., Gutiérrez, J.M., (2017). Regional Climate Projections over Spain: Atmosphere. Future Climate Projections. CLIVAR Exchanges No. 73, 45-52. Gaitani, N., Santamouris, M., Cartalis, C., Pappas, I., Xyrafi, F., Mastrapostoli, E., ... Efthymiou, C. (2014). Microclimatic analysis as a prerequisite for sustainable urbanisation: Application for an urban regeneration project for a medium size city in the greater urban agglomeration of Athens, Greece. Sustainable Cities and Society, 13, 230–236. Giannaros, T. M., & Melas, D. (2012). Study of the urban heat island in a coastal Mediterranean City: The case study of Thessaloniki, Greece. Atmospheric Research, 118, 103-120. https://doi. org/10.1016/j.atmosres.2012.06.006 Giridharan, R., & Kolokotroni, M. (2009). Urban heat island characteristics in London during winter. Solar Energy, 83(9), 1668- 1682. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.06.007 Henríquez Ruiz, C. (2016). Impactos, vulnerabilidades y desafíos frente al cambio climático. Revista de Geografía Norte Grande, 63, 5-8. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/5782189.pdf INAMHI, Moya, R. (2006). Climas del Ecuador. Quito: Publicaciones INAMHI. Intergovernmental Panel on Climate Change [IPCC], (2014) Cambio climático 2014: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Quinto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Equipo de redacción principal, Pachauri, R.K y Meyer, L.A. (eds.)]. Suiza: Ginebra, p. 157. Kamarianakis, Y., Li, X., Turner Ii, B. L., & Brazel, A. J. (2017). On the effects of landscape configuration on summer diurnal temperatures in urban residential areas: application in Phoenix, AZ, Frontiers of. Earth Sci., 1-19. Konarska J, Larsson A, Lindberg F, Holmer B, Thorsson S. (2012). Transmissivity of direct solar radiation through the crowns of single urban trees. In: The 8th International Conference on Urban Climate, Dublin, Ireland. Levermore, G. J., Parkinson, J. B., Laycock, P. J., & Lindley, S. (2014). The Urban Heat Island in Manchester 1996–2011. Building Services Engineering Research and Technology, 36(3), 343-356. https://doi. org/10.1177/0143624414549388 Lin, P., Gou, Z., Lau, S. S., & Qin, H. (2017). The Impact of Urban Design Descriptors on Outdoor Thermal Environment : A Literature Review. 1-20. https://doi.org/10.3390/en10122151 Lindberg F.; Grimmond, CSB (2011). The influence of vegetation and building morphology on shadow patterns and mean radiant temperatures in urban areas: model development and evaluation. Theor Appl Climatol 105(3–4):311–323. doi:10.1007/s00704- 010-0382- 8. 128 Lindberg, F., Holmer, B., Thorsson, S., & Rayner, D. (2013). Characteristics of the mean radiant temperature in high latitude cities-implications for sensitive climate planning applications. International journal of biometeorology, 58. https://doi.org/10.1007/s00484-013-0638-y Lipp, D. (2014). El cañón urbano y su incidencia en la calidad del aire. Actas Congreso Internacional de Geografía, 123-128. http:// www.gaea.org.ar/Actas2014_Lipp.pdf López-Cabeza, V. P., Galán-Marín, C., Rivera-Gómez, C., & Roa- Fernández, J. (2018). Courtyard microclimate ENVI-met outputs deviation from the experimental data. Building and Environment, 144(July), 129-141. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.08.013 Loridan T, Grimmond CSB. (2012). Characterization of energy flux partitioning in urban environments: links with surface seasonal properties. J Appl Meteorol Climatol 51(2):219–241. doi:10.1175/ jamc-d-11-038.1 Mauree, D., Naboni, E., Coccolo, S., Perera, A. T. D., Nik, V. M., & Scartezzini, J.-L. (2019). A review of assessment methods for the urban environment and its energy sustainability to guarantee climate adaptation of future cities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 112, 733-746. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j. rser.2019.06.005 May, J. (2011). Casas hechas a mano y otros edificios trandicionales: Arquitectura popular. Blume. Mendes Leal, L. (2016). Los barrios de autoconstrucción de Sevilla como modelo de producción y gestión social del hábitat. https:// idus.us.es/handle/11441/36935#.YM3b6Q8VVXQ.mendeley Ministerio de Fomento. (2019). Código Técnico de la Edificación. Documento Básico HE Ahorro de Energía. Código Técnico de la Edificacion, 1-129. http://www.arquitectura-tecnica.com/hit/ Hit2016-2/DBHE.pdf Mohajerani, A., Bakaric, J., & Jeffrey-Bailey, T. (2017). The urban heat island effect, its causes, and mitigation, with reference to the thermal properties of asphalt concrete. Journal of Environmental Management, 197, 522-538. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j. jenvman.2017.03.095 Moreno García, M. C. (1990). Bibliografía sobre Climatología urbana: la «isla de calor», I. Revista de geografía, 24, 99-109. https://dialnet. unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5218793&orden=0&info=link Moreno García, M. C., & Serra Pardo, J. A. (2016). El estudio de la isla de calor urbana en el ámbito mediterráneo: una revisión bibliográfica. Biblio 3W: Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales, 21. https://dialnet.unirioja.es/servlet/ articulo?codigo=7167243&orden=0&info=link Mirzaei, P. A., & Haghighat, F. (2010). Approaches to study Urban Heat Island - Abilities and limitations. Building and Environment, 45(10), 2192- 2201. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.04.001 Muñoz, A. G. (2012). El confort térmico adaptativo Aplicación en la edificación en España. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona. Universidad Politécnica de Cataluña. Naboni, Emanuele, Meloni, M., Coccolo, Silvia., Jerôme Kaempf, Scartezzini, J. L. (2017). An overview of simulation tools for predicting the mean radiante temperature in an outdoor space. Energy Procedia, 122, 1111-1116. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.471 Nakamura, Y.; Oke, T.R. (1998). Wind, temperature and stability conditions in an east-west oriented urban canyon. Atmos. Environ. 1988, 22, 2691–2700. Nasrollahi, N., Namazi, Y., & Taleghani, M. (2021). The effect of urban shading and canyon geometry on outdoor thermal comfort in hot climates: A case study of Ahvaz, Iran. Sustainable Cities and Society, 65, 102638. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102638 129 Oke, T. R. (1981). Canyon geometry and the nocturnal urban heat island: comparison of scale model and field observations. Journal of climatology, 1(3), 237-254. Oke, T. R. (1988) Street design and urban canopy layer climate. Energy Build 11(1–3):103–113. doi:10.1016/0378-7788(88)90026-6. Parra Gómez, M. (2018). Análisis de la Eficiencia de los Elementos sombreadores de Fachada en Latitudes intermedias. Obtención de los parámetros de diseño teórico para un escenario de Cambio Climático. Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Universidad de Sevilla. Sevilla Park, S., Tuller, S. E., & Jo, M. (2014). Application of Universal Thermal Climate Index (UTCI) for microclimatic analysis in urban thermal environments. Landscape and Urban Planning, 125, 146-155. https:// doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.02.014 Parker, J. (2020). The Leeds urban heat island and its implications for energy use and thermal comfort. Energy and Buildings, 235, 110636. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110636 Population Reference Bureau. (2005). World Population Data Sheet. Population Reference Bureau; 2005. Qaid, A., & Ossen, D. R. (2014). Effect of asymmetrical street aspect ratios on microclimates in hot , humid regions. 2007. https://doi. org/10.1007/s00484-014-0878-5 Quereda Sala, J., Montón Chiva, E., & Escrig Barberá, J. (2007). Un análisis experimental del efecto urbano sobre las temperaturas. Investigaciones Geográficas, 43, 5. https://doi.org/10.14198/ ingeo2007.43.01 Rojas-Fernández, J., Galán-Marín, C., Rivera-Gómez, C., & Fernández-Nieto, E. D. (2018). Exploring the interplay between CAD and FreeFem++ as an energy decision-making tool for architectural design. Energies, 11(10), 1-19. https://doi.org/10.3390/en11102665 Rosatto, H., Botta, G. F., Becerra, A. T., Tardito, H., & Leveratto, M. (2016). Climate change difficulties in the Buenos Aires city contribution of green roofs in regulating the thermal change . Revista de la Facultad de Ciencias Agrarias, 48(1), 197-209. https://www.scopus. com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84975501978&partnerID=40&md5 =2d303e8cdcc8559d970c0139414a9357 Rodríguez Algeciras, J. A., Tablada, A., & Matzarakis, A. (2018). Effect of asymmetrical street canyons on pedestrian thermal comfort in warm-humid climate of Cuba. Theoretical and Applied Climatology, 133(3–4), 663–679. https://doi.org/10.1007/ s00704-017-2204-8 Roudsari, M. S., & Pak, M. (2013). Ladybug: A parametric environmental plugin for grasshopper to help designers create an environmentallyconscious design. Proceedings of BS 2013: 13th Conference of the International Building Performance Simulation Association, 3128-3135. Ruiz de Elvira, A. (2016). Contra el cambio climático, un cambio de mente. Acuerdo de París: frenar el calentamiento global. Ambienta: Revista del Ministerio de Medio Ambiente., 114, 34-43. http://www. mapama.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_AM/PDF_ AM_Ambienta_2016_114_34_43.pdf Saaroni, H., Ben-Dor, E., Bitan, A., & Potchter, O. (2000). Spatial distribution and microscale characteristics of the urban heat island in Tel-Aviv, Israel. Landscape and Urban Planning, 48(1), 1-18. https:// doi.org/https://doi.org/10.1016/S0169-2046(99)00075-4 Sangines Coral, D., & Turégano Romero, J. A. dir. tes. (2013). Metodología de evaluación de la isla de calor urbana y su utilización para identificar problemáticas energéticas y de planificación urbana. https://dialnet. unirioja.es/servlet/tesis?codigo=81696&orden=1&info=link Sanz, M.J. y Galán, E. (editoras), (2020). Impactos y riesgos derivados del cambio climático en España. Oficina Española de Cambio Climático. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, Madrid. 130 Shashua-Bar, L.; Pearlmutter, D.; Erell, E. The influence of trees and grass on outdoor thermal comfort in a hot-arid environment. Int. J. Climatol. 2011, 31, 1498–1506. doi:10.1002/joc.2177. Stanganelli, M. y Soravia, M. (2012). Connections between Urban Structure and Urban Heat Island Generation: An Analysis trough Remote Sensing and GIS. In Computational Science and Its Applications – ICCSA, vol.7334 of the series Lecture Notes in Computer Science, p 599-608. Selicato, F., & Cardinale, T. (2014). Energy aspects of urban planning. The urban heat island effect. CSE Journal - City Safety Energy is a semiannual journal, 1, 79-83. Tejero, P. A. U., del Campo, F. P., Benito, P. R., & de Zavala Gironés, M. Á. (2007). El cambio climático y sus impactos sobre los ecosistemas. Ambienta: La revista del Ministerio de Medio Ambiente, 72, 28-29. Tsoka, S., Tsikaloudaki, A., & Theodosiou, T. (2018). Analyzing the ENVI-met microclimate model’s performance and assessing cool materials and urban vegetation applications–A review. Sustainable Cities and Society, 43, 55-76. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j. scs.2018.08.009 Tumini, Irina. (2012). “Tesis Doctoral: El microclima urbano. Estudio de casos en Madrid.” Directora: Ester Higueras. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid. Departamento de urbanismo y ordenación del territorio. Madrid. Tumini, I., & Pérez Fargallo, A. (2015). Del Confort Térmico En Espacios Abiertos , En Madrid. Habitat Sustentable, 5, 57-67. Vardoulakis, S.; Fisher, BEA.; Pericleous, K.; Gonzalez-Flesca, N. (2003). Modelling air quality in street canyons: a review. Atmos Environ 37(2):155–182. doi:10.1016/S1352-2310(02)00857-9 Yahia MW, Johansson E, Thorsson S, Lindberg F, Rasmussen MI. (2018). Effect of urban design on microclimate and thermal comfort outdoors in warm-humid Dar es Salaam, Tanzania. Int J Biometeorol; 62(3):373– 85. Zambrano, F. (2019). Del MUELLE a la AVENIDA. Análisis morfológicoespacial de las estructuras de centralidad de Manta-Ecuador y su hinterland. Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Barcelona. Universidad Politécnica de Cataluña. “Ansys Fluent: Fluid Simulation Software| Ansys”. Disponible en: https://www.hdfans.it/en/projects/hdf-and-ansys-cfd-and-structural- analysis/. (Accessed: Aug. 30, 2021). “DesignBuilder Software Ltd-Home”. Disponible en: https:// designbuilder.co.uk//. (Accessed: Aug. 30, 2021). “Junta de Andalucía - Cambio climático.” https://www. juntadeandalucia.es/temas/medio-ambiente/clima/cambioclimatico.html (Accessed June 10, 2021). “Revit| BIM Software| Autodesk Official Store”. Disponible en: https://www.autodesk.com/products/revit/overview?term=1- YEAR&tab=subscription. (Accessed aug.30, 2021). “sunearthtools.com” https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_ sun.php (Accessed Aug. 29, 2021). “Registros ICAO/OACI: SEMT | Estación meteorológica MANTA”. https://www.tutiempo.net/registros/semt/5-abril-2020.html (Accesed March. 30, 2021). 131 132