UB05 MATERIAIS E ACABADOS EN PAVIMENTOS E PARAMENTOS EXTERIORES
Selección de materiais en función do balance térmico e do balance hídrico
Obxectivo
Seleccionar os materiais e os seus acabados ou revestimentos que se van usar nos pavimentos e nos paramentos verticais exteriores considerando o efecto que teñen sobre a atmósfera e a contorna inmediata polo seu albedo, absorción-emisividade, permeabilidade e textura.
Por que?
O 40 % dos materiais usados na Unión Europea van destinados á construción e mantemento das áreas construídas. Polo tanto, é fundamental que estes sexan duradeiros, que necesiten un escaso mantemento, que poidan reutilizarse, reciclarse ou recuperarse, que non sexan tóxicos o nocivos, que teñan unha menor enerxía incorporada na súa produción e que proveñan de zonas próximas ao lugar do seu uso, de xeito que se reduza a enerxía e os contaminantes asociados ao seu transporte. Para iso, cómpre verificar a súa documentación técnica e a súa declaración de produto.
Pero, ademáis, segundo as características de acabado ou revestimentodos materiais usados nas superficies horizontais e verticais, estes teñen un efecto sobre os microclimas urbanos e específicamente inflúen tanto no balance térmico coma no balance hídrico do espazo urbano.
O clima das cidades constitúe un exemplo de mesoclima artificial. Nas cidades, este fenómeno denomínase illa térmica por variacións de temperatura, velocidade do vento e contaminación a respecto da contorna inmediata. Algunhas das razóns deste proceso teñen que ver con: a rugosidade do conxunto que disminúe a convección natural, a diminución do albedo medio das superficies, o quencemento dos pavimentos urbanos, a emisión de contaminantes pola circulación de vehículos e os sistemas de climatización, a redución da porcentaxe de cuberta vexetal e o aumento da impermeabilidade media dos pavimentos que alteran os procesos hídricos e privan á cidade dun factor natural de arrefriamento.
Aínda que non se posúan datos directos para cidades de tamaño medio, pódense establecer comparacións co clima de zonas rurais que rodean o núcleo urbano (Landsberg, 1970) segundo a táboa que se recolle nesta ficha.
Como?
► Balance térmico
Aos espazos urbanos chega a radiación solar de onda corta (directa e difusa) que se reflicte nos elementos delimitadores (pavimento e fachadas de edificios), así como radiación de onda larga procedente do ceo. O albedo ou reflectividade é a porcentaxe de radiación solar que calquera superficie reflicte a respecto da radiación que incide sobre ela. Como porcentaxe que é, trátase dun parámetro adimensional e mídese en tanto por uno. Como queira que os tres coeficientes que caracterizan a unha superficie dende o punto de vista da recepción da radiación
(reflectividade, absortividade e transmisividade) suman a unidade, o albedo permite non só coñecer a capacidade de reflectir a radiación solar, senon tamén, descontando a enerxía transmitida, a cantidade de enerxía calorífica que é quen de absorber.
O albedo global dunha área urbana depende tamén da textura xeral do tecido urbano. Algunhas configuracións urbanas levan aparelladas unha maior cantidade de reflexións e absorcións múltiples que, aínda sendo as superficies involucradas reflectantes, poden redundar nun albedo urbano global baixo (ERELL et al, 2010).
Por iso, os materiais deben seleccionarse tendo en conta a súa capacidade de reflectir a radiación que incide sobre eles. Deste xeito, pódense facer estas recomendacións xerais:
• En espazos nos que se busque o confort en situacións de infraquecemento no inverno, recoméndase usar materiais cun menor albedo que permitan acumular enerxía ou aumentar a súa temperatura superficial.
• No caso de requerir espazos adecuados para condicións de sobrequecemento no verán, débense seleccionar materiais cun maior albedo para evitarmos a acumulación de calor nas superficies urbanas, principalmente naquelas en contacto directo cos cidadáns.
• Cando o parámetro que se vaia manexar sexa exclusivamente a cor dos materiais, débese ter en conta que os materiais de cores máis escuros teñen un albedo menor aos materiais máis claros. Isto é, os materiales oscuros reflicten menos a radiación incidente, polo que absorben maior enerxía e acumulan calor no seu interior, absorbéndoo e rerradiándoo ao ambiente circundante segundo a temperatura do material e do aire. Os materiais máis claros, en cambio, reflicten unha maior proporción da radiación que incide sobre eles. Así, a súa temperatura
superficial será menor porque absorben menos enerxía. Por todo isto, pódese afirmar que a cor dos materiais se debe seleccionar baseándose na análise das necesidades climáticas de achega de calor o redución das ganancias térmicas.
• En función da emisividade e absorción, débese elixir a cor dos materiais. Así, os materiais escuros absorben a maior parte da enerxía solar incidente, mentres que os máis claros absorben menos ao reflectir unha gran parte da radiación que reciben.
• Os espazos urbanos con acabados superficiais moi rugosos son máis cálidos porque os materiais teñen máis capacidade de absorber enerxía. Ademáis, os materiais rugosos diminúen a velocidade do vento e os conxuntos urbanos con superficies saíntes e materiais rugosos diminúen a convección natural.
• Por iso, segundo a necesidade de achega de ventilación natural ou de redución da influencia do vento que determine o estudo climático en cada caso, débese optar por materiais e superficies máis ou menos lisas.
• Se non se conta con radiación solar no inverno e, no verán, non se dispón de sombra, recoméndase o uso de materiais de baixa inercia térmica. Non obstante, cando se dispoña de asollamento no inverno e de sombra no verán, recoméndase usar materiais de alta inercia térmica, pois acumularán no seu interior calor no inverno e frescura no verán funcionando como colchón fronte ás fluctuacións de temperatura ao intercambiaren calor por convección co aire.
► Balance hídrico
A impermeabilización dos pavimentos supón unha alteración das características naturais do terreo interrumpindo o ciclo natural da auga ao reducir o contido de humidade no medio urbano. Ademáis, provoca o aumento da temperatura ambiente e un deterioro da calidade atmosférica. As superficies urbanas secas, coma os asfaltos das estradas e rúas, canalizan a enerxía radiante sobrante durante o día almacenando esa calor ou intercambiándoa coa contorna por convección e aumentando a temperatura do aire. Cando existe unha achega de humidade sobre as superficies, esa enerxía sobrante, no canto de se convertir en calor sensible que quenta o aire, será calor latente que no se achega ao aire, posto que a enerxía se emprega na evaporación da auga. Isto é o que acontece cos pavimentos naturais, máis húmidos ca as superficies impermeables, o que permite o arrefriamento do aire en contacto con eles debido á evaporación.
Durante os meses cálidos do verán, pódese usar la auga para reducir a temperatura superficial dos paramentos. Este arrefriamento pódese facer de dous modos diferentes: favorecendo a evaporación de auga na súa superficie ou aumentando a condución de calor cara o terreo baixo os pavimentos facendo circular auga por baixo.
Ao combinarmos o uso de auga con materiais porosos, a redución da achega de calor dos materiais cara o aire débese á evaporación da auga, que permanecerá nos materiais por un tempo máis prolongado que se istos foran compactos.
A permeabilidade dos materiais permite que se manteña a auga durante un maior periodo de tempo cando esta se filtra cara o terreo. Isto aumenta a humidade na contorna urbana (HERNÁNDEZ, Agustín: Manual de diseño bioclimático urbano).
INTERVENCIóNS A ESCALA DE EDIFICIO/rúa
Sobre que actúa
Combinación con outras solucións
Elementos de medida
Indicador
Redución da captación de calor das superficies expostas á radiación
solar nos meses calurosos e aumentar a captación destas nos
meses fríos.
Unidade
Albedo = % de radiación reflectida / % radiación recibida
Obxectivo mínimo
En localizacións habilitadas para o verán:
Superficies asolladas máis de 6 horas: albedo ≥ 0.30
Superficies asolladas entre 2 e 6 horas: albedo ≥ 0.15
En localizacións habilitadas para o inverno:
Superficies asolladas exclusivamente en inverno: albedo < 0.30
Obxectivo desexable
En localizacións habilitadas para o verán:
Superficies asolladas máis de 6 horas: albedo ≥ 0.40
Superficies asolladas entre 2 e 6 horas: albedo ≥ 0.20
En localizacións habilitadas para o inverno:
Superficies asolladas exclusivamente no inverno: albedo < 0.20
Método de medición / Formula
A: Albedo. Os valores de albedo proporciónaos o fabricante do
material ou, no seu defecto, calculados ou aproximados polo equipo
proxectista.
Nivel de Planeamento
Proxecto de construción
Proxecto de urbanización
Axentes implicados
Técnicos da Administración Local
Equipo de deseño e planificación
Posibles actuacións impulsadas pola administración
Redacción da normativa como consecuencia desta estratexia.
Qué debemos ter en conta para a súa aplicación?
A creación de espazos libres adaptados á climatoloxía do lugar está en estreita relación coa posición da edificación. Polo tanto, é básico estudar a ordenación considerando paralelamente a optimización da posición dos edificios coa dos espazos libres.