Universidad
Politécnica de Madrid

04.12.2017

El proyecto MODIFICA (MOdelo  predictivo – eDIficios – Isla de Calor urbanA) tiene como objetivo analizar la isla de calor de Madrid y conocer su influencia en el comportamiento térmico y energético de las viviendas del municipio.

MODIFICA (BIA2013-41732-R) está financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad dentro del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016.

La isla de calor urbana es el fenómeno por el cual se produce un aumento de las temperaturas en el centro de las ciudades respecto a la periferia. Este efecto es debido a la acumulación de radiación solar en forma de calor en los materiales presentes en las distintas superficies que conforman el espacio urbano y al calor provocado por la actividad humana. Este calor acumulado no es disipado debido en parte a la barrera que forman las partículas que se encuentran en suspensión en el aire, así como a la ausencia de ventilación en el interior de la trama urbana, lo que resulta en una elevación de temperaturas en los centros urbanos.

Foto: Mapa de la isla de calor de Madrid una noche de verano de 2015.

Mapas de la isla de calor de Madrid, de varias noches a lo largo del año.
a. Julio de 2015; b. Octubre 2015; c. Febrero 2016; d. Abril 2016.

Los investigadores de la UPM han registrado, a lo largo de un año, las temperaturas que se producen en un total de 20 puntos repartidos en el municipio de Madrid. Este estudio, que es pionero en España, ha contado con la colaboración de la Subdirección General de Energía y Cambio Climático del Ayuntamiento de Madrid. Estos registros han permitido observar que la isla de calor varía a lo largo de los días del año y, sobretodo, a lo largo de las horas. Así se ha podido constatar que, durante las noches, pueden existir diferencias de temperatura entre distintos puntos de la ciudad de hasta 8 grados a la misma hora. Por otro lado, se ha comprobado la existencia de una “isla de frescor” durante las horas centrales del día, y que se traduce en un centro urbano más fresco que la periferia.  Comparando los distintos barrios, las temperaturas más altas se han registrado en San Diego, Embajadores y Chopera, mientras que las más bajas se detectaron en Aravaca, Los Cármenes y Horcajo. Cabe destacar el efecto termo-regulador del Parque del Retiro, y que genera importantes diferencias de temperatura en tan sólo unos cientos de metros.

El proyecto MODIFICA también ha estudiado la evolución de la isla de calor desde que aparecieron los primeros estudios para Madrid en los años 80. Se ha estudiado el incremento en extensión que ha sufrido la isla debido fundamentalmente los crecimientos urbanos de los últimos años, los cuales han duplicado la superficie urbanizada disminuyendo los espacios de carácter rural o agrícola.

Estas diferencias de temperatura registradas en la ciudad agravan la situación de aquellos hogares madrileños que sufren una situación de pobreza energética. Esta familias se ven afectadas por este deterioro de las condiciones de habitabilidad en el interior de sus viviendas, lo que hace que enfrenten graves consecuencias para su salud, entre las cuales se encuentra un incremento de la mortalidad de los grupos de riesgo. Los resultados del estudio muestran la existencia de barrios tales como San Diego, Numancia o Almendrales con una importante presencia de población vulnerable que habita las zonas más cálidas de la ciudad. La detección y delimitación de estas áreas resulta fundamental para establecer prioridades en las actuaciones de rehabilitación de barrios de la ciudad.

Foto: Mapa de la isla de calor de Madrid y la delimitación de barrios que superan los umbrales de vulnerabilidad frente a las altas temperaturas.

Además del registro de temperaturas en el espacio urbano, se han realizado mediciones en el interior de viviendas gracias a la colaboración de alumnos y personal de la UPM, y se ha analizado por primera vez en España los niveles de sobrecalentamiento sufridos por un numeroso parque de viviendas durante el periodo estival. A lo largo del mes de julio de 2016, uno de los meses analizados, un 30% de las viviendas evaluadas se encontraban sobrecalentadas durante más de un 40% de las horas. Más reveladores resultan los resultados del análisis durante las olas de calor que se produjeron a lo largo del verano de 2016. En aquellos días las viviendas evaluadas llegaron a estar sobrecalentadas un 70% de las horas.

Foto: Temperaturas registradas en el interior de las viviendas durante una ola de calor del verano de 2016.

Los investigadores del proyecto MODIFICA, han estudiado el tejido urbano de Madrid mediante diferentes indicadores urbanísticos y su posterior estudio estadístico. De esta forma, se ha clasificado la ciudad en 11 tipologías edificatorias residenciales, de las cuales, se han escogido las 8 más representativas para ser evaluadas ante las distintas intensidades de la isla de calor.

Foto: Clasificación del tejido urbano de Madrid en diferentes tipologías edificatorias.

El análisis energético demuestra que, en todas las tipologías se produce un incremento de la demanda de refrigeración, con porcentajes que alcanzan hasta el 45% y una disminución en la demanda de calefacción con valores que llegan hasta el 30% respecto a las zonas con menor intensidad de isla de calor. Además se concluye que, las plantas superiores son las que más demanda de calefacción y refrigeración necesitan, mientas que las plantas medias son las más favorecidas, siendo las que menos demandan en calefacción y refrigeración.

Los resultados obtenidos revelan la importancia de contemplar el clima urbano como una variable fundamental a la hora de estimar el comportamiento energético de edificios y por tanto a la hora de diseñar y definir las intervenciones de rehabilitación en el espacio construido de la ciudad.