Relación entre la intensidad de uso de energía y la morfología urbana: densificación como estrategia de mitigación del cambio climático

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i12.194

Palabras clave:

intensidad de uso de energía, crecimiento disperso, densificación urbana, clima cálido seco, morfología urbana, forma urbana

Resumen

Actualmente, más de la mitad de la población mundial habita en ciudades (Naciones Unidas, 2021), y se espera un incremento del uso de energía en los servicios de vivienda. Además, las ciudades se caracterizan por un crecimiento disperso, por lo que, como medida correctiva, la estrategia de densificación urbana es introducida en la planeación de las ciudades. Esta investigación tiene por objetivo analizar el impacto de la misma en la Intensidad de Uso de Energía (IUE) de las viviendas del clima cálido seco y su relación con los parámetros de densidad. Con el fin de fundamentar la viabilidad y mejorar las herramientas de análisis y toma de decisiones para el diseño de ciudades con mayor resiliencia. En particular evalúa el uso de aire acondicionado y calefacción a través de la selección de una muestra de análisis en Hermosillo, Sonora, de la cual se generan escenarios hipotéticos densificados analizados a través de la herramienta de cálculo EnergyPlus. Finamente, los resultados muestran los parámetros morfológicos con mayor relación con el consumo e indican que la estrategia puede reducir hasta en un 37% la IUE. Cabe mencionar que la definición de los escenarios representa solo una pequeñísima fracción de la casi infinita combinación de parámetros (geometría, clima, etc.) y se limita al estudio de un solo caso. La investigación tiene un aporte en el diseño estrategias de crecimiento de las ciudades, en especial, las de clima cálido seco. Además de evaluar niveles de densificación y establecer parámetros de análisis a través de una metodología experimental.

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Biografía del autor/a

Fátima Anahí Córdova Borbón, Universidad de Sonora, México

Licenciatura en Arquitectura en el Tec CSN, donde participó en un programa internacional en la ciudad de Curitiba, en Brasil, en la pucp. Grado de especialidad en la Unison en Energía y Medio Ambiente en Arquitectura. Maestría por la upc en Barcelona, en Arquitectura, Energía y Medio Ambiente. Colaboradora desde el año 2014 en el Tecnológico de Monterrey como profesora de cátedra, colaborando en materias relacionadas con la arquitectura bioclimática, eficiencia energética y proyectos. Nombramiento de secretaria Gene- ral en el Colegio de Arquitectos de la Ciudad de Hermosillo; doctorante en Humanidades en la línea de arquitectura en la Unison.

María Guadalupe Alpuche Cruz, Universidad de Sonora, México

Doctorado en Ingeniería, Esp. en Diseño Bioclimático, Centro de Investigaciones en Energía, Universidad Nacional Autónoma de México. Profesora-Investigadora de Tiempo Completo, Departamento de Arquitectura y Diseño, Universidad de Sonora, de 2005 a la fecha. Mención Honorífica en el examen de Licenciatura en Arquitectura. Mención Honorífica en el examen de grado de Maestra en Arquitectura, miembro del Sistema Nacional de Investigadores, CONACYT, Nivel I, reconocimiento a Profesores de Tiempo Completo con Perfil Deseable, PRODEP-SEP.

Citas

Agencia Danesa de Energía, y Low Carbon Archi- tecture. (2017). Catálago de tecnologías. Tec- nologías energéticamente eficientes para la envolvente térmica de las edificaciones. Secretaría de Energía-Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía.

Baker, N., y Steemers, K. (1995). The lt Method 2.0: An Energy Design Tool for Non-domestic Buildings. Cambridge: Cambridge Architectural Research Ltd.

——. (2000). Energy and Environment in Archi- tecture: A Technical Design Guide. Londres: Taylor & Francis.

Batty, M. (2009). Defining Density. Environment and Planning B: Planning and Design, 36(4): 571 y 572. doi: https://doi.org/10.1068/b3604ed.

Beck, H. E., Zimmermann, N. E., McVicar, T. R., Vergopolan, N., Berg, A., y Wood, E. F. (2018). Present and future Köppen-Geiger climate classification maps at 1-km resolution. Scien- tific Data, 5(1): 180-214. https://doi.org/10.1038/ sdata.2018.214

Berghauser Pont, M. Y., y Haupt, P. A. (2007). The relation between urban form and density. Ur- ban Morphology, 11(1): 62-65.

Berghauser Pont, M., y Haupt, P. (2010). Spacema- trix: Space, density, and urban form. Rotterdam: NAI.

Bruegmann, R. (2005). Sprawl: A compact history. Chicago: University of Chicago Press.

Fernández Per, Aurora. (2007). Density Projetcts, 36 nuevos conceptos de vivienda colectiva. Gráfi- cas Santamaria.

Forsyth, A., Brennan, C., Escobedo Ruiz, N., y Scott, M. (2016). Revitalizing Places: Improv- ing Housing and Neighborhoods from Block to Metropolis. Cambridge, ma: Harvard University Graduate School of Design. Recuperado el 24 de mayo de 2022 de https://research.gsd.harvard.edu/socialhousingmexico/files/2016/09/rp_book_090116_lp_hq.pdf https://doi.org/10.1016/j.proeng.2011.11.1996

Hien, W. N., Jusuf, S. K., Samsudin, R., Eliza, A., e Ignatius, M. (2011). A Climatic Responsive Urban Planning Model for High Density City: Singapore’s Commercial District. Internation- al Journal of Sustainable Building Technology and Urban Development, pp. 323-330. https://doi.org/10.5390/susb.2011.2.4.323

Hui, S. C. (2001). Low energy building design in high density urban cities. Renewable Energy, 24(3-4): 627-640. https://doi.org/10.1016/S0960- 1481(01)00049-0

Indovina, F. (2007). La ciudad de baja densidad. Lógicas, gestión y contención. (Vol. 1). Barcelona, España: S. A. de Litogrfia.

INEGI. (2020a). Scince Censo de Población y Vivienda 2020. Recuperado el 20 de mayo de 2022 de https://gaia.inegi.org.mx/scince2020/

——. (2020b). Climatología. https://www.inegi.org. mx/temas/climatologia/

Javanroodi, K., Mahdavinejad, M., y Nik, V. M. (2018). Impacts of urban morphology on reducing cooling load and increasing ventilation potential in hot-arid climate. Applied Energy, pp. 714-746. doi: 10.1016/J.apenergy.2018.09.116.

Kämpf, J. H., Montavon, M., Bunyesc, J., Bolliger, R., y Robinson, D. (2010). Optimisation of buildings’ solar irradiation availability. Solar Energy, pp. 596-603 https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.07.013

Lariviere, I., y Lafrance, G. T. (1999). Modelling the electricity consumption of cities: Effect of urban density. Energy Economics, núm. 21, pp. 53-66. doi: https://doi.org/10.1016/S0140- 9883(98)00007-3.

López Ordóñez, C. (2015). Análisis de la radiación en las calles de Barcelona y de Hermosillo. Barcelona: Universidad Politécnica de Cataluña.

López-Ordóñez, C., Crespo, I., y Roset, J. (2018). Condiciones ambientales del espacio público de ciudades dispersas en clima desértico-cálído. Proceedings of isuf-h 2018. Ciudad y formas urbanas: Perspectivas transversales (pp. 117-128).

Martin, L., March, L., Bullock, N., Dickens, P., Steadman, P., Echenique, M. C., y Lindsay, W. (1972). Urban Space and Structures. (L. Martin, ed.) Cambridge: Cambridge University Press.

Masmoudi, S., y Mazouz, S. (2004). Relation of geometry, vegetation and thermal comfort around buildings in urban settings, the case of hot arid regions. Energy and Buildings, 36(7): 710-719. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2004.01.043

Mercado, L., y Marincic, I. (2017). Morphology of the urban heat island of Hermosillo, Sonora and the contribution towards a sustainable city. Revista de Ciencias Biológicas y de la Salud, pp. 26-33.

Moreno, G., y Steadman, P. (2014). The relationship between density, built form and design. En: P. M. Carmona, Explorations in Urban Design: An Urban Design Research Primer (p. 193). Califor- nia, Estados Unidos: Ashgate Publishing, Ltd.

Naciones Unidas. (2020, 17 de junio). Objetivo 11: Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles. Objetivos de Desarrollo Sostenible. Naciones Unidas. Recu- perado el 28 de febrero de 2021 de https://www. un.org /sustainabledevelopment/es/cities/

——. (2021). Naciones Unidas. Obtenido de https:// www.un.org/sustainabledevelopment/es/cities/

Nevado García, E. (2019). Termografía del cañón urbano: Uso de la perspectiva para una evalu- ación térmica global de la calle. Universidad Politécnica de Cataluña.

Olgyay, V. (1967). Bioclimatic orientation method for buildings. International Journal of Biometeorology, pp. 163-174.

Olgyay, V., y Olgyay, A. (1963). Design with climate:

Bioclimatic approach to architectural regionalism: Some chapters based on cooperative research with Aladar Olgyay. Princeton Uni- versity Press.

Ratti, C., Baker, N., y Steemers, K. (2005). Energy consumption and urban texture. Energy and Buildings, 37(7): 762-776. doi: https://doi. org/10.1016/j.enbuild.2004.10.010.

Riera Pérez, M. G., y Rey, E. (2013). A multi-criteria approach to compare urban renewal scenari- os for an existing neighborhood. Case study in Lausanne (Switzerland). Building and Environment, núm. 65, pp. 58-70. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2013.03.017

Rode, P., Keim, C., Robazza, G., Viejo, P., y Schofield,

J. (2014). Cities and Energy: Urban Morphology and Residential Heat-Energy Demand. Environ- ment and Planning B: Planning and Design, pp. 138-162. https://doi.org/10.108/b39065

Salazar, J. (2001). Expansión o densificación? Reflexiones en torno al caso Bogotá. Revista Bitácora Urbano-Territorial, pp. 21-35.

Salvati, A., Coch, H., y Morganti, M. (2017). Effects of urban compactness on the building energy performance in Mediterranean climate. Energy Procedia, pp. 499-504. doi: https://doi. org/10.1016/j.egypro.2017.07.

Salvati, A., Palme, M., Chiesa, y Kolokotroi, M. (2020). Built form, urban climate and building energy modelling: Case-studies in Rome and Antofagasta. Journal of Building Performance Simulation, pp. 2255-2262. https://doi.org/10.10 80/19401493.2019.1707876

Shashua-Bar, L., Pearlmutter, D., y Erell, E. (2009). The cooling efficiency of urban landscape strategies in a hot dry climate. Landscape and Urban Planning, 92(3-4): 179-186. https://doi. org/10.1016/j.landurbplan.2009.04.005

Steadman, P. (1977). Energy and Patterns of Land Use. jae, 30(3): 62-67. https://doi. org/10.2307/1424311

Steemers, K. (2003). Energy and the city: Density, buildings and transport. Energy and Buildings, núm. 35, pp. 3-14. https://doi.org/10.1016/S0378- 7788(02)00075-0

Stewart, I. D., y Oke, T. R. (2012). Local climate zones for urban temperature studies. Bulletin of the American Meteorological Society, 93(12): 1879- 1900. https://doi.org/10.1175/bams-d-11-00019.1

Strømann-Andersen, J., y Sattrup, P. A. (2011). The urban canyon and building energy use: Urban density versus daylight and passive solar gains. Energy and Buildings, 43(8): 2011-2020.

https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.04.007.

Vaggione, P. (2014). Planeamiento urbano para au- toridades locales. Bogotá: un-Habitat.

Zapatero Santos, M. A. (2017). La densidad urbana: Concepto y metodología. Madrid. https:// oa.upm.es/45491/

Publicado

01-07-2022

Cómo citar

Córdova Borbón, F. A., & Alpuche Cruz, M. G. (2022). Relación entre la intensidad de uso de energía y la morfología urbana: densificación como estrategia de mitigación del cambio climático. Vivienda Y Comunidades Sustentables, (12), 27–54. https://doi.org/10.32870/rvcs.v0i12.194