La provincia de San Juan, ubicada al centro oeste de la República Argentina, se localiza en su totalidad, en la diagonal árida sudamericana y según el Atlas de Zonas Áridas de América Latina y el Caribe (1), en ella se encuentra la única Región Xérica de ese país que cubre solo el 1% del territorio nacional. San Juan posee uno de los climas más rigurosos de las zonas áridas sudamericanas: ocupa el primer lugar por su índice de continentalidad (40,5), temperaturas promedio máximas anuales (26,2ºC) y mínimas anuales (10,2ºC); el segundo lugar por los porcentajes de heliofanía relativa (71,8%) y el tercer lugar por sus índices hídricos y de aridez (-53,8 y 0,102, respectivamente); por la precipitación anual (96 mm) y por la radiación solar (anual: 456,3 calxcm-2xdía-1), (2). En función de lo anterior, puede caracterizarse el clima de San Juan como: árido continental mesotermal con elevadas oscilaciones diurnas y anuales de temperatura; fuerte radiación solar en verano y nubosidad moderada distribuida uniformemente a lo largo del año. Veranos calurosos, con aire relativamente deshidratado e invierno frío con aire más húmedo. Régimen estival de precipitaciones. Viento prevalente del sector sur con ráfagas intensas asociadas con tempestades de polvo luego del viento local Zonda (tipo Föhn), proveniente del sector oeste.

En la diagonal árida sudamericana, que cubre el 69% del territorio argentino, existe un importante potencial climático, que convenientemente aprovechado, puede proveer confort higrotérmico a la población, mejorando la calidad del hábitat en el espacio urbano público y consecuentemente en los interiores edilicios, disminuyendo al mismo tiempo, la dependencia de energías convencionales para el acondicionamiento climático de los mismos.

Las urbanizaciones imponen un grado de artificialización al ambiente, produciendo entre otras consecuencias, modificaciones al clima macroescalar, tanto mayor cuanto más riguroso sea dicho clima y mayor sea la densidad volumétrica de la trama urbana y sus formas de ocupación del espacio. Esta modificación del clima regional o macroescalar como consecuencia de la implantación de un asentamiento humano constituye el clima urbano y su conocimiento científico es el punto de partida, para ser incorporado al diseño bioclimático como dato real del clima específico de la ciudad, con el fin de obtener condiciones de confort higrotérmico para la población.

Los principales aspectos de la climatología urbana, por su directa incidencia en la calidad de vida de sus habitantes, particularmente aquellas localizadas en zonas áridas (3), los constituyen los fenómenos microclimáticos de Isla de Calor. La Isla de Calor ha sido definida como el calentamiento relativo de la ciudad comparado con las condiciones pre-urbanas (4), o como las diferencias entre la temperatura urbana y la no urbana (5). También se la ha conceptualizado como diferencia de temperatura entre dos zonas climáticas diferentes (LCZ), caracterizadas cada una por presentar uniformidad en su cobertura de suelo, estructura urbana y actividades humanas (6). Garland (7) la define como un oasis invertido, donde las temperaturas del aire y de las superficies son más cálidas que aquellas en sus entornos rurales.

Si se diseñaran bioclimáticamente los elementos que configuran el tejido de los espacios abiertos públicos procurando disminuir los efectos negativos de la Isla de Calor, esto redundará positivamente en dos aspectos: por un lado, la población contará con mejores condiciones para desarrollar actividades al aire libre (sean éstas circulatorias o de recreación) y por otro lado, esta reducción de la rigurosidad microclimática resultará a su vez en la disminución de la carga térmica a la que están sometidos los edificios.

Esas estrategias bioclimáticas conforman una amplia gama de decisiones, entre las que se destaca el manejo del Verde Urbano, cuya aplicación es altamente eficaz en el mejoramiento de las condiciones higrotérmicas de los entornos urbanos (8 - 13). Es decir, utilizando un elemento urbano como es la forestación, tanto del arbolado de alineación como de los espacios verdes, pueden refrigerarse pasivamente los espacios abiertos públicos en verano y procurarse el mayor acceso al sol en invierno, con la consiguiente reducción de la carga climática edilicia.

La aplicación de índices de confort para espacios exteriores, constituye una herramienta imprescindible para cuantificar el efecto de las características de la urbanización y la forestación en la percepción térmica de las personas. Para seleccionar el índice de confort a aplicar, se verificó que el mismo reuniera las siguientes condiciones: i) Representar los factores propios de los espacios abiertos y forestados; ii) Permitir la comparación de sus resultados a nivel internacional; iii) Ser valores numéricos; Incorporar evaluaciones fisiológicas del cuerpo humano; y iv) Resultar del cálculo de los valores registrados con sensores in situ.

En función de las condiciones anteriores, se seleccionó el índice UTCI: Universal Thermal Climatic Index, basado en la valoración de la respuesta fisiológica (14 - 17). Este índice se originó en la revisión encomendada por la International Society for Biometeorology, con el objetivo de integrar la diversidad de índices existentes. El UTCI se desarrolló como parte del Programa de acción europeo COST y se anunció por primera vez a la comunidad científica en 2009. Un requisito fundamental fue que siempre tuviera el mismo significado termofisiológico, con independencia de la combinación de los valores intervinientes. Ha sido sometido en el último decenio a estudios en diferentes países con resultados consistentes con las distintas situaciones de estudio. Se destaca el libro Applications of the Universal Thermal Climate Index UTCI in Biometeorology (18 - 19) con hallazgos que confirman la importancia del UTCI como un índice bioclimático, de interés para los investigadores en las áreas interdisciplinarias de biometeorología, climatología y planificación urbana.

Actualmente, la ciudad de Londres aplica el UTCI en su “Thermal Comfort Guidelines for developments in the city of London” (20). Estas Directrices han introducido una nueva técnica en la planificación urbana a fin de comprender las cualidades microclimáticas de los espacios públicos de la ciudad, como también una metodología para evaluar el impacto de nuevos desarrollos en el microclima de las calles, parques, azoteas, terrazas públicas y otros espacios públicos.

Por otra parte, los programas de simulación micrometeorológica permiten su uso como instrumento de planificación urbana sustentable (20 - 28).

Como herramienta para la evaluación del impacto de las estrategias de mejoramiento propuestas, se utilizó el software ENVI-met 5.03 (29) en su versión Lite, por poseer capacidades y ventajas como instrumento de planificación urbana sustentable, ya que el alto grado de ajuste de la temperatura del aire de las curvas diarias medidas, en comparación con las curvas simuladas, apoya la fiabilidad de los resultados predictivos, en relación con el comportamiento térmico urbano tanto para el día como durante la noche (30 - 39).

El estudio del confort bioclimático en cada muestra urbana (calles forestadas y espacios verdes), se realizó al mediodía solar y en dos escenarios:

Como referencia de la situación del clima urbano del AMSJ, se adoptaron los valores de la Isla de Calor Urbana y Depresión Térmica del verano, ya que constituye la estación en la que se potencia el disconfort higrotérmico del clima macroescalar. Los trabajos realizados en el AMSJ por Papparelli et al. (40), a partir del año 1995 y en forma quinquenal, identifican tres parámetros para ambos fenómenos microclimáticos: i) Intensidad: valor máximo absoluto de diferencia de temperatura de bulbo seco, obtenido entre un punto cualquiera de la ciudad, en relación con el centro urbano principal; ii) Alcance: distancia máxima medida sobre cada orientación cardinal, desde el centro principal de la ciudad, hasta la isolínea de ΔTºC = 0,0º y ΔHR% = 0,0%; y iii) Extensión: porcentaje de variación entre la distancia del límite urbano al centro principal y la distancia del alcance máximo de la Isla de Calor, medida sobre el eje de cada orientación cardinal. Calculada para el verano del año 2020, la Intensidad máxima de la Isla de Calor Urbana del AMSJ fue de 5ºC; su Alcance, de 7.444m); y su Extensión, de 8,1%. A su vez la Depresión Humídica tuvo una Intensidad máxima de 4%; su Alcance, de 7.409m; y su Extensión, de 7.6%. (41).

La Isla de Calor y la Depresión Humídica, principales fenómenos del Clima Urbano, inciden muy negativamente en el confort de los espacios abiertos, particularmente durante el verano. Al respecto, en los últimos 30 años la superficie del Área Metropolitana de San Juan se ha incrementado en un 150%, aumentando su masa térmica y con ella, la intensidad de la Isla de Calor en un 70%.

Por ello, la cuantificación del confort térmico constituye una importante herramienta para la toma de decisiones de Urbanismo Bioclimático, ya que posee efectos multiplicadores en la calidad de vida de la población en los espacios públicos, más aún en el caso de ciudades localizadas en ambientes áridos, como es el caso de la ciudad de San Juan.

Junto con otros elementos de sistema urbano, la forestación pública sufre periódicamente los efectos climáticos propios del ambiente árido, como también los antrópicos, derivados estos últimos de su escasa consideración (tanto pública como privada) como morigeradores de la rigurosidad del clima urbano.

El trabajo analiza una muestra de calles forestadas y espacios verdes públicos, en los cuales se calcula el índice bioclimático para espacios abiertos UTCI, con datos climáticos registrados in situ y con los obtenidos con la aplicación del software ENVI-met 5.03, de simulación micrometeorológica. Dichas simulaciones se realizaron con los datos arbóreos actuales y luego mejorando sus condiciones con los Indicadores Bioclimáticos de Verde Urbano para zonas áridas (8) y (10). Se demostró cuantitativamente que, a nivel peatonal, las condiciones micrometeorológicas de un espacio urbano pueden variar interviniendo en muy pocos elementos del tejido urbano; por ejemplo, forestación y peatonales.

Al respecto, en los CVU se obtuvieron diferencias promedio de UTCI de -3,5ºC, oscilando entre los 0,3ºC y los 9.3ºC. Asimismo, con una mayor relación de H/W, se incrementa el valor de UTCI; es decir que este índice aumenta cuando los cañones urbanos son de mayor altura. Se observa además que, ante mayor valor en la Isla de Calor, crece la importancia del arbolado de alineación, por lo que sería necesario segmentar el valor del Indicador de Impronta Arbórea, para estudiar su posible aumento en áreas urbanas con mayor factor de ocupación del suelo y densidad volumétrica edilicia.

Respecto a los EVU, las disminuciones en los valores de UTCI promediaron los -2ºC y estuvieron comprendidas entre los 0,4ºC a 3ºC, sin relación aparente con la Isla de Calor urbana.

Se concluye, que es posible realizar cambios cuali y cuantitativos tanto en el arbolado de alineación de los CVU como en los EVU readecuando sus respectivos diseños en función de indicadores bioclimáticos que contemplen las condiciones del clima urbano árido, colaborando desde el Urbanismo Bioclimático con el mejoramiento de las condiciones de vida urbana.