El confort climático incide en todos los aspectos de la vida de las personas, considerando su salud, su vida cotidiana y sus actividades al aire libre. Las situaciones de desconfort se aprecian en el momento de realizar los movimientos urbanos cotidianos y las prácticas turístico-recreativas (García, 2009). Los habitantes de las ciudades deben adaptarse a las condiciones climáticas y a las diversas sensaciones que su organismo debe soportar. La confortabilidad puede definirse como la zona delimitada por umbrales térmicos en la que la mayoría de las personas manifiestan bienestar (Fernández García, 1994), por este motivo, el estudio de las situaciones de confort aporta el planeamiento de las actividades que las personas realizan al aire libre.

El confort es una variable subjetiva y depende de la edad, el género, la forma corporal, la alimentación, el color de la piel, el estado de salud, entre otros factores. El confort es entonces la relación existente entre el clima de un área y la percepción de la población. Esta situación es distinta en verano e invierno. Durante el verano, las sensaciones de temperaturas extremas pueden generar desestimulación en la población y reducir los esfuerzos físicos y mentales (Jendritzky, 1991). En esta estación la temperatura del aire, la humedad relativa, el viento, las precipitaciones y la radiación solar son las variables que influyen en el confort climático. En el invierno se perciben sensaciones de desconfort principalmente por efectos del viento, pero estas circunstancias no son un obstáculo para que los habitantes puedan trabajar al aire libre con los debidos recaudos (García, 2009).

En la actualidad, el conocimiento del clima de las ciudades considera la percepción social para enmarcar las investigaciones dentro del estudio social del cambio climático (Owoeye y Ogunleye, 2015; Gharagozlo, 2015). El clima percibido es importante dado que incluye las vivencias y experiencia de vida de los habitantes. La percepción climática urbana es relevante debido a que los habitantes están dentro de un ambiente artificial que difiere muchas veces de las condiciones naturales. Es destacable en este punto que la topografía urbana genera un clima artificial que afecta el confort de los ciudadanos (Martin Vide, 1990; Oltra-Carrió, et al., 2009), por ello, las ciudades requieren de una planificación que integre los conceptos de la sustentabilidad (Franco Silva y Pérez Salazar, 2008). Los actores sociales, tanto públicos como privados, intervienen con sus iniciativas y pueden modificar la dinámica espacial. Su participación activa y su percepción aportan información necesaria para la replanificación de las ciudades con el fin de mejorar las condiciones ambientales y, con eso, su calidad de vida (Barton, Lavín y Trasviña, 2009).

En Argentina, el confort climático se ha estudiado principalmente con relación al turismo y a las actividades al aire libre (Bustos y Piccolo, 2011), analizado las diferencias entre el área urbana y la costera, la influencia del mar y de la vegetación sobre el confort (Weng, Lu y Shubring, 2004; Bustos, et al., 2016), entre otras. En general, se aplican diversos índices bioclimáticos para su estudio (García, 2009; Huamantinco Cisneros y Piccolo, 2010; Bustos y Piccolo, 2011; Picone y Campo, 2016), los cuales combinan diferentes elementos del ambiente e indican la sensación de confort o desconfort. Los más utilizados para las condiciones de verano son el índice termo-anemométrico (temperatura y viento) y el temo-higrométrico (temperatura y humedad relativa) (Besancenot, 1991), mientras que en el invierno se tiene en cuenta el de temperatura equivalente (Quayle y Steadman, 1998).

El área de estudio de esta investigación es la ciudad de Bahía Blanca (Argentina). La misma tiene una población de 301.531 habitantes (Instituto Nacional de Estadísticas y Censos, 2010) y es la más importante de la región debido a que alberga uno de los centros portuario-industriales más importantes de Argentina. En una escala macro-climática, la ciudad tiene un clima semi-árido, caracterizado por una marcada estacionalidad térmica que permite la diferenciación de veranos e inviernos (Aliaga, Ferrelli y Piccolo, 2017): tiene una temperatura media anual de 15,5ºC, con precipitaciones medias anuales de 654 mm, y sus vientos dominantes son del cuadrante norte, noroeste y oeste con velocidades medias de 16 km h-1 (Ferrelli, Bustos y Piccolo, 2017).

A pesar de la existencia de estudios que caracterizan su clima, son escasas las investigaciones que hacen lo mismo para el confort de la ciudad. Es importante mencionar que en la literatura se encuentran trabajos en los que se han utilizado datos de alta frecuencia para analizar los efectos de eventos meteorológicos extremos sobre los centros urbanos (Kolokotsa, Psomas y Karapidakis, 2009; Ferrelli y Piccolo, 2017). Sin embargo, son pocas las investigaciones del confort realizados con este tipo de información.

Por tal motivo, el objetivo de este trabajo fue analizar el confort climático estival e invernal en distintos barrios de Bahía Blanca con registros de alta frecuencia, para generar una subdivisión de la ciudad basada en sensaciones térmicas. Esta investigación se complementó con un estudio de la percepción de la población. La información obtenida podría ser útil para orientar políticas públicas destinadas al ordenamiento del espacio urbano con el fin de prevenir posibles situaciones adversas que el desconfort pudiese generar en la población vulnerable (por ejemplo, en niños y ancianos).

Se diseñaron estaciones de monitoreo de alta frecuencia para el estudio del confort en la ciudad de Bahía Blanca. Las mismas estuvieron constituidas por una caja plástica que recubrió los sensores de temperatura y humedad relativa, junto con una fuente de alimentación de energía (pilas). En la parte inferior se localizó una red plástica que contuvo los sensores y permitió la circulación del aire. Al lado de esta se incorporó un adaptador para conectar cada estación con una computadora portátil. De esta forma, se descargaron datos y se reiniciaron las mediciones dado que cada dispositivo tiene una capacidad de almacenamiento limitada (500 Mb) (Ferrelli, Vitale y Piccolo, 2015) (véase Figura 1). El error del sensor de temperatura fue de 0,1ºC y el de humedad relativa de 1%.

Figura 1 Figura 1 Conexión de las estaciones de monitoreo de alta frecuencia con una computadora portátil fotografía tomada por los autores.

El confort se calculó con datos de un total de diez estaciones localizadas en distintos barrios de la ciudad de Bahía Blanca (véase Figura 2) y se denominaron de acuerdo con el nombre del barrio en el que se las localizó. Tuvieron una frecuencia de muestreo de 30 minutos y el período de estudio comprendió 408 días, comenzando en octubre de 2013 y finalizando en diciembre de 2014. Por cada estación se obtuvo un total de 19.584 datos. Los mismos fueron filtrados y analizados con el Software Matlab. La estación localizada al noreste (denominada CONICET) estuvo además equipada con sensores para medir el viento, parámetro necesario para el cálculo de algunos índices de confort.

Figura 2. Figura 2. Localización de las estaciones meteorológicas en Bahía Blanca elaboración propia

Las características de cada uno de los barrios en los que se localizaron las estaciones fueron las siguientes:

Centro: es el lugar con mayor densidad edilicia y poblacional. Los espacios verdes son escasos y el tránsito vehicular muy elevado. La circulación de los vientos se ve interrumpida por los edificios. Es la zona comercial de la ciudad.

Villa Mitre: es un barrio localizado en el sureste de la ciudad. Tiene gran densidad de edificios en altura y de edificaciones residenciales, pero es menor con respecto al centro. Los espacios verdes son reducidos.

Bella Vista: es la zona de la ciudad en la que se encuentra el Parque Independencia, es un espacio verde con un arbolado denso y destinado a la recreación.

Patagonia: es un barrio-parque localizado en el noreste de la ciudad. Se caracteriza por sus abundantes espacios verdes y arbolado urbano. En él las edificaciones son residenciales y con una densidad baja (de 4 a 12 casas por hectárea).

Noroeste: es un barrio localizado al suroeste del centro de la ciudad. Presenta edificaciones bajas y está influido por los efectos de la brisa marina procedente del estuario de Bahía Blanca.

Ingeniero White (Ing. White): esta estación meteorológica fue instalada sobre la zona portuaria de la ciudad. Se caracteriza por su cercanía al mar, escasa densidad de construcciones y abundante presencia de terrenos baldíos o al descubierto.

Villa Floresta: es un barrio con alta densidad de edificios en altura (menor que en el centro) y tiene el parque más grande de la ciudad (Parque de Mayo). Este espacio verde es de uso recreativo y es el más importante de la ciudad, ya que tiene una gran densidad de vegetación arbórea.

UOM: está localizado al oeste de la ciudad. Corresponde a un barrio residencial-periférico en el que se intercalan edificaciones residenciales con terrenos baldíos. Los espacios verdes son escasos y se caracterizan por la falta de árboles. Presenta mayoritariamente calles sin asfaltar.

Cooperación II: este barrio tiene unas características a similares UOM, pero las calles son asfaltadas, por lo que tiene una menor capacidad de infiltración. Los terrenos baldíos y los espacios verdes destinados a la recreación tienen menor densidad.

CONICET: está localizado al noreste, en el área periférica de la ciudad. Su área está dominada por vientos secos provenientes del cuadrante norte. Las edificaciones son escasas y de tipo residencial. Es el barrio menos edificado de la ciudad durante el período de mediciones

Los datos registrados por estas estaciones meteorológicas fueron transformados a valores de confort climático. Dado que en la literatura se han publicado numerosos índices de confort estival, se seleccionaron tres para efectuar una comparación. Para ello, se consideraron Humidex (Weather Service of Environment Canada, 2001), Termo-higrométrico (THI Temperature-Humidity Index) propuesto por Thom (1959) y el Termo-anomométrico (P) de Siple y Passel (1945) para el verano (21 de diciembre de 2013 a 21 de marzo de 2014) y el de Temperatura Equivalente para las mediciones de invierno (21 de junio de 2014 a 21 de septiembre de 2014). El primero de ellos permitió estimar la temperatura efectiva que siente el ser humano a partir de determinadas condiciones de humedad y temperatura (Capelli de Steffens, Piccolo y Campo de Ferrera, 2005).

Para calcular el Humidex se aplicó la siguiente fórmula:

Formula 1 Tabla 1 Rangos de confort del índice Humidex. elaboración propia con base en Weather Service of Environment Canada (2001).

El índice THI (Temperature-Humidity Index) indica la temperatura que sienten las personas considerando la temperatura máxima del día y la humedad relativa, y se calculó mediante la aplicación de la siguiente fórmula:

Formula 2 Tabla 2 Rangos de confort del índice THI elaboración propia con base en Thom (1959).

El índice P considera la cantidad de calor que se desprende del cuerpo por unidad de tiempo y se expresa en Kcal m2-1 h-1. Se calculó teniendo en cuenta la siguiente expresión:

[3]

Donde P es el valor refrigerante del aire y Tmax es la temperatura máxima del día. Las condiciones de Confort se consideraron en un rango de 300 a 600 Kcal m2-1 h-1, las de Algún desconfort de 50 a 300 Kcal m2-1 h-1. Por debajo de este límite se encontraron las condiciones de Gran desconfort (Besancenot, 1991).

Finalmente se calculó el índice de Temperatura Equivalente (TE) de Quayle y Steadman (1998). Además, se obtuvo el factor de enfriamiento propuesto por Capelli de Steffens, Piccolo y Campo de Ferrera (2005) donde se consideran los efectos del viento. Este factor tiende a alejar el calor del cuerpo, reemplazando el aire caliente en contacto con la persona por aire frío. Se calculó con la siguiente fórmula:

Enfriamiento = Temperatura del aire (T) - Temperatura Equivalente (TE)[4]

El análisis de estos índices se realizó de forma estacional, mensual y diaria. Se estudió el número de días con desconfort y la intensidad de los mismos teniendo en cuenta la valoración cualitativa de cada índice. Los resultados fueron procesados con el Software ArcGIS 9.3. Se aplicó el método de interpolación Kriging ordinario de tipo esférico para representar los valores medios de verano e invierno con cada uno de los índices. Además, se realizaron mapas con el número de días con desconfort. Esta información fue útil para zonificar la ciudad de Bahía Blanca e identificar las áreas con menor confort.

El estudio de la percepción climática se realizó a partir del análisis de 177 cuestionarios realizados en los diferentes barrios estudiados (Ferrelli, Bustos y Piccolo, 2016). El mismo incluyó 17 preguntas cerradas y abiertas, y se realizaron a personas adultas, residentes transitorios o habitantes permanentes. Se aplicaron en áreas distribuidas en toda la ciudad seleccionadas al azar, utilizando la técnica de muestreo aleatorio simple, lo que permitió conocer la percepción de la población sobre el estado ambiental actual de la ciudad y sobre los efectos de la variabilidad climática.

La expansión urbana de la ciudad de Bahía Blanca (11.000 hectáreas) y su crecimiento poblacional (64.000 habitantes) resaltan la importancia de obtener información climática (Ferrelli, Bustos y Piccolo, 2016), sobre todo al momento de planificar las actividades recreativas en los espacios verdes y al aire libre. En este estudio, los distintos índices calculados permitieron analizar la variación espacial del confort urbano estival e invernal en la ciudad, con lo cual, fue posible identificar zonas según la cantidad de días con desconfort. Los resultados de los índices estivales fueron relativamente similares. En general, la percepción de la población coincidió con los datos obtenidos.

Del análisis estival se consideró que los espacios urbanos con alta densidad de edificaciones, escaso arbolado urbano y menor influencia de los vientos presentaron un comportamiento similar entre sí, con hasta el 40% de los días de verano desconfortables. Los espacios con vegetación urbana, cercanos al mar o menos modificados presentaron situaciones óptimas de confort estival.

El análisis del confort invernal permitió observar las diferencias entre el centro de la ciudad y su periferia. Patagonia e Ing. White se comportaron de manera similar a la periferia norte. El resto de las áreas estudiadas tuvieron un patrón térmico coincidente con el observado en el centro. Del análisis de los índices estivales e invernales se concluye que la ciudad de Bahía Blanca presenta tres zonas con comportamiento de confort similar (véase Figura 9). La delimitación de estas áreas coincide con lo expresado por Stewart y Oke (2012): tienen condiciones climáticas locales y representan una superficie uniforme con estructuras urbanas, densidad edilicia y materiales de construcción que les dan autonomía.

Figura 9 Figura 9 Patrones de comportamiento del confort en Bahía Blanca elaboración propia.

Área 1. Presentó mayor confort invernal con una sensación térmica de hasta 5ºC mayor que en la periferia. Los días con temperatura bajo cero oscilaron entre 1 y 6. Los efectos del viento son modificados por la rugosidad de la superficie debido a la gran densidad de edificios. Durante el verano, se observó entre un 50% y 60% de días con desconfort. Esta área está expuesta a condiciones térmicas extremas por lo que se podría perjudicar la salud de la población (CEPIS, 2000; Confalonieri, et al., 2007; García, 2009). Se englobaron en esta categoría el centro, Villa Mitre y Villa Floresta. En ellas, la población consideró que el aumento de la temperatura fue alto y que hay una escasez de espacios verdes. Esta área es la que requiere de mayor atención para mejorar la calidad bioclimática y, considerando el estudio realizado, es necesario ampliar los espacios recreativos, aumentar y fomentar el diseño de terrazas verdes, reducir las emisiones de gases producto del tránsito vehicular e incrementar el arbolado urbano. En este contexto, se destaca que el aumento de los espacios verdes es fundamental para las ciudades ya que reducen el efecto invernadero local producido como consecuencia de la baja depuración del aire, y el uso de la energía fósil para la calefacción y el transporte. Además, esos espacios colaboran con la disminución de la contaminación sonora, ya que absorben el ruido de la ciudad (Jiménez, et al., 2014).

Área 2. Son aquellos espacios con predominancia de urbanizaciones de escasa altura y de tipo residencial. Se destaca el ejemplo de Noroeste, donde los valores de sensación térmica tanto en el verano como en el invierno exhibieron mayor similitud con Ing. White (costa) que con el resto de la ciudad. En invierno, las zonas de Cooperación II y UOM presentaron unas condiciones similares a la del centro, pero con menor desconfort. Esta área engloba los barrios Noroeste, Cooperación II y UOM. Se identificaron entre 0 y 30 días con desconfort en verano, y entre 7 y 9 días con temperaturas medias diarias inferiores a 0ºC. Los ciudadanos consideraron que la temperatura aumentó, pero no en forma significativa y que los espacios verdes son insuficientes para desarrollar actividades recreativas. La constante demanda de espacios residenciales ha ocasionado que las ciudades se extiendan sobre la periferia, aumentando consigo el área edificada e impermeabilizada. Estas condiciones aumentan la vulnerabilidad térmica de dichos espacios (Tamburri, Wasson y Matsuda, 2002; Vilani y Sánchez, 2013). La Isla de Calor Urbana (ICU), generada como consecuencia de la artificialización del paisaje, provoca la pérdida de la calidad de vida de los habitantes, destacándose como fuente principal el desconfort térmico, el cual puede comprometer la vida de la población y causar enfermedades respiratorias debido a las oscilaciones térmicas diarias que favorecen la concentración de contaminantes. Esta área requiere la mejora de la calidad de los espacios verdes y el aumento de la seguridad en los mismos.

Área 3. Es el caso de los barrio-parques: la periferia norte de la ciudad (CONICET) e Ing. White. Estos espacios tuvieron la mayor confortabilidad durante el verano con más del 70% de los días de confort climático. En esos sectores la población consideró que el estado ambiental es relativamente bueno y que el arbolado urbano es abundante. Debido a la cercanía del estuario, los efectos de la brisa marina provocan temperaturas óptimas de confort. En el invierno se observó en esta área un máximo de 11 días con temperaturas medias diarias bajo cero, lo que podría generar la posibilidad de congelamiento por la superación del límite de resistencia al frío, con peligro de hipotermia (Bustos y Piccolo, 2011). Se incorporaron en esta categoría a Ing. White, CONICET y Patagonia. Los barrio-parques se caracterizan por presentar mucha vegetación, un elemento que reduce las situaciones de desconfort, creando un microclima particular. De igual manera, son espacios que tienen gran biodiversidad. En esta área las medidas necesarias serían el control de las edificaciones y la concientización social sobre la importancia del arbolado urbano en la mejora de las condiciones bioclimáticas.

Como consecuencia del aumento de la temperatura, las urbes costeras deben reestructurar las actividades turísticas y recreativas constantemente para asegurar su permanencia. En la actualidad, las ciudades están afectadas por la contaminación sonora, la densidad de los edificios en altura, la pérdida de la biodiversidad y la degradación del ambiente. Estas situaciones, junto con el acrecentamiento de las industrias urbanas, aumentan la vulnerabilidad de los ciudadanos ante las temperaturas extremas (Kreimer y Munasinghe, 1992). En ese sentido, es destacable la planificación del territorio urbano ya que es una herramienta necesaria para afrontar dicha situación. En este sentido, el confort urbano funciona como un factor limitante para el desarrollo de las ciudades ya que puede exponer a sus habitantes a situaciones de riego debido al exceso de calor o al peligro por congelamiento (Cuadrat, et al., 2014).

Es importante destacar que los actores locales (como los gobiernos, las universidades, los ciudadanos, entre otros) junto con los tomadores de decisiones son los encargados de implementar y mantener una propuesta de desarrollo urbano sostenible ya que son quienes habitan en el espacio urbano (Ahern, 2011; Ahern, Cilliers y Niemelä, 2014). Los mismos tienen una participación activa en las políticas de sostenibilidad e implementación (Gray, 1989) así como también en su control y permanencia en el tiempo (Blomgren Bingham, 2006; Wolch, Byrne y Newell, 2014; Reckien, et al., 2014).

Con la expansión urbana y el crecimiento poblacional de las ciudades se hace importante obtener información climática, sobre todo en el momento de planificar las actividades al aire libre. El estudio del confort urbano y la sensación térmica constituyen una herramienta indispensable que podría ayudar al desarrollo y gestión de políticas destinadas a mejorar las condiciones bioclimáticas con el objetivo de beneficiar la calidad de vida de los habitantes, priorizando aquellos grupos etarios vulnerables a situaciones con desconfort.