A investigação revela que a implementação estratégica de tecnologias de arrefecimento em Riade pode baixar as temperaturas em 4,5°C e reduzir a procura de energia, oferecendo uma solução sustentável para combater o calor urbano e melhorar a qualidade de vida.
O emprego de uma combinação de estratégias e métodos de resfriamento tem o potencial de reduzir as necessidades de temperatura e energia em Riade, na Arábia Saudita.
Um estudo recente da UNSW Sydney demonstra que reduções significativas nas temperaturas das principais cidades localizadas em climas desérticos quentes podem ser alcançadas juntamente com reduções nas despesas de energia.
As descobertas, publicadas recentemente em Cidades da Natureza, detalham uma estratégia multifacetada para resfriar a capital da Arábia Saudita em até 4,5°C, combinando materiais de construção altamente refletivos e superfrios desenvolvidos pelo Laboratório de Arquitetura de Alto Desempenho com vegetação irrigada e medidas de modernização energética. O estudo, que foi realizado em colaboração com a Comissão Real de Riade, é o primeiro a investigar os benefícios energéticos em grande escala das modernas tecnologias de mitigação de calor quando implementadas numa cidade.
“O projeto demonstra o tremendo impacto que tecnologias e técnicas avançadas de mitigação de calor podem ter para reduzir o superaquecimento urbano, diminuir as necessidades de resfriamento e melhorar vidas”, diz Mattheos (Mat) Santamouris, professor da UNSW Scientia, Anita Lawrence Chair in High-Performance Architecture e autor sênior. do estudo.
O Prof. Santamouris é especialista no desenvolvimento de tecnologias e estratégias de mitigação de calor para diminuir as temperaturas urbanas nas cidades. O calor urbano extremo afecta mais de 450 cidades em todo o mundo, aumentando as necessidades de consumo de energia e afectando negativamente a saúde, incluindo doenças e morte relacionadas com o calor.
Riad, capital da Arábia Saudita, é uma dessas cidades. Situada no centro de um deserto, é uma das cidades mais quentes do mundo, com temperaturas que podem ultrapassar os 50°C durante o verão. Além disso, as alterações climáticas e a rápida urbanização estão a aumentar a magnitude do sobreaquecimento.
“A vegetação limitada e grandes superfícies artificiais feitas de materiais de construção convencionais, como asfalto e concreto, retêm o calor, o que significa que a cidade continua a aquecer”, diz o Prof. “O calor adicional proveniente da poluição dos automóveis e das atividades industriais também aumenta a temperatura da cidade.”
Simulação de cenários de mitigação de calor em escala urbana
Para o estudo, a equipe liderada por pesquisadores da UNSW realizou simulações climáticas e energéticas de resfriamento em grande escala do distrito de Al Masiaf, em Riade, incluindo o desempenho energético de 3.323 edifícios urbanos, sob oito cenários diferentes de mitigação de calor, para avaliar estratégias ideais para reduzir a temperatura. da cidade e reduzindo as necessidades de refrigeração.
A modelagem, que considerou diferentes combinações de materiais superfrios, tipos de vegetação e níveis de adaptação energética, descobriu que é possível diminuir a temperatura externa na cidade em quase 4,5°C (8,1°F) durante o verão. A estratégia também melhoraria a conservação da energia de refrigeração da cidade em até 16%.
O cenário de mitigação (ou arrefecimento) de calor recomendado para Riade inclui a utilização de materiais superfrios implementados nos telhados dos edifícios e mais do que duplicar o número de árvores irrigadas para melhorar o arrefecimento da transpiração.
Pelo contrário, uma implementação cega de técnicas de arrefecimento urbano não baseadas numa optimização científica detalhada e avançada, como a utilização de vegetação não irrigada, pode resultar num aumento substancial da temperatura da cidade.
“Ao implementar a combinação certa de tecnologias e técnicas avançadas de mitigação de calor, é possível diminuir a temperatura ambiente na escala local”, diz o Prof. “Para uma cidade sufocante do tamanho de Riade, reduzir significativamente as necessidades de refrigeração também é tremendo para a sustentabilidade.”
O professor Santamouris diz que a redução da temperatura da cidade ajuda a aumentar o conforto térmico das pessoas, bem como a reduzir os problemas de saúde causados pelo calor intenso, diminuir a concentração de poluentes e melhorar a produtividade humana. Embora não faça parte deste estudo, pesquisas anteriores descobriram implementar estratégias de resfriamento semelhantes em outras cidades pode ajudar a reduzir as mortes relacionadas ao calor.
Reduzir a procura de energia à escala urbana
A investigação também simulou o impacto energético das medidas de modernização para todos os 3.323 edifícios, juntamente com tecnologias de mitigação de calor implementadas à escala urbana. A combinação das tecnologias de arrefecimento ideais com opções de modernização energética – nomeadamente, melhorar a envolvente do edifício através de melhores janelas, isolamento, telhados solares e frios – poderia diminuir a procura de arrefecimento em até 35 por cento.
“Isto representa uma redução substancial das necessidades energéticas de Riade, o que ajudaria a reduzir ainda mais os custos associados ao arrefecimento da cidade, melhorando ao mesmo tempo a qualidade de vida da população local”, afirma o Prof.
Os investigadores esperam agora trabalhar com a Comissão Real de Riade para começar a implementar o plano personalizado de mitigação do calor na cidade, que seria o maior do género no mundo.
“Uma vez implementadas à escala da cidade, estas tecnologias avançadas de mitigação de calor proporcionarão importantes resultados económicos, de saúde e de sustentabilidade para a cidade nos próximos anos”, afirma o Prof.
Referência: “Quantificando o impacto energético das tecnologias de mitigação de calor em escala urbana” por Shamila Haddad, Wanni Zhang, Riccardo Paolini, Kai Gao, Muzahim Altheeb, Abdulrahman Al Mogirah, Abdullatif Bin Moammar, Tianzhen Hong, Ansar Khan, Constantinos Cartalis, Anastasios Polydoros e Mattheos Santamouris, 11 de janeiro de 2024, Cidades da Natureza.
DOI: 10.1038/s44284-023-00005-5
A equipe de pesquisa também incluiu pesquisadores do Universidade de SydneyLaboratório Nacional Lawrence Berkeley, Comissão Real da Cidade de Riade, Universidade de Calcutá e Universidade de Atenas.
