Índice de Reflectancia Solar (SRI): Minimización del efecto isla de calor en entornos urbanos

febrero 1, 2021

Con una correcta elección de materiales y de sus tonalidades se consigue minimizar los efectos en los microclimas y en los hábitats de vida humana y silvestre mediante la reducción de las islas de calor.

¿Qué es SRI (Índice de Reflectancia Solar)?

El valor de SRI posibilita categorizar un acabado en función de su capacidad de contribuir a mitigar el efecto isla de calor urbano. Se deben evitar superficies oscuras que se calienten y almacenen calor y, en su lugar, se deben utilizar superficies claras.

Según la norma ASTM E 1980-11, los materiales de recubrimiento opacos, que se colocan en sentido horizontal o con una ligera inclinación, se caracterizan por el llamado Indice de reflectancia solar (SRI). Este Índice se calcula a partir de la reflectancia solar (RS) y el grado de emisividad térmica (ε) y constituye una medida del calentamiento relativo de los materiales teniendo en cuenta la radiación solar absorbida y el calor irradiado al cielo.

Por tanto, para conocer el (SRI) de un material determinado, necesitamos obtener mediante ensayos dos valores previos del material: su reflectancia solar y su emisividad térmica.

REFLECTANCIA SOLAR (SR): La relación entre el flujo solar reflejado y el flujo solar incidente, se mide de acuerdo con ASTM E 903, ASTM E 1918, o ASTM C 1549.
EMISIVIDAD TÉRMICA (ε): Concepto que mide la efectividad en la emisión de energía como radiación térmica, varía entre 0,00 y 1,00. Se mide según la ASTM E 408 o ASTM C 1371.

Proceso de ensayo para determinación de SRI

¿Qué es la Isla de calor?

La isla de calor urbana es un fenómeno que se produce en las áreas urbanas y suburbanas como consecuencia de la utilización de materiales con una alta capacidad de absorción y retención del calor solar (albedo), muy superiores a las de los materiales naturales o de las áreas rurales menos desarrolladas (Gartland, 2008).

Las altas temperaturas urbanas aumentan los consumos de energía, incrementando la demanda eléctrica y los problemas de polución; además sus resultados aumentan la huella ecológica, disminuyen el confort térmico y crean problemas de salud en sus habitantes. De cara a reducir la demanda de energía de refrigeración de los edificios y limitar el efecto de isla de calor de las ciudades, en el marco de las normas americanas, se comenzaron a incluir como criterios de diseño, las propiedades ópticas de los materiales de construcción.

Los nuevos proyectos o renovaciones urbanas deben de considerar todas las variables de sostenibilidad en su diseño. Una de las certificaciones de Edificios Sostenibles es la realizada por la U. S GREEN BUILDING COUNCIL y se denomina LEED v4.1. Se trata de uno de los sistemas de clasificación de edificios ecológicos más utilizado en el mundo. Esta certificación proporciona un marco para construcciones sostenibles saludables, altamente eficientes y de bajo coste.

LEED define un sistema de puntuación de los criterios ambientales y sostenibles del proyecto, en concreto, aborda el concepto Isla de Calor en los apartados que analizan la sostenibilidad del proyecto (Crédito SS- Sustenaible Sites), definiendo el siguiente propósito:

Minimizar los efectos en los microclimas y en los hábitats de vida humana y silvestre mediante la reducción de las islas de calor.

Isla de calor urbana

Para ello, se designan una serie de medidas a considerar en el proyecto. De estas medidas, extraemos a continuación las que inciden en la elección cromática de los pavimentos:

Usar materiales de pavimentación con un valor inicial de reflectancia solar (SR) de al menos 0,33.

En la descripción del proceso de clasificación, se describe que se puede usar alternativamente el valor de SRI (Indice de Reflectancia Solar) y SR (Reflectancia Solar) para los cálculos de puntuación.

¿Qué valores de SRI & de SR se obtienen en los ensayos de materiales de BREINCO?

En Breinco hemos ensayado algunos de nuestros materiales para pavimentos en los laboratorios de TECNALIA y APPLUS, en concreto los materiales color White Estándar, Listomat Snow White y Listomat Terra Beige. Los valores obtenidos cumplen los requisitos de LEED.

COLOR WHITE BREINCO

Reflectancia solar (SR) = 0,42

Emisividad térmica= 0,97

(SRI) (Índice de Reflectancia Solar) = 51,6

El SR solo trata de reflectancia solar sin profundizar más en el comportamiento termodinámico del material. En este caso, 58 se absorbe y 42 se refleja.

El SRI cambia el valor porqué también tiene en cuenta la capacidad de emitir calor y se le cuenta también la emisividad del material, que no solo depende del calor.

Esta diferencia se hace en función del elemento arquitectónico que estamos considerando:

En caso de una cubierta de un edificio donde por debajo hay uso, interesa considerar el SRI porqué no solo es importante que la radiación rebote si no que interesa también que los espacios debajo no se sobrecalienten. Por eso consideramos también la componente de emisividad.
En caso de una urbanización, un jardín o algo totalmente exterior sin contacto con un espacio habitable, solo consideraremos el SR y solamente valoraremos cuanta radiación se queda absorbida y cuanta reflejada.