Cuando se trata de desastres climáticos, los principales asesinos en los Estados Unidos son el calor y el frío extremos. Muchas personas dependen del aire acondicionado para mantenerse frescos, pero esta dependencia podría ser peligrosa si un corte de energía coincide con el clima cálido. Según un nuevo estudio, los edificios residenciales en muchas ciudades de EE. UU. Son muy vulnerables a tales desastres de calor , y ese peligro aumentará a medida que cambie el clima.
Más del 85% de las viviendas en los EE. UU. Tienen algún tipo de aire acondicionado instalado y casi todas las nuevas construcciones vienen con aire acondicionado como estándar. Históricamente, las casas usaban estrategias pasivas como ventilación natural y gruesos muros de piedra para mantenerse frescos. La llegada del aire acondicionado económico y ampliamente disponible significa que las casas modernas están libres de las limitaciones de diseño de las soluciones de enfriamiento tradicionales, pero muchos estadounidenses ahora dependen en gran medida del aire acondicionado.
"Los edificios modernos tienden a tener muy poca masa térmica y, como resultado, responden con bastante rapidez a la fuerza exterior [de alta temperatura] cuando sus sistemas de aire acondicionado no están operativos", explica David Sailor de la Universidad Estatal de Arizona .
Cuando el aire acondicionado falla, las consecuencias pueden ser fatales. Por ejemplo, el corte de energía causado por el huracán Irma en el verano de 2017 resultó en la muerte de ocho personas en una instalación de vivienda asistida en Florida debido a la exposición a altas temperaturas en interiores. A pesar de las continuas mejoras en la capacidad de recuperación de la infraestructura eléctrica, se espera que aumente el riesgo de cortes de energía importantes, particularmente a medida que los fenómenos meteorológicos extremos, como huracanes y olas de calor, se vuelven más frecuentes y graves.
Sailor y sus colegas utilizaron simulaciones de energía de todo el edificio para estudiar el impacto de la pérdida de aire acondicionado combinado con un episodio de clima cálido en las 20 áreas metropolitanas más grandes de los EE. UU. En la mitad de las ubicaciones simuladas, los investigadores encontraron que las condiciones dentro de los edificios superarían el umbral de sobrecalentamiento en cinco a siete horas. Esto significa que un apagón prolongado que comienza temprano en el día causaría una temperatura interior sofocante durante la noche: un tiempo crítico de exposición ya que la mayoría de las personas permanecen en el interior.
Nueve ciudades importantes de los Estados Unidos: Miami, Houston, Tampa, San Luis, Dallas, Chicago, Phoenix, Filadelfia y Atlanta, con una población combinada de 52 millones de personas, tenían edificios que podrían sobrecalentarse en menos de siete horas y permanecer sobrecalentados durante al menos el 40% de un período caluroso de tres días de duración. Muchas de estas ciudades también son húmedas.
"Las personas en estas ciudades dependen del aire acondicionado, y un apagón importante podría tener consecuencias devastadoras", dice Sailor.
Muchos de los edificios más nuevos y con mayor eficiencia energética no tienen una mejor resistencia al calor. Los requisitos de aislamiento más estrictos y la hermeticidad resultante pueden dificultar que el edificio "pierda" calor por la noche.
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"En las ciudades que experimentan olas de calor durante el día pero que se enfrían sustancialmente por la noche, debemos asegurarnos de que los edificios puedan aprovechar el enfriamiento nocturno" gratuito "a través de la apertura de ventanas, por ejemplo", dice Sailor.
También hay otras formas de mejorar las cosas. Para empezar, cambiar a electrodomésticos e iluminación de bajo consumo ayuda a reducir la cantidad de calor producido en interiores. Mientras tanto, los edificios en climas dominados por aire acondicionado pueden hacerse más resistentes con el uso de nuevos materiales inteligentes y revestimientos exteriores, que reflejan la energía solar entrante y emiten calor almacenado en los materiales.
"Estos materiales hacen que el edificio sea mucho más resistente al calor extremo y también reducen sustancialmente las facturas de aire acondicionado en las operaciones normales", explica Sailor. La incorporación de materiales térmicamente masivos como el ladrillo y el concreto en los nuevos edificios puede ayudar a mediar grandes cambios de temperatura.
El riesgo de desastres por calor aumentará a medida que los cambios climáticos y en las zonas urbanas se amplifiquen por el efecto de isla de calor urbano. Sailor y sus colegas dicen que se debe alentar o exigir a los diseñadores que investiguen cómo responderán sus edificios a la falla del aire acondicionado durante una ola de calor, y que cumplan con una tasa máxima permitida de calentamiento interior. Y los investigadores sugieren que se necesitan mejores pautas para un diseño sensible al clima en general.
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