Reshaping the city: containing the urban sprawl and reducing solar access on the streets in a hot desert climate city
Authors: López Ordóñez Carlos Fernando , Crespo Cabillo Isabel , Roset Calzada Jaime 
Published: May 2020

La mayor parte de los análisis sobre la evolución demográfica mundial apuntan a una previsión de crecimiento de la población de casi el doble para el 2050. Además, se prevé que la proporción de población urbana crezca, del 55% actual al 68% respecto del total. Esta perspectiva genera la necesidad de pensar el presente y el futuro de las ciudades, especialmente de las localizadas en latitudes medias, donde se acumula la mayor parte de esa población. Muchas de estas ciudades tienen un clima desértico y siguen, hasta ahora, un modelo de ciudad dispersa (una gran extensión de la mancha urbana y bajas densidades). Estas características las alejan de los objetivos de sostenibilidad por lo que se debe trabajar para revertir la situación. Uno de los objetivos de este trabajo es el demostrar que una densificación urbana, a través del remodelado y apilado de la ciudad, representa una manera inteligente para contener la expansión de la mancha urbana. Se pretende al mismo tiempo, y dado que el clima juega un papel determinante en este tipo de ciudades, mejorar la calidad de vida en el espacio público urbano mientras se da una respuesta a la creciente demanda de vivienda. Para llevar a cabo este trabajo se estudiará la ciudad de Hermosillo, que cuenta con clima desértico – cálido, localizada en el estado de Sonora en México. Actualmente cuenta con una población de aproximadamente 900,000 habitantes, se espera que para el año 2030 ésta haya aumentado a alrededor de 1, 100,000 y que su área urbana haya crecido de 17,500 ha a 23,000 ha, con una gran demanda de vivienda por satisfacer. La metodología en este trabajo es aplicada a un área de la ciudad de Hermosillo, la cual presenta un uso de suelo dominante, de tipo comercial, y otros usos en menor medida: de equipamiento y vivienda; este tipo de configuración, en conjunto con edificios de baja altura, da lugar a que esta zona cuente con una baja densidad. La metodología se divide en tres etapas: recolección de datos estadísticos, urbanísticos y climáticos; el procesamiento de estos datos y la creación de mapas GIS mediante el software ArcMap, para la tercera etapa, la de evaluación del acceso solar a nivel de calle, se elaboran modelos 3D para su simulación y evaluación por medio de la herramienta de cálculo Heliodon2. Los resultados han demostrado que el llevar a cabo una densificación urbana a través de estos enfoques, y teniendo en cuenta las normas de planificación de Hermosillo, se favorece un aumento de la vivienda en el área de estudio, así como una mejora en el uso del espacio público. Al mantener el promedio actual de m² de espacio de vivienda por persona se alcanza una densificación de población 6.5 veces mayor a la actual, al mismo tiempo se logra una reducción considerable del acceso solar directo a nivel de calle, lo cual favorece al confort térmico del peatón, traduciéndose en una mayor calidad de vida urbana. En este trabajo se llega a la conclusión de que la densificación urbana, mediante este tipo de enfoques, genera la posibilidad de brindar vivienda de calidad (en cuanto al espacio habitable de cada vivienda), mientras que al mismo tiempo se logra contener la expansión de la mancha urbana. En cuanto a la mejora de las condiciones del espacio público, se consigue que la generación de sombra sobre el mismo sea mediante el uso de la misma forma de la ciudad.

La major part de les anàlisis sobre l'evolució demogràfica mundial apunten a una previsió de creixement de la població de gairebé el doble per al 2050. A més, es preveu que la proporció de població urbana creixi, de l'55% actual a l'68% respecte del total . Aquesta perspectiva genera la necessitat de pensar el present i el futur de les ciutats, especialment de les localitzades a latituds mitjanes, on s'acumula la major part d'aquesta població. Moltes d'aquestes ciutats tenen un clima desèrtic i segueixen, fins ara, un model de ciutat dispersa (una gran extensió de la taca urbana i baixes densitats). Aquestes característiques les allunyen dels objectius de sostenibilitat pel que s'ha de treballar per revertir la situació. Un dels objectius d'aquest treball és el de demostrar que una densificació urbana, a través del remodelat i apilat de la ciutat, és una manera intel·ligent per contenir l'expansió de la taca urbana. Es pretén a el mateix temps, i com que el clima juga un paper determinant en aquest tipus de ciutats, millorar la qualitat de vida a l'espai públic urbà mentre es dóna una resposta a la creixent demanda d'habitatge. Per dur a terme aquest treball s'estudiarà la ciutat d'Hermosillo, que compta amb clima desèrtic - càlid, localitzada en l'estat de Sonora a Mèxic. Actualment compta amb una població d'aproximadament 900,000 habitants, s'espera que per a l'any 2030 aquesta hagi augmentat al voltant d'1, 100,000 i que la seva àrea urbana hagi crescut de 17,500 ha a 23,000 ha, amb una gran demanda d'habitatge per satisfer. La metodologia en aquest treball és aplicada a una àrea de la ciutat d'Hermosillo, la qual presenta un ús de sòl dominant, de tipus comercial, i altres usos en menor mesura: d'equipament i habitatge; aquest tipus de configuració, en conjunt amb edificis de baixa altura, dóna lloc al fet que aquesta zona compti amb una baixa densitat. La metodologia es divideix en tres etapes: recollida de dades estadístiques, urbanístics i climàtics; el processament d'aquestes dades i la creació de mapes GIS mitjançant el programari ArcMap, per a la tercera etapa, la d'avaluació de l'accés solar a nivell de carrer, s'elaboren models 3D per a la seva simulació i avaluació per mitjà de l'eina de càlcul Heliodon2. Els resultats han demostrat que el dur a terme una densificació urbana a través d'aquests enfocaments, i tenint en compte les normes de planificació d'Hermosillo, s'afavoreix un augment de l'habitatge en l'àrea d'estudi, així com una millora en l'ús de l' espai públic. Al mantenir la mitjana actual de m² d'espai d'habitatge per persona s'arriba a una densificació de població 6.5 vegades major a l'actual, a el mateix temps s'aconsegueix una reducció considerable de l'accés solar directe a nivell de carrer, la qual cosa afavoreix el confort tèrmic de l' vianant, traduint-se en una major qualitat de vida urbana. En aquest treball s'arriba a la conclusió que la densificació urbana, mitjançant aquest tipus d'enfocaments, genera la possibilitat de brindar habitatge de qualitat (pel que fa a l'espai habitable de cada habitatge), mentre que a el mateix temps s'aconsegueix contenir l'expansió de la taca urbana. Pel que fa a la millora de les condicions de l'espai públic, s'aconsegueix que la generació d'ombra sobre el mateix sigui mitjançant l'ús de la mateixa forma de la ciutat.

Most of the studies on world demographic evolution point to a population growth foresight of almost double by 2050. Also, the proportion of the urban population is expected to grow, from the current 55% to 68% of the total. This perspective generates the need to think about the present and future cities, especially those located in mid – latitudes, where most of that populations accumulates. Many of these cities have a hot desert climate and follow, until now, a dispersed city model (a large extension of the urban area and low densities). These characteristics move them away from the sustainability objectives, so work must be done to reverse the situation. One of the objectives of this work is to demonstrate that urban densification, through the reshaping and stacking of the city, represents an intelligent way to contain the urban sprawl. At the same time, and given that the climate plays a decisive role in these types of cities, in this study is intended to improve the quality of life in the urban public space while answering the growing housing demand. To carry out this work, a hot desert climate city was selected, Hermosillo. The city is located in the state of Sonora in Mexico. It currently has a population of approximately 900,000 inhabitants, it is expected that by the year 2030 it will have increased to around 1,100,000 inhabitants. Therefore, its urban area will go from 17, 500 hectares to almost 23,000 hectares, all of this will create a great housing demand to meet. The methodology in this work is applied to an area of Hermosillo. In this area, the dominant type of land use is commercial, but it also presents other uses to a lesser extent: urban equipment and housing. This type of configuration, together with low-rise buildings, results in an area with low density. The methodology of this study is divided into three stages. The first is the collection of statistical, urban and climatological data. Second, the processing of this data and the creation of GIS-based maps using the ArcMap software. The third stage is the assessment of the solar access at street level, for this, 3D models were elaborated for simulation and evaluation using the Heliodon2 calculation tool. The results have shown that carrying out urban densification through these approaches, and taking into account the planning regulations of Hermosillo favors the increase, favors the increase of housing in the study area, as well as an improvement in the use of public space. A 6.5 times higher density than the actual is achieved by maintaining the current average ratio of square meters of living space per person. At the same time, a considerable reduction of direct solar access at street level is produced. This favors the pedestrian’s thermal comfort, resulting in an improvement in the quality of urban life. This paper concludes that urban densification through these types of approaches generates the possibility to provide quality housing (in terms of habitable space of each dwelling). At the same time, it makes possible the contention of the urban sprawl. As for the improvement of the public spaces conditions, the generation of shade upon the urban space is achieved by using the form of the city itself.