c
SIMU
Sistema d'informació i
modelització urbana
Aquesta pàgina conté:
- Un sistema de suport a la gestió i planificació urbanes
- Un model de ciutat més sostenible
- Sistema d’informació sobre la ciutat
- Els models de simulació del metabolisme de la ciutat
- Un exemple d’anàlisi: proposta de superilla
- Participants en el projecte
Un sistema de suport a la gestió i planificació urbanes
D’ençà de la publicació del Llibre Verd del medi ambient urbà (UE) s’han anat revelant els mecanismes de parcialitat subjacents en la producció de la ciutat, cosa que ha suposat un procés d’anàlisi crítica de les tendències actuals en el creixement i transformació dels assentaments urbans. Com a conseqüència d’aquest procés, diversos documents, avalats per la Unió Europea, postulen que la ciutat mediterrània, compacta i diversa s’albira com un dels possibles models de ciutat que major potencialitat posseeixen en la direcció d’aconseguir una ciutat orientada a la sostenibilitat.
Des de l’Ajuntament de Barcelona s’ha treballat en un projecte, cofinançat per la Unió Europea (Projecte LIFE-96ENV/E/288) que pretén generar un sistema d’informació i modelització que serveixi de suport a la gestió i presa de decisions en l’àmbit del medi ambient i l’ecologia urbanes.
El sistema aplega en una mateixa plataforma gran part de la informació significativa que explica la dinàmica del sistema i les relacions que hi hagi entre els diferents elements que configuren la ciutat, establertes mitjançant models explicatius que permetin assajar propostes i anticipar els efectes d’actuacions la bondat de les quals només s’intueix i que sempre, en tant que ciutat-sistema, poden tenir conseqüències en altres àmbits.
El sistema integrat de suport a la presa de decisions
SIMU permet fer simulacions i anàlisis sobre models a partir de dades i variables reals o projectades. L’eina aplega, en una única plataforma informàtica totalment integrada, les informacions gràfiques o alfa-numèriques, els models de comportament, els indicadors per al seu seguiment i les eines d’anàlisi numèrica i topològica.
La solució informàtica adoptada consisteix a desenvolupar un Sistema multisoftware obert tant a diferents bases de dades com a aplicacions (de gestió de base de dades, GIS, 2D-3D, Models...). El sistema es governa des d’una interface amigable a l’usuari.
Amb la finalitat d’obtenir una màxima capacitat de personalització i flexibilitat, s’ha emprat software original basat en la investigació “Bridges” del 4rt Programa Marc d’Investigació de la Unió Europea, com a Sistema de Comunicacions i utilitats GIS bàsiques per a suportar un sistema obert multisoftware.
La diversitat es pot representar amb un conjunt d’icones. Cada símbol és un portador d’informació. El conjunt d’icones dóna lloc a un missatge que ens permet calcular la seva informació.
Ciutat difusa
Ciutat compacta
L’objectiu del projecte, com ja s’ha anat explicitant, és implementar un sistema d’informació i modelització, juntament amb els instruments d’anàlisi necessaris, que proporcioni ajuda en la presa de decisions en l’àmbit del medi ambient i l’ecologia urbanes.
Hom parteix de la hipòtesi que la ciutat més sostenible és una ciutat compacta, estalviadora, diversa i eficient, que basa la seva competitivitat en l’augment de la complexitat i no en el consum cada vegada més elevat d’energia i recursos.
La ciutat mediterrània és un bon punt de partida per a configurar un model de ciutat més sostenible.
Relació Sistema-Entorn
Tot i que l’àmbit d’estudi és la ciutat com a sistema, aquest últim no s’entén si no és en relació amb el seu entorn, del qual importen els recursos materials i energètics i al qual exporten residus o altres productes manufacturats. La relació ciutat-entorn és a la base de qualsevol reflexió sobre la sostenibilidad dels sistemes urbans. La constata-ció que els sistemes naturals no poden ser explotats per sobre d’un cert límit, o que constitueixen embornals limi-tats de materials residuals i contaminants, obliga a revisar els models de gestió actuals que suposen un consum d’energia i de materials in- gents i un impacte sobre els sistemes de suport insostenible.
La comprensió dels ecosistemes està estretament relacionada amb llurs taxes de circulació: les taxes de flux energètic i de materials, el grau d’informació organitzada que ha adquirit i llur evolució en el temps.
Els sistemes complexos es mantenen oberts en relació a llur entorn (per a intercanviar matèria, energia i informació) i tancats en relació a llur estructura interna.
Fins ara, les solucions que es van donant des de punts de vista parcials, ja siguin urbanístiques, de mobilitat, mediambientals o socials, no han aconseguit solucionar les disfuncions que la ciutat genera, i no es disposa d’eines de planificació global que tinguin en compte la ciutat com a allò que és: un sistema urbà. Per això cal abastar la realitat urbana, o part d’ella, globalment, amb instruments suficientment potents.
Ciutat compacta: fomenta la proximitat entre usos i funcions urbanes. Les distàncies a diverses activitats (feina, compres quotidianes, col·legis...) disminueixen potencialment, així com el consum de sòl dedicat al transport privat. El consum d’energia i l’emissió de contaminants es redueixen.
Ciutat estalviadora: minimitza l’explotació dels ecosistemes de suport i per tant l’impacte ambiental damunt d’ells, tot optimitzant els cicles d’aigua i de materials (reutilització i reciclatge...), i augmentant els consums d’energia procedents de fonts renovables en detriment del consum de combustibles fòssils.
Ciutat eficient: per a mantenir l’organització de la ciutat calen menys recursos materials i energètics. La fletxa temporal en el consum de recursos és menor per a mantenir o augmentar l’organització de la ciutat. La ciutat eficient aprofita els recursos disponibles a la pròpia ciutat i per tant disminueix la dependència i l’impacte sobre l’entorn.
Ciutat diversa: a cada barri hi ha de tot; es potencia la mescla social, el multifuncionalisme, en definitiva augmenta la probabilitat de contacte, que és a la base del que és “fer ciutat”, és a dir, augmenta l’estabilitat social.
Amb la participació d’un gran nombre de departaments i instituts municipals, s’ha aplegat la major part de la informació de la ciutat de Barcelona que explica llur funcionament; s’incorporen fins a 200 taules amb més de 5000 variables (195 Mb) associades a bases cartogràfiques a escala 1:500 (110 Mb), so (500 Mb) i vídeo (400 Mb).
Els diferents àmbits que s’integren són:
- Demografia i dades d’àmbit social
- Urbanisme i mobilitat
- Metabolisme urbà i vectors ambientals
- Economia urbana
- Equipaments, activitats i serveis urbans
A partir de les dades disponibles s’ha elaborat un conjunt de models que analitzen aspectes parcials de la realitat urbana. Els models “dialoguen” entre ells per establir interaccions que ens acosten a la idea d’integralitat. És possible treballar amb ells sobre una àrea prèviament definida, capturant-ne les informacions adequades a partir de les dades disponibles.
Consum de recursos i generació de residus: Estableix els fluxos de materials. Permet la simulació de diferents alternatives en la gestió de residus.
Cicle hidrològic: Quantifica els fluxos d’aigua a diferents escales (edifici, conjunt d’edificis, ciutat). Permet l’assaig de mesures adreçades a l’autosuficiència de consum d’aigua.
Consum energètic: Permet la simulació de mesures orientades a l’autosuficiència energètica i a la incorporació d’energies renovables.
Mobilitat i accessibilitat: Permet simular canvis en el model de mobilitat amb l’objecte de reduir les disfuncions associades al trànsit.
Soroll: Modelitza els nivells de soroll en funció de la mobilitat i de determinats agents emissors.
Contaminació atmosfèrica: Permet establir els nivells d’emissió i immissió per determinats contaminants.
Clima: Estableix les condicions microclimàtiques d’un espai en funció de les característiques dels edificis, presència de vegetació, aigua,...
Complexitat: Calcula la diversitat que existeix en un territori en funció dels portadors d’informació que compareixen.
Per mantenir llur activitat, la ciutat actua com a importadora de materials i exportadora de residus. L’establiment dels fluxos de materials i de producció de residus permetrà entendre part del funcionament del sistema i provar mesures d’optimització associades a la gestió dels residus, i així establir en quina mesura les diferents alternatives i actuacions en aspectes com la recollida selectiva i el reciclatge o la recuperació de materials, implicaran un menor impacte sobre els sistemes naturals dels quals depèn la ciutat.
En el model es consideren paràmetres com la població, hàbits de consum, generació de residus, sistema de recollida, tipus de contenidors i llur densitat, opcions possibles en el tractament i deposició de residus, rendiment de la separació selectiva, rendiment dels tractaments, ubicació de les instal·lacions, costos, etc.
Es calcula el consum energètic, directe i induït, associat al sector de la ciutat analitzat i degut a qualsevol causa: transport, consum domèstic d’electricitat o gas, energia associada a les diferents activitats, etc. Models parcials ens indiquen el consum de combustible associat a cada tipus de transport, o l’energia necessària per la gestió dels residus produïts, o els consums energètics dels edificis.
A partir d’aquests models es poden assajar mesures que busquin una reducció efectiva del consum d’energia, o la incorporació d’energies renovables. El model permetrà avaluar el potencial de substitució d’energies no renovables per renovables, i la possibilitat d’actuació sobre un territori concret.
El model considera aspectes lligats a l’edificació, tals com la seva tipologia, l’ocupació, els consums en calefacció, refrigeració, aigua calenta sanitària, electrodomèstics, equipaments o enllumenat i d’altres, i permet avaluar resultats d’actuacions com ara millores en els aïllaments o modificacions en els entorns.
Com a base per a poder estudiar les diferents propostes en un territori concret, s’ha elaborat un model microclimàtic que a partir de mesures de camp d’il·luminància, temperatura, humitat relativa, velocitat i direcció del vent, temperatura de radiació de parets i terres, insolació,... i la seva correlació amb dades meteorològiques, permeten establir amb més precisió les condicions climàtiques en la zona d’estudi.
Les disfuncions associades al trànsit són un dels principals problemes de les ciutats. D’altra banda, l’excessiva dependència del transport privat per activitats bàsiques com anar a treballar o a comprar, és a la base de la insostenibilitat del model actual, per l’excessiu consum energètic, soroll, contaminació atmosfèrica, ocupació del sòl, accidents, etc. El model permetrà assajar propostes encaminades a reduir aquestes disfuncions amb la possibilitat de simular diferents actuacions sobre la via pública.
Un criteri de qualitat en el disseny de la ciutat és garantir l’accessibilitat als serveis bàsics tot establint unes distàncies–temps de desplaçament a peu òptimes i a l’abast de qualsevol ciutadà.
En relació al trànsit hom parteix de les intensitats mitjanes de circulació, la ubicació i programació dels semàfors i altres elements reguladors, la ubicació dels aparcaments, la generació i atracció de viatges, el parc mòbil i llur caracterització o la tipologia dels carrers.
Damunt del graf de la situació actual es poden assajar altres alternatives i avaluar la seva millora pel que fa als consums energètics, soroll, contaminació atmosfèrica, modificació de l’entorn urbà més proper, etc.
En funció de la ubicació de l’observador, és a dir de la seva distància a les fonts de soroll, és possible modelitzar el nivell sonor que s’espera. S’analitza l’atenuació amb l’alçada, les diferències nit-dia i les modificacions degudes als canvis en les intensitats de circulació.
Estableix els nivells d’emissió per a determinats contaminants atmosfèrics així com la immissió de contaminants en superfície que hom s’espera provocada pel trànsit rodat.
La probabilitat de contacte entre els portadors d’informació, que resideixen o realitzen les seves activitats en un espai determinat és una de las peces bàsiques del sistema d’indicadors urbans, en la mesura que s’acosta a la base epistemològica de la ciutat, és a dir, el lloc de contacte, comunicació i intercanvi. El model estableix la mesura de la diversitat que existeix en un territori i la seva correlació amb altres variables.
La diversitat d’un sistema mesura el seu grau d’organització. La ciutat actual es caracteritza per presentar una gran complexitat en el seu conjunt, però una diversitat petita en les seves parts. Sabent la quantitat de portadors d’informació en un moment determinat es pot estudiar la seva evolució en el temps i per tant si l’organització augmenta o disminueix.
La diversitat, entesa com a mescla d’activitats i persones amb diferents atributs que conviuen en un mateix territori, ofereix una mesura de la complexitat de l’espai considerat.
S’analitza també la relació entre la complexitat que atresora un determinat sector de la ciutat i la superfície que ocupa. Per una mateixa unitat de superfície, la mesura de la complexitat en diferents àrees o sistemes urbans és un indicador de la densitat d’informació.
PROJECT LIFE 96 ENV/E/288
Coordinació i direcció:
Ajuntament de Barcelona
Institut Municipal d’Urbanisme
Xavier Casas, Primer Tinent d’ Alcalde
Rafael González Tormo
Francisco Cárdenas
Desenvolupament informàtic:
Mcrit s.l.
Bridges, 4th FRP (EU)
Altres participants:
Institut Municipal d’Informàtica. Ajuntament de Barcelona
Departament d’Estadística. Ajuntament de Barcelona
Proeixample S.A.
Consorci de Recursos i Documentació per a l’Autonomia Personal. CRID
Escola Universitària Politècnica de Mataró Dept. d’Electrònica i Automàtica, UPC
ETS d’Enginyers de Camins, Canals i Ports. UPC Dept. d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental. - ETS d’Enginyers de Camins, Canals i Ports. UPC Dept. d’Infrastructura del Transport i Territori
Dept. de projectes d’Enginyeria. Dept. de construccions arquitectòniques, UPC
Facultat de Matemàtiques i Estadística Dept. Estadística i Investigació Operativa, UPC
Centre de Política del Sòl i Valoracions UPC
Universitat de Barcelona Dep. de Teoria Econòmica
Ecoserveis
TSS
EDS.Realidad Virtual
Montserrat Caldés, arq.