Estudio comparativo de la ecoeficiencia urbana: caso de estudio: distrito Sarrià - Sant Gervasi

Abstract

Basado en los estudios referidos a la ciudad como estructura disipativa y la teoría de la información aplicada al ámbito urbano, la presente investigación se enfoca en el análisis de la entropía física (S), como un indicador del grado de deterioro ambiental, generado por el metabolismo del sistema urbano y su relación con la producción de entropía negativa o neguentropía (H) que compensa el impacto negativo sobre el medio ambiente. Este tipo de entropía se relacionó con el teorema de Shannon, el cual permite medir la cantidad de información generada por un sistema, en este caso los barrios a estudiar. La información, expresada en bits, refleja el grado de complejidad de la ciudad, la cual se asocia en general, a los atributos positivos de los modelos de ciudad compacta y diversa.La principal problemática referida a este tipo de evaluación es la falta de información desagregada a escalas inferiores a las de las ciudades (distritos y barrios), principalmente respecto a los indicadores de entropía física tales como: consumo energético, producción de desechos, entre otros.El objetivo del estudio es desarrollar un ejemplo de metodología de evaluación ambiental comparativa, que permita cualificar de forma simplificada un ámbito urbano especifico, a través de una ratio aplicable a distintas escalas.Este estudio comparativo se centra en el análisis del distrito de Sarriá - Sant Gervasi de la ciudad de Barcelona y los 6 barrios que lo componen, en el que se calcularon separadamente las variables entropía física (S) y la variable entropía negativa (H). La variable S, se simplificó solo al cálculo del consumo energético por barrio y su correspondencia en emisiones de CO2 y la variable S fue calculada aplicando la fórmula de Shannon a 4 indicadores urbanos relacionados con la complejidad y diversidad de cada barrio. Para el cálculo de S se analizaron los datos de los consumos energéticos y su correspondencia en emisiones de CO2 a nivel de distritos, presentes en el documento de Balance energético de Barcelona, disponible en la página web del observatorio de energía, del departamento de ecología, urbanismo y movilidad del ayuntamiento de Barcelona. A partir de la comprobación de una serie de correlaciones entre el consumo energético total distrital e índices tales como el de renta per cápita bruta y las superficies catastrales a escala de ciudad, se generaron una serie de modelos de regresión lineal, a través del programa IBM SPSS STATICS, con los cuales se desagregan los datos de consumo y emisiones de CO2 a cada barrio del distrito estudiado.En cuanto al índice H, se calculó con la fórmula de la entropía Shannon, aplicada a los datos obtenidos principalmente desde la página web del departamento de estadísticas y datos del ayuntamiento de Barcelona, que tienen relación con la diversidad de cada barrio: Inventario de locales comerciales en 1º piso, locales catastrales según uso, nivel académico de la población, nacionalidad de la población.Finalmente, para calcular el índice de ecoeficiencia se aplica la formula H/S, la cual divide los resultados de la producción anual de CO2 por barrio, por el promedio ponderado de los cálculos de complejidad urbana para cada uno los 4 índices analizados.Los resultados principales se pueden expresar en lo siguiente: el barrio de Sant Gervasi - Galvany obtuvo un índice S de 1.32 tCO2eq, un índice H de 2.127 bits y un índice de ecoeficiencia de 1.606 tCO2eq/bits. En cuanto al barrio de Sarriá, este obtuvo un índice S de 0.81 tCO2eq, una magnitud H de 2.256 bits y un índice de Ecoeficiencia de 2.798 tCO2eq/bits.De los resultados anteriores podemos inferir que: El barrio que más entropía física obtuvo, Sant Gervasi – Galvany, es el menos ecoeficiente, la información que produce no compensa las altas emisiones de CO2 que el sector comercial y de servicios genera. Por otro lado, el barrio de Sarrià es el que menos genera entropía física y a su vez es el segundo barrio más diverso del distrito.

Basat en els estudis referits a la ciutat com a estructura dissipativa i la teoria de la informació aplicada a l'àmbit urbà, la present investigació s'enfoca en l'anàlisi de l'entropia física (S), com un indicador del grau de deteriorament ambiental, generat pel metabolisme de el sistema urbà i la seva relació amb la producció d'entropia negativa o neguentropia (H) que compensa l'impacte negatiu sobre el medi ambient. Aquest tipus d'entropia es va relacionar amb el teorema de Shannon, el qual permet mesurar la quantitat d'informació generada per un sistema, en aquest cas els barris a estudiar. La informació, expressada en bits, reflecteix el grau de complexitat de la ciutat, la qual s'associa en general, als atributs positius dels models de ciutat compacta i diversa.La principal problemàtica referida a aquest tipus d'avaluació és la manca d'informació desagregada a escales inferiors a les de les ciutats (districtes i barris), principalment pel que fa als indicadors d'entropia física com ara: consum energètic, producció de deixalles, entre altres.L'objectiu de l'estudi és desenvolupar un exemple de metodologia d'avaluació ambiental comparativa, que permeti qualificar de forma simplificada un àmbit urbà específic, a través d'una ràtio aplicable a diferents escales.Aquest estudi comparatiu es centra en l'anàlisi de districte de Sarrià - Sant Gervasi de la ciutat de Barcelona i els 6 barris que el componen, en el qual es van calcular separadament les variables entropia física (S) i la variable entropia negativa (H). La variable S, es va simplificar només a el càlcul del consum energètic per barri i la seva correspondència en emissions de CO2 i la variable S va ser calculada aplicant la fórmula de Shannon a 4 indicadors urbans relacionats amb la complexitat i diversitat de cada barri. Per al càlcul de S es van analitzar les dades dels consums energètics i la seva correspondència en emissions de CO2 a nivell de districtes, presents en el document de Balanç energètic de Barcelona, disponible a la pàgina web de l'observatori d'energia, de l'departament d'ecologia, urbanisme i mobilitat de l'ajuntament de Barcelona. A partir de la comprovació d'una sèrie de correlacions entre el consum energètic total de districte i índexs com ara el de renda per càpita bruta i les superfícies cadastrals a escala de ciutat, es van generar una sèrie de models de regressió lineal, a través del programa IBM SPSS Statics, amb els quals es desagreguen les dades de consum i emissions de CO2 a cada barri de districte estudiat.Pel que fa a l'índex H, es va calcular amb la fórmula de l'entropia Shannon, aplicada a les dades obtingudes principalment des de la pàgina web de l'departament d'estadístiques i dades de l'Ajuntament de Barcelona, que tenen relació amb la diversitat de cada barri: Inventari de locals comercials en 1r pis, locals cadastrals segons ús, nivell acadèmic de la població, nacionalitat de la població.Finalment, per calcular l'índex d'ecoeficiència s'aplica la fórmula H / S, la qual divideix els resultats de la producció anual de CO2 per barri, per la mitjana ponderada dels càlculs de complexitat urbana per a cada un dels 4 índexs analitzats.Els resultats principals es poden expressar en el següent: el barri de Sant Gervasi - Galvany va obtenir un índex S de 1.32 tCO2eq, un índex H de 2.127 bits i un índex d'ecoeficiència de 1.606 tCO2eq / bits. Pel que fa a al barri de Sarrià, aquest va obtenir un índex S de 0.81 tCO2eq, una magnitud H de 2.256 bits i un índex d'ecoeficiència de 2.798 tCO2eq / bits.Dels resultats anteriors podem inferir que: El barri que més entropia física obtenir, Sant Gervasi - Galvany, és el menys ecoeficient, la informació que produeix no compensa les altes emissions de CO2 que el sector comercial i de serveis genera. D'altra banda, el barri de Sarrià és el que menys genera entropia física i al seu torn és el segon barri més divers de districte.

Based on the studies referring to the city as a dissipative structure and the information theory applied to the urban environment, this research focuses on the analysis of physical entropy (S), as an indicator of the degree of environmental deterioration generated by the Metabolism of the urban system and its relation with the production of negative entropy or neguentropía (H) that compensates the negative impact on the environment. This type of entropy was related to the Shannon theorem, which allows measuring the amount of information generated by a system, in this case, the neighborhoods to study. The information, expressed in bits, reflects the degree of complexity of the city, which is generally associated with the positive attributes of diverse and compact city models.The main problem related to this type of evaluation is the lack of disaggregated information at scales lower than those of cities (districts and neighborhoods), mainly with respect to physical entropy indicators such as energy consumption, waste production, among others.The objective of the study is to develop an example of a comparative environmental assessment methodology, which allows qualifying a specific urban environment in a simplified way, through a ratio applicable at different scales.This comparative study focuses on the analysis of the Sarriá - Sant Gervasi district of the city of Barcelona and the 6 neighborhoods that comprise it, in which the variables physical entropy (S) and the variable negative entropy (H) were calculated separately. Variable S was simplified only to the calculation of energy consumption by neighborhood and its correspondence in CO2 emissions, and variable S was calculated by applying the Shannon formula to 4 urban indicators related to the complexity and diversity of each neighborhood. For the calculation of S, the data on energy consumption and its correspondence in CO2 emissions at the district level, present in the Barcelona Energy Balance document, available on the website of the energy observatory of the ecology department, were analyzed. urban planning and mobility of the Barcelona city council. From the verification of a series of correlations between the total district energy consumption and indices such as that of gross per capita income and cadastral areas at the city level, a series of linear regression models were generated, through the IBM program SPSS STATICS, with which the data on consumption and CO2 emissions are disaggregated for each neighborhood in the district studied.Regarding the H index, it was calculated with the Shannon entropy formula, applied to data obtained mainly from the website of the Barcelona City Council's statistics and data department, which are related to the diversity of each neighborhood: Inventory of premises commercial on 1st floor, cadastral premises according to use, academic level of the population, the nationality of the population.Finally, to calculate the eco-efficiency index, the H / S formula is applied, which divides the results of the annual CO2 production per neighborhood, by the weighted average of the urban complexity calculations for each of the 4 analyzed indices.The main results can be expressed in the following: The Sant Gervasi - Galvany neighborhood obtained an S index of 1.32 tCO2eq, an H index of 2,127 bits, and an eco-efficiency index of 1,606 tCO2eq / bits. As for the Sarriá neighborhood, it obtained an S index of 0.81 tCO2eq, a magnitude H of 2,256 bits, and an Eco-efficiency index of 2,798 tCO2eq / bits.From the previous results we can infer that: The neighborhood that obtained the most physical entropy, Sant Gervasi - Galvany, is the least eco-efficient, the information it produces does not compensate for the high CO2 emissions that the commercial and services sector generates. On the other hand, the Sarrià neighborhood is the one that generates the least physical entropy and at the same time is the second most diverse neighborhood in the district.