Tema 2 – Análisis de Data Climática
MSc Ing. Timo Márquez
Marzo 22 2011Escuela de Arquitectura
Análisis de Data Climática
MSc Ing. Timo Márquez
Marzo 22 2011Escuela de Arquitectura
Objetivos del Tema-2
• Entendimiento de variables de data climática (temperatura, radiación, etc.)
• Interpretación de data climática y estrategias pasivas de diseño.
• Uso de carta psicrométrica.
• Practica con uso de software
Links recomendados:http://wiki.naturalfrequency.com/
Software: Weather Tool (paquete de Ecotect)
Entendimiento de variables de data climática (temperatura,
Interpretación de data climática y estrategias pasivas de
Practica con uso de software Weather Tool.
Repaso: Bienestar Térmico
• Variables significativas para determinan bienestar térmico
• Cuantificar el grado de bienestar térmico
• Temperatura radiante, del aire y operativa
Sala real Sala equivalente
Q’
t1
t2
to
t3
t4
to
ta
Sala real Sala equivalente
Q’
t1
t2
to
t3
t4
to
ta
Variables significativas para determinan
Cuantificar el grado de bienestar térmico
Temperatura radiante, del aire y operativa
Análisis Climático
• El análisis de la data climática del sitio aporta información para evaluar estrategias de diseño y mejorar el bienestar térmico.
• Está tiene que venir de una estación meteorológica.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Weather_Station_USDA.jpg
El análisis de la data climática del
evaluar estrategias de diseño y
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Windy_Umbrella.jpg
Árido
Intertropical
Alta de montaña
Mediterráneo
Polar
Análisis Climático: Tipos de Clima
No se produce precipitación
Ventilación, Humectación, Bloqueo Solar
Alta temperatura con pocas variaciones
Ventilación, iluminación, precaución humedad
Alta de montaña Bajas temperaturas Aislamiento, ganancias solares
Se distinguen las estaciones
Diseño verano e invierno, aislamiento, protección solar
Temperaturas bajo 0 Aislamiento, factor de forma
Análisis Climático: Variables
Variables necesarias para un análisis climático:
1. Radiación Solar (W/m2):
Conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.
1. Temperatura bulbo-seco (°C):
Temperatura medida con un termómetro convencional.
2. Humedad relativa (%):
Cantidad de vapor de agua en el aire.
3. Velocidad y dirección del aire (m/s):
4. Albedo (%):
Coeficiente de reflectividad de una superficie.
Análisis Climático: Variables
Variables necesarias para un análisis climático:
Conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol.
Temperatura medida con un termómetro convencional.
Cantidad de vapor de agua en el aire.
Velocidad y dirección del aire (m/s):
Coeficiente de reflectividad de una superficie.
Análisis Climático: Radiación Solar
Efectos:
Aprovechamiento de ganancias solares
Iluminación
Posibles recalentamientos
Influencia en Diseño:Influencia en Diseño:
Distancias entre edificios
Orientación de fachadas
Porcentaje de acristalamiento
Elementos de ganancia directa o indirecta
Análisis Climático: Radiación Solar
Análisis Climático: radiación solarW/m²
24
28
32
36
40
44
400
600
800
1000
W/m²
24
28
32
36
40
44
400
600
800
1000
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
200
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
200
Hr
16
20
24
Hr
16
20
24
Temuco, Chile
Análisis Climático: radiación solarW/m²
<0
100
200
300
400
500
600
700
800
900+
Wk
4852Wk
4852
W/m²
<0
100
200
300
400
500
600
700
800
900+W/m²
800
1000
W/m²
800
1000
Wk
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
4448
52
4
8
12
0
200
400
600
Wk
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
4448
52
4
8
12
0
200
400
600
Software: weather tool
Análisis Climático: radiación solarW/m²
24
28
32
36
40
44
400
600
800
1000
W/m²
24
28
32
36
40
44
400
600
800
1000
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
200
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
200
Hr
16
20
24
Hr
16
20
24
Maracaibo, Vzla¿Por qué es mayor la radiación difusa?
Análisis Climático: radiación solarW/m²
<0
100
200
300
400
500
600
700
800
900+
Wk
44
4852
Wk
44
4852
W/m²
<0
100
200
300
400
500
600
700
800
900+
W/m²
800
1000
W/m²
800
1000
Wk
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
4852
4
8
12
0
200
400
600
Wk
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
4852
4
8
12
0
200
400
600
Software: weather tool
Análisis Climático: Temperatura
Efectos:
Clave para el confort y demandas energéticas
Las diferencias de temperatura provocan la transferencia de calor
Análisis Climático: Temperatura
Clave para el confort y demandas
Influencia en Diseño:
Temperatura interior
Control de transferencia de calor mediante aislamiento y control de filtraciones
Software: weather tool
Análisis Climático: Temperatura
Wk
Hr
°C
28
3236
4044
4852
15
20
25
30
35
40
Wk
Hr
°C
28
3236
4044
4852
15
20
25
30
35
40
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
5
10
Hr
4
8
12
16
20
24
4
8
12
16
20
24
0
5
10
Análisis Climático: Temperatura °C
<0
4
8
11
15
19
23
26
30
34+
°C
4
8
11
15
19
23
26
30
34+Hr
20
24
<0
4
Wk
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52
4
8
12
16
Software: weather tool
Análisis Climático: Humedad Relativa
Efectos:
Impacta zonas de confort
El calor latente provoca variaciones de temperatura
Influencia en Diseño:
En regiones secas, la humectación En regiones secas, la humectación reduce la temperatura
NOTA:
Calor sensible: es aquel que recibe un cuerpo o un objeto y hace que aumente su temperatura sin afectar su estado.
Calor latente: es la energía requerida por una sustancia para cambiar de fase
Análisis Climático: Humedad Relativa
En regiones secas, la humectación
%
<0
10
20
30
40
50
60
70
80
90+
Wk
%
32
36
40
444852
60
80
100
En regiones secas, la humectación
Hr
4
8
12
16
20
24
28
32
4812162024 0
20
40
Hr4812162024
Software: weather tool
Análisis Climático: Viento
Efectos:
Puede crear disconfort en el exterior
Incrementa filtraciones
Varía las condiciones de confort
Influencia en Diseño:
Barreras al viento
Diseño para permitir su paso
9am
Wind3pm
Wind
Software: weather tool
Análisis Climático: Albedo
Efectos:
Presenta influencias positivas o negativas en base al clima y estación
Influencia en Diseño:
Se puede variar mediante los Se puede variar mediante los acabados urbanos y la presencia de cuerpos de agua
Pintura verdeLadrillo rojo
Pintura blancaHoja de aluminio
Análisis Climático:
Identificar a Calama, Punta Arenas y Temuco
Software: weather tool
Carta Psicrométrica Climograma de Givoni: Sobre un Diagrama psicrométrico traza una zona de confort higrotérmico para invierno y verano. Luego propone otras zonas donde es posible alcanzar el confort mediante la incorporación y/o aplicación de Estrategias de diseño pasivo.
1. La carta psicrométrica provee una representación gráfica del estado o condición del aire en un momento especifico.
2. Juega un rol importante en un diseño bioclimático del espacio.
EDIFICIOS PARA HABITACIÓN HUMANA EN CLIMAS HÚMEDOS. Evaluación y propuesta de medidas para la mitigación. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Climograma_de_givoni_argentina.png
Climograma de Givoni: Sobre un Diagrama psicrométrico traza una zona de confort higrotérmico para invierno y verano. Luego propone otras zonas donde es posible alcanzar el confort mediante la incorporación y/o aplicación de Estrategias de diseño
La carta psicrométrica provee una representación gráfica del estado o condición del aire en un momento especifico.
Juega un rol importante en un diseño bioclimático del espacio.
EDIFICIOS PARA HABITACIÓN HUMANA EN CLIMAS HÚMEDOS. Evaluación y propuesta de medidas para la mitigación. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Climograma_de_givoni_argentina.png
Carta Psicrométrica
Carta psicrométrica
Carta psicrométrica
Carta psicrométrica: ejemplo
• Clima de Temuco
Psychrometric ChartLocation: Temuco, ChileData Points: 1st January to 31st December
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa© W eather T oo l
DBT(°C) -5 0 5 10 15 20
Comfort
Carta psicrométrica: ejemplo
AH
25
30
20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
Comfort
Carta psicrométrica: ejemplo
• Clima de Santiago
Psychrometric ChartLocation: SANTIAGO, CHLData Points: 1st January to 31st December
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa© W eather T ool
DBT(°C) -5 0 5 10 15
Carta psicrométrica: ejemplo
AH
20
25
30
20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
Comfort
Carta psicrométrica: ejemplo
• Clima de Aeropuerto Maiquetia (Vzla)
Psychrometric ChartLocation: CARACAS, VENData Points: 1st January to 31st December
Weekday Times: 00:00-24:00 Hrs
Weekend Times: 00:00-24:00 Hrs
Barometric Pressure: 101.36 kPa© W eather T ool
DBT(°C) -5 0 5 10 15
Carta psicrométrica: ejemplo
Clima de Aeropuerto Maiquetia (Vzla)
AH
20
25
30
20 25 30 35 40 45 50
5
10
15
20
Comfort
Carta psicrométrica: estrategias pasivas
Mediante la carta psicrométrica se pueden plantear posibles estrategias pasivas:
Aprovechar la irradiación solar en invierno
Aplicación de técnicas activas de captación solar (colectores)
Protegerse de las temperaturas del exterior (invierno / verano)
Analizar espesores óptimos de aislante en envolvente
Proteger de radiación solar en verano
Protecciones solares bien dimensionadas
Aprovechar la ventilación y Ventilación cruzadahumectación en verano
Carta psicrométrica: estrategias pasivas
Aplicación de técnicas activas de captación solar (colectores)
Analizar espesores óptimos de
Software: Weather Tool
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec-10
0
10
20
30
40
°CMONTHLY DIURNAL AVERAGES - San Francisco, California - USA
Weekly SummaryMaximum Tempera ture (°C)
Location: Temuco, Chile (-38.8°, -72.6°)© W eather T oo l
Hr
2024
Hr
2024
0.0k
0.2k
0.4k
0.6k
0.8k
1.0k
W/m²
Weekly SummaryMaximum Tempera ture (°C)
Location: Temuco, Chile (-38.8°, -72.6°)
°C
<0
5
10
15
20
25
30
35
40
45+
Wk
4
8
1216
2024
2832
3640444852
48
1216
0
10
20
30
Wk
4
8
1216
2024
2832
3640444852
48
1216
0
10
20
30