Desarrollando un Método de Simulación Encadenada para Cuantificar la Energía de Enfriamiento en Edificios Afectados por el Microclima de los Árboles de la Avenida
Autores: Flowers, Bryon; Huang, Kuo-Tsang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desarrollando un Método de Simulación Encadenada para Cuantificar la Energía de Enfriamiento en Edificios Afectados por el Microclima de los Árboles de la Avenida
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Metodología
Modelado del clima urbano
Factores de microclima
árboles de calle
Consumo de energía de enfriamiento
Coeficientes de transferencia de calor por convección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta una metodología destinada a cerrar la brecha entre la simulación de energía en edificios y la modelización del clima urbano. Se desarrolló un método de acoplamiento a través del Banco de Pruebas Virtual de Control de Edificios (BCVTB) y se aplicó a un estudio de caso en la ciudad de Taipéi, Taiwán, para abordar los factores de microclima de los árboles en las calles, cruciales para el consumo de energía de enfriamiento. El uso del Generador de Clima Urbano para la modificación de archivos meteorológicos reveló una disparidad promedio de temperatura del aire de 0.63 grados Celsius. El método de acoplamiento enfatizó la importancia de la velocidad del viento precisa y los coeficientes de transferencia de calor convectivo (CHTC) en las superficies de los edificios para determinar la energía de enfriamiento. Los resultados indicaron que los valores elevados de CHTC amplifican el intercambio de calor, siendo las velocidades del viento más altas un factor crucial en la disipación del calor. Se encontró que la presencia de árboles en las calles reduce significativamente la penetración del flujo de calor, lo que lleva a una reducción de las temperaturas de las superficies de los edificios de hasta un 9.5% durante los meses calurosos. La energía de enfriamiento se redujo en un 16.7% en las simulaciones de BCVTB que incluían árboles en comparación con aquellas sin árboles. Las simulaciones que solo usaron EnergyPlus subestimaron las necesidades de energía de enfriamiento en aproximadamente un 9.3% durante los meses de verano. Esta investigación ofrece valiosas perspectivas sobre las complejas interacciones entre los edificios y sus entornos. Los resultados destacan la importancia de los árboles y la sombra en la mitigación del efecto de isla de calor y en la mejora de la planificación urbana eficiente en términos energéticos.
Descripción
Este documento presenta una metodología destinada a cerrar la brecha entre la simulación de energía en edificios y la modelización del clima urbano. Se desarrolló un método de acoplamiento a través del Banco de Pruebas Virtual de Control de Edificios (BCVTB) y se aplicó a un estudio de caso en la ciudad de Taipéi, Taiwán, para abordar los factores de microclima de los árboles en las calles, cruciales para el consumo de energía de enfriamiento. El uso del Generador de Clima Urbano para la modificación de archivos meteorológicos reveló una disparidad promedio de temperatura del aire de 0.63 grados Celsius. El método de acoplamiento enfatizó la importancia de la velocidad del viento precisa y los coeficientes de transferencia de calor convectivo (CHTC) en las superficies de los edificios para determinar la energía de enfriamiento. Los resultados indicaron que los valores elevados de CHTC amplifican el intercambio de calor, siendo las velocidades del viento más altas un factor crucial en la disipación del calor. Se encontró que la presencia de árboles en las calles reduce significativamente la penetración del flujo de calor, lo que lleva a una reducción de las temperaturas de las superficies de los edificios de hasta un 9.5% durante los meses calurosos. La energía de enfriamiento se redujo en un 16.7% en las simulaciones de BCVTB que incluían árboles en comparación con aquellas sin árboles. Las simulaciones que solo usaron EnergyPlus subestimaron las necesidades de energía de enfriamiento en aproximadamente un 9.3% durante los meses de verano. Esta investigación ofrece valiosas perspectivas sobre las complejas interacciones entre los edificios y sus entornos. Los resultados destacan la importancia de los árboles y la sombra en la mitigación del efecto de isla de calor y en la mejora de la planificación urbana eficiente en términos energéticos.