Impacto de las variaciones microclimáticas urbanas en las cargas térmicas de edificaciones residenciales en el clima de la ciudad de Montevideo – Uruguay
El aumento de la población en las áreas urbanas en conjunto con la densificación, han generado transformaciones morfológicas como la verticalización de la ciudad. Estos cambios han demostrado tener impacto sobre el comportamiento energético de las edificaciones, dependiendo del clima, ya sea por el...
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| Опубликовано: |
2023
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| description | El aumento de la población en las áreas urbanas en conjunto con la densificación, han generado transformaciones morfológicas como la verticalización de la ciudad. Estos cambios han demostrado tener impacto sobre el comportamiento energético de las edificaciones, dependiendo del clima, ya sea por el Efecto Isla de Calor Urbana, la disminución de acceso de radiación solar o variación de los flujos del viento en el cañón urbano causados por los cambios morfológicos. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo realizar un primer abordaje para analizar el impacto de las variaciones microclimáticas producidas por la verticalización en la ciudad de Montevideo (UY), sobre las cargas térmicas de edificaciones residenciales. Mediante Rhinoceros, Grasshpper y el conjunto de herramientas de Ladybug. Fue utilizado el Energyplus para la simulación energética de edificios, integrando los resultados microclimáticos de temperatura del aire, humedad relativa y velocidad del viento simulados con el ENVI-met v5.0.2, para evaluar el impacto del microclima en las cargas térmicas de refrigeración y calefacción del edificio. Fueron estudiados dos escenarios morfológicos teóricos, variando la altura máxima de las edificaciones que componen el cañón urbano de 6 metros a 31 metros, y rotando el eje del cañón Norte-Sur y Este-Oeste. De acuerdo con los resultados microclimáticos, la temperatura del aire no mostró variaciones significativas respecto a los cambios morfológicos. La velocidad del viento mostro variaciones de hasta 0.5m/s al modificar la altura de las edificaciones. Se identifica diminución de hasta 44% de la radiación solar directa que ingresa al cañón urbano variando la altura de los edificios. En cañones con relación A/L = 1.29, se observó una reducción de 6.5 kWh/m2 /a (-7%) en las cargas térmicas totales, con un aumento de 21.7 kWh/m2 /a (+53%) de calefacción y una reducción de 28.2kWh/m2 /a (-47%) de refrigeración. Al considerar las condiciones microclimáticas del entorno urbano en la simulación energética se observó un aumento del 0.03 kWh/m2 (+3%) en las cargas térmicas de refrigeración. Por lo tanto, se puede destacar que pensar el diseño urbano en función del desempeño energético de las edificaciones podría ser una estrategia en la búsqueda de un desarrollo urbano sostenible. |
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| spelling | Impacto de las variaciones microclimáticas urbanas en las cargas térmicas de edificaciones residenciales en el clima de la ciudad de Montevideo – UruguayCeriani Guerra, PascualEDIFICIOS - CONDICIONES MICROCLIMATICAS EXTERIORESTRANSFORMACION URBANADENSIFICACION URBANAEl aumento de la población en las áreas urbanas en conjunto con la densificación, han generado transformaciones morfológicas como la verticalización de la ciudad. Estos cambios han demostrado tener impacto sobre el comportamiento energético de las edificaciones, dependiendo del clima, ya sea por el Efecto Isla de Calor Urbana, la disminución de acceso de radiación solar o variación de los flujos del viento en el cañón urbano causados por los cambios morfológicos. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo realizar un primer abordaje para analizar el impacto de las variaciones microclimáticas producidas por la verticalización en la ciudad de Montevideo (UY), sobre las cargas térmicas de edificaciones residenciales. Mediante Rhinoceros, Grasshpper y el conjunto de herramientas de Ladybug. Fue utilizado el Energyplus para la simulación energética de edificios, integrando los resultados microclimáticos de temperatura del aire, humedad relativa y velocidad del viento simulados con el ENVI-met v5.0.2, para evaluar el impacto del microclima en las cargas térmicas de refrigeración y calefacción del edificio. Fueron estudiados dos escenarios morfológicos teóricos, variando la altura máxima de las edificaciones que componen el cañón urbano de 6 metros a 31 metros, y rotando el eje del cañón Norte-Sur y Este-Oeste. De acuerdo con los resultados microclimáticos, la temperatura del aire no mostró variaciones significativas respecto a los cambios morfológicos. La velocidad del viento mostro variaciones de hasta 0.5m/s al modificar la altura de las edificaciones. Se identifica diminución de hasta 44% de la radiación solar directa que ingresa al cañón urbano variando la altura de los edificios. En cañones con relación A/L = 1.29, se observó una reducción de 6.5 kWh/m2 /a (-7%) en las cargas térmicas totales, con un aumento de 21.7 kWh/m2 /a (+53%) de calefacción y una reducción de 28.2kWh/m2 /a (-47%) de refrigeración. Al considerar las condiciones microclimáticas del entorno urbano en la simulación energética se observó un aumento del 0.03 kWh/m2 (+3%) en las cargas térmicas de refrigeración. Por lo tanto, se puede destacar que pensar el diseño urbano en función del desempeño energético de las edificaciones podría ser una estrategia en la búsqueda de un desarrollo urbano sostenible.INTRODUCCIÓN: Objetivos -- Estructura del trabajo -- REVISIÓN DE LITERATURA: Forma urbana -- Climatología urbana: Escalas del clima urbano -- Balance energético urbano -- Microclima urbano -- Modelo ENVI-met -- DESEMPEÑO ENERGÉTICO DE EDIFICIOS EN ENTORNOS URBANOS: Demanda energética de edificaciones -- Simulación energética integrada -- EL CONTEXTO DE URUGUAY: El clima -- Contexto histórico - urbano de la ciudad de Montevideo -- Comentarios finales de la sección -- METODOLOGÍA: Preprocesamiento -- Construcción -- Simulación -- Tratamiento y análisis: Variaciones microclimáticas y forma urbana -- Impacto del entorno en las cargas térmicas -- RESULTADOS: Variaciones microclimáticas en el cañón urbano -- Variacón cargas térmicas: Influencia del entorno urbano -- Influencia de la orientación del cañón urbano -- Influencia del entorno urbano bajo -- Cargas térmicas a partir de la simulación integrada -- CONCLUSIONES: Limitaciones -- Sugerencias de trabajos futuros -- ReferenciasUFSC. Programa de Pós-GraduaçãoCeriani Guerra Pascual, Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo2025-04-07T13:05:36Z2025-04-07T13:05:36Z2023Tesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion135 p.application/pdfCeriani Guerra, P. Impacto de las variaciones microclimáticas urbanas en las cargas térmicas de edificaciones residenciales en el clima de la ciudad de Montevideo – Uruguay [en línea] Tesis de maestría. Florianopolis: UFSC. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, 2023https://hdl.handle.net/20.500.12008/49618reponame:COLIBRIinstname:Universidad de la Repúblicainstacron:Universidad de la RepúblicaenesengspaMONTEVIDEO, URUGUAYLas obras depositadas en el Repositorio se rigen por la Ordenanza de los Derechos de la Propiedad Intelectual de la Universidad de la República.(Res. Nº 91 de C.D.C. de 8/III/1994 – D.O. 7/IV/1994) y por la Ordenanza del Repositorio Abierto de la Universidad de la República (Res. Nº 16 de C.D.C. de 07/10/2014)info:eu-repo/semantics/openAccessLicencia Creative Commons Atribución - No Comercial - Sin Derivadas (CC - By-NC-ND 4.0)oai:colibri.udelar.edu.uy:20.500.12008/496182026-04-14T10:25:24Z |
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