Sol & Viento
Radiación Solar en Áreas Urbanas: Revelando Patrones Complejos y Abordando el Efecto de Isla de Calor Urbano
El efecto de isla de calor urbano, en el cual un área urbana es notablemente más cálida que las áreas no urbanas circundantes, es probable que aumente en las próximas décadas. Comprender la modificación y absorción de la radiación solar y la radiación de onda larga dentro del complejo entorno urbano es uno de los factores clave para el diseño adaptado al clima. ENVI-met ofrece herramientas sofisticadas para evaluar todo tipo de flujos radiativos con respecto a edificios, vegetación y materiales de superficie.
Análisis del Sol.
Equilibrar la radiación solar es clave para diseñar edificios sensibles al sol. Es importante lograr el balance, evitando la exposición excesiva o insuficiente. Las fachadas y los techos son de suma importancia al ser las áreas principalmente expuestas al sol. Estas superficies pueden llegar a ser la base de importantes funciones relacionadas con el uso de energía en el edificio, pueden ser por ejemplo una fuente de energía para las necesidades de enfriamiento. ENVI-met ofrece módulos eficientes de análisis solar, lo que permite evaluaciones rápidas y exhaustivas de la radiación solar en todas las fachadas del edificio, incorporando así otros factores como la vegetación.
Solargramas.
ENVI-met ofrece un análisis microclimático completo que abarca desde evaluaciones de corto plazo de unos pocos días hasta evaluaciones anuales de largo plazo. Esto también incluye parámetros climáticos vitales como el acceso solar, lo cual permite una estimación precisa de la entrada de energía en las fachadas de los edificios y la cuantificación de las condiciones de crecimiento de vegetación durante todo el año. Obtenga información detallada sobre la dinámica energética y el desarrollo óptimo de la vegetación durante todo el año con la capacidad de análisis avanzado de ENVI-met.
Modelado de alta resolución.
Las fachadas altamente reflectantes construidas con metal o vidrio pueden tener un impacto sustancial en el microclima local al alterar la reflexión de la radiación solar. La presencia de materiales como el aluminio puede resultar en un aumento significativo de 300 W/m² o más en el área circundante en comparación con las estructuras de hormigón estándar. El software ENVI-met incorpora el método de Esfera de Vista Indexada (IVS), lo que permite modelar con precisión los flujos de radiación con múltiples reflexiones y estimar con precisión la radiación térmica, proporcionando un análisis de alta resolución.
Explorando el Modelado y Análisis de la Radiación Solar: Estudio de Caso de Modelado de Alta Resolución
Modelado en alta resolución de la radiación solar dentro de entornos complejos
En las zonas urbanas, las fachadas y los techos de los edificios representan la mayor proporción de superficies expuestas al sol. La energía disponible en la envoltura exterior del edificio proporciona una base para determinar sus procesos relacionados con la energía, desde la potencial captación de energía solar hasta su demanda de enfriamiento.
El módulo Solar Access de ENVI-met facilita un análisis profundo, completo y rápido de la radiación solar de todas las fachadas de un edificio tomando en cuenta el medio ambiente y la vegetación.
Solar Access también facilita el análisis a largo plazo de importantes parámetros climáticos como la duración de la radiación solar directa. También ofrece herramientas sofisticadas de análisis tridimensional para calcular y rastrear la distribución de radiación solar de onda corta directa, difusa y reflejada en el entorno exterior, con una alta resolución temporal y espacial.
Mitigar el riesgo de viento y crear condiciones exteriores cómodas con la simulación de viento de alta resolución de ENVI-met
Los patrones de viento en áreas urbanas son consecuencia tanto de las condiciones climáticas como de la planificación local. Ante el aumento de fuertes vientos debido al cambio climático, un diseño urbano resistente al viento es necesario para garantizar seguridad y confort a los residentes y la infraestructura urbana.
Campo de viento.
La clave para analizar el microclima urbano y la calidad del aire es la simulación del campo de viento tridimensional. Este vector de viento gobierna el transporte de energía, la dispersión de contaminantes y la comodidad y el riesgo asociados al viento para humanos y vegetación. El software ENVI-met integra un completo sistema tridimensional de dinámica de fluidos computacional (CFD), que se adapta constantemente a las condiciones térmicas cambiantes. Apoyado por un modelo avanzado de turbulencia, sirve como base para simulaciones precisas de microclima y calidad del aire.
Espacios semicerrados.
Los espacios semicerrados, como atrios, estaciones de tren y estadios, crean microclimas únicos influenciados tanto por factores meteorológicos como por el diseño circundante. El viento y el sol desempeñan roles fundamentales en establecer una conexión directa entre estos espacios y el entorno externo, dando forma fundamental a sus características distintivas. Comprender la interacción de la dinámica del viento y el sol es crucial para comprender y optimizar el microclima dentro de los espacios semicerrados.
Fuerzas de viento.
Cuando el viento interactúa con obstáculos sólidos como edificios, muros o vegetación, las fuerzas de movimiento se transfieren hacia el obstáculo y provocan reacciones mecánicas en él. En entornos urbanos, tanto la dirección como la velocidad del viento pueden variar significativamente debido a los efectos de chorro y las formaciones de vórtices. Por lo tanto, para garantizar edificios seguros y evitar daños por viento en la infraestructura y vegetación urbana, es importante realizar un análisis detallado de las condiciones locales del flujo bajo diferentes direcciones del viento.
Descubriendo las Complejidades de la Dinámica del Flujo de Viento: Estudio de Caso de Modelado de Alta Resolución
Simulación en alta resolución del flujo del viento
Debido a la estructura tridimensional y disposición de edificios dentro de una ciudad es posible experimentar áreas con rápida velocidad de viento y ráfagas turbulentas.
La situación opuesta se puede encontrar en las inmediaciones de estas áreas. Estas zonas, con velocidad de viento muy lenta y masas de aire estancadas, pueden aumentar el efecto del estrés por calor, la acumulación de contaminantes y promover el desarrollo de plagas en la vegetación.
El patrón de viento en el lienzo del edificio es un parámetro importante para todos los procesos de intercambio energético y para el cálculo de cargas de viento. El modelo de flujo tridimensional de ENVI-met le permite realizar una simulación detallada de los patrones de flujo en la fachada del edificio, incluyendo el impacto del enverdecimiento de la fachada.
