Decodificando la naturaleza urbana

Análisis solar

  • Horas de sol y sombra
  • Análisis de reflexión
  • Efecto de la sombra
  • Ganancia de energía solar

El monto adecuado de luz solar es el factor principal para un ambiente urbano habitable. Tanto la falta de luz solar así como la entrada solar ilimitada pueden crear condiciones incómodas. ENVI-met ofrece una amplia gama de módulos de análisis del acceso solar como indicadores independientes y como parte del proceso de simulación del microclima integrada. Estas herramientas tienen la capacidad de realizar un análisis durante todo el año en puntos seleccionados, con simulación tridimensional de sol y sombra que incorporan el cálculo complejo de reflejos múltiples dentro del entorno del modelo. La alta resolución del modelo proporciona condiciones de demarcaciones dinámicas para el análisis de construcción de edificios.

Dispersión de contaminantes del aire

  • Emisión y transporte de partículas y gases
  • Reacciones químicas entre NOx, Ozono y (B) VOC
  • Incluyendo depósitos en plantas y superficies
  • Herramientas integradas para calcular perfiles de emisiones de tráfico

La contaminación del aire es uno de los mayores problemas de salud en el entorno urbano. Con el fin de analizar la exposición de personas y ubicaciones a los diversos tipos de contaminantes del aire, ENVI-met integra el modelo de contaminación y dispersión del aire en la simulación holística del microclima para evaluar partículas de diferentes tamaños y gases reactivos y no reactivos.

Para analizar el efecto de diferentes estrategias de aire limpio, se integran los procesos de deposición que tienen lugar en las superficies de la planta y el material en el cálculo de la dispersión. El software facilita la creación de perfiles de emisión de tráfico definidos por el usuario basada en factores de emisión estándar para vehículos.

Física de edificios

  • Temperaturas de fachadas
  • Procesos de intercambio con fachadas plantadas
  • Interacción del microclima exterior con el microclima interior
  • Equilibrio de agua y energía de muros verdes

El microclima urbano y los procesos de intercambio de energía a nivel del edificio constituyen un sistema integrado que interactúa constantemente entre sí. Para diseñar y planificar edificios sostenibles, es obligatorio cuantificar y comprender el impacto del medio ambiente en la física del edificio y el consumo de energía. ENVI-met proporciona un modelado de alta resolución de la transferencia de calor y humedad en la fachada del edificio y un cálculo de pronóstico de la pared y la temperatura interior. Además, ENVI-met puede generar datos meteorológicos «urbanizados» para ser utilizados en la construcción de software de simulación de energía.

Tecnología azul y verde

  • Beneficios de fachadas y tejados verdes
  • Impacto de zonas verdes y cuerpos de agua
  • Simulación de muros verdes
  • Enfriador del aire mediante pulverización de agua

La vegetación y la utilización del agua son algunos de los componentes claves para optimizar el confort térmico urbano.

ENVI-met proporciona un modelo de vegetación sofisticado que simula la evapotranspiración, la absorción de CO2 y la temperatura de la hoja en función de la tasa fotosintética de la planta. Las paredes verdes y los sistemas de techo se pueden simular para incluir los efectos de diferentes medios de cultivo y métodos de montaje para las plantas. El agua se puede usar de varias maneras, desde un simple estanque hasta una fuente de agua nebulizada. ENVI-met incluye un modelo separado de dispersión y evaporación de gotas de agua que puede simular el efecto de enfriamiento de la pulverización de agua fina sobre la temperatura del aire.

Corrientes de viento

  • Modelos de viento en entornos complejos
  • Velocidad del viento alrededor de edificios y árboles
  • Confort del viento

Además de la luz solar, el viento es otro elemento básico que contribuye a la sensación del clima local. Muy poca ventilación o demasiado viento pueden generar condiciones exteriores desagradables o incluso dañinas. El cálculo del viento tridimensional y la turbulencia en condiciones complejas es un módulo integrado del software ENVI-met. Puede estimar las condiciones del viento en cualquier punto del espacio modelo o en las fachadas de los edificios, teniendo en cuenta continuamente los efectos de las condiciones térmicas, la vegetación o los patrones climáticos en el campo de flujo.

Confort térmico del exterior

  • Temperatura del aire
  • Temperatura radiante de superficies circundantes
  • Movimiento de aire cerca del cuerpo
  • Humedad relativa

Aunque el microclima urbano es la suma de parámetros independientes como la velocidad del viento, la temperatura radiante o la temperatura del aire, estos factores meteorológicos se unen en el cuerpo humano como una sensación individual de las condiciones climáticas locales. ENVI-met ofrece un análisis de alta resolución de los flujos de calor y energía provenientes del medio ambiente para cualquier posición dentro del modelo. Utilizando modelos biometeorológicos sofisticados como la Temperatura Fisiológica Equivalente (PET) o el Índice Universal de Clima Térmico (UTCI), la sensación térmica general de una persona en el entorno virtual se puede calcular para cualquier escenario dado.

Tree Pass

  • Análisis de cultivo de plantas y sus condiciones
  • Simulación de viento, su presión y daños a arboles
  • Simulación del uso del agua

Una arquitectura del paisaje sostenible y resistente no solo significa encontrar los mejores lugares para plantar árboles, sino también identificar especies adecuadas y establecer estrategias de mantenimiento para mejorar la supervivencia de los árboles en un entorno urbano.

El modelo “Tree Pass” podrá analizar árboles individualmente por medio de la geometría de la corona del árbol con la resolución de una sola rama utilizando la idea de L-Systems. El impacto de las condiciones locales de crecimiento, como el acceso a la luz, se considerará en el análisis, así como las diferentes estrategias de mantenimiento. El riesgo de desarraigo o daño mecánico será visible hasta la rama individual para un número ilimitado de árboles dentro de un barrio de la ciudad.

El Tree Pass de ENVI-met consistirá en una serie de módulos de análisis. El primero de los cuales estará publicado en el verano 2021.

 

 

Lo que otros dicen sobre ENVI-met

“El Werner Sobek Holding ha trabajado con el software de ENVI-met desde 2007. Lo usamos para  una variedad de proyectos en Alemania y  en el exterior, especialmente para proyectos con condiciones del clima difíciles. ENVI-met toma en cuenta la interacción de viento, espacios verdes, radiación solar, edificios y muchos factores más – lo que nos permite diseñar proyectos urbanos de manera sustentable y compatibles con el clima.

Las capacidades de visualización  (…) de ENVI-met permite proveer nuestros clientes visuales complejas y comprensibles – un herramienta muy importante  ya que de otro modo el aspecto de sustentabilidad es difícil de entender para el público en general.»

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. H. Dr. h.c. Werner Sobek
Werner Sobek Holding, Stuttgart, Germany

“Nuestro grupo de la Universidad de Sao Paulo – USP ha estado utilizando el modelo ENVI-met durante más de 10 años estudiando los efectos del verde en entornos densamente construidos. El modelo fue elegido debido a su enfoque avanzado sobre las interacciones suelo-planta-atmósfera, contribuyendo al análisis del confort térmico en las ciudades. ENVI-met es uno de los pocos modelos que busca describir los principales procesos climáticos que actúan en el entorno urbano y ha sido un desafío mantenerse al día con las nuevas características de la última versión. Actualmente, MONDE ha ayudado mucho a modelar los escenarios de simulación para São Paulo, generando formas más rápidas de crear escenarios complejos, incluida la topografía ”.

Prof. Dr. Denise Helena Silva Duarte
Profesor Titular de la Facultad de Arquitectura y Urbanismo
University of Sao Paulo, Brazil

“ENVI-met es una herramienta de diseño que hemos evaluado. Brinda información científica útil a los planificadores urbanos y diseñadores arquitectónicos para entornos tridimensionales, de alta densidad y complejos, como Hong Kong. Es muy fácil de aprender y usar, por lo que es una buena herramienta para la educación y la investigación «.

Professor Edward NG, Yau Ling Sun
Profesor de Arquitectura, Universidad China de Hong Kong
Arquitecto, consultor ambiental, Honkong.

“Me encontré con ENVI cuando buscaba establecer métricas para la toma de decisiones durante la fase de diseño del paisaje para un desarrollador de hospitalidad global en 2016, me sorprendió el alcance del software y el servicio, el soporte y el conocimiento de su equipo. Recomiendo profundamente a ENVI-met, a quien le gustaría participar en métricas ambientales serias .”

Alex Camprubi
Director de Diseño, Instituto de Diseño PuBang
Guangzhou, China

“Con dos tercios de la población mundial viviendo en ciudades para 2050, será aún más importante en el futuro reducir los contaminantes del aire. Estamos trabajando con ENVI-met para generar un análisis detallado y una evaluación de áreas urbanas complejas en preparación para el uso de nuestra biotecnología. Con millones de metros cúbicos de aire contaminado, es necesario encontrar los mejores lugares para implementar nuestros filtros de musgo para lograr el mayor impacto para las personas de la comunidad circundante .»

Peter Sänger
CEO, Green City Solutions GmbH
Berlin, Alemania

“Al usar ENVI-met, fue posible hacer estimaciones sobre los efectos del calentamiento de la temperatura media global de, por ejemplo, 2 ° C por encima del valor preindustrial concretamente en una ubicación específica, p. podría tener el mercado de una ciudad. Utilizando el software, fue posible generar declaraciones fundamentalmente importantes para los tomadores de decisiones y examinar posibles estrategias de adaptación .»

Prof.-Dr. Bernhard Lenz
Profesor Titular Universidad Karlsruhe – Universidad de Ciencias Aplicadas
Facultad de Arquitectura y Construcción de Edificios.
Karlsruhe, Alemania.

“La herramienta World Urban Data Base and Access Portal, WUDAPT, es un proyecto internacional basado en la comunidad. La colaboración activa con ENVI-met ampliará la herramienta actual WUDAPT2ENVI-met del Nivel 0 al próximo Nivel 1 y 2. La combinación de la herramienta sintética digital de WUDAPT con ENVI-met ofrece un gran potencial para simular el microclima urbano con gran detalle para estrategias avanzadas de mitigación de islas de calor urbano y otros estudios .»

Dr. Jason Ching

Colaborador principal de investigación en el Instituto para el Medio Ambiente, Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, EE. UU.