Análisis del Clima - Lima, Perú

Para conocer el clima del lugar donde se proyectara la edificación, emplearemos dos programas que funcionan con un archivo climático o data climática, de la ciudad. Estos archivos climáticos se pueden descargar de la pagina web de Energy Plus, en la sección de Weather, emplearemos los archivos con terminacion, epw, los cuales pueden leer los programas que utilizaremos, que son Climate Consultant y las aplicaciones web de Andrew Marsh.

1. Descargar el archivo climático epw de Energy Plus, seccion Weather
2. Abren Climate Consultant, va a pedir el archivo de la data climática, lo abren y el programa empezara su análisis para generar las gráficas.
3. Abren el WebApp Psycrometric Chart de Andrew Marsh, y aqui pueden arrastrar el archivo de la data climatica sobre el WebApp y cualquiera de las otras que les interese ver.

El análisis climático consiste en la interpretación de los factores climáticos como, temperatura, humedad relativa, precipitación, radiación solar, nubosidad, rosas de vientos, entre otros. Interpretar, es esencial para tener el conocimiento global del clima. Sin embargo, este análisis climático se podría denominar Macro-clima, ¿Por que? Porque, hay que considerar elementos geográficos que pueden originar un micro-clima, como un lago, playa, montaña, masa vegetal, entre otros.

Ejemplo, clima de la ciudad de Lima, Perú, latitud S12°2'35.45

Rango de temperaturas

Rango de Temperatura. En este gráfico se aprecian las temperaturas máximas, mínimas y medias mensuales a lo largo de todo el año. La franja gris es la zona de confort térmico que oscila entre 21ºC y 24ºC. Los meses mas fríos notoriamente van de Julio a Octubre con temperaturas de 11ºC a 21ºC mientras que el resto de los meses se podría decir que sus temperaturas cierto porcentaje esta en el rango de confort térmico. Pero qué sucede con el resto de los factores climáticos.

Promedio diurno mensual

Promedio Diurno Mensual. Indica la zona de confort térmico con respecto a la radiación solar y las temperaturas y da una idea de como fluctúa la radiación solar durante los meses mas fríos y calurosos del año, queda por parte de nosotros obtener los indicadores para usarlos en la propuesta de los sistemas pasivos a proponer.

Dry bulb, es la temperatura seca y la que normalmente consideramos en los análisis. Wet bulb, es la temperatura húmeda, es decir, el termómetro esta envuelto en una capa húmeda. Cuento mas seco es el aire, mas rápido se evapora el agua de la capa húmeda lo que reduce la temperatura de medición del termómetro. Radiation global horizontal, es la radiación global horizontal indica la suma de la radiación difusa y la directa sobre un plano horizontal. Radiation direct normal, es la radiación directa normal y es esa parte de la radiación extraterrestre que atraviesa la atmósfera y llega directamente a la tierra sin haber sufrido un cambio de dirección. Radiation Difuse, es la radiación difusa y es el resto de la radiación que no llega directamente y que es absorbida o reflejada por partículas en suspensión, gases, agua, nubes, entre otros, pero finalmente una fracción de ella llegara a la tierra.

En conclusión, en Lima durante los meses mas frios (de junio a noviembre), hay buena radiación solar difusa porque entra en la zona de confort, mas no hay radiación solar directa, si no hasta diciembre, habría que evaluar los diferentes agentes externos que puedan disminuir la radiación global, como sombre amiento de los demás edificios o vegetación de hoja caduca, y otros elementos geográficos que puedan aumentar la nubosidad y disminuyendo aun mas la radiación difusa, por lo tanto hay que considerar el confort lumínico en el diseño arquitectónico principalmente durante los meses fríos.

La radiación solar horizontal global, es un buen indicador a la hora de proponer paneles foto-voltaicos o calentadores de agua solar. Si la constante solar es 1360 W/m2 aproximadamente y 1000 W/m2 es la irradiancia solar ideal, hay probabilidad de tener buena HSP (hora solar pico). Les dejo algunas webs que podrian ser de utilidad si quieren profundizar mas sobre el tema.

https://www.paneles-solares.org/cuantos-necesito-para-una-casa/ https://energeticafutura.com/blog/cuanta-energia-se-puede-extraer-de-la-radiacion-solar/

Horas de iluminación

Horas de iluminación. Para el clima limeño caracterizado por ser templado y nublado, es importante leer esta gráfica. Muestra lux y cantidad de horas de luz mensualmente. Ilumination direct normal, es la iluminacion directa normal e Ilumination global horizontal es la iluminación horizontal global, para efectos de confort lumínico se considera la iluminación global ya que la iluminación directa causa deslumbramiento a no ser que la intención sea captarla y transmitirla por sistemas de conductos de luz. El verano correspondiente a un día soleado equivale a 100.000 lux y un cielo nublado equivale a 5.000 lux, lo ideal son 60.000 lux. En Lima el mes de junio cuenta con 50.000 lux de iluminación natural en el exterior, lo que no va tan mal.

Rango de cielo cubierto

Rango de cielo cubierto. Esta gráfica indica que el cielo de Lima es 80% cubierto o nublado durante todo el año. Los meses con notable cielo cubierto van de junio a noviembre de 85% a 95% de nubosidad, considerando la lectura de la media mensual. Ya que los porcentajes máximos y mínimos indican que tan poco o mas nublado pueden ser los meses.

Temperatura (bulbo seco) y humedad relativa

Temperatura (bulbo seco) y humedad relativa. Esta gráfica indica el comportamiento mensual de estos factores climáticos. La humedad oscila entre 90% y 60%, la variación es similar durante casi todos los meses, la disminución de la humedad relativa es horaria, el descenso va entre las 8.00 y 16.00 hr. lo cual puede deberse al aumento de la temperatura. Los momentos mas fríos del año empiezan en junio y culminan en noviembre, si aprecian la curva de humedad durante estos meses notaran como la humedad mínima llega al 70% y la máxima al 90%.

Temperatura anual

Humedad relativa anual

En los gráficos de temperatura y humedad anual, la leyenda maneja rangos de % y ºC por color. A simple vista se observa como agosto y setiembre son meses cuyas humedades relativas sobrepasa el 80% y enero destaca por presentar un rango de HR de 60% a 80%.

La humedad es fundamental pero difícil de controlar. En condiciones de verano, lo más adecuado sería reducir la humedad ambiental para favorecer la evaporación de nuestro sudor ya que es el mecanismo más importante que tiene el organismo para disipar calor en verano. Dar humedad al ambiente es fácil pero reducirlas en métodos mecánicos es complicado. Dado que va a resultar muy difícil reducir la humedad, al menos es necesario evitar que en ambientes húmedos exceda de ciertos límites. Sobrepasar el 30% y 80% de humedad relativa supone incrementar la sensación de calor en 4 °C. En el interior de un espacio cerrado se produce un efecto similar al del sobrecalentamiento que podríamos llamar sobre humidificación, es decir, más cantidad de humedad dentro debido a las personas y sus actividades que en el exterior. La ventilación produciría el mismo efecto es decir eliminar el aire interior sobre humedecido y su sustitución por ahí el exterior algo menos húmedo.

Hoy en día existe una preocupación en el diseño de las viviendas en Lima, ya que sus usuarios presentan una sensación de frío superior con respecto a la temperatura real de invierno y también enfermedades respiratorias. Del mismo modo los diseños de los edificios residenciales no contemplan análisis de confort térmico, las temperaturas internas no son lo suficientemente calientes en invierno, los muros son muy fríos al tacto desde el interior de los muros exteriores y suelen humedecerse.

Rango de velocidad de viento

Rosa de vientos anual

Rango de velocidad de vientos. Esta gráfica ofrece información de la velocidad de los vientos exteriores dada en m/s. También hay que considerar que la velocidad y orientación de los vientos puedes ser modificada por elementos geográficos como montañas y costas, las costas por lo general traen sus propios vientos, los vientos de litoral.

Rosa de vientos. Es la mejor forma de leer los vientos, indica velocidad m/s, procedencia (Norte, Sur, Este y Oeste) y frecuencia %, la frecuencia quiere decir que tan constante es ese tipo de vientos. Lo interesante de analizar la rosa de vientos mensualmente, es relacionar los vientos durante los meses mas calientes del año y así determinar la posibilidad de refrescar los ambientes con sistemas de ventilación natural, forzada o inducida.