Comportamiento energético de mosaicos urbanos representativos (La Plata-Buenos Aires-Argentina): influencia de las variaciones térmicas intraurbanas

Abstract

La carga térmica para climatización de edificios (Q) estima la demanda de energía en función de un coeficiente global de pérdidas (G) y de los grados día (GD) de refrigeración o calefacción. En general los GD se calculan con las temperaturas medias publicadas por organismos oficiales. Sin embargo, se ha demostrado que la ciudad afecta al clima urbano generando variaciones térmicas debido a sus condiciones morfológicas y materiales. Este trabajo analiza las condiciones térmicas externas en distintas zonas representativas (mosaicos urbanos [MU]) de la ciudad de La Plata para determinar cómo modifican las condiciones de demanda de energía teórica para climatización. La metodología involucra el registro de la temperatura exterior de diez sectores urbanos; el cálculo de los GD de calefacción (GD₁₈) y de refrigeración (GD₂₃); la comparación con los GD oficiales; el agrupamiento por zonas urbanas mediante técnicas de <i>clustering</i> de k-medias; y el cálculo de la demanda de energía teórica. Los resultados muestran que la demanda de energía calculada con las mediciones experimentales está sobrestimada en invierno y subestimada en verano comparado con el cálculo realizado con los datos oficiales. Asimismo, se encontraron distribuciones térmicas territoriales diferenciadas entre invierno y verano.

Simplified HVAC models for buildings estimate energy demand based on a global loss coefficient (G) and the heating and cooling degree days (DD). The DD are calculated, from citie’s average temperatures, published by official entities. However different researches have recorded that the city affects the urban climate with thermal variations due to its morphological and material conditions. This paper analyzes the external thermal situations in different representative areas of La Plata city to determine the degree to which the theoretical energy is demanded for thermal conditioning at the intra-urban level are modified. To address the research, the external temperatures of ten urban sectors were measured. Then, the DD were calculated and compared with the official records, different zones were grouped by the k-means technique and, finally, theoretical energy demand was calculated. Results show that energy demand calculated from experimental measurements is overestimated in winter and underestimated in summer regarding the calculation from official measurements. Also, different territorial thermal distributions were found between winter and summer.