Energía Almacenada en el Dosel Urbano, Isla de Calor y Consumo Energético de Edificios en Clima Tropical

Autor: Julio Apolonio Callejas, Ivan, Durante, Luciane Cleonice, Lalesca Aparecida da Guarda, Emeli, Carlos Machado Sanches, João
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Zdroj: E&S Engineering and Science; v. 11 n. 3 (2022): E&S Engineering and Science| Setembro-Dezembro (2022); 25-44
E&S Engineering and Science; Vol. 11 No. 3 (2022): E&S Engineering and Science| September-December (2022); 25-44
E&S Engineering and Science; Vol. 11 Núm. 3 (2022): E&S Engineering and Science| Septiembre-Diciembre (2022); 25-44
ISSN: 2358-5390
DOI: 10.18607/ES2022113
Popis: The objective of this study is to evaluate the relationships between the energy stored in the canopy, the heat island (ICU) and the energy consumption of buildings located in urban and rural sites, in a tropical climate. Meteorological stations were used to collect data on energy balance, flow of heat stored in the soil, temperature and absolute humidity of the air, in the dry and rainy seasons. The heat flux in the soil was measured using a flow meter and the energy stored in the urban canopy was estimated. The Cooling Degree-Hour parameter was used to derive the energy consumption for cooling the bedrooms of a hypothetical building, located in urban and rural sites. The results indicated differences between the balance of available energy and stored energy in urban and rural sites, as well as between air temperature and humidity. The difference of 0.3MJ m-2day-1 of energy stored more in the urban environment in relation to the rural one, in the dry month, corroborated to raise the ICU intensity of 2.2°C, on average, in the urban canopy. In the rainy season, the difference was 0.8MJ m-2day-1 and an increase of 1.4°C was observed in the ICU. The bedrooms in the building located in the urban environment demanded 4.6kW/(m2month) more in September, to maintain the same thermal conditions as in February, which required 1.4kW/(m2month). The results demonstrate that buildings under the effect of the urban heat island phenomenon require greater energy demand to maintain similar conditions of habitability than in rural areas.
El objetivo de este estudio es evaluar las relaciones entre la energía almacenada en el dosel, la isla de calor (ICU) y el consumo de energía de edificios ubicados en sitios urbanos y rurales, en un clima tropical. Se utilizaron estaciones meteorológicas para recolectar datos sobre balance energético, flujo de calor almacenado en el suelo, temperatura y humedad absoluta del aire, en las épocas seca y lluviosa. El flujo de calor en el suelo se midió con un medidor de flujo y se estimó la energía almacenada en el dosel urbano. El parámetro Grado-Hora de Enfriamiento se utilizó para derivar el consumo de energía para enfriar los dormitorios de un edificio hipotético, ubicado en sitios urbanos y rurales. Los resultados indicaron diferencias entre el balance de energía disponible y energía almacenada en sitios urbanos y rurales, así como entre temperatura y humedad del aire. La diferencia de 0,3MJ m-2día-1 de energía almacenada más en el ambiente urbano en relación al rural, en el mes seco, corroboró elevar la intensidad de la UCI de 2,2°C, en promedio, en el dosel urbano. En época de lluvias la diferencia fue de 0,8MJ m-2día-1 y se observó un aumento de 1,4°C en la UCI. Los dormitorios del edificio ubicado en el entorno urbano demandaron 4,6kW/(m2mes) más en septiembre, para mantener las mismas condiciones térmicas que en febrero, que requirió 1,4kW/(m2mes). Los resultados demuestran que los edificios bajo el efecto del fenómeno de la isla de calor urbana requieren una mayor demanda energética para mantener unas condiciones de habitabilidad similares a las de las zonas rurales.
O objetivo deste estudo é avaliar as relações entre a energia armazenada no dossel, a ilha de calor (ICU) e o consumo energético de edificações localizadas em sítios urbano e rural, em clima tropical. Foram utilizadas estações meteorológicas para coletar dados de saldo de energia, fluxo de calor armazenado no solo, temperatura e umidade absoluta do ar, nas estações climáticas seca e chuvosa. O fluxo de calor no solo foi medido por meio de fluxímetro e a energia armazenada no dossel urbano foi estimada. Utilizou-se o parâmetro de Graus-Hora de Resfriamento para derivar o consumo de energia para refrigeração dos dormitórios de uma edificação hipotética, localizada nos sítios urbano e rural. Os resultados indicaram diferenças entre o saldo de energia disponível e a energia armazenada nos sítios urbano e rural, bem como entre a temperatura e umidade do ar. A diferença de 0,3MJ m-2dia-1 de energia estocada a mais no meio urbano em relação ao rural, no mês seco, corroborou para elevar a intensidade da ICU de 2,2°C, em média, no dossel urbano. No período chuvoso, a diferença foi de 0,8MJ m-2dia-1 e observou-se elevação de 1,4°C na ICU. Os dormitórios da edificação localizada no meio urbano demandaram 4,6kW/(m2mês) a mais no mês de setembro, para manter as mesmas condições térmicas do mês de fevereiro, que demandou 1,4kW/(m2mês). Os resultados demonstram que as edificações sob o efeito do fenômeno de ilha de calor urbana requerem maior demanda de energia para a manutenção de condições similares de habitabilidade que no meio rural.
Databáze: OpenAIRE
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