Erica Norma Correa

Índice de reflectancia solar de revestimientos verticales: potencial para la mitigación de la isla de calor urbana

La condicion artificial del medio urbano modifica el consumo de energia y el confort termico. El incremento de las temperaturas de una ciudad en relacion a las areas perifericas conduce a la formacion de una Isla de Calor Urbana. Es por ello, que trabajar sobre las propiedades termo-fisicas de los materiales (techos, pavimentos y fachadas) es una estrategia de mitigacion viable para disminuir las temperaturas de una ciudad. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la capacidad de 80 revestimientos para fachadas disponibles regionalmente para mitigar los efectos negativos de la Isla de Calor Urbana, mediante la determinacion del Indice de Reflectancia Solar (SRI). El material que posee el comportamiento mas eficiente es el Acrilico Rulato Travertino fino marfil (SRI = 100%, Temp. Sup.= 35 oC), mientras el mas ineficiente es el Acrilico Llaneado fino gris plomo (SRI = 29%, Temp. Sup.= 74 oC). No obstante existen alternativas intermedias que resultan del efecto combinado de la composicion del material, su color y textura. Esta situacion demuestra que es posible mitigar el efecto de isla de calor a partir de una adecuada seleccion de revestimientos verticales.

Incidencia de las plazas urbanas sobre el comportamiento térmico del entorno en alta densidad edilicia. El caso de la ciudad de Mendoza, Argentina.

espanolLas plazas concebidas bajo el concepto de “plaza jardin” -modelo dominante en las ciudades de Latinoamerica- generan efectos microclimaticos a escala urbana y edilicia dado que actuan como fuente de enfriamiento nocturno. En contextos de baja y media densidad, dicho efecto esta asociado fundamentalmente al diseno de la plaza: nucleo central predominantemente semi-sellado alrededor del cual se distribuyen areas verdes a modo de bosques y prados. Sin embargo, en el caso de la ciudad de Mendoza-Argentina, la tendencia a la redensificacion del tejido urbano, como estrategia de control del crecimiento urbano, limita los beneficios que proporcionan las configuraciones actuales de plazas. Es por ello que este trabajo evalua el impacto de incrementar la dimension de la plaza en el comportamiento termico de la misma y su influencia sobre el microclima del entorno mediato, como alternativa para potenciar sus beneficios en areas urbanas de alta densidad. Con tal fin, se seleccionaron tres casos de estudio, dos de ellos de una superficie equivalente a una manzana urbana –10000m2–, emplazados en entornos de media y alta densidad, y un caso de mayor superficie -40000m2-, inserto en un contexto de alta densidad. Tales casos fueron monitoreados termicamente en la estacion verano, durante un periodo de 21 dias, mediante el uso de microadquisidores de datos del tipo HOBO H08-003-02. Se caracterizaron las condiciones radiativas a partir de la determinacion del factor de vision de cielo (SVF). Los resultados obtenidos muestran que, al incrementar las dimensiones de la “plaza jardin”, sus diferentes estructuras -nucleo central, bosque, prado- presentan menores temperaturas respecto a su entorno durante todo el dia. En consecuencia, constituye una estrategia eficiente para mejorar las prestaciones del espacio abierto respecto a sus efectos microclimaticos en entornos urbanos de alta densidad. Si bien dicha variable no es posible de implementar en ciudades consolidadas, es una premisa a considerar en nuevos desarrollos urbanos. EnglishSquares conceived of as “garden squares” - the dominant model in the cities of Latin America - generate microclimatic effects at the urban and building scales given that they act as a source of night cooling. In low- and medium-density contexts, this effect is fundamentally associated with the design of the square: a predominantly semi-sealed central core with surrounding green space including woods and lawns. However, in the case of the city of Mendoza, Argentina, the tendency to redensify the urban fabric as a strategy to control urban growth limits the benefits provided by current plaza configurations. Hence, this paper evaluates the impact of increasing the dimensions of squares on their own thermal behavior, and, their influence on the microclimate of the mediate environment as an alternative to enhance their benefits in high-density urban areas. To this end, three case studies were selected: two with areas equivalent to a city block, 10,000m2, located in medium- and high-density environments; and a third with a greater surface area, 40,000m2, in a high-density context. These cases were thermally monitored over a period of 21 days in the summer using HOBO H08-003-02 data loggers. Solar radiation conditions were characterized by determining the Sky-view Factor (SVF). The results show that by increasing the size of a “garden square,” its different structures - central core, woods, lawns - have lower temperatures compared to its surroundings throughout the day. Consequently, this is an efficient strategy to improve the benefits of open spaces with respect to their microclimatic effects in high-density urban environments. Although it is not possible to implement this variable in established cities, it is a premise to consider in new urban developments.

Heat transfer through window frames in EnergyPlus: model evaluation and improvement

ABSTRACT Window frames can significantly affect the energy demand of buildings. Due to their complex non-planar geometry, two-dimensional, time-consuming simulations are necessary to estimate with precision heat transfer through frames. However, in dynamic heat transfer calculation through computer-based building performance simulation tools, simplifications are made to reduce simulation time. In particular, EnergyPlus models window frames as rectangular profiles, and uses a one-dimensional heat transfer model. In order to evaluate whether this simplification is legitimate, thermal transmittance values were calculated for a selection of frames, on one hand through two-dimensional finite elements simulation, and on the other hand, through a spreadsheet that reproduces the steps of the algorithm currently used by EnergyPlus to calculate heat transfer through window frames. The comparison of both values showed relative errors higher than 20%, including for rectangular frames (without simplifying geometry). Aluminium frames without thermal break exhibited the highest absolute errors, up to 2.98 W/m2K. An alternative algorithm was proposed, which uses compactness factors for film coefficient calculation and reduced emissivities to take into account self-viewing surfaces. The proposed model improved the estimates, reducing the absolute error to less than 0.10 W/m2K in 52% of the occurrences, and to less than 0.47 W/m2K for aluminium windows.

Regulación urbanística de áreas de piedemonte en ciudades latinoamericanas. Análisis crítico de la normativa internacional y el marco regulatorio de la ciudad de Mendoza

En las ultimas decadas, las ciudades latinoamericanas han experimentado un marcado crecimiento como consecuencia directa de la alta tasa demografica y de la transformacion de las estructuras economicas. En particular, la expansion urbana en Mendoza, Argentina, ha seguido dos direcciones: una, hacia el oasis irrigado, limitada zona de produccion agricola y otra, hacia el oeste, sobre el piedemonte, de marcada vulnerabilidad ambiental. Con el fin de asegurar la sostenibilidad del desarrollo urbano del Area Metropolitana de Mendoza - AMM es imperativo regular su crecimiento.En este contexto, la presente investigacion efectua una revision bibliografica critica de las normativas existentes en materia de ordenamiento del piedemonte a nivel mundial, con el objeto de detectar pautas que han acompanado el crecimiento urbano de otras ciudades de piedemonte, y comparar sus principios rectores con aquellos que ha fijado el marco regulatorio de Mendoza a fin de descubrir sus fortalezas y debilidades. Se observa que a pesar de que en los ultimos treinta anos, la provincia ha tratado de ordenar este crecimiento mediante un conjunto de reglamentaciones, la urbanizacion del piedemonte no contempla su vulnerabilidad ambiental e induce a un constante deterioro del ecosistema.Finalmente, la presente investigacion pretende sistematizar el estado del arte y contribuir de modo original, al desarrollo de regulaciones que contribuyan a la sustentabilidad de la expansion urbana en zonas de piedemonte.

Pautas de diseño para disminuir las temperaturas urbanas en regiones con alta productividad solar. Parámetros morfológicos y materiales

This study examined the numerical modeling performance of morphological and materials alternatives for reducing urban temperatures. The aim was to identify design and urban regeneration guidelines that enable the densification of residential areas in the city of Mendoza, Argentina. To this end, using ENVI-met 3.1 software 32, scenarios were simulated that combined: different levels of solar reflectance (albedo) of building envelope materials, different urban profile morphologies, the presence or absence of forestation in urban canyons, and E-W/N-S variation in orientation. From the simulation results it can be inferred that there is more efficient thermal performance in the vegetated scenarios that morphologically have a continuous urban profile above the municipal building line. Regarding envelope materiality, there are high albedo levels (0.7) on roofs and pavements, and low albedo levels (0.3) on facades.

Thermal Comfort and Urban Climate Due to the Morphology of Urban Parks in Arid Zones

Related to this last strategy, it is known and documented that trees and green areas contribute significantly to the cooling of our cities and to energy saving (Santamouris, 2001). Trees may provide a solar protection in summer while on the other hand, the evapotranspiration may reduce the urban temperature. At the same time, trees absorb sound and block erosion caused by rains, filter hazardous contaminants, reduce wind speed and prevent erosion.