sábado, 21 de junio de 2014

Datos climáticos en Revit, ¿De dónde salen?¿Son reales?¿Son fiables?

Tenerife con estaciones virtuales

Cuando en Revit queremos seleccionar la ubicación en el mundo de nuestro proyecto, usamos el comando Ubicación, en la pestaña Gestionar. Pero este comando esconde más de lo que parece.

Grupo Ubicación de proyecto
Por un lado nos da dos opciones para elegir la ubicación del proyecto: "Servicio de información geográfica vía internet" (elegir en un mapa tipo Google Maps), ó "Lista de ciudades por defecto". Pero además, el método que usemos influye directamente en los datos climáticos por defecto que usará Revit tanto en el análisis energético (aquí un post donde se habla de esta función), como para cálculo de la demanda térmica cuando estamos trabajando con instalaciones.


Ahora bien, ¿de donde salen estos datos climáticos?, ¿por qué varían dependiendo de la forma de elegir la ubicación de mi proyecto?, esto es lo que me he puesto a investigar y este es el resultado:

He preparado este vídeo donde se ve más fácilmente en qué consiste cada método de selección de la ubicación, y cómo afecta a la pestaña de "Clima".



Ahora que tenemos esto claro, vamos a ver qué diferencia hay entre los dos tipos de estaciones meteorológicas.

La estación que aparece en "Clima" si usamos "Lista de ciudades por defecto", es una estación meteorológica REAL, y se selecciona de forma automática, de una base de datos que incorpora Revit,  la más cercana a la ubicación que hayamos elegido. Casi todas coinciden con aeropuertos, y la base de datos de Revit, incluye unas 1800 estaciones. 

Aquí hay un problema y es que nosotros no tenemos acceso directo a la lista de estaciones, sino a una lista de ciudades "importantes", y no hay una ciudad por cada estación. Por lo que elegir una ciudad en la "lista de ciudades por defecto" no garantiza que estemos usando la estación más próxima a nuestra ubicación. 

Para garantizar que estamos usando la estación más próxima, hay que introducir manualmente la "Latitud" y la "Longitud" de nuestra ubicación. Esto es importante hasta el punto de que en el caso de España, con la "lista por defecto de ciudades" sólo podemos acceder a 4 estaciones, cuando en realidad, Revit tiene en su base de datos 33 estaciones meteorológicas en suelo español. Al final del post he puesto la lista completa y sus coordenadas.

Si para establecer la ubicación usamos "Servicio de información geográfica vía internet", entonces la cosa cambia, porque como se puede ver la  imagen cabecera de este post, alrededor de nuestra "casita" aparecen las estaciones meteorológicas más cercanas. 

Pero notamos algo raro, primero que hay muchas estaciones para elegir, y segundo parece que estén como alineadas. Esto es porque estas estaciones no son reales, sino VIRTUALES, es decir, son estaciones ficticias cuyos datos se generan a partir de modelos matemáticos de predicción meteorológica.

visual de estaciones virtuales
Estaciones virtuales  en la zona de San Francisco, California.
La pregunta que te estarás haciendo ahora es ¿y me puedo fiar de estos datos? La respuesta corta es SÍ. Para la respuesta larga puedes leer el "AUTODESK GREEN BUILDING STUDIO WHITE PAPER - Weather Data for Building Energy Analysis By Stuart Malkin, Meteorologist – Software Development Manager – Autodesk, Inc." Es un estudio en el que se comparan los datos de una estación real con una virtual colocada en el mismo sitio. En el siguiente gráfico se ven las diferencias de los valores de "temperatura seca" entre ambas estaciones. Salta a la vista que el modelo matemático de predicción meteorológica acierta bastante.

diferencias de los valores entre ambas estaciones

Pero yo no me quedé tranquilo con este "White paper" hecho por la propia Autodesk, así que investigué un poco más sobre los modelos matemáticos de predicción meteorológica, y después de mucho leer sobre ello (hay una bibliografía al final del post) e incluso de llevarle este tema al Departamento de Edafología y Geología de la Universidad de La Laguna (responsables entre otros de la asignatura de climatología), la realidad es que estos modelos matemáticos son muy buenos por lo general pero tienen 2 puntos débiles, los grandes desniveles en el terreno y los datos de partida. Estos dos factores pueden hacer que la gráfica de arriba no quede tan bonita.

De todas formas son datos fiables en la mayoría de los casos, y Autodesk recomienda estos datos para el análisis energético, que se usa en fases tempranas del diseño, con lo cual la precisión no es tan relevante. En cambio para cálculo de la demanda térmica, Autodesk recomienda los datos de las estaciones reales.


EN RESUMEN

Os dejo un resumen esquemático con toda la información que he recopilado:


Servicio de información geográfica vía internet:


Claves:

  • Rejilla de estaciones “virtuales” cada 14 km.
  • Fuente: Centros Nacionales de Predicción Ambiental (NCEP), de la Administración Nacional del Océano y la Atmosfera (NOAA) de Estados Unidos.
  • Datos: Modelo matemático de predicción meteorológica, dos tipos:
    • Ciclo de actualización rápida (RUC). (2004 y 2006)
    • Meso escala meteorológica versión 5 (MM5). (algunos del 2006).

Ventajas:

  • Siempre vas a tener una estación a menos de 10 Km. (1,6 millones de estaciones).
  • Tienes libertad para elegir entre un grupo de estaciones cercanas.
  • Al ser online siempre tienes los últimos datos publicados por Autodesk.

Inconvenientes:

  • Necesitas conexión a internet y suscripción.
  • Los datos de modelos matemáticos pierden fiabilidad en zonas de grandes desniveles.
  • Los datos están calculados a partir de un año concreto (2004 o 2006), por lo que pierden representatividad si estos años fueron más cálidos o fríos de lo normal en esa zona.


Lista de ciudades por defecto:


Claves:

  • Estaciones reales de todo el mundo, generalmente aeropuertos. (Unas 1800 estaciones).
  • Fuente: Manual 2007 de la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), que a su vez usa como fuente al Centro Nacional de Datos Climáticos (NCDC) de la NOAA.
  • Datos: Medias desde 1982 hasta 2006 (dependiendo de la estación entre 8 y 25 años).

Ventajas:

  • Los datos son reales.
  • Los datos son más representativos ya que abarcan entre 8 y 25 años.
  • No necesita conexión a internet ni suscripción.

Inconvenientes:

  • No podemos elegir la estación, se asigna automáticamente la más cercana.
  • A veces la estación más cercana está demasiado lejos para que sea representativa del clima en nuestro emplazamiento.
  • Hay más estaciones en la base de datos de Revit que ciudades en la lista, por lo que para estar seguros de que estamos usando la estación más cercana deberemos introducir las coordenadas manualmente.

Estaciones reales en España (en la lista por defecto del Revit sólo aparecen 4):


NOMBRE
LATITUD
LONGITUD
COTA (m)
1
ALBACETE/LOS LLANOS
38.95
-1.85
704
2
ALICANTE/EL ALTET
38.28
-0.55
31
3
ALMERIA/AEROPUERTO
36.85
-2.38
21
4
BARCELONA/AEROPUERT
41.28
2.07
6
5
CACERES
39.47
-6.33
405
6
CIUDAD REAL
38.98
-3.92
629
7
COIMBRA/CERNACHE
40.15
-8.47
179
8
GERONA/COSTA BRAVA
41.90
2.77
129
9
GRANADA/AEROPUERTO
37.18
-3.78
570
10
IBIZA/ES CODOLA
38.88
1.38
17
11
LA CORUNA
43.37
-8.42
67
12
LAS PALMAS DE GRAN
27.93
-15.38
47
13
LOGRONO/AGONCILLO
42.45
-2.33
363
14
MADRID/BARAJAS RS
40.45
-3.55
582
15
MADRID/TORREJON
40.48
-3.45
611
16
MALAGA/AEROPUERTO
36.67
-4.48
7
17
MENORCA/MAHON
39.87
4.23
86
18
MURCIA
38.00
-1.17
62
19
OVIEDO
43.35
-5.87
339
20
PALMA DE MALLORCA/S
39.55
2.73
7
21
ROTA NAS
36.65
-6.35
27
22
SALAMANCA/MATACAN
40.95
-5.50
794
23
SAN SEBASTIAN/IGUEL
43.30
-2.03
259
24
SANTANDER
43.48
-3.80
59
25
SANTIAGO/LABACOLLA
42.90
-8.43
367
26
SEVILLA/SAN PABLO
37.42
-5.90
31
27
STA. CRUZ DE TENERI
28.45
-16.25
36
28
TENERIFE SUR
28.05
-16.57
77
29
VALENCIA/AEROPUERTO
39.50
-0.47
62
30
VALLADOLID
41.65
-4.77
735
31
VIGO/PEINADOR
42.23
-8.63
255
32
ZARAGOZA (USAFB)
41.67
-1.05
263
33
ZARAGOZA/AEROPUERTO
41.67
-1.00
258



Bibliografía:

  • Revit 2014.
  • Wikihelp de Revit 2014.
  • Wikihelp de Green Building Studio.
  • Libro Blanco de Autodesk Green Building Studio.
  • Manual 2007 y 2009 de ASHRAE.
  • Página web de NOAA. www.noaa.gov
  • Página web de NCEP. www.ncep.noaa.gov
  • Página web de NCDC. www.ncdc.noaa.gov


Espero que os haya parecido interesante y sobretodo que os resulte útil. ¿Habeís utilizado los datos climatológicos en vuestros proyectos? ¿Conocíais de donde salían los datos por defecto? ¿Qué método para la ubicación soléis utilizar? Comentad y compartir por favor, GRACIAS.

9 comentarios :

  1. Raúl Belloso Luqui9 de marzo de 2015, 12:56

    Yo supongo que los datos de Revit proceden de la Agencia Americana de la Energía que provee los datos climáticos de Energy+ y otros soportes como *.wea que soportaba ECOTECT (que como sabéis ahora es propiedad de AUTODESK. Lo que no sabia era lo de las estaciones VIRTUALES.

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    1. En el caso de las estaciones reales, los datos vienen de la "Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado", mientras que en las estaciones virtuales, es la propia autodesk la que usando los modelos matemáticos y los datos de partida de la Administración Nacional del Océano y la Atmosfera de Estados Unidos, crea y actualiza la rejilla de "estaciones virtuales".

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  2. Estupenda entrada Iván, enhorabuena y gracias por compartir tu trabajo

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  3. Enhorabuena por el artículo. Muy completo y con referencias, como debe ser.

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  4. Con lo de "requiere suscripción" en inconvenientes de servicio de información geográfica vía internet, ¿a qué tipo de suscripción te refieres?

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    1. Me refiero a la forma de comprar Revit, necesitas comprarlo mediante suscripción anual, para poder usar el servicio, aunque creo que las cosas han cambiado un poco en Autodesk desde que escribí este artículo.

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  5. En cazatormentas nos hemos hecho eco de este estupendo artículo: http://www.cazatormentas.net/modifica-el-efecto-de-la-isla-de-calor-urbana-aplicado-al-diseno-de-los-edificios/

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