Urban heat island prediction in the mediterranean context: An evaluation of the urban weather generator model

• Autores: Agnese Salvati, Helena Coch Roura, Carlo Cecere
• Localización: ACE: architecture, city and environment, ISSN-e 1886-4805, Nº. 32, 2016, págs. 135-156
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La falta de datos climáticos urbanos específicos es, hoy en día, uno de los principales límites para una estimación precisa del desempeño energético de los edificios en el contexto urbano. El clima urbano es sustancialmente modificado por el efecto "isla de calor" que determina un aumento de la temperatura del aire en comparación con las áreas rurales circundantes. Por el contrario, los datos meteorológicos usados para ejecutar las simulaciones de energía normalmente se refieren a estaciones meteorológicas rurales o suburbanas, causando errores relevantes en la evaluación energética, especialmente en climas cálidos.

    Este estudio tiene como objetivo evaluar la exactitud del "Generador de Tiempo Urbano" (UWG), un modelo desarrollado para generar archivos meteorológicos urbanos a partir de datos meteorológicos rurales con el fin de mejorar la precisión de las simulaciones energéticas de los edificios en el contexto urbano.

    Con este propósito, las predicciones del modelo se han comparado con observaciones reales en diferentes lugares urbanos de Roma y Barcelona. Las comparaciones se han realizado durante un año de observaciones para cada sitio, enfocando el análisis en los meses de verano e invierno. La precisión del modelo se ha evaluado mediante el análisis estadístico del error medio.

    Los resultados muestran que el modelo UWG es capaz de capturar la tendencia general de la temperatura urbana. La exactitud de la predicción aumenta para los sitios urbanos situados en un tejido urbano bastante homogéneo en términos de densidad de edificios y cobertura de vegetación. En estas situaciones, el modelo permite una buena predicción de las temperaturas del aire urbano con un bajo requerimiento computacional y puede ser una herramienta útil para mejorar la precisión del análisis de energía urbana.

  • English

    The lack of urban-specific climate data is, today, one of the major limits for an accurate estimation of the building energy performance in the urban context. The urban climate is substantially modified by the “heat island” effect that determines an increase of the air temperature compared to the surrounding rural areas. By contrast, the weather data used to run the energy simulations normally refer to rural or suburban weather stations, causing relevant errors in the energy assessment, especially in hot climates.

    This study aims at evaluating the accuracy of the "Urban Weather Generator" (UWG), a model developed for generating urban weather files from rural weather data in order to improve the accuracy of the building energy simulations in the urban context.

    To this purpose, the model predictions have been compared to actual observations in different urban sites in Rome and Barcelona. The comparisons have been conducted for one year of observations for each site, focusing the analysis on summer and winter months. The model accuracy has been assessed through statistical analysis of the average error.

    Results show that the UWG model is able to capture the general trend of the urban temperature. The accuracy of the prediction increases for urban sites located in a rather homogeneous urban fabric in terms of building density and vegetation coverage. In these situations, the model allows a good prediction of the urban air temperatures with low computational requirement and it can be a useful tool to improve the accuracy of urban energy analysis.