Heat transfer in architecture: computer modelling and simulation of the indoor globe temperature in Bogotá, Colombia

dc.contributorMuñoz Castaño, José Daniel
dc.contributorSimulación de Sistemas Físicos
dc.contributorArdila, Leonel [Leonel-Ardila]
dc.contributorArdila, Leonel [0lquB8wAAAAJ]
dc.creatorArdila Peña, Leonel Fernando
dc.date.accessioned2023-04-17T20:32:43Z
dc.date.accessioned2023-06-07T00:06:17Z
dc.date.available2023-04-17T20:32:43Z
dc.date.available2023-06-07T00:06:17Z
dc.date.created2023-04-17T20:32:43Z
dc.date.issued2022
dc.identifierhttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/83718
dc.identifierUniversidad Nacional de Colombia
dc.identifierRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia
dc.identifierhttps://repositorio.unal.edu.co/
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/6651731
dc.description.abstractLa sensación térmica al interior de un edificio es el resultado de la interacción entre el espacio arquitectónico y su entorno a través de la transferencia de calor. En Colombia, aunque habitualmente se realizan simulaciones computacionales de la temperatura interior, sus predicciones raramente se comparan con las mediciones y, por tanto, no siempre se identifican los aspectos relevantes a considerar en las simulaciones. Este trabajo pretende aclarar qué aspectos deben incluirse en la simulación para obtener predicciones confiables de la temperatura interior para edificios en Bogotá, utilizando el software LadyBugTools y modelos numéricos en Python derivados de primeros principios. Los resultados se comparan con las mediciones de temperatura de globo al interior de dos espacios de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá. Nuestro estudio identifica los ingredientes relevantes a considerar en las simulaciones y aclara qué mecanismos de transferencia de calor son los más relevantes. El estudio es una contribución significativa para el uso de herramientas de simulación para evaluar el confort térmico interior en Colombia. (Texto tomado de la fuente)
dc.description.abstractThermal sensation inside buildings is the result of the interaction between the architectural space and its environment via heat transfer. In Colombia, although computational simulations of indoor temperature are usually performed, their predictions are barely compared with measurements and, therefore, the relevant aspects to take care in the simulations are not always identified. This work aims to clarify which aspects should be included in the simulation to obtain confident predictions of the indoor temperature for buildings in Bogotá using the LadyBugTools software and numerical models in Python derived from first principles. The results are compared with globe temperature measurements for two indoor spaces at the National University in Bogotá, Colombia. Our study identifies the relevant ingredients to be considered in the simulations and clarifies which heat transfer mechanisms are more relevant. The study is a meaningful contribution for the use of simulation tools to evaluate indoor thermal comfort in Colombia.
dc.languageeng
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombia
dc.publisherBogotá - Ciencias - Maestría en Ciencias - Física
dc.publisherFacultad de Ciencias
dc.publisherBogotá,Colombia
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
dc.relationAdkins, Clement J. ; Adkins, Clement J.: Equilibrium thermodynamics. Cambridge University Press, 1983
dc.relationSecretaría Distrital de ambiente, Bogotá C.: Red de monitoreo de la calidad del aire RMCAB. – http://201.245.192.252:81/home/map
dc.relationArasteh, Dariush K. ; Finlayson, Elizabeth U.: THERM / Lawrence Berkeley National Lab.(LBNL), Berkeley, CA (United States). 1997. – Informe de Investigación
dc.relationARGOS: Vanguardia arquitectónica en la Universidad Nacional. – https://colombia.argos.co/vanguardia-arquitectonica-en-la-universidad-nacional/
dc.relationASHRAE, ANSI: Standard 55-2010. En: Thermal environmental conditions for human occupancy (2010)
dc.relationBergman, Theodore L. ; Incropera, Frank P. ; DeWitt, David P. ; Lavine, Adrienne S.: Fundamentals of heat and mass transfer. John Wiley & Sons, 2011
dc.relationCaflisch, Russel E.: Monte carlo and quasi-monte carlo methods. En: Acta numerica 7 (1998), p. 1–49
dc.relationCarlson, Steven W.: Modeling of heat transfer in buildings using comprehensive room transfer functions, Tesis de Grado, 1988
dc.relationred cultural del banco de la república en Colombia, La: Ciudad Universitaria de Bogotá. – https://www.banrepcultural.org/biblioteca-virtual/credencial- historia/numero-344/la-ciudad-universitaria-de-bogota
dc.relationUniversidad N.: Observatorio Astronómico Nacional de Colombia. – http://ciencias.bogota.unal.edu.co/departamentos/observatorio-astronomico- nacional/el-observatorio/
dc.relationCompagnon, R: The RADIANCE simulation software in the architecture teaching context. (1997)
dc.relationCrawley, Drury B. ; Lawrie, Linda K. ; Winkelmann, Frederick C. ; Buhl, Walter F. ; Huang, Y J. ; Pedersen, Curtis O. ; Strand, Richard K. ; Liesen, Richard J. ; Fisher, Daniel E. ; Witte, Michael J. [u. a.]: EnergyPlus: creating a new-generation building energy simulation program. En: Energy and buildings 33 (2001), Nr. 4, p. 319–331
dc.relationEL NUEVO SIGLO, :: Edificio de enfermería de UN ganó bienal de arquitectura. – https://www.elnuevosiglo.com.co/articulos/09-2016-edificio-de-enfermeria-de-un- gano-bienal-de-arquitectura
dc.relationenergyplus: Energy plus simulation engine. – https://energyplus.net/weather
dc.relationEngineering, Columbia: Review of heat transfer:. – http://aml.engineering.columbia.edu/ntm/level2/ch03/html/l2c03s04.html
dc.relationFrancés, Víctor Manuel Soto ; Escriva, Emilio José S. ; Ojer, José Manuel P. ; Bannier, Emilie ; Soler, Vicente C. ; Moreno, Gonzalo S.: Modeling of ventilated facades for energy building simulation software. En: Energy and Buildings 65 (2013), p. 419–428
dc.relationGaravito, Murillo ; José, Ludwing: Incidencia de la orientación como estrategia bioclimática en la arquitectura vernácula: caso de estudio Barichara, Colombia. (2017)
dc.relationGiraldo-Castañeda, Walter ; Czajkowski, Jorge D. ; Gómez, Analía F.: Confort térmico en vivienda social multifamiliar de clima cálido en Colombia. En: Revista de Arquitectura (Bogotá) 23 (2021), Nr. 1, p. 115–124
dc.relationGuedes, M C. ; Pinheiro, Manuel ; Alves, L M.: Sustainable architecture and urban design in Portugal: An overview. En: Renewable energy 34 (2009), Nr. 9, p. 1999–2006
dc.relationGuo, Hongshan ; Aviv, Dorit ; Loyola, Mauricio ; Teitelbaum, Eric ; Houchois, Nicholas ; Meggers, Forrest: On the understanding of the mean radiant temperature within both the indoor and outdoor environment, a critical review. En: Renewable and Sustainable Energy Reviews 117 (2020), p. 109207
dc.relationGuo, Hongshan ; Ferrara, Maria ; Coleman, James ; Loyola, Mauricio ; Meggers, Forrest: Simulation and measurement of air temperatures and mean radiant temperatures in a radiantly heated indoor space. En: Energy 193 (2020), p. 1163
dc.relationGutiérrez, Ricardo Andrés I.: Techos vivos extensivos: Una práctica sostenible por descubrir e investigar en Colombia. En: Alarife: Revista de arquitectura (2008), Nr. 16, p. 21
dc.relationHernández Gómez, Luis E.: Estrategias bioclimáticas para viviendas de interés prioritario-caso Murillo, Tolima-Colombia. (2019)
dc.relationHoffmann, Gerd: Principles and working mechanisms of water-filtered infrared-A (wIRA) in relation to wound healing. En: GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinar 2 (2007), Nr. 2
dc.relation@hongyuanjia, github. Read, and modify an EnergyPlus Weather File (EPW). 2019
dc.relationJustice, CO ; Townshend, JRG ; Vermote, EF ; Masuoka, E ; Wolfe, RE ; Saleous, Nazmi ; Roy, DP ; Morisette, JT: An overview of MODIS Land data processing and product status. En: Remote sensing of Environment 83 (2002), Nr. 1-2, p. 3–15
dc.relationKim, Deuk-Woo ; Park, Cheol-Soo: Difficulties and limitations in performance simulation of a double skin fa ̧cade with EnergyPlus. En: Energy and Buildings 43 (2011), Nr. 12, p. 3635–3645
dc.relationKisilewicz, Tomasz: On the role of external walls in the reduction of energy demand and the mitigation of human thermal discomfort. En: Sustainability 11 (2019), Nr. 4, p. 1061
dc.relationKrisciunas, Kevin: How to Integrate Planck’s Functio. – http://people.tamu.edu/ kevinkrisciunas/planck.pdf
dc.relationL’Annunziata, Michael F.: Chapter 7-Hall of Fame: Part III. En: en. In: Radioactivity (Second Edition). Ed. by Michael F. L’Annunziata. Boston: Elsevier (2016), p. 203–268
dc.relationLiou, Kuo-Nan: An introduction to atmospheric radiation. Vol. 84. Elsevier, 2002
dc.relationManzano-Agugliaro, Francisco ; Montoya, Francisco G. ; Sabio-Ortega, Andrés ; García-Cruz, Amós: Review of bioclimatic architecture strategies for achieving thermal comfort. En: Renewable and Sustainable Energy Reviews 49 (2015), p. 736–755
dc.relationMateus, Nuno M. ; Pinto, Armando ; Da Graca, Guilherme C.: Validation of EnergyPlus thermal simulation of a double skin naturally and mechanically ventilated test cell. En: Energy and Buildings 75 (2014), p. 511–522
dc.relationMauro, Manca ; Zuzana, Prochazkova ; Umberto, Berardi ; Silvana, Flores L. ; Felipe, Pich-Aguilera ; Teresa, Batlle: The energy retrofit of building facades in 22@ innovation district of Barcelona: energy performance and cost-benefit analysis. En: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Vol. 609 IOP Publishing, 2019, p. 072067
dc.relationMcNeel, Robert [u. a.]: Rhinoceros 3D, Version 6.0. En: Robert McNeel & Associates, Seattle, WA (2010)
dc.relationMedina, Juan M. ; Rodriguez, Carolina M. ; Coronado, Maria C. ; Garcia, Lina M.: Scoping Review of Thermal Comfort Research in Colombia. En: Buildings 11 (2021), Nr. 6, p. 232
dc.relationModest, Michael F. ; Mazumder, Sandip: Radiative heat transfer. Academic press, 2021
dc.relationMontoya, Olga ; Viegas, Graciela: Confort térmico en aulas escolares del trópico, a partir de la aplicación de estrategias de diseño bioclimáticas pasivas. En: Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente 23 (2019), p. 55–65
dc.relationMurcia, Humberto R.: Comportamiento termodinámico de cubiertas. Eternit Colombiana S.A (1991)
dc.relationNatarajan, Sukumar ; Rodriguez, Juan ; Vellei, Marika: A field study of indoor thermal comfort in the subtropical highland climate of Bogota, Colombia. En: Journal of Building Engineering 4 (2015), p. 237–246
dc.relationcourse at OCAD University, Jesse Colin Jackson’s GDES 3. GH Definitions : BRep/Boundary Representation. 2012
dc.relationOliveira, A Virgílio M ; Raimundo, António M ; Gaspar, Adélio R ; Quintela, Divo A.: Globe temperature and its measurement: Requirements and limitations. En: Annals of Work Exposures and Health 63 (2019), Nr. 7, p. 743–758
dc.relationOrrego López, Pablo [u. a.]: Confort térmico y calidad del aire, una evaluación cuantitativa post ocupación desde la arquitectura: casos de estudio, tres edificios de oficinas con ventilación natural en Bogotá. (2019)
dc.relationPalmer, Cole .: Oakton in-frapro - Datasheet. – https://www.manualslib.com/download/1351790/Oakton-Infrapro-3.html
dc.relationPender, Robyn ; Lemieux, Daniel J.: The Road Not Taken: Building Physics, and Returning to First Principles in Sustainable Design. En: Atmosphere 11 (2020), Nr. 6, p. 620
dc.relationPérez, Alcibíades E C. ; Palomino, Carlos E R. ; Torres, Esmerlis C.: Vivienda bioclimática con sistema energético renovable y materiales típicos de la Guajira, Colombia. En: Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial- CompartirIgual 4.0 Internacional. , p. 37
dc.relationRamos, Maritza C.: Manual de diseño de arquitectura bioclimática para el clima tropical colombiano, Universidad Politécnica de Madrid, Tesis de Grado, 1993
dc.relationReifsnyder, William E.: Radiation geometry in the measurement and interpretation of radiation balance. En: Agricultural Meteorology 4 (1967), Nr. 4, p. 255–265
dc.relationBanco de la república, :: El campus de enfermería de la Universidad Nacional está diseñado por un egresado. – https://www.revistaaxxis.com.co/arquitectura/campus- enfermeria-universidad-nacional/
dc.relationRodriguez, Carolina M. ; Medina, Juan M. ; Pinzón, Andrés: Thermal comfort and satisfaction in the context of social housing: Case study in Bogotá, Colombia. En: Journal of Construction in Developing Countries 24 (2019), Nr. 1, p. 101–124
dc.relationRodriguez, CM ; Coronado, MC ; D’Alessandro, M: La necesidad de un modelo de medición para el confort térmico en Colombia. En: XII Seminario Internacional de la Facultad de Arquitectura y Artes 2018 Universidad Piloto de Colombia, 2018, p. 222–239
dc.relationRoudsari, Mostapha S. ; Pak, Michelle ; Smith, Adrian [u. a.]: Ladybug: a parametric environmental plugin for grasshopper to help designers create an environmentally- conscious design. En: Proceedings of the 13th international IBPSA conference held in Lyon, France Aug, 2013, p. 3128–3135
dc.relationSánchez Martínez, Lyda J. ; Rodríguez Duque, Diana M.: Conexión bioclimática a desnivel en la ladera del barrio Nacederos Pereira Colombia. (2016)
dc.relationSeem, John E.: Modeling of heat transfer in buildings. The University of Wisconsin- Madison, 1987
dc.relationbig ladder software: Using the Weather Converter. – https://bigladdersoftware.com/epx/docs/8-3/auxiliary-programs/using-the-weather- converter.html
dc.relationSpark, Weather: El clima y el tiempo promedio en todo el año en Bogotá. – https://es.weatherspark.com/y/23324/Clima-promedio-en Bogotá-Colombia- durante-todo-el-año
dc.relationSunEarthTools: Tools for solar energy consumers and designers. – https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos sun.php
dc.relationTesto: Testo 400 - Datasheet. – https://pdf.directindustry.com/pdf/testo/testo- 400/5240-901917.html
dc.relationTesto: Testo 400 - Datasheet. – https://static- int.testo.com/media/be/da/847edabdd461/testo-Globe-thermometer-Application- Information.pdf
dc.relationTherán Nieto, Kevin R. ; Manjarres De León, Juliana: Propuesta de criterios bioclimáticos para el diseño urbano en ciudades con climas tropicales. Caso de estudio: Barranquilla, Colombia. (2019)
dc.relationTocancipa Mora, Fabian A. ; Robles Bautista, Daniel G. [u. a.]: Diseño de dispositivos dinámicos en fachada como solución bioclimática al clima cálido húmedo de la Universidad piloto de colombia sede Girardot, Universidad Piloto de Colombia, B.S. thesis, 2013
dc.relationUniversity, Arizona S.: Geos 306, Fall 2011, Lecture 12, Raman Spectroscopy. – https://www.geo.arizona.edu/xtal/geos306/fall11-12.htm
dc.relationUPME, IDEAM [u. a.]: Atlas de Radiaci ́on solar de Colombia. 2019
dc.relationUribe Monsalve, Juan J. [u. a.]: Urbanismo bioclimático: estrategias y pautas de diseño para el espacio público caso: Ciudad del Mar del municipio de Puerto Colombia, Atlántico. (2016)
dc.relationValley, Shea L.: Handbook of geophysics and space environments. Air Force Cambridge Research Laboratories, 1965
dc.relationVarini, Claudio: Calidad de vida en la vivienda social de San Andrés, Colombia, mediante la gestión bioclimática de flujos de aire. En: Nodo: Arquitectura. Ciudad. Medio Ambiente 10 (2015), Nr. 19, p. 101–110
dc.relationView, Google S.: Frontal view, Astronomical Observatory, National University, Bogotá, Colombia. –https://www.google.es/maps/@4.639959,- 74.0833923,3a,75y,183.12h,88.53t/data=!3m6!1e1!3m4!1sGK5fFo8Ls58EX0D4Cc4uZA !2e0!7i13312!8i6656?hl=es
dc.relationWinterton, RHS: Newton’s law of cooling. En: Contemporary Physics 40 (1999), Nr. 3, p. 205–212
dc.relationZhai, Zhiqiang J. ; Johnson, Mary-Hall ; Krarti, Moncef: Assessment of natural and hybrid ventilation models in whole-building energy simulations. En: Energy and Buildings 43 (2011), Nr. 9, p. 2251–2261
dc.rightsReconocimiento 4.0 Internacional
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.titleHeat transfer in architecture: computer modelling and simulation of the indoor globe temperature in Bogotá, Colombia
dc.typeTrabajo de grado - Maestría


Este ítem pertenece a la siguiente institución