Thermo-energetic simulations. Protocol for modelling traditional green facades in cities in arid areas

Abstract

Today´s cities face the challenge of adopting technologies that promote sustainable urbanization in order to mitigate urban warming and be resilient to the effects of climate change. This research aims to characterize the optothermal properties of Traditional Green Façades (TGF) during the summer season, and develop a simplified modelling protocol in EnergyPlusTM. To this end, a trial was conducted in the Mendoza Metropolitan Area under controlled conditions with the perennial climbing species called Pandorea jasminoides (white bignonia). Experimentally, it was determined that a reduction of 7.1ºC in the indoor air temperature of a space behind a wall with TGF compared with that recorded in a similar space behind a conventional brick wall. To represent this model in the simulation, a shadow surface -Shadow Surface E+- and an additional material in the envelope representing the mass characteristics of the TGF are implemented. Unlike the methodologies adopted by other authors, this study not only provides a model in EnergyPlusTM that considers the physical and mass properties of the foliage of the climbing plant that makes up the TGF, but also allows this method to be systematically applied to characterize various plant species to develop a database for application in different contexts and building types.Las ciudades actuales se enfrentan al desafío de adoptar tecnologías que promuevan la urbanización sostenible con el fin de mitigar el calentamiento urbano y ser resilientes a los efectos del cambio climático. Esta investigación tiene como objetivo caracterizar las propiedades optotérmicas de las Fachadas Verdes Tradicionales (FVT) durante la temporada de verano y desarrollar un protocolo de modelización simplificado en EnergyPlusTM. Para ello, se llevó a cabo un ensayo en el área metropolitana de Mendoza en condiciones controladas con la especie trepadora perenne llamada pandorea jasminoides (Bignonia Blanca). Experimentalmente, se determinó una reducción de 7,1 ºC en la temperatura del aire interior de un espacio detrás de una pared de ladrillo con FVT respecto a la registrada en un espacio similar detrás de una pared sin cobertura. Para representar este modelo en la simulación, se implementan una superficie de sombra (Shadow Surface E+) y un material adicional en la envolvente que representa las características de masa de la FVT. A diferencia de las metodologías adoptadas por otros autores, este estudio no solo proporciona un modelo en EnergyPlusTM que considera las propiedades físicas y de masa del follaje de la planta trepadora que compone el FVT, sino que también permite aplicar este método de forma sistemática para caracterizar diversas especies vegetales con el fin de desarrollar una base de datos para su aplicación en diferentes contextos y tipos de edificios.