Artículo Académico / Academic Paper
Recibido:30-12-2021, Aprobado tras revisión: 08-07-2022
Forma sugerida de citación: Vásquez, F.; Naranjo, C.; Lobato, A; (2022). “Evaluación del efecto de las Variables Meteorológicas
en el desempeño Térmico de una Edificación residencial a Partir de Datos Monitoreados”. Revista Técnica “energía”. No. 19,
Issue I, Pp. 53-60
ISSN On-line: 2602-8492 - ISSN Impreso: 1390-5074
Doi: https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v19.n1.2022.502
© 2022 Operador Nacional de Electricidad, CENACE
Evaluation of the effect of meteorological variables on the thermal
performance of a residential building based on monitored data
Evaluación del efecto de las Variables Meteorológicas en el desempeño
Térmico de una Edificación residencial a Partir de Datos Monitoreados
F.D.Vásquez
1
C.A. Naranjo
2
A.P. Lobato
3
1
Instituto de Investigación Geológico y Energético, Quito, Ecuador
E-mail: francisvasquezaza@gmail.com
2
Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Ecuador
E-mail: carlos.naranjo@epn.edu.ec
3
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Mecnica, São Paulo, Brazil.
Email: a265322@dac.unicamp.br
Abstract
Strategies to promote the efficient use of energy and
thermal comfort have been actions applied worldwide.
Being the variation of temperature a worrying factor for
governments due to the influence to achieve the energy
goals proposed by the SDGs. In this sense, the thermal
behavior inside a building could relate to external
conditions and could estimate through energy simulation
tools. However, the results present different levels of
uncertainty due to the quality of the meteorological data,
the properties of materials, the occupation patterns, as well
as the complexity of generating thermal evaluation
processes. Against this, experimental measurements to
evaluate the real state of a building and thus predict its
behavior with respect to the meteorology can have a great
contribution. In this context, this study develops a
methodology to evaluate the incidence of climate in the
thermal behavior of a building. The evaluation is carry out
in an experimental prototype house located in an
equatorial region monitored for approximately one year.
With the available data, validated linear regression models
have developed to estimate the behavior of the interior
temperature as a function of one or more environmental
variables. The internal air temperature prediction model
shows an R
2
of 0.41, in the worst case when only ambient
temperature is available for the prediction, and an
experimental error of 10%. Therefore, the methodology
can be replicated in buildings of different uses, climate and
adjusted to the availability of data.
Index terms housing, meteorological variables, linear
regression, monitored data.
Resumen
Las estrategias para promover el uso eficiente de energía y
el confort térmico han sido acciones aplicadas
mundialmente. Siendo la variación de temperatura un
factor preocupante para los gobiernos debido a la
influencia por alcanzar las metas energéticas propuestas
por los ODS. En este sentido, el comportamiento térmico al
interior de una edificación podría estar relacionado a las
condiciones externas y se pueden estimar a través de
herramientas de simulación energética. Sin embargo, los
resultados presentan diferentes niveles de incertidumbre
debido a la calidad de datos meteorológicos, las
propiedades de los materiales, los patrones de ocupación,
así como la complejidad de generar procesos de evaluación
térmica. Frente a esto, mediciones experimentales para
evaluar el estado real de una edificación y así predecir su
comportamiento respecto a la meteorología pueden tener
un gran aporte. En este contexto, este estudio desarrolla
una metodología para evaluar la incidencia del clima en el
comportamiento térmico de una edificación. La evaluación
se realiza en una vivienda prototipo experimental
localizada en una región ecuatorial monitoreada por
aproximadamente un año. Con los datos disponibles, se
desarrollaron modelos de regresión lineal validados para
estimar el comportamiento de la temperatura interior en
función de una o varias variables ambientales. Los
resultados del modelo de predicción de la temperatura
interna del aire presenta un R
2
de 0.41, en el peor de los
casos cuando se disponga solo de la temperatura ambiente
para la predicción, y un error experimental del 10%. Por
lo tanto, esta metodología puede ser replicada en
edificaciones de diferentes usos, clima y ajustada a la
disponibilidad de datos.
Palabras clave vivienda, variables meteorológicas,
regresión lineal, datos monitoreados.
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