Wind data representativeness to improve natural ventilation analysis andCFD simulations in buildings. Application case: Medellín, Colombia

Representatividad de los registros de viento para mejorar los análisisde ventilación natural y las simulaciones de CFD en edificaciones.Caso de aplicación en Medellín, Colombia

In natural ventilation studies wind speed and direction are regularly reduced to mean and most frequent annual values, using data from wind charts or EPW files with a single location as the representative condition of an entire city. This study improves wind characterization using data from several meteorological stations calculating the representativeness of each paired values (speed and direction) depending on its annual frequencies. Classifying paired records by year, month, and daily time slots in eight Medellín city sectors revealed the great improvement the natural ventilation studies could obtain using local climate data sources. The SIATA weather station network in Medellín offers historical wind records still unused in architecture despite the complex topography and its deep valley conditions. Massive data classification to calculate a representativeness index helps to select the best input values to evaluate building ́s ventilation. The method could be easily adopted to locations where wind patterns are diverse and alternative data with higher spatial or temporal resolution is available.

En los estudios de ventilación natural la velocidad y dirección del viento se reducen con regularidad a valores frecuentes o medias anuales, usando tablas de viento o archivos EPW donde una locación se considera representativa de toda una ciudad. Este estudio mejora la caracterización del viento usando registros de varias estaciones meteorológicas para calcular la representatividad de cada par de valores (velocidad y dirección) según sus frecuencias anuales. Al clasificar los registros por año, mes y franjas horarias en ocho sectores de Medellín, se demostró el amplio margen de mejora de los estudios de ventilación natural al usar datos climáticos locales. La red de estaciones meteorológicas SIATA en Medellín ofrece registros históricos de viento de poco uso en arquitectura a pesar de la compleja topografía y sus condiciones de valle profundo. La clasificación masiva de datos para calcular índices de representatividad ayudó a seleccionar los mejores valores de entrada para evaluar la ventilación natural en edificios. Este método de cálculo podría adoptarse fácilmente para otras localidades donde los patrones de viento son diversos y se dispone de datos climáticos alternativos con mayor resolución espacial o temporal.