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Zonificación climática localidades españolas según severidades del Código Técnico de la Edificación

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Binder Snakemake

Zonificación climática del CTE

Acerca de este proyecto

Zonificación climática localidades españolas según severidades del Código Técnico de la Edificación

El Código Técnico de la Edificación (CTE) permite asignar a cada localidad una zona climática, que se obtiene a partir de su capital de provincia y la altitud sobre el nivel del mar.

Las tablas del Anejo B del Documento básico de Ahorro de Energía del CTE (CTE DB-HE) recogen esta zonificación y se elaboraron a partir de datos climáticos correspondientes a las capitales de provincia, realizando interpolación geométrica y calculando dos indicadores, la severidad climática de invierno (SCI) y la severidad climática de verano (SCV). Dichas severidades se codifican como zonas climáticas mediante una letra (zona climática de invierno, ZCI) y un número (zona climática de verano, ZCV) que, combinadas, definen una zona climática (ZC).

Esta zonificación climática está vinculada a las exigencias reglamentarias de eficiencia energética de los edificios, especificadas en el CTE DB-HE, pero también se utilizan para cuantificar el bono social térmico, etc.

Propuesta

Con la disponibilidad de datos de satélite más precisos para cualquier punto georeferenciado, se plantea el ejercicio de obtener con esa información la zonificación climática y comparar los resultados con la zonificación actualmente existente del CTE DB-HE 2019.

Este análisis se propone como un caso de ciencia reproducible.

Cómo replicar el flujo de trabajo

Para reproducir el análisis realizado debe seguir el siguiente flujo de trabajo:

  1. Clonar el repositorio
  git clone https://github.com/curso-reproducibilidad-team4/zonificacion-climatica-cte.git
  1. Acceder al directorio
  cd zonificacion-climatica-cte
  1. Asignar permisos de ejecución para los scripts
  chmod -R +x ./src

Flujo con Snakemake

Para la instalación de Snakemake consulte su documentación.

  snakemake -c all -s ./Snakefile -d . --max-jobs-per-second 29 -- all

Software necesario

Python para el tratamiento previo de datos

  • Python versión 3

Dependencias relevantes de Python:

- numpy == 1.19
- pandas == 1.2
- requests == 2.25
- jupyter_core == 4.9.2
- nbformat == 5.3.0

Fuentes de datos

Municipios y geolocalizción:

Información climática

  • Fuente: Joint Research Center (JRC)
    • PV-GIS (JRC)
    • Descarga a través de API para obtener TMY:
      • API Support page
      • Estructura de URL: https://re.jrc.ec.europa.eu/api/v5_2/tmy?lat=40.409&lon=-3.724&usehorizon=1&browser=1&outputformat=csv&startyear=2005&endyear=2020&userhorizon=&js=1&period=1
  • Licencia: CC BY 4.0. Notal legal EU
  • Formato: Año meteorológico tipo (TMY) en formato .csv
  • Ruta de descarga en el repositorio: `datos/output/tmy

Resultados

  • Archivo con datos de municipios:
    • data/output/Municipios.csv
  • Archivos climáticos:
    • data/output/tmy/*.csv
  • Archivo de datos de zonificación:
    • data/output/Results.csv
  • Gráficas:
    • data/output/plots/*.png
  • Descripción de los resultados y conclusiones
    • ...TODO

Proceso de análisis

  • Obtención de datos:
    • Latitud y longitud de municipios a partir del nomenclator oficial del Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG):
    • Información climática (radiación y temperatura)
      • Año meteorológico tipo (TMY):
      • PV-GIS (JRC)
      • API para obtener TMY:
        • https://re.jrc.ec.europa.eu/api/v5_2/tmy?lat=40.409&lon=-3.724&usehorizon=1&browser=1&outputformat=csv&startyear=2005&endyear=2020&userhorizon=&js=1&period=1
        • https://re.jrc.ec.europa.eu/api/v5_2/tmy?lat=40.409&lon=-3.724&usehorizon=1&browser=1&outputformat=json&startyear=2005&endyear=2020&userhorizon=&js=1&period=1
  • Cálculo de indicadores
    • índices de severidad climática de invierno (SCI) y verano (SCV)
    • zonas climáticas de invierno (ZCI, una letra) y verano (ZCV, un número), a partir de SCI y SCV
    • zona climática ZC (letra de ZCI y número de ZCV)
      • Depende de GD y n/N: Documento de apoyo de climas
        • S.A. Kalogirou, Solar energy engineering: processes and systems (2nd ed.), Elsevier Inc. (2014)
        • n (duration of sunshine) - horas en las que la radiación directa (beam solar irradiance) > 120 W/m² (World Meteorological Organization)
        • N (número teórico máximo de horas de luz) - duración del día (en horas) = 2/15. cos^-1(-tan(L)tan(delta)), L=latitud, delta = declinación (grados) = 23.45.sin(360/365(284 + día_del_año)))
      • GD: Grados día (cálculo de datos horarios):
  • Representación de resultados
    • Mapa ZCI
    • Mapa ZCV
    • Mapa de diferencias entre ZCI calculada y de las tablas CTE DB-HE
    • Mapa de diferencias entre ZCV calculada y de las tablas CTE DB-HE

About

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License:MIT License


Languages

Language:Jupyter Notebook 94.1%Language:Python 5.8%Language:Makefile 0.1%