Parte 28 · Clase 271 de 830

ARQ-271 · Datos climáticos, series y representatividad

Parte 28 · Clase desarrollada · Incorporada en v0.17.0.

Prerrequisitos conceptuales: ARQ-270, ARQ-029, ARQ-105. Sin calendario. Casos, series y parámetros ficticios, salvo antecedentes atribuidos. No son mediciones de un edificio ni pronósticos. Revisión externa especializada pendiente.

Pregunta central

¿Qué representa una serie climática y qué decisiones arquitectónicas podemos apoyar con ella sin confundir datos observados, promedios, archivos típicos y condiciones extremas?

Resultado y continuidad

ARQ-270 enseñó a relacionar una afirmación con su evidencia. Ahora el objeto de revisión es el clima que alimentará el proyecto. Elaborarás una ficha de procedencia, limpiarás una serie ficticia con intervalos desiguales y calcularás un indicador sin borrar los datos ausentes. CLI-SERIE-01 no pertenece a una estación chilena ni al edificio de clases anteriores. Su salida es un conjunto de condiciones documentadas, no una estrategia de diseño ya elegida.

1. El clima no es una sola temperatura

Un lugar puede describirse mediante temperatura, humedad, viento, radiación, precipitación y otras variables. Cada una tiene resolución temporal y condiciones de observación. Dos edificios bajo igual temperatura exterior pueden recibir distinta radiación o encontrar distinto viento por orientación y obstáculos. El archivo proporciona una condición de referencia; el sitio y la geometría determinan cómo interactúa con ella.

Antes de calcular, formula la pregunta. Comparar demanda estacional, estudiar una tarde de sobrecalentamiento o comprobar la exposición de una entrada a lluvia son problemas diferentes. Un promedio mensual puede ayudar al primero y ocultar la secuencia necesaria para los otros. La precisión de una cifra no compensa una resolución inadecuada.

La DMC ofrece rutas hacia estaciones, series históricas y servicios para energía [CLI-DMC]. Aquí se consultó el portal, no se descargaron mediciones. Esa distinción evita atribuir a una institución los valores creados para el curso. En un caso real, conserva estación, período, producto, licencia o condición de uso y fecha de consulta junto al archivo original.

2. Normal, año observado y archivo típico

La WMO define normales climatológicas estándar a partir de períodos de treinta años, como 1991–2020 [CLI-NORMAL]. Esa referencia describe una estadística de un período: no significa que todos los años reproduzcan el promedio ni que un edificio nunca encuentre condiciones distintas.

Un año observado mantiene una secuencia histórica determinada, con su calidad y vacíos. Un conjunto de año meteorológico típico responde a un procedimiento de construcción de datos que debe consultarse. La ficha de TMY3 permite localizar su manual, pero en esta entrega no se recuperó el texto completo [CLI-TMY]. No se afirma haber reproducido su selección de meses.

Un día de diseño constituye otra representación, con condiciones y propósito explícitos. EnergyPlus distingue archivos de tiempo meteorológico y períodos de diseño [CLI-DESIGNDAY]. No conviertas una simulación de ese día en consumo anual multiplicándola por 365. Tampoco uses automáticamente un año típico para afirmar que ya examinaste todos los extremos relevantes.

3. La ficha de procedencia precede al gráfico

Registra coordenadas, elevación, entorno de la estación, período, paso temporal, unidades y fuente. Distingue medición, estimación e interpolación. Un cambio de instrumento, ubicación o procedimiento puede afectar la comparabilidad y debe conservarse si está documentado. No inventes correcciones para hacer que una curva parezca continua.

La distancia horizontal al proyecto es solo una pregunta. Un sensor expuesto sobre una cubierta no mide lo mismo que otro en una zona sombreada; una estación abierta no reproduce por sí sola el viento dentro de un patio. El objetivo no es descartar el dato, sino explicar qué transformación o investigación sería necesaria para usarlo.

La ficha incluye también la decisión dependiente. Si necesitas comparar protecciones solares, importan radiación, orientación y simultaneidad con uso. Para estudiar ventilación, importan diferencias de presión y disponibilidad de aberturas, además del viento. Esta relación convierte un catálogo meteorológico en una herramienta de proyecto.

4. Leer tiempo y unidades sin automatismos

En EPW, campos de radiación expresados en Wh/m² representan energía del intervalo previo; algunos campos de temperatura se asocian al instante indicado. La documentación especifica hora, minutos y valores faltantes [CLI-EPW]. Por ello una fila no autoriza tratar todas sus columnas como promedios con igual significado.

Si un intervalo de media hora recibe 120 Wh/m², su potencia media equivalente es 240 W/m², no 120. La equivalencia se obtiene dividiendo energía por duración. En un intervalo de una hora ambos valores numéricos coincidirían, pero las magnitudes seguirían siendo diferentes.

Conserva una referencia de tiempo consistente. Hora solar, hora civil y tiempo estándar no son sinónimos. Un cambio de reloj puede producir horas repetidas o ausentes en ciertas series. Antes de unir ocupación, radiación y consumo, verifica que las etiquetas representen los mismos intervalos. ARQ-272 utilizará deliberadamente tiempo solar, no una hora del reloj chileno.

5. Caso trabajado: cobertura y promedio ponderado

CLI-SERIE-01 contiene cuatro intervalos ficticios. Para simplificar, cada temperatura representa todo su intervalo: tres horas a 10 °C; una hora a 22 °C; dos horas sin dato; seis horas a 16 °C. La ventana total dura doce horas, no un día completo.

La cobertura es diez de doce horas: 83,33 %. El promedio sobre lo observado se calcula como suma de temperatura por duración dividida por tiempo observado:

T_media = (3×10 + 1×22 + 6×16) / 10 = 14,8 °C.

Promediar directamente 10, 22 y 16 daría 16 °C. Esa cuenta asigna igual peso a intervalos que no duran lo mismo. Sustituir el vacío por cero y dividir por doce daría 12,333 °C, pero incorporaría una observación inexistente. El resultado correcto debe conservar simultáneamente promedio y cobertura.

No presentes 14,8 °C como promedio de las doce horas. Es el promedio del subconjunto observado. Para estimar el total habría que definir y justificar otro método. Los dos grados de libertad —qué se observó y cuánto duró— son parte del resultado, no notas administrativas.

Figura 271. El ancho de cada intervalo representa su duración. El vacío no tiene temperatura asignada.

6. Recortar antes de sumar: grados-hora

Adoptamos una base ficticia de 18 °C. Para cada intervalo observado calculamos la diferencia positiva max(18−T,0) y la multiplicamos por sus horas. El indicador de calefacción observado es 3×8 + 1×0 + 6×2 = 36 K·h.

Si primero utilizáramos la temperatura media de 14,8 °C, obtendríamos 10×(18−14,8)=32 K·h. La diferencia aparece porque la hora a 22 °C no compensa las diferencias de los intervalos fríos en este indicador. La operación máximo no es lineal; cambiar el orden de operaciones cambia la pregunta.

El indicador tampoco es demanda energética de un edificio. Falta conocer transmisión, ganancias, almacenamiento, ventilación y servicio requerido. No se convierte en kilovatios-hora solo cambiando la etiqueta. Es una descripción climática respecto de una base elegida, útil únicamente dentro de su definición.

7. Límites para lo desconocido, no una observación inventada

Supón que, como hipótesis auxiliar, las dos horas faltantes estuvieron entre 8 y 24 °C. Su contribución a los grados-hora queda entre cero y veinte. El total de la ventana estaría entre 36 y 56 K·h bajo esos límites. No es un intervalo probabilístico ni una reconstrucción histórica.

La temperatura media de las doce horas quedaría entre (148+2×8)/12=13,667 °C y (148+2×24)/12=16,333 °C. Ambas cuentas usan la misma ventana, pero responden a indicadores distintos. No se obtiene el límite de grados-hora aplicando el recorte al límite del promedio.

Esta forma de trabajar permite preguntar si la incertidumbre importa para la decisión. Si dos propuestas intercambian su posición dentro de los límites, conviene mejorar la información o conservar ambos escenarios. Si no la intercambian, todavía hay que revisar otros criterios; la estabilidad de un indicador no valida todo el proyecto.

8. Selección, representatividad y sesgos

Una serie completa puede ser poco representativa del problema. Elegir únicamente días despejados para comparar ganancias solares podría excluir condiciones relevantes de uso. Elegir una semana por disponibilidad puede omitir cambios estacionales. Declara cómo se seleccionaron períodos y qué no se pretende representar.

También distingue ausencia de dato de ausencia del fenómeno. Radiación registrada como faltante no significa noche; velocidad de viento cero no debe usarse para inventar una dirección predominante. Los controles deben identificar coherencia física y temporal sin modificar silenciosamente el original.

Conserva tres archivos: fuente intacta, versión procesada y registro de operaciones. Cada conversión explica unidades, tratamiento de vacíos y regla de agregación. Las visualizaciones se generan desde esa versión identificada. Así otra persona puede discutir una decisión sin tener que adivinar cómo apareció la curva final.

9. Entrega al proyecto

El informe breve incluirá propósito, procedencia, cobertura, transformaciones, resultados y límites. Una formulación adecuada sería: «El subconjunto observado de CLI-SERIE-01 tiene media ponderada de 14,8 °C; no representa una estación ni un año completo». Es más útil que una cifra sin denominador.

El siguiente paso no es elegir automáticamente una fachada. ARQ-272 añadirá geometría solar, y las clases posteriores relacionarán datos con espacios, sistemas y operación. La continuidad consiste en llevar hacia delante unidades y condiciones, no en convertir una estadística climática en una propiedad del edificio.

Práctica independiente

Otra ventana contiene dos horas a 8 °C, cuatro a 14 °C, dos sin dato y cuatro a 22 °C. Calcula cobertura, promedio observado y grados-hora sobre base 18 °C. Luego adopta, solo para una sensibilidad, límites de 10 a 20 °C para el tramo faltante. Obtén límites del indicador total y explica por qué no equivalen a completar el archivo.

Interpreta además una radiación de 90 Wh/m² en veinte minutos. Finalmente redacta dos preguntas de procedencia que harías antes de emplear una serie del portal de la DMC en un edificio real; no atribuyas los valores del ejercicio a esa institución.

Autoevaluación y enlace

Puedes distinguir dato ausente, promedio y escenario, conservar las duraciones y explicar qué operación no puede intercambiarse con otra. Antes de continuar, comprueba que ninguna cifra ficticia figure como medición real. ARQ-272 conserva esa disciplina al definir orientación, ángulos y tiempo solar.

Decisión pedagógica y posición curricular

Por qué existe

Esta clase existe para resolver una necesidad concreta del recorrido: ¿Qué representa una serie climática y qué decisiones arquitectónicas podemos apoyar con ella sin confundir datos observados, promedios, archivos típicos y condiciones extremas?

Por qué está exactamente aquí

Abre la Parte 28 porque plantea primero el problema «¿Qué representa una serie climática y qué decisiones arquitectónicas podemos apoyar con ella sin confundir datos observados, promedios, archivos típicos y condiciones extremas?». La transición desde ARQ-270 · Plan de ensayos y revisión de envolvente conserva métodos de evidencia y límites, pero no traslada parámetros del bloque anterior. Establece la pregunta y el producto base que ARQ-272 · Trayectoria solar y orientación desarrollará a continuación.

• Prerrequisitos: ARQ-270, ARQ-029, ARQ-105
• Capacidad que introduce: ARQ-270 enseñó a relacionar una afirmación con su evidencia. Ahora el objeto de revisión es el clima que alimentará el proyecto. Elaborarás una ficha de procedencia, limpiarás una serie ficticia con intervalos desiguales y calcularás un indicador sin borrar los datos ausentes.
• Clases o experiencias que dependen de ella: ARQ-272, ARQ-278, ARQ-279

flowchart LR
    A["Prerrequisitos · ARQ-270, ARQ-029, ARQ-105"] --> B["ARQ-271 · necesidad y fundamento"]
    S["Fuentes · CLI-NORMAL Climatological Normals + CLI-EPW EnergyPlus 24.2: EPW Data Dictionary + CLI-DMC Servicios Climáticos y…"] --> B
    B --> C["Actividad auténtica"]
    C --> D["Evidencia auditable"]
    D --> E["Continuidad · ARQ-272, ARQ-278, ARQ-279"]

El diagrama permite comprobar una relación que el texto lineal oculta con facilidad: esta clase recibe capacidades previas, toma decisiones apoyadas por fuentes, exige una experiencia y produce evidencia que habilita trabajo posterior. No representa un procedimiento de obra.

Resultado observable, evidencia y evaluación

1. Identificar y delimitar las condiciones necesarias para responder la pregunta central de datos climáticos, series y representatividad.
2. Producir y comprobar la evidencia declarada por la clase: ARQ-270 enseñó a relacionar una afirmación con su evidencia. Ahora el objeto de revisión es el clima que alimentará el proyecto. Elaborarás una ficha de procedencia, limpiarás una serie ficticia con intervalos desiguales y calcularás un indicador sin borrar los datos ausentes.
3. Justificar una decisión de datos climáticos, series y representatividad mediante fuentes, supuestos, alternativas y límites explícitos.

Actividad, evidencia y criterio de aceptación

Actividad: Otra ventana contiene dos horas a 8 °C, cuatro a 14 °C, dos sin dato y cuatro a 22 °C. Calcula cobertura, promedio observado y grados-hora sobre base 18 °C. Luego adopta, solo para una sensibilidad, límites de 10 a 20 °C para el tramo faltante.

Evidencia mínima: ARQ-270 enseñó a relacionar una afirmación con su evidencia. Ahora el objeto de revisión es el clima que alimentará el proyecto. Elaborarás una ficha de procedencia, limpiarás una serie ficticia con intervalos desiguales y calcularás un indicador sin borrar los datos ausentes.

Archivo sugerido: evidence/ARQ-271/evidencia.md.

Criterio de aceptación: la entrega se acepta cuando:

• La entrega responde explícitamente a la pregunta: ¿Qué representa una serie climática y qué decisiones arquitectónicas podemos apoyar con ella sin confundir datos observados, promedios, archivos típicos y condiciones extremas?
• La actividad conserva las fronteras del caso y permite reconstruir el procedimiento: Otra ventana contiene dos horas a 8 °C, cuatro a 14 °C, dos sin dato y cuatro a 22 °C. Calcula cobertura, promedio observado y grados-hora sobre base 18 °C. Luego adopta, solo para una sensibilidad, límites de 10 a 20 °C para el tramo faltante.
• Cada afirmación externa puede seguirse hasta una fuente, su alcance consultado y su límite.
• La evidencia deja disponible una entrada comprobable para ARQ-272.
• Puedes distinguir dato ausente, promedio y escenario, conservar las duraciones y explicar qué operación no puede intercambiarse con otra. Antes de continuar, comprueba que ninguna cifra ficticia figure como medición real.

La rúbrica común complementa estos criterios; no los reemplaza. Una entrega puede superar un promedio y continuar pendiente si oculta una condición crítica.

Trazabilidad de las decisiones

La tabla permite auditar las relaciones; la explicación, el caso y la práctica de la clase siguen siendo la documentación principal.

Autoevaluación, recuperación y continuidad

Errores diagnósticos

Antes de avanzar, comprueba si puedes reconstruir cada resultado sin mirar la solución, señalar qué evidencia lo sostiene y nombrar una condición que obligaría a revisar tu decisión. Conserva la primera versión, la objeción recibida y la revisión.

Conexión siguiente: La continuidad inmediata es ARQ-272 · Trayectoria solar y orientación; conserva el método y vuelve a verificar datos y límites.

Fuentes y alcance de uso

Los modelos, datos, figuras, prácticas y soluciones son elaboraciones originales. Consulta de fuentes nuevas: 22 de septiembre de 2026. Las referencias heredadas conservan su alcance. No se afirma aplicación íntegra de normas ni ejecución de simuladores externos.

[CLI-NORMAL] Climatological Normals

World Meteorological Organization. https://community.wmo.int/site/knowledge-hub/programmes-and-initiatives/climate-services/wmo-climatological-normals

Consulta: Definiciones y períodos de referencia de normales climatológicas. Apoyo: Distinguir promedio, período de referencia y normal climatológica. Límite: No se descargaron normales de una estación ni se infieren extremos o pronósticos.

[CLI-EPW] EnergyPlus 24.2: EPW Data Dictionary

EnergyPlus / U.S. Department of Energy; documentación alojada por Big Ladder. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/24-2/auxiliary-programs/energyplus-weather-file-epw-data-dictionary.html

Consulta: Cabeceras de ubicación, hora, valores faltantes, radiación y viento. Apoyo: Relacionar unidades, marcas temporales, cobertura y significado de una serie. Límite: No se ejecutó EnergyPlus ni se procesó un archivo meteorológico real.

[CLI-DMC] Servicios Climáticos y descarga de datos históricos

Dirección Meteorológica de Chile. https://climatologia.meteochile.gob.cl/

Consulta: Portada, enlaces de series históricas y nota de atribución. Apoyo: Localizar una fuente oficial para una investigación climática chilena. Límite: Solo localizador; no hay descarga de estaciones ni resultados de una ciudad en los ejercicios.

[CLI-TMY] Users Manual for TMY3 Data Sets (Revised), NREL/TP-581-43156, 2008

Stephen Wilcox / NREL; ficha del repositorio institucional. https://research-hub.nlr.gov/en/publications/users-manual-for-tmy3-data-sets-revised/

Consulta: Ficha bibliográfica y resumen; los enlaces al PDF no se pudieron recuperar en esta consulta. Apoyo: Identificar TMY3 como conjunto de año meteorológico típico con documentación propia. Límite: No se leyó el manual completo ni se implementó su selección estadística de meses.

[CLI-DESIGNDAY] EnergyPlus 24.2: Climate Calculations

EnergyPlus / U.S. Department of Energy. https://bigladdersoftware.com/epx/docs/24-2/engineering-reference/climate-calculations.html

Consulta: Distinción entre archivo meteorológico, período de cálculo y día de diseño. Apoyo: Explicitar qué condiciones representa un escenario y qué deja fuera. Límite: No se adoptan valores de diseño de tablas extranjeras ni se proyecta clima futuro.