DOI: 10.5281/zenodo.10015136
title: Brazil - Future weather files for building energy simulation

description: This dataset contains future weather files for energy simulation of buildings of the state capitals of Brazil plus the Federal District. The weather data is provided in EPW format, commonly used in EnergyPlus inputs. The periods of 2010, 2050, and 2090 are considered for generating the Typical Meteorological Years (TMY) for each location. Additionally, different climate model projections were used to enable an analysis of uncertainties in the simulation results. In this updated version, we have included the complete individual years used to develop the TMYs. This data is provided in CSV format and has been bias-corrected.

The future climate data was derived from various regional climate model projections from the Coordinated Regional Downscaling Experiment (CORDEX) project. These projections are part of the CORDEX-CORE experiment, which includes three GCMs (HadGEM2, MPI-ESM, and NorESM1) as driving models, and two nested RCMs (regcm and remo) for dynamical downscaling, totaling an ensemble of six members at a spatial resolution of approximately 25km. The representative concentration pathways RCP 8.5 and RCP 2.6 were the available scenarios for the region, and both were considered for developing the weather files. The future climatic variable values were interpolated and formatted to an hourly resolution, commonly used in building energy simulation tools. Subsequently, different bias correction methods were applied to specific climate variables based on historical weather series. These data series consist of hourly data measured at weather stations located in each city between the years 2001 and 2021. The historical series files were made available by Dru Crawley and Linda Lawrie and served as the basis for developing the TMYx weather files available on the OneClimate Building website.

It is crucial to recognize that the historical data is based on measurements taken at airports, which are often situated far from urban centers. As a result, urban overheating was not factored into these developed weather files. It is also important to note that the developed weather files represent a typical meteorological year for each period, and do not include the most extreme periods, such as heatwaves and atypical summers.

The weather files were developed specifically for use with the EnergyPlus engine. Therefore, climatic variables not used by the engine (e.g., precipitation and ceiling height), even if available in EPW format, should not be considered for other studies.

It is important to emphasize the higher internal operative temperature results obtained when using the REGCM model compared to the REMO model in Building Energy Simulations. Caution is recommended when using files developed using a single combination of climate models, especially with weather files based on the REGCM model.

Suggestions for corrections can be sent to matheus.bracht@posgrad.ufsc.br
description: Esse conjunto de dados contém arquivos climáticos futuros para simulação energética de edificações das capitais estaduais brasileiras, além do Distrito Federal. Os dados estão no formato EPW, comumente utilizado como input da ferramenta EnergyPlus. Os períodos de 2010, 2050 e 2090 são considerados para a geração dos Anos Meteorológicos Típicos (TMY) para cada localidade. Além disso, diferentes projeções de modelos climáticos foram utilizadas para possibilitar uma análise das incertezas nos resultados das simulações. Nesta versão atualizada, incluímos os anos individuais completos usados para desenvolver os TMYs. Esses dados estão no formato CSV e foram corrigidos quanto a viés.

Os dados climáticos futuros foram derivados de diversas projeções de modelos climáticos regionais do projeto Coordinated Regional Downscaling Experiment (CORDEX). Essas projeções fazem parte do experimento CORDEX-CORE, que inclui três GCMs (HadGEM2, MPI-ESM e NorESM1) como driving models, e dois RCMs aninhados (regcm e remo) para o dynamical downscalling, totalizando um conjunto de seis modelos com uma resolução espacial de aproximadamente 25 km. Os caminhos de concentração representativas RCP 8.5 e RCP 2.6 foram os cenários disponíveis para a região, e ambos foram considerados para o desenvolvimento dos arquivos climáticos. Os valores futuros das variáveis climáticas foram interpolados e formatados para uma resolução horária, comumente usada em ferramentas de simulação de energia de edificações. Posteriormente, diferentes métodos de correção de viés foram aplicados a variáveis climáticas específicas com base em séries históricas de dados meteorológicos. Essas séries de dados consistem em medições horárias feitas em estações meteorológicas localizadas em cada cidade entre os anos de 2001 e 2021. Os arquivos das séries históricas foram disponibilizados por Dru Crawley e Linda Lawrie e serviram como base para o desenvolvimento dos arquivos meteorológicos TMYx disponíveis no site do OneClimate Building.

É crucial reconhecer que os dados históricos se baseiam em medições efetuadas em aeroportos, muitas vezes situados longe dos centros urbanos. Como resultado, o sobreaquecimento urbano não considerados nestes arquivos climáticos desenvolvidos. É também importante notar que os arquivos desenvolvidos representam um ano meteorológico típico para cada período, e não incluem ondas de calor e verões atípicos.

Os arquivo climáticos foram desenvolvidos especificação para a utilização da ferramenta EnergyPlus. Dessa forma, variáveis climáticas não utilizadas pela ferramenta (por exemplo, precipitação e ceiling height), ainda que disponíveis no formato EPW não devem ser consideradas para outros estudos.

É importante destacar os resultados de temperatura operacional interna mais elevados obtidos ao usar o modelo regcm em comparação com o modelo remo ao executar simulações energéticas de edificações. Recomenda-se cautela ao usar os arquivos desenvolvidos utilizando uma única combinação de modelos climáticos, especialmente com os baseados no modelo regcm.

Sugestões de correções podem ser encaminhadas para matheus.bracht@posgrad.ufsc.br

 
description: Updates:



Use of the EnergyPlus' Weather utility for calculating direct normal radiation from global and diffuse radiation (version 1.1) 

Adjustment in the nomenclature of weather files for Palmas (Tocantins) (version 1.1.1)


Fixes in development:



High values of normal direct irradiation in files using RCM regcm causing surface temperatures outside the EnergyPlus limits;

Low temperature (-10°C) outlier in the historical series used in Belém (Pará), causing low temperature extremes in some files. The MPI-ESM_remo, HadGEM2_remo and HadGEM2_regcm files have the smallest number of outliers.
description: Updates:



Uso da ferramenta Weather do EnergyPlus para cálculo da radiação direta normal a partir da global e difusa (versão 1.1)

Ajuste na nomenclatura dos arquivos climáticos de Palmas (Tocantins) (versão 1.1.1);


Correções em desenvolvimento:



Valores elevados de irradiação direta normal nos arquivos que utilizam o RCM regcm causando temperaturas superficiais fora dos limites do EnergyPlus;

Outlier de temperatura baixa (-10°C) na série histórica utilizada em Belém (Pará), causando extremos de temperatura baixas em alguns arquivos. Os arquivos MPI-ESM_remo, HadGEM2_remo e HadGEM2_regcm apresentam o menor número de outliers.