Εργαλεία βιοκλιματικού σχεδιασμού κτιρίων

Ένα ευρύ φάσμα εργαλείων που διατίθενται είναι πλέον ικανό να υποστηρίξει τον βιοκλιματικό σχεδιασμό κτιρίων σε διάφορα επίπεδα πολυπλοκότητας και λεπτομέρειας. Σκοπός της παρουσίασης αυτής είναι να εισάγει τον αρχιτέκτονα – μηχανικό στο υπάρχον λογισμικό για το βιοκλιματικό σχεδιασμό κτιρίων και στην ενεργειακή απόδοση και συμπεριφορά τους.

Η αυξανόμενη περιβαλλοντική συνειδητοποίηση και οι αυστηρότεροι κτιριακοί κανονισμοί έχουν ενθαρρύνει συνεχείς βελτιώσεις στην ενεργειακή απόδοση των κτιρίων. Πολλά νέα κτίρια και σχέδια αποκατάστασης θεωρούνται τώρα ότι ικανοποιούν τα κριτήρια της περιβαλλοντικής υποστήριξης από την άποψη της ενσωματωμένης και λειτουργικής ενεργειακής χρήσης, της εκπομπής CO2, της άνεσης των κατόχων και της εσωτερικής ατμοσφαιρικής ποιότητας. Πόσο αξιόπιστες είναι αυτές οι αξιώσεις; Πόσο “χαμηλή” είναι η “χαμηλή” ενέργεια; Μπορούμε να κάνουμε τις ακριβείς προβλέψεις των συνθηκών άνεσης των κατόχων και της πιθανής κατανάλωσης ενέργειας ενός κτιρίου πριν ακόμα κατασκευαστεί; Κατά τη διάρκεια των τελευταίων είκοσι ετών οι μεγάλες και συνεχείς αυξήσεις στην υπολογιστική δύναμη των Η/Υ έχουν ενθαρρύνει την ανάπτυξη των εργαλείων λογισμικού με σκοπό να βοηθήσουν τους αρχιτέκτονες και τους περιβαλλοντικούς συμβούλους να κάνουν τέτοιες προβλέψεις. Εδώ, εξετάζονται οι ακόλουθες πτυχές τέτοιων εργαλείων σε σχέση με: τη χρήση τους στην οικοδόμηση του σχεδίου, τα παραδείγματα εφαρμογών, με ένα κατάλογο επιλεγμένων εργαλείων.

Πτυχές χρησιμοποίησης εργαλείων

Η χρησιμοποίηση ενέργειας της εσωτερικής ατμοσφαιρικής ποιότητας, της θερμικής ανοχής και της οπτικής άνεσης στα κτίρια επηρεάζονται κατά ένα μεγάλο μέρος από αποφάσεις που λαμβάνονται στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού, συχνά από επιλογές που γίνονται προτού ακόμη να αρχίσει το σχέδιο.

Για παράδειγμα, η επιλογή της περιοχής και των πρόωρων αποφάσεων σχετικά με την διάταξη περιοχών, η μορφή οικοδόμησης και ο προσανατολισμός των χώρων μπορούν να καθορίσουν τις συνθήκες ηλιοφάνειας μέσα και γύρω από ένα κτίριο και την δυνατότητα εκμετάλλευσης για χρήση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρμανση / ψύξη ή την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Η χρήση εξειδικευμένων αναλυτικών εργαλείων όπως εκείνα που αναφέρονται εδώ μπορεί να επηρεάσει τις αποφάσεις κατά τον αρχικό σχεδιασμό, ενώ βοηθούν για να αξιολογηθούν οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις των διαφορετικών επιλογών όπως αυτά εξετάζονται, και παρέχοντας τα μέσα για να τεθούν στόχοι ενεργειακής απόδοσης και συμπεριφοράς για τα νέα κτίρια και τα σχέδια αποκατάστασης. Η εφαρμογή των εργαλείων βιοκλιματικού σχεδιασμού πρέπει να εξεταστεί στα διαφορετικά στάδια, πριν από, κατά τη διάρκεια και μετά από τον σχεδιασμό όπως περιγράφεται πιο κάτω.

Πριν από το σχεδιασμό

Να ενημερωθεί για τις επιρροές και τις αλληλο – εξαρτήσεις μεταξύ των διαφορετικών παραμέτρων του κλίματος, του σχεδίου οικοδόμησης, των ιδιοτήτων των υλικών και της χρήσης του κτιρίου στην ενεργειακή απόδοση και τους όρους άνεσης, για να μελετήσει τα πιθανά αποτελέσματα όλων αυτών των παραμέτρων, για να θέσουν τους στόχους του βιοκλιματικού σχεδιασμού, για να καθορίσουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες που παρέχονται στα διαφορετικά διαστήματα που εξετάζονται (θερμοκρασίες, υγρασία, επίπεδα έντασης φωτισμού, συνεχής φυσικός αερισμός).

Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού

Αξιολόγηση και σύγκριση των εναλλακτικών επιλογών σχεδιασμού, σύγκριση με τα προηγούμενα και τους στόχους της ενεργειακής χρήσης, όρια μολυσματικής εκπομπής, εσωτερική θερμική και οπτική σειρά άνεσης και ατμοσφαιρική ποιότητα, συντονισμός και βελτιστοποιημένη ενεργειακή απόδοση του κτιρίου.

Μετά το σχεδιασμό

Αξιολόγηση που καθορίζει τους λειτουργικούς στόχους και τις οδηγίες, που συμβουλεύουν τους κατόχους με τις πληροφορίες για το πώς να χρησιμοποιήσουν το κτίριο, αποτελέσματα αξιολόγησης των διαφορετικών σεναρίων κατοχής, τοποθετήσεις θερμοστατών, χρήση κουρτινών κ.λπ. προσαρμογή του κτιρίου στις καθημερινές / εποχιακές αλλαγές.

Μερικά από τα διαθέσιμα εργαλεία αναπτύχθηκαν συγκεκριμένα για τη χρήση στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού και μπορεί να έχουν περιορισμένη εφαρμογή στη λεπτομερή ανάπτυξη και εφαρμογή, ενώ άλλα συνδέονται με πιο λεπτομερή ανάλυση. Λίγα από τα διαθέσιμα εργαλεία εξετάζουν όλους τους στόχους και διαδικασίες που καλύπτονται από τον βιοκλιματικό σχεδιασμό και μερικά σχεδιάστηκαν για να ασχοληθούν συγκεκριμένα με μία ή μερικές από αυτές τις διαδικασίες. Τα πιο χρησιμοποιημένα μεταξύ των εργαλείων που εξετάζουν τη θερμική ανάλυση έχουν γίνει όλο και περισσότερο “σχεδιαστικά” με στόχο να εξετάσουν και την τρισδιάστατη απεικόνιση (και έτσι επίσης τις μελέτες της ηλιακής πρόσβασης και σκίασης), καθώς και τις διαδικασίες του φυσικού αερισμού και το ηλιακό κέρδος που είναι κρίσιμης σπουδαιότητας στο σύγχρονο κτιριακό σχεδιασμό. Με την αυξανόμενη δύναμη των υπολογιστών έχει υπάρξει μια συνεχής τάση ενσωμάτωσης και μεγαλύτερης ικανότητας.

Οι υπολογισμοί που έπρεπε να πάρουν μια ολόκληρη νύχτα πριν από μερικά χρόνια τώρα γίνονται σε λίγα λεπτά. Εντούτοις, υπάρχει ακόμα απόκλιση μεταξύ της σύλληψης των σχεδιαστών, του ρεαλισμού και της ακρίβειας και αυτού που βγαίνει από την εφαρμογή των περισσότερων από τα τρέχοντα εργαλεία. Ειρωνικά, αυτή η απόκλιση ενισχύεται από τις βελτιώσεις που αναφέραμε προηγουμένως. Παραδείγματος χάριν, ένα εργαλείο μπορεί να επιτρέψει την τρισδιάστατη απεικόνιση των σκιών και να λάβει υπόψη τη σκίαση των επιφανειών στους υπολογισμούς τυχαίας ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά να αγνοήσει εντελώς τις φωτιστικές πτυχές της ηλιακής ακτινοβολίας στα κτίρια. Τα χρήσιμα και εύλογα ακριβή αποτελέσματα μπορούν να παραχθούν ακόμη και με το απλούστερο εργαλείο υπό τον όρο ότι οι χρήστες καταλαβαίνουν τις σχετικές διαδικασίες, τις ικανότητες και τους περιορισμούς του εργαλείου. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό να είναι σαφές ποιες διαδικασίες αγνοούνται και ποιες είναι οι πιθανές επιπτώσεις στα αποτελέσματα. Οι χρήστες πρέπει να κατανοούν σαφώς τη δομή και τη θεωρητική βάση των εργαλείων που χρησιμοποιούν.

Παρακάτω αναφέρονται τα βασικά ζητήματα και κριτήρια σχετικά με την επιλογή και την εφαρμογή των διαφορετικών αναλυτικών εργαλείων στην κατασκευή του σχεδίου. Το πρώτο τμήμα αφορά αυτό που κάνει ένα εργαλείο, πώς λειτουργεί και τι σημαίνουν τα αποτελέσματά του. Το δεύτερο τμήμα αναφέρεται στην ευκολία της χρήσης του εργαλείου και τη δυνατότητας εφαρμογής στο βιοκλιματικό σχεδιασμό. Το τρίτο τμήμα εστιάζει στα ζητήματα του κόστους και της υποστήριξης που είναι κρίσιμα για το εάν θα γίνει επένδυση σε τέτοια εργαλεία.

Γνωστικά κριτήρια

Περιοχή εύρεσης (ικανότητες / καταλληλότητα)

πώς λειτουργεί το εργαλείο;
ποιες φυσικές διαδικασίες διαμορφώνονται;
ποιες φυσικές διαδικασίες παραλείπονται;
ποιες απλοποιήσεις γίνονται;
τι βοηθά να βρούμε το εργαλείο;
τι δεν βρίσκει το εργαλείο;

Ερμηνευτικό πλαίσιο (σημασία και αξία)

τι είδους αποτελέσματα παρέχονται (μορφή / λεπτομέρεια);
τι σημαίνουν τα αποτελέσματα, πώς συγκρίνονται με άλλα διαθέσιμα στοιχεία
πώς συγκρίνονται επίσης με τους στόχους και τις συγκριτικές μετρήσεις επιδόσεων;
μπορούμε να παρακάμψουμε τη διαμόρφωση του εργαλείου ή άλλους περιορισμούς και πώς;

Πρακτικά κριτήρια

Χρησιμότητα και ευκολία στη χρήση

πόσο γρήγορα μπορούμε να το μάθουμε, πόσο εύχρηστο είναι;
πόσο γρήγορα μπορούμε να έχουμε αποτελέσματα;
τι είδους επικοινωνία με το χρήστη;
πόσο εύκολο είναι να γίνουν αλλαγές, να το “ξανατρέξουμε” και να γίνουν συγκρίσεις;

Δυνατότητα εφαρμογής

σειρά χρήσης (απλή – σύνθετη).
σειρά εφαρμογής (ένας σκοπός – πολλαπλοί σκοποί).
σειρά δράσης (μια εργασία – πολλαπλές εργασίες).
ακρίβεια.
πρακτική χρησιμότητα / αναλογία.

Κριτήρια αγοράς

Να αποκτηθούν ή όχι;

κόστος αγοράς (άδεια υλικού/λογισμικού).
ταχύτητα ευκολίας και εκμάθησης (χρόνος / γνώση που απαιτείται).

Υποστήριξη και αναβαθμίσεις

τεκμηρίωση και διαθέσιμη εκπαίδευση.
διαθέσιμη τεχνική υποστήριξη από τον υπεύθυνο για την ανάπτυξη.
περαιτέρω ανάπτυξη.
ομάδα ερευνητών / κοινότητα χρηστών.

Τύποι εργαλείων και πλαίσιο εφαρμογής

Τα ακόλουθα είναι στόχοι και διαδικασίες σχεδιασμού που μπορούν να επωφεληθούν από τη χρήση των ειδικών υπολογιστικών εργαλείων για περαιτέρω ανάλυση

Κριτήρια περιβαλλοντικού σχεδιασμού για τη θερμική άνεση.
Κλιματικά στοιχεία και ανάλυση.
Ηλιακή πρόσβαση – ηλιακός έλεγχος στους εσωτερικούς και υπαίθριους χώρους.
Φως ημέρας.
Θερμικές και ηλιακές – οπτικές ιδιότητες των κατασκευαστικών στοιχείων.
Θέρμανση του χώρου, φωτιστική και ψυκτική ενέργεια και ανθρώπινη άνεση.
Ροή αέρα στα κτίρια και γύρω από αυτά.
Άλλες πηγές ενέργειας / χρήσεις, άλλες περιβαλλοντικές εφαρμογές.

Αυτοί οι στόχοι αναθεωρούνται εδώ εν συντομία και τα επιλεγμένα εργαλεία παρατίθενται κάτω από κάθε μια από αυτές τις κατηγορίες. Τα παραδείγματα δίνονται για να εξηγήσουν την εφαρμογή μερικών εργαλείων. Η επιλογή των εργαλείων που παρουσιάζεται εδώ δεν προορίζεται να είναι περιεκτική, αλλά εστιάζει στα εργαλεία που εξετάζονται και χρησιμοποιούνται ευρέως.

1. Κριτήρια για τη θερμική άνεση

Οι τιμές που αναμένονται από τις περιβαλλοντικές μεταβλητές (η θερμοκρασία του αέρα, η μέση ακτινοβόλος θερμοκρασία, η σχετική υγρασία, η μετακίνηση του αέρα) για τυπικό ρουχισμό και δραστηριότητα έχουν αποτελέσει το αντικείμενο των εθνικών και διεθνών προτύπων.
Υπάρχει επίσης συνεχής έρευνα και συζήτηση σχετικά με το πόσο καλύτερα να καλυφθούν αυτές οι μεταβλητές σε μια ζώνη ή έναν δείκτη άνεσης που λαμβάνει υπόψη τις προσαρμοστικές ικανότητες και τη συμπεριφορά των ατόμων.
Η προβλεπόμενη μέση τιμή (PMV) του Fanger (Fanger 1970) και το ποσοστό των δυσαρεστημένων ανθρώπων (PPD) χρησιμοποιούνται αλλά και επικρίνονται ευρέως. Το PMV μετρά τη θερμική αίσθηση σε μια κλίμακα επτά σημείων από θερμό σε κρύο από κάθε πλευρά ενός ουδέτερου σημείου (ούτε θερμό ούτε κρύο). Το PPD είναι το ποσοστό ενός πληθυσμού που είναι πιθανό να είναι δυσαρεστημένος με το θερμικό περιβάλλον σε οποιοδήποτε σημείο του PMV.
Ο αμερικανικός σύλλογος των μηχανικών Θέρμανσης, Ψύξης και Κλιματισμού των προτύπων 55-92 ASHRAE καθορίζει ως αποδεκτό θερμικό περιβάλλον ένα που θα ήταν αποδεκτό για τουλάχιστον 80% των κατόχων του, αυτό είναι ισοδύναμο με ένα PPD 20% ή χαμηλότερο και PMV +/- 0,85. Ο Οργανισμός Διεθνών Προτύπων ISO 7730 καθορίζει τους όρους θερμικής άνεσης όπως διαγράφονται από το PMV μεταξύ + 0,5 και -0,5 (PPD 10%).
Ένα ελαφρώς διαφορετικό, προσαρμοστικό πρότυπο της θερμικής άνεσης δημοσιεύτηκε από τον Humphreys (Humphreys 1978) και τον Auliciems (Auliciems και Szokolay 1997) βασισμένο στα στοιχεία από διαφορετικά κτίρια σε όλο τον κόσμο που δείχνει ότι η αίσθηση της ουδετερότητας ποικίλλει ως λειτουργία της υπαίθριας θερμοκρασίας αέρα. Δεδομένου ότι οι εφαρμογές του IDEA αναφέρονται κυρίως στο Κεντρικό ή Βορειο – Ευρωπαϊκό κλίμα, εξετάζονται εργαλεία που είναι βασισμένα στη θεωρία Fanger

Παραδείγματα εφαρμογώνΗ παρακάτω εικόνα επεξηγεί τη χρήση του δεύτερου λογισμικού εργαλείου που υπάρχει επάνω (COMFORT PMV, Butera), το οποίο είναι ακριβώς το ίδιο με το αντίστοιχο εργαλείο στο IDEA.
Τα δεδομένα εισόδου είναι: θερμοκρασία αέρα 20^οC, που σημαίνει μέση ακτινοβόλο θερμοκρασία 19^οC, την ταχύτητα αέρα 0 m/s, τη σχετική υγρασία περίπου 60%, την ενδυμασία 1,1 clo και το μεταβολικό ποσοστό 66 W/m² (=1,2 met). Η προκύπτουσα αξία PMV είναι – 0,4 και το PPD είναι περίπου 8%. Αυτή η έκβαση θα θεωρούταν ως ικανοποιητική κατά τη διάρκεια του χειμώνα για τα κριτήρια θερμικής άνεσης στα περισσότερα κατοικημένα, εμπορικά και εκπαιδευτικά κτίρια για τα οποία ισχύουν οι clo και οι met τιμές που αναφέρονται παραπάνω.

Εικ. 1 Γράφημα του COMFORT PMV (Butera 1995).

Προγράμματα Εφαρμογής
1. COMFORT v. 1.07 (Charlie Huisenga & Marc Fountain, Environmental Analytics, University of California, Berkeley 1997). Βασισμένο σε ASHRAE 55-92 και ISO 7730.	2. COMFORT PMV Calculator V2.1, (F. Butera, Politechnico di Milano, Italy, 1995). Υπολογισμοί σε PMV και PPD βασισμένο σε ISO 7730. Περιλαμβάνει υλικό πολυμέσων για την θερμική άνεση (Περικλείεται στο IDEA).	3. PMV Tool (Andrew Marsh 1999). Υπολογισμοί σε PMV και PPD από δεδομένα που εισάγει ο χρήστης σε άλλες μεταβλητές ή υπολογίζει για μια σταθερά που ορίζει ο χρήστης σε τιμές PMV / PPD.	4. COMFORT (Division of Building Physics and Solar Energy, Univ. of Siegen, Germany, 1996). Υπολογίζει τα PMV and PPD από τα αποτελέσματα του χρηστή βάση της θεωρίας του Fanger και δίνει δισδιάστατους γραφικούς χάρτες επιπέδων άνεσης για όλους τους συνδυασμούς και τις συνισταμένες.

2. Καιρικά δεδομένα και κλιματική ανάλυση

Τα καιρικά δεδομένα απαιτούνται για τις περισσότερες αναλυτικές διαδικασίες στο βιοκλιματικό σχεδιασμό κτιρίων. Για παράδειγμα, οι υπολογισμοί απώλειας θερμότητας χρησιμοποιούν τις μηνιαίες ή ωριαίες τιμές της υπαίθριας θερμοκρασίας αέρα, οι πιο λεπτομερείς υπολογισμοί μπορεί να χρειαστούν επίσης τη χρήση των δεδομένων του αέρα (ταχύτητα και κατεύθυνση). Ο υπολογισμός των κερδών ηλιακής θερμότητας απαιτεί τις τιμές των συναφών ηλιακών στοιχείων ακτινοβολίας όσον αφορά τις επιφάνειες του διαφορετικού προσανατολισμού και κλίσης. Τα ίδια στοιχεία μπορούν να απαιτηθούν για την αξιολόγηση της πιθανής ενεργειακής παραγωγής από τους ηλιακούς θερμοσίφωνες ή από τα φωτοβολταϊκά κάτοπτρα. Άλλες ενδιαφέρουσες μεταβλητές για τους σχεδιαστές μπορεί να είναι η σχετική (ή απόλυτη) υγρασία, η φωτεινότητα του ουρανού, το χώμα και η θερμοκρασία του νερού των βρυσών. Με αυτόν τον τρόπο, τέτοια σύνολα καιρικών στοιχείων πρέπει συνήθως να αντιπροσωπεύουν τη χαρακτηριστική, μακροπρόθεσμη συμπεριφορά του καιρού στη δεδομένη θέση, δηλαδή το κλίμα, και όχι οποιοδήποτε ιδιαίτερο μετεωρολογικό γεγονός.
Τα δεδομένα κλίματος μπορούν να απαιτηθούν υπό μορφή καθημερινών ή ωριαίων τιμών. Οι μηνιαίοι μέσοι όροι των μέσων καθημερινών θερμοκρασιών αέρα και ηλιακής ακτινοβολίας είναι συνήθως ικανοποιητικοί για τους απλουστευμένους υπολογισμούς της θέρμανσης χώρου στα αρχικά στάδια του σχεδίου.
Οι ωριαίες τιμές απαιτούνται για τη δυναμική θερμική προσομοίωση που επιτρέπει ακριβέστερες προβλέψεις (που λαμβάνουν υπόψη τα αποτελέσματα αποθήκευσης θερμότητας) καθώς επίσης και εκτιμήσεις των ωριαίων φορτίων και των εσωτερικών θερμοκρασιών. Οι περίοδοι αναφοράς δοκιμής έχουν συνταχθεί για πολλές θέσεις για να επιτρέψουν στους αρχιτέκτονες να εξετάσουν τα σχέδιά τους υπό τους διαφορετικούς όρους.
Αυτοί περιλαμβάνουν τις ακολουθίες τυπικών, καθώς επίσης και περισσότερων ακραίων καλοκαιρινών και χειμερινών συνθηκών.
Μερικά από τα εργαλεία λογισμικού που χρησιμοποιούνται για τη θερμική ανάλυση παρέχουν στα καιρικά αρχεία τους τον τύπο στοιχείων που απαιτούνται για τη λειτουργία τους. Εντούτοις, ο αριθμός θέσεων που καλύπτονται από αυτά τα αρχεία είναι συχνά περιορισμένος. Όπου τα καιρικά στοιχεία μπορούν να ληφθούν από άλλες πηγές μπορούν να εισαχθούν έπειτα από το χρήστη στο σχήμα που απαιτείται από το εργαλείο που χρησιμοποιεί.
Προς το παρόν το πρόβλημα με τα ελλειπή δεδομένα μπορεί να λυθεί με την βοήθεια του λογισμικού Meteonorm που μπορεί να παράγει καιρικά δεδομένα για σχεδόν οποιαδήποτε θέση (δείτε πιο κάτω).

Παραδείγματα εφαρμογώνΗ εικόνα 2 παρουσιάζει τις θέσεις των μετεωρολογικών σταθμών και των πόλεων στην Ευρώπη, στη Βόρεια – Αφρική και στην Εγγύς Ανατολή για την οποία η βάση δεδομένων Meteonorm έχει μετρήσει τα σύνολα δεδομένων. Για το σκοπό του IDEA, μόνο οι σταθμοί της Κεντρικής και Βόρειας Ευρώπης είναι σχετικοί.
Εκεί υπάρχει ένας άφθονος αριθμός τέτοιων σταθμών.

Εικ. 2 Η οθόνη Meteonorm παρουσιάζει τους μετεωρολογικούς σταθμούς και
τις θέσεις των πόλεων στη βάση δεδομένων
του προγράμματος.

Εφαρμόσιμο λογισμικό
1. METEONORM v4.0, Meteotest 1999. Το Meteonorm ενσωματώνει μια μοναδική βάση δεδομένων που προέρχεται από περίπου 2400 μετεωρολογικούς σταθμούς και 360 πόλεις σε όλο τον κόσμο. Το λογισμικό μπορεί να παράγει τα μέσα μηνιαία και ωριαία δεδομένα για οποιαδήποτε θέση στον κόσμο που καθορίζεται μέσω το χρήστη από τις γεωγραφικές συντεταγμένες του. Η παραγωγή δεδομένων μπορεί να λάβει οποιαδήποτε μορφή από διάφορα τυποποιημένα σχήματα που χρησιμοποιούνται από το θερμικό λογισμικό ανάλυσης, ή οι μεταβλητές μπορούν να επιλεχτούν από το χρήστη. Το πρόγραμμα λαμβάνει υπόψη την τοπογραφία των περιοχών και τα αστικά μικροκλίματα. Το Meteonorm μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην αγγλική, γερμανική, γαλλική, ισπανική ή ιταλική γλώσσα.	2. CONRAD (Τμήμα Οικοδόμησης, Φυσικής και Ηλιακής Ενέργειας, του πανεπιστημίου Siegen, Γερμανία, 1998). Εάν μια ωριαία χρονική σειρά σφαιρικής ακτινοβολίας επάνω στο οριζόντιο επίπεδο παρέχεται, τότε το πρόγραμμα επιτρέπει να παραχθεί η αντίστοιχη χρονική σειρά σφαιρικής, άμεσης και διάχυτης ακτινοβολίας επάνω στις αυθαίρετα προσανατολισμένες επιφάνειες. Παράδειγμα εφαρμογών	3. PEM (CUEPE, πανεπιστήμιο της Γενεύης, 1995). Περιλαμβάνει τη μηνιαία θερμοκρασία, την υγρασία, την ηλιακά ακτινοβολία και τα στοιχεία αέρα για διάφορες ευρωπαϊκές περιοχές ταξινομημένες σε πίνακες και γραφικές μορφές και τις γραφικές παραστάσεις των βιοκλιματικών διαγραμμάτων.