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BIM+ESE | Breve introducción a la función de análisis rápido del consumo energético basado en BIM de Autodesk Forma

Sincronización WeChat · Xiaowei · 2024-05-16

El siguiente artículo proviene de Diliu Qingbaoke, escrito por Lantian_Brian

La energía operativa es la energía necesaria para hacer funcionar un edificio: iluminación, calefacción y refrigeración, electrodomésticos, etc. Son muchos los factores que influyen en el uso energético real de un edificio; algunos suelen decidirse en fases de diseño posteriores, por ejemplo: el espesor del aislamiento de la envolvente del edificio, el sombreado de las ventanas o la eficiencia de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).

Sin embargo, algunas decisiones clave, como la forma del edificio, los materiales principales de muros y cubierta y la proporción entre ventanas y muros, se adoptan al principio del proceso de diseño, normalmente antes de que los expertos en energía se incorporen al proyecto.

Este análisis está impulsado por un complejo modelo de inteligencia artificial que realiza la simulación energética mediante el análisis de energía disponible como complemento (plugin) de Revit. Por lo tanto, los resultados que ve en el formulario no son una simulación directa del uso de energía, sino una estimación del uso energético real del edificio que propone. Puede obtener más información sobre el análisis energético de este modelo y sobre el modelo de predicción.

1. Cómo realizar el análisis  

Para acceder al análisis de energía de ejecución rápida, haga clic en el icono de análisis de energía del menú principal de análisis del panel derecho (puede verlo en el siguiente vídeo: tiene el aspecto de una hoja con un enchufe). No es necesario hacer clic en nada para iniciarlo: el análisis se actualiza automáticamente cada vez que se edita el edificio o se cambian los parámetros de entrada.

2. Cómo ajustar los parámetros de entrada  

Puede ajustar la configuración del análisis haciendo clic en el símbolo situado a la derecha de Configuración. Puede elegir valores predefinidos, limitados al análisis detallado que Revit admite actualmente. El siguiente vídeo muestra cómo encontrar el panel de configuración. La configuración se basa en el emplazamiento, lo que significa que se aplica a todos los edificios del emplazamiento. Actualmente no admitimos la configuración por edificio.    

   

              

Valores R y U  

Los valores predeterminados de muros y cubiertas se han elegido para representar materiales de vivienda relativamente habituales. Los materiales se definen según su capacidad de resistencia térmica, expresada como valor R. Cuanto mayor es el valor R, mayor es la resistencia al flujo de calor.

El valor R no es más que el inverso del valor U: R=1/U.    

El valor U se denomina coeficiente de conductividad térmica y es una medida de la capacidad de un material para conducir el calor. El valor R se utiliza normalmente en los elementos opacos del edificio, como muros y cubiertas, mientras que el valor U se utiliza para los acristalamientos.

Datos meteorológicos  

El clima local desempeña un papel importante a la hora de determinar la energía operativa de un edificio. Para tener en cuenta este factor, utilizamos las zonas climáticas de ASHRAE para clasificar las ubicaciones en 17 zonas climáticas distintas. A partir de la ubicación de su proyecto, detectamos automáticamente en cuál de estas zonas se encuentra y la empleamos como dato de entrada del modelo; no obstante, puede modificar esta selección.

Una nota importante: actualmente no admitimos la zona climática 0. Esta zona se introdujo en 2015 e incluye las ciudades más cálidas, como Mumbai, Yakarta y Abu Dabi. En Estados Unidos o en Europa no hay ninguna ciudad situada en la zona climática 0. Mientras trabajamos para ofrecer soporte para ella, mantendremos el criterio anterior a 2015 y asignaremos a la zona 1 las ubicaciones que se encuentren en la zona 0.

3. Cómo interpretar los resultados  

Este análisis muestra los resultados como intensidad de uso de energía, es decir, divide el uso energético operativo total del edificio entre su superficie total útil.

Le animamos a utilizar este análisis para comprender las diferencias relativas entre la geometría del edificio y las principales elecciones de materiales: ¿rinde mejor esta forma que aquella? ¿Podemos compensar una forma de edificio menos eficiente con un mejor aislamiento y un mejor acristalamiento? Recomendamos aprovechar la rapidez del análisis para iterar con agilidad entre las opciones y desarrollar una intuición sobre la forma del edificio y la influencia relativa de las soluciones de cubiertas, muros y ventanas.    

Nota importante sobre su aplicabilidad: en cuanto a su influencia en el rendimiento energético, algunas de las características del edificio que simulamos en el análisis de energía rápido tienen más peso que otras.

La compacidad del edificio —es decir, la relación entre la superficie de su envolvente y su volumen o, dicho más sencillamente, la superficie total de fachada— es el factor que más determina el uso energético temprano del edificio. Esto significa que los edificios altos y esbeltos necesitan más energía. Para reducir el consumo energético de un edificio, la forma más sencilla y eficaz es hacerlo más compacto. Esta característica merece aquí una atención especial, porque modificarla más adelante en el proceso de diseño resulta muy costoso.

Una vez fijada la forma del edificio, lo que más influye son su proporción de ventanas y el acristalamiento. De forma intuitiva, aumentar el porcentaje de fachada cubierto por ventanas reduce la eficiencia energética del edificio, mientras que elegir ventanas de baja energía (en la aplicación, «dblloe» o «trploe») mejora el rendimiento energético del edificio.

Las soluciones de muros y cubierta también son factores importantes; aunque la diferencia entre unas opciones y otras es menor, la opción «sin aislamiento» es bastante peor que el resto.

En el siguiente clip mostramos cómo modificar la proporción entre ventanas y muros y el tipo de acristalamiento de las ventanas cambia la energía operativa del edificio: más ventanas suelen implicar una mayor energía operativa, pero se puede compensar ese aumento eligiendo ventanas con mejor aislamiento.    

Las características geométricas del edificio también tienen una gran influencia en el consumo energético. En el siguiente ejemplo, la fusión de dos edificios —lo que en la práctica reduce la relación entre superficie y volumen— mejora el rendimiento del edificio en kilovatios-hora/m2.    

4. Limitations  

Los edificios admitidos por el análisis de energía rápido disponen de un modelo simplificado del edificio representado como un conjunto de polígonos extruidos. Por el momento, esto solo comprende los edificios básicos y los edificios lineales.

Estamos trabajando para ofrecer soporte a los edificios que no disponen de este modelo simplificado, y lo construiremos a partir de la malla del edificio. Esto nos permitirá admitir todos los edificios, aunque la fidelidad del modelo simplificado puede variar si la forma del edificio no queda bien representada como un conjunto de polígonos extruidos.          
         
En el caso de las mallas importadas, el modelo no detecta automáticamente las ventanas ni los tipos de muro; esto debe establecerse modificando la configuración del análisis.    

El modelo se ha entrenado con datos de edificios residenciales plurifamiliares. Esto significa que el modelo presupone un régimen de ocupación residencial. Eso no quiere decir que no pueda utilizar el análisis para otros tipos de edificios, pero los resultados serán más correctos y fiables para los edificios residenciales.

 

          

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