Herramientas para prever el comportamiento energético de edificios DESIGNBUILDER Y ECOTECT Germán Campos www.ecoeficiente.es
Herramientas para prever el comportamiento energético de edificios
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Reglas generales (“rules of thumb”) Guías básicas de diseño, tablas, etc. Modelos empíricos Cálculos simplificados Etc.
Herramientas para prever el comportamiento energético de edificios
HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN
Herramientas de simulación • Gran número: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/to ols_directory/ (370) • No existe la herramienta perfecta • Diseño / Análisis • Prestaciones/Formación/Precio
Simulación • "La simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema o evaluar nuevas estrategias -dentro de los limites impuestos por un cierto criterio o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema"
Comportamiento energético del edificio • Demandas (Envolvente + Uso) y consumos (Instalaciones + Control) • Potencias máximas • Confort: térmico, lumínico, IAQ, ¿acústico? • Producción: renovables, cogeneración. • ACV de materiales de construcción e instalaciones • Emisiones de CO2 y otras. • €€€
Metodología • Modelado del edificio: envolvente, zonificación, instalaciones, uso, clima. • Simulación: demandas, consumos, potencias, confort, emisiones, coste. • Análisis de resultados: definición de alternativas y objetivos. • Fin: consecución de objetivos
Herramientas de Simulación
DESIGNBUILDER Ingenieros Diseño/Análisis Interfaz/Cálculo En desarrollo
ECOTECT Arquitectos Diseño/Análisis Interfaz/Cálculo Autodesk
Herramientas complementarias
Ecotect
Interfaz
Ecotect: ventajas • Interfaz amigable • Modelado de geometrías complejas (importación de ficheros 3D) • Cálculos de sombreamiento y radiación muy visuales • Exportación a otras herramientas: Energyplus, Radiance, gbxml, etc. • Cálculos térmicos muy rápidos • Weather Tool / Solar Tool • Acústica, scripts, online wiki, etc.
Ecotect
Análisis climático
Ecotect
Trayectorias solares
Ecotect
Radiación incidente
Ecotect
Iluminación Natural
Ecotect
Sombreamiento
Ecotect
Importación de geometría
Ecotect
Exportación a Radiance
Ecotect
Ganancias y Cargas
ECOTECT: Limitaciones “Aunque la interfaz gráfica es muy agradable y de fácil uso, no se deben tomar los resultados en términos absolutos. Algunos de los métodos de cálculo (para acústica en recintos, por ejemplo) son muy simples, mientras que otros métodos de cálculo son del todo inadecuados. Este es el caso de los cálculos de energía térmica (consumos de calefacción y refrigeración, temperaturas interiores, etc).” Jan Hensen Presidente de IBPSA International Building Performance Simulation Association
• Soporte técnico muy limitado • Temas “pendientes” (ecomat)
DesignBuilder
Interfaz
Designbuilder: ventajas • Interfaz amigable para Energyplus. • Motor de cálculo contrastado
ANSI/ASHRAE Standard 140-2004 Building Thermal Envelope and Fabric Load Tests
Designbuilder: ventajas • Continuo desarrollo de ambos (DB y E+) • Nueva versión de E+ cada 6 meses: – 964 páginas de referencia técnica – 1913 páginas de referencia input/output – Simula de todo (envolvente, instalaciones, renovables, cubiertas vegetales, chimeneas solares, microcogeneración, ventilación e iluminación natural, etc.) o casi todo (VRV).
• DB va dándole una intefaz amigable y +
Designbuilder: ventajas • • • • • • •
Cálculo de cargas máximas dimensionado Cálculo de demandas/consumos eficiencia Cálculo de temperaturas/iluminación Confort Cálculo paramétrico optimización Visualización 3D y exportación Importación dxf 2D y gbxml 3D Motor CFD específico, asequible y acoplado
DesignBuilder
Geometría
DesignBuilder
Actividad
DesignBuilder
Cerramientos
DesignBuilder
Aberturas
DesignBuilder
Instalaciones
DesignBuilder
CFD
DesignBuilder
Visualización Ayuda en pantalla
DesignBuilder
Exportación de geometría
DesignBuilder
Resultados del diseño de calefacción
DesignBuilder
Resultados del diseño de refrigeración
Anual
Diario
DesignBuilder
Resultados de la simulación
Mensual
Horario
DesignBuilder
Resultados de la simulación Semana típica de invierno
DesignBuilder
Resultados de la simulación Semana típica de verano
DesignBuilder
Resultados de distribución de temperaturas
DesignBuilder
Resultados de análisis paramétrico
Designbuilder: Limitaciones • Modelado geométrico más limitado, menor capacidad de importación. • Menor opción en visualización de radiación, iluminación. • Definición detallada y más compleja del modelo. • Interpretación de resultados más compleja • Requiere mayor preparación técnica para su correcto uso, pero a cambio ofrece resultados más fiables. • Incapaz de soportar toda la funcionalidad del E+
DesignBuilder
CFD Computational Fluid Dynamics
Futuro del software de simulación
INTEROPERATIVIDAD
Gracias por su atención