Modelado energético

"La simulación implica desarrollar un modelo simplificado a partir de un sistema complejo, y usar dicho modelo para analizar y predecir el desempeño del sistema real. ¿Para qué simular? La razón fundamental es que resulta extremadamente difícil, si no es que imposible, analizar los sistemas de la vida real en toda su complejidad. Y de cualquier manera tampoco es necesario. Al extraer cuidadosamente los datos relevantes del sistema real para comprender los requerimientos fundamentales, e ignorar aquellos que resultan relativamente poco significativos (lo cual es más difícil de lo que parece), generalmente es posible desarrollar un modelo que puede ser usado para predecir el desempeño del sistema real con suficiente precisión."

Maurice Aburdene

En su forma básica, el modelado energético se puede definir como el desarrollo de cálculos con programas computacionales para representar matemáticamente los procesos termodinámicos que se dan en los edificios. Su objetivo típico es caracterizar o predecir el desempeño energético para facilitar las decisiones de diseño que permitan producir edificios con un elevado desempeño. Sin embargo, en los últimos años el modelado energético tiende a incluir un rango cada vez más amplio de indicadores asociados o complementarios, como el desempeño ambiental (condiciones de confort), medioambiental (impacto ecológico) y económico.

El surgimiento de normativas energéticas rigurosas, principalmente en los países desarrollados, y de sistemas internacionales de certificación de la sostenibilidad de los edificios, ha propiciado un notable incremento en el uso de programas de simulación. Aunque aun falta mucho por hacer, cada vez son más los despachos de arquitectura e ingeniería que ven el modelado energético como una tarea imprescindible para guiar los procesos de diseño.

Actualmente, existe una gran variedad de métodos y herramientas computacionales para el modelado energético, los cuales pueden variar mucho en cuanto a la facilidad de uso y el nivel de precisión. En esta sección abordaremos algunos de los métodos más avanzados, sobre todo relacionados con el uso de programas conocidos como de simulación completa de edificios, los cuales se basan en métodos de cálculo dinámicos para reflejar el desempeño de los edificios y sus sistemas de la manera más realista posible.


02
Marzo
2020

Optimización genética

Conseguir edificios con el mejor desempeño posible es una tarea difícil, sobre todo si las opciones de diseño son numerosas y se plantean dos o más objetivos de desempeño. En esos casos los procesos de simulación normales suelen ser poco eficientes, aún si se basan en métodos como el análisis paramétrico, debido al tiempo y recursos que se requieren para evaluar una gran cantidad de soluciones.

Las limitaciones de los métodos tradicionales han llevado a explorar alternativas que permitan identificar soluciones óptimas (o razonablemente cercanas al óptimo) de forma más rápida y eficiente. Una de las líneas de investigación más importante es la optimización computacional, que implica el uso de algoritmos especializados para evaluar múltiples variables y opciones de diseño, por ejemplo relacionados con la forma del edificio y la composición de sus cerramientos, y encontrar de manera eficiente las soluciones que cumplen mejor uno o más objetivos de desempeño, incluso contradictorios (como reducir simultáneamente los consumos energéticos y los costes de construcción).

Categories: Tipos de análisis, Modelado energético

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