SARA LUCIANI MEJÍA
Arquitecta, graduada con Tesis Meritoria en la Universidad Piloto de Colombia (Bogotá, Colombia, 2010), docente investigadora de la misma universidad; con estudios de Maestría en Gestión Urbana y becaria del programa Jóvenes Investigadores de Colciencias 2012 para el desarrollo del proyecto denominado “Sistema constructivo y material para atención de desastres H.O.M.E.”
UNO
La estructura de este manual se compone de módulos con temas específicos. Cada módulo incluye una introducción que pone en contexto al lector sobre los contenidos del capítulo, unos conceptos requeridos que inducen a grandes rasgos sobre los conocimientos previos para el buen manejo y comprensión de las herramientas y, por último, unos ejercicios propuestos que son necesarios para comprender las dinámicas del programa.
Los ejercicios incluidos en cada uno de los módulos se presentan con el propósito de mostrar las capacidades del programa, facilitar la comprensión de los temas del capítulo y, además, entender para qué sirve dicho ejercicio y la herramienta, pues no se dice cómo hacerlo, como lo haría un tutorial, sino cuál es su utilidad y qué se puede lograr con esto.
Por otra parte, la sección de datos útiles brinda información que aporta a la comprensión de las dinámicas de la herramienta y proporciona, además, enlace con tutoriales y guías de procedimiento en Ecotect direccionando al estudiante a nuevas fuentes.
Por último se presenta un ejemplo de aplicación del uso de herramientas digitales en el diseño de envolventes haciendo referencia al proceso de investigación de Eco-Envolventes a fin de mostrar la validez de dichas herramientas en el proceso de diseño.
Adicionalmente, se espera que este manual, a diferencia de los demás documentos sobre Ecotect y Design Builder que se encuentran en internet como tutoriales que enseñan como funcionan los programas, muestre cómo estas herramientas aportan en el desarrollo del proceso de diseño, cómo se pueden aplicar y qué funciones primordiales deben conocerse a fin de obtener resultados satisfactorios aplicables al diseño arquitectónico.
El uso de estas herramientas complementa las labores, procesos y exigencias que se realizan en general desde lo académico tanto en los talleres de diseño y fuera de estos como en el medio laboral externo, a fin que los estudiantes contemplen estrategias para el diseño arquitectónico sostenible desde las etapas iniciales.
Las herramientas digitales en este caso, son programas diseñados para simulaciones y análisis que permiten entender el rendimiento de los edificios analizados, además de arrojar datos sobre el funcionamiento de los materiales y visualizar las dinámicas de sombras que pueden ser enriquecedores en la fase inicial de diseño.
Los programas estudiados se denominan Ecotect y Design Builder. A continuación se hará una presentación de los dos programas con el fin de conocer las capacidades y el alcance que cada uno de ellos tiene.
• Ecotect® Analysis:
Es un software desarrollado para el análisis de diseño sustentable, que ofrece una amplia gama de simulaciones y análisis de funcionamiento energético permitiendo optimizar el rendimiento de los edificios existentes o en el diseño de otros nuevos. Es una herramienta útil al momento de diseñar, ya que va desde modelos generales del edificio hasta el detalle.
El programa permite integrar los análisis de consumo de energía y agua y cuantificar las emisiones de carbono a través de herramientas que facilitan la visualización y la simulación del comportamiento del edificio en el contexto de su medio ambiente.
Con esta herramienta se puede realizar varios análisis durante la fase de diseño del proyecto con la ventaja de ofrecer gráficos muy visuales y dinámicos que facilitan la comprensión de los datos además de una interfaz amigable que ayuda al uso y al aprendizaje del programa.
Estos son algunos análisis que pueden realizarse con este programa:
-Análisis energético del edificio: Calcula el total de energía utilizada en la operación del edificio y las emisiones de carbono en el modelo. El cálculo puede hacerse anual, mensual, diario y horario, a partir de una base de datos global de información meteorológica.
- Comportamiento térmico: Calcula las cargas y requerimientos de enfriamiento y calentamiento además de analizar los efectos de los ocupantes, las ganancias internas, infiltraciones y equipos.
- Uso del agua y evaluación de costos: estima una cantidad de uso de agua dentro y fuera del edificio.
- Radiación Solar: Permite visualizar la incidencia solar y la radiación en ventanas y otras superficies, en cualquier período de tiempo.
- Iluminación natural: Calcula los factores de luz día y niveles de luminosidad en cualquier punto del modelo.
- Sombras y reflejos: Muestra la posición solar y el recorrido relativo con respecto al modelo, en cualquier fecha, hora y ubicación.
Fig 1. Análisis de confort térmico en Ecotect, pruebas realizadas para el módulo mínimo. Estos análisis se realizaron a diferentes horas del día 21 de julio en un promedio de años hasta el año 2002 en Girardot, proyecto Eco-envolventes, UPC, investigador principal Claudio Varini, simulaciones realizadas por el autor.
• Design Builder:
“Design Builder es un programa que brinda una interfaz sencilla e intuitiva para trabajar (y jugar) con modelos virtuales de edificios, ofreciendo una amplia gama de información sobre su desempeño térmico, lumínico y energético. Estos son algunos usos típicos de Design Builder:
-Cálculo del consumo energético de edificios.
-Evaluación de fachadas en lo relativo al control del soleamiento.
-Simulación térmica de edificios ventilados naturalmente.
-Modelado de la iluminación natural.
-Visualización del sitio, incluyendo estudios de soleamiento.
-Cálculo de los equipos de calefacción y refrigeración.
-Como auxiliar en la comunicación de objetivos de diseño.
-Como herramienta didáctica” (Sol- arq, 2009).
Fig 2. Simulaciones CFD en Design Builder, pruebas realizadas para el módulo mínimo. Estos análisis se realizaron a diferentes horas del día 21 de julio de un promedio de años hasta el 2002 en Girardot, proyecto Eco-envolventes, UPC, investigador principal Claudio Varini, simulaciones realizadas por el autor.
Estos dos programas se presentan como un complemento de sus capacidades pues cada uno tiene fortalezas en diversos temas, lo que permite optimizar las edificaciones desde la etapa inicial de los proyectos, en busca de aportar confort térmico y minimizar los consumos de los sistemas mecánicos de ventilación que puedan seguir deteriorando el ambiente y consumiendo mayores recursos.
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