Simulació energètica. Per qué és necessària?

Introducció

En un temps d’incertesa econòmica a nivell global i de la construcció en particular, amb un creixent interès per la cura del nostre medi ambient i l’augment de l’eficiència energètica en el nostre entorn construït i en un moment on és necessari optimitzar els mitjans i recursos, és ara quan l’ús d’eines que prevegin comportaments a futur dels edificis es fa més imprescindible que mai.

La simulació energètica consisteix en un procés de creació d’un model o rèplica virtual d’un edifici  amb els seus components constructius, tècnics, i els seus ocupants- que serà exposat mitjançant una eina informàtica al llarg d’un període de temps – aconsellablement d’un any- a diferents condicions i situacions, tant climatològiques, geogràfiques, com d’ús i ocupació, amb la finalitat d’obtenir resultats quantitatius i qualitatius del seu comportament energètic.

Cal afegir que en el nostre treball diari de disseny i consultoria, obtenir un model de simulació energètica fiable és una eina eficaç i sumament útil per raons que posteriorment exposaré.

Quan és més necessària? El moment ideal és…

El moment ideal per començar a treballar amb models virtuals de l’edifici és en el període inicial de projecte. L’aconsellable és durant la fase conceptual de disseny, ja que és en aquest moment on les decisions tenen un major pes. En altres paraules, les decisions i accions que es duen a terme a l’inici del projecte impactaran més positivament al llarg del cicle de vida del mateix (Concepció – Disseny –Construcció – Ocupació – Ús – Final cicle de vida /Reutilització).

Dur a terme processos de simulació energètica i implementar canvis en fases avançades de disseny, i fins i tot en obra com ha arribat a donar-se en alguns casos, són molt més costosos econòmicament i a més impliquen un temps major d’implementació. Malauradament, a causa de la falta de previsió, això és el que succeeix habitualment a la nostra disciplina professional.

Fases d’implementació. L’ importància dels inputs.

Sigui quin sigui el moment de simulació, adquireix vital importància l’ ingrés correcte de dades o inputs. Un procés de simulació energètica d’un edifici tipus presenta les següents fases principals:

• 1. Modelar geomètricament i definir condicions de clima i ubicació.
• 2. Definir l’envolupant arquitectònica i els usos.
• 3. Definir les instal·lacions de climatització, ACS i d’il·luminació.
• 4. Executar les simulacions i interpretar resultats.
• 5. Re-dissenyar el projecte/proposta i reiniciar el procés/ Finalitzar.

Quina  eina o software utilitzar?

La resposta a aquesta pregunta pot trobar-se en la combinació de tres variables: Abast del projecte, temps i recursos. Depenent de la importància que s’assigni a cadascuna d’elles obtindrem la solució. Amb d’altres paraules, hem de triar la nostra eina de simulació energètica en funció de l’escala i complexitat del projecte, la dificultat i hores de treball requerides a introduir dades d’entrada (inputs), la fase del projecte en què ens trobem, i el que és més important: el grau de precisió buscat en els resultats finals (outputs) para així poder obtenir conclusions i aplicar-les en el disseny.

Si el que desitgem és celeritat, amb ràpides simulacions dels models és possible establir bases clares que ens ajudin a verificar i optimitzar el nostre disseny i a més a comparar-lo amb un model baseline. Tractant-se d’aquesta situació, l’ús d’un full de càlcul pot ser més que acceptable, poden fins i tot prescindir d’eines més sofisticades que impliquen disposar de més temps i recursos.

Avui el mercat ens ofereix de manera abundant – i fins a excessiva- diferents programaris de simulació energètica, ja sigui en format de fulls de càlcul o de complexes eines capaces d’analitzar no només el comportament energètic de l’edifici, sinó també mediambiental, el Cicle de Vida (ACV), el nivell d’il·luminació dels espais, la viabilitat econòmica o el càlcul de ventilació natural anomenat també CFD (Computational Fluid Dynamics). En altres paraules, les peces estan disposades, de nosaltres depèn com desitgem jugar aquesta partida.

Benefici, utilitat, rendiment…

La gran virtut de la simulació energètica és sense cap dubte predir quantitativa i qualitativament el comportament futur de l’edifici. I això té un evident i incontestable valor. Aquesta valuosa informació ens ajuda a optimitzar el nostre disseny de diferents maneres: Amb relativa rapidesa és possible comparar diferents opcions, tant a nivell passiu com potser l’orientació i forma de l’edifici, composició de façanes, percentatges d’obertures en les mateixes, envolupant constructiva, transmitàncies tèrmiques entre altres, i també a nivell actiu mitjançant els sistemes de climatització,ACS i il·luminació, i així triar la solució més adequada, viable i sostenible.

En tot projecte arquitectònic és necessari establir objectius clars i realistes a nivell energètic, mediambiental, econòmic, i a més comprovar-los perquè la proposta sigui possible. L’anàlisi econòmica i les amortitzacions de les solucions proposades poden ser realitzats amb gran antelació a la construcció. Per a alguns edificis en particular, l’augment de l’eficiència energètica pot contribuir a disminuir els costos de construcció.

Resumint el procés: Ràpides iteracions, veloç feedback i millors resultats.

Paraules finals

La simulació energètica és una eina important, eficaç i potent dins del procés global i integratiu que ha de tenir un projecte arquitectònic, però també és just dir que no és la solució definitiva a tots els problemes. No existeixen solucions màgiques derivades d’aquesta, però el seu ús pot potenciar sinergies i elevar la qualitat del projecte.

A més, des de la nostra experiència aconsellem com a criteri no confiar només en una única eina de simulació quan  analitzem un model determinat, és també necessari i convenient contrastar valors obtinguts mitjançant diferents programaris.

L’objectiu final i principal de l’ús de l’eina de simulació és el d’ajudar a incrementar l’eficiència energètica dels edificis i això ha de ser aconseguit sobretot des de l’Arquitectura mitjançant estratègies bioclimàtiques de millora del disseny passiu i la reducció de la dependència dels sistemes mecànics de climatització i a més sempre amb un pensament en ment: hem de recordar que abans de res la nostra missió com a arquitectes és la de crear espais d’alta qualitat i confort per als seus ocupants.

Julio Bermejo arq.

Aa, Febrer 2015.