Los métodos pasivos de condicionamiento ambiental con Design Builder

Design builder es un programa clave para la arquitectura bioclimática, que integra todos los cálculos necesarios para una buena resolución de nuestros edificios con espacios intermedios, semi-exteriores, galerías acristaladas, muros trombe y otros sistemas pasivos de condicionamiento.

Los métodos pasivos de condicionamiento ambiental en la edificación son estrategias esenciales  en todos los discursos acerca de la arquitectura bioclimática, sobre todo cuando los discursos los dan arquitectos. Generalmente los arquitectos no nos habíamos preocupado de cuantificar los aportes energéticos de estos métodos y tampoco hemos conseguido integrar estos elementos, de los que tanto nos agrada hablar, en las herramientas de cálculo de disminución de la demanda. Nos hemos limitado, por ejemplo, a dibujar simpáticos esquemas al estilo de Le Corbusier con sinuosas flechas que representaban el flujo del aire de una ventilación cruzada o esquemas con el símbolo del sol con la altura máxima y mínima del mismo según la estación para representar la beneficiosa protección  de un alero.

esquema bioclimatico - studioseed
Esquema bioclimático del funcionamiento de un muro trombe sin inercia

 

Cuando los beneficios de estos métodos no se calculan éstos quedan  menospreciados por otros métodos que sí se valoran cuantitativamente. Por ejemplo: las aportaciones de los colectores solares, el rendimiento de los equipos de climatización, etc. Tal es así que las herramientas oficiales para el cálculo de la limitación de la demanda como LIDER no permiten calcular de la mayoría de los sistemas pasivos. Quedan despreciados los beneficios del flujo de calor convectivo entre espacios habitables y/o espacios no habitables. Los programas oficiales ni siquiera permiten calcular la radiación que entraría por una ventana detrás del acristalamiento de una galería. En la normativa española se ha descartado pues todos los beneficios que estos sistemas pueden aportar. Elementos como galerías acristaladas, fachadas ventiladas, muros trombe, chimeneas solares, quedan fuera de consideración.

Design Builder es muy útil para cuantificar los beneficios de los métodos pasivos de condicionamiento. Este programa cuenta con dos módulos de cálculo que nos permitirán simular con unos mínimos conocimientos estos elementos de los que hablábamos en el párrafo anterior. Design Builder permite integrar todos los factores energéticos que intervienen en estos sistemas pasivos: radiación, convección, conducción, intercambios entre zonas, efecto invernadero… Una vez realizado el modelado del sistema pasivo en nuestro edificio, con el módulo de simulación térmica mediante el motor de cálculo de Energy Plus podemos calcular para el periodo que queramos (verano, invierno, períodos personalizados) con la precisión que deseemos (mensual, horario, sub-horario) un balance energético en el conoceremos el sobrecalentamiento de los espacios intermedios y los flujos de aire entre espacios. Asimismo se considerará la capacidad de almacenar calor de los muros con inercia, también, por ejemplo, la capacidad de absorber radiación según el color del que estén pintados muros que reciben radiación.

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Simulación de la zona interior de una vivienda con un muro trombe

 

simulación sala estar - studioseed
Simulación térmica de un edificio con un muro trombe. Zona no habitable (zona acristalada)

 

Con el módulo de CFD Computer Fluid Dinamics, obtendremos una simulación de los movimientos del aire por el edificio motivados en una situación concreta  que previamente hemos generado con los cálculos de Energy Plus en el módulo de simulación de Design Builder.  De este modo podremos conocer el flujo del  aire dentro del edificio, sabremos si el aire realmente se realiza un barrido completo en una ventilación cruzada tal como preveíamos en los esquemas, si el aire del muro trombe se distribuye adecuadamente por todas las zonas.  En definitiva, conoceremos si los sistemas que hemos propuesto funcionan.

muro trombe - studioseed
Simulación CFD de un muro trombe

Curso de Design Builder en SEED realizado por Pau Martínez Gargallo, arquitecto.

 

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