NZEB. Optimización mediante co-simulación. Estudio de caso (e)Co, prototipo del concurso Solar Decathlon 2012

Abstract

Actualmente, en los estudios de arquitectura, hay una necesidad de integrar diferentes disciplinas y técnicos especializados en el grupo de trabajo; donde se hace imprescindible el uso de simuladores y software CAD (Computer Aided Design) para optimizar el proyecto en fase de diseño a nivel energético y ambiental. Normalmente, los arquitectos e ingenieros gastan mucho tiempo y recursos en levantar el modelo en formato BIM (Building Information Modeling) para ser después analizado en motores de cálculo como EnergyPlus o Doe-2; simplemente llegando a realizar unos cuantos experimentos concretos del modelo de estudio; dejando sin analizar muchas otras posibilidades y sin llegar a optimizarlo ni obtener la mejor configuración del proyecto; de tal manera que, por falta de tiempo, solamente se analiza y se hace un estudio parcial, y muchas veces insuficiente, para saber si la configuración escogida ha sido la más eficiente a nivel energético y económico. La presente publicación muestra las posibilidades de la co-simulación, la cual da respuesta a las dos cuestiones planteadas anteriormente: Para implementar el modelo de co-simulación se utiliza el lenguaje Specification and Description Language (SDL), lenguaje formal gráfico que permite fácilmente integrar y combinarse con otros lenguajes, solucionando la problemática de la integración de diferentes áreas de especialidad. De tal manera que, el SDL, por un lado, es capaz de definir los diferentes modelos gracias a un sistema de diagramas, mucho más ágil y fácil de ser legible que otros lenguajes de programación y capaz de ser entendido fácilmente por todos los integrantes del equipo, arquitectos e ingenieros en un conjunto; y por el otro, nos permite tener definido un modelo capaz de integrar nuevos procesos de cálculo y combinarse con otros simuladores de forma directa. En respuesta al segundo punto, el co-simulador utiliza diferentes motores de cálculo para realizar la optimización del sistema, de forma autónoma y sin tener que entrar y detallar cada experimento concretamente. El co-simulador, mediante la base de datos integrada, optimiza el modelo en base a diferentes soluciones constructivas (pudiendo determinar nuevas configuraciones), orientaciones, zonas climáticas, sistemas de climatización activos y formas geométricas. Es capaz de combinar todas las situaciones deseadas para cada experimento encontrando la solución óptima del conjunto. El co-simulador vía cloud, integrado en página web para el usuario, ha sido utilizado para optimizar, a nivel de demanda energética (optimización mediante diferentes soluciones constructivas), el proyecto (e)CO, prototipo del concurso Solar Decathlon del 2012, como ejemplo de edificación sostenible del grupo de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura del Vallés (ETSAV – UPC). El objetivo del estudio es proponer un nuevo sistema de co-simulación que resuelve las problemáticas planteadas anteriormente, abriendo nuevos campos y mejorando en gran medida las posibilidades de estudio en la fase de proyecto para atender en la totalidad la complejidad de un sistema arquitectónico. El co-simulador es un proyecto de investigación de al UPC, que está en desarrollo continuo integrando nuevas funcionalidades y más potencia de cálculo, con la intención de abrirse a muchos otros campos tecnológicos. El informe final del caso de estudio, revela la gran utilidad del software y el enorme potencial que posee para ser aplicado en multitud de casos. Gracias a la potencia de cálculo y después de simular más de 4000 situaciones, se ha podido determinar, con exactitud, la configuración idónea para el caso concreto del proyecto (e)CO.