Optimización multi-objectivo del entorno, forma y envolvente de vivienda social multifamiliar para alcanzar la menor demanda de energía con uso de algoritmo genético

Abstract

La envolvente de los edificios tiene una gran influencia en su consumo energético. Diseñar arquitectónica y constructivamente la envolvente exterior de un edificio requiere la toma de decisiones de muchas variables, ya sean climáticas, paisajísticas, sociales, ambientales, etc. Los algoritmos genéticos, como en biología, facilitan el cruce de múltiples parámetros a su vez. Este aspecto facilita la maximización o minimización de uno o más objetivos específicos, y así encontrar la solución óptima para los fines especificados. Los algoritmos genéticos, aliados a los softwares de simulación de energía, hacen posible la asociación de muchas variables al mismo tiempo con pocos recursos, contribuyendo en la decisión final del proyecto, que podría ser extremadamente exhaustiva si se hace de forma prescriptiva o una simulación a la vez. En este sentido, este artículo busca establecer qué pautas de diseño de la envolvente de vivienda social multifamiliar en la zona climática 2 de Brasil son las más óptimas, con el análisis integrado de 14 variables constructivas, como el espesor del aislamiento de las paredes y cubierta, el espesor del vidrio, la absortancia térmica de los colores y la proporción de pared y ventana, con el uso del algoritmo genético Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II), de acuerdo con los límites descritos en el Código Técnico Español (CTE), y en la NBR 15575, normativa brasileña, haciendo un análisis multi-objetivo para encontrar la mejor relación entre demanda de energía de calefacción y refrigeración.