Importancia de la modelación energética en diseños bioclimáticos

La importancia de la implementación de estrategias de diseño bioclimático cada vez cobra más fuerza, esto se debe a las exageradas condiciones climáticas en las que vivimos; el aumento en el consumo energético por parte de las edificaciones y el constante incremento en la población global; hacen que las constructoras deban desarrollar estrategias que den respuesta a esas exigencias. Es entonces donde las herramientas computacionales capaces de optimizar la mayoría de los factores de diseño entran en juego.

Beneficios de la incorporación de herramientas computacionales en diseños bioclimáticos

La simulación computacional permite a los desarrolladores de proyectos no solo implementar y optimizar las caracterizas de un diseño bioclimático. Además, es capaz de brindar un estimado de los costos operativos y de mantenimiento anuales, dando lugar a mejoras en el precio final del edificio al reducir el gasto energético de este.

Dichas herramientas también abren la puerta a certificaciones como LEED, EDGE y CASA Colombia, ofreciendo un mejor posicionamiento de la marca e incentivos tributarios. Pero no solo estimulan ventajas hacia los constructores, el mayor provecho es para el usuario final. La implementación de estrategias bioclimáticas como el uso de materiales con alta reflectancia, aprovechamiento de aire, luz natural y el uso de vegetación en la fachada brinda mejoras en la calidad de vida de los compradores.

Pilares de la bioclimática y sus aplicaciones en las simulaciones computacionales

El objetivo del diseño bioclimático es brindar confort a los ocupantes basándose en factores como el confort visual, térmico, acústico y calidad del aire. Este confort se logra mediante el aprovechamiento de las condiciones climáticas en el lugar de construcción. El aprovechamiento puede ir desde el uso de paneles solares, usar corrientes naturales de aire como estrategia de enfriamiento, el uso de materiales que asilen o mantengan el calor en el edificio, vegetación como parte de la fachada aprovechando sus sombras, entre otras. Estas estrategias combinadas con simulaciones dinámicas proveen ahorros en costos de mantenimiento y confort a los usuarios. A manera de ejemplo, proyectos como el terminal aéreo Gerardo Tovar López en Buenaventura, SAE institute en Bogotá y edificio de laboratorios en la Universidad Nacional de Palmira han sido beneficiados del uso de simulaciones computacionales.

Uno de los pilares del diseño bioclimático es confort visual, el cual busca que la cantidad de iluminación, exposición de luz y colores sean los adecuados para la mayoría de los ocupantes. El uso de la iluminación natural disminuye el consumo de energía eléctrica destinada a iluminación artificial. Sin embargo, su mayor ventaja radica en el efecto que tiene sobre las personas. La luz día es capaz de influir fuertemente en el estado de ánimo de las personas, lo que se puede traducir en el caso de oficinas, a trabajadores más productivos, y para el sector salud, una recuperación pronta de los pacientes. En Colombia se ha empleado el uso de herramientas computacional para llevar a cabo dichos análisis. En el aeropuerto Gerardo Tovar López en Buenaventura, se logró establecer qué tipo de vidrio mejoraban la iluminación del terminal.

Análisis de luz día realizado en Simgea
Análisis de luz día realizado en Simgea

Otro factor inaprensible en el diseño bioclimático es la calidad del aire. Un edificio con una adecuada ventilación natural no solo aprovecha las corrientes de aire para enfriar pasivamente el edificio, sino que también brinda confort a las personas que lo consumen. Se ha comprobado que las ciudades más limpias y saludables en el mundo son aquellas que gozan de mayor ventilación [1]. Una tasa de aire exterior adecuada también ayuda a que se dispersen partículas que generan hongos y bacterias, mejorando la salud de los ocupantes. Al igual que en la iluminación natural, Las herramientas de simulación tienen una cabida amplia en la ventilación. Mediante simulaciones multi zona se puede evaluar el impacto del área y orientación de las ventanas, el uso de ventilación forzada y la ventilación por diferencia de temperaturas. Como fue el caso de SAE institute en Bogotá, donde al incorporar estrategias de ventilación natural mostraba una disminución de temperatura del edificio.

Análisis de ventilación realizados en Simgea

El uso de herramientas tecnológicas en los procesos de diseño bioclimáticos es una innegable tendencia que será usada en la mayoría de los proyectos en el futuro. En la actualidad el uso de estas estrategias representa mejoras en los precios de venta para los constructores y mejoras en el confort de las personas que ocuparan el edificio.

[1] 28 Julio 2021 en línea, disponible en https://remicaserviciosenergeticos.es/blog/ventilacion-natural/ 

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