Física de Edificios: diseño de una estrategia didáctica de carácter introductorio basada en EnergyPlus

CORONATO, T.; GILES, J.; ABALONE, R.; GASTÓN, A.; NAVONE, H.D.

Rosario

Jornada; IX Jornada de Ciencia y Tecnología (UNR); 2015

Universidad Nacional de Rosario

La situación ambiental actual -así como su proyección evolutiva hacia aquellos escenarios considerados como más probables- indica que los modos dominantes de producir, de consumir y de habitar el planeta están afectando las cualidades y la dinámica de los sistemas de sustento de vida en todas sus escalas. Desde esta perspectiva, y atendiendo al carácter anticipatorio propio de toda función educativa, resulta imprescindible explorar posibles estrategias didácticas que introduzcan explícitamente esta problemática en la formación inicial de profesionales en todos los campos del conocimiento. En este sentido, el análisis del impacto ambiental generado a partir del "consumo" de energía en cada uno de los procesos y servicios involucrados en las actividades de carácter antrópico es una temática de fundamental importancia para la formación inicial en Física y en disciplinas relacionadas con este área del conocimiento. En particular, el ambiente construido -cuyo mayor exponente son las edificaciones y los aglomerados urbanos, en constante crecimiento- es uno de los sectores que más energía demandan en la actualidad. Tal es así, que el impacto de políticas públicas de "ahorro energético" en este sector es muchas veces interpretado -en términos simbólicos- como una nueva fuente de energía. Partiendo de estas premisas de trabajo, el objetivo de este estudio ha sido diseñar una estrategia didáctica que posibilite la introducción de esta problemática en la formación inicial de los Licenciados en Física, tratando de desarrollar competencias en todas las dimensiones que ella involucra. Para ello, se eligió como herramienta metodológica recurrir a la modelización computacional del "consumo energético" en edificios usando el motor de cálculo EnergyPlus -aplicación de fuente abierta y de distribución libre desarrollada por el Departamento de Energía de Estados Unidos- para, luego, definir un estudio de caso a partir de trabajos existentes en la literatura, simplificándolo y adaptándolo a los requerimientos de posibles escenarios educativos. La estrategia didáctica diseñada se implementó en el contexto de la asignatura Física Computacional con el doble propósito de: (1) dar continuidad a miniproyectos basados en la modelización de procesos de transferencia de calor sobre diversos elementos constructivos usando la metodología de diferencias finitas y (2) oficiar como trayecto articulador hacia el desarrollo de trabajos finales de grado en esta temática. Este programa de investigación educativa requirió de la interacción pedagógica con objetos transpuestos, poco transpuestos y no transpuestos sobre la temática expuesta, así como la incorporación de perspectivas socio-políticas y éticas; todo esto a los efectos de promover competencias conceptuales, metodológicas, computacionales y comunicacionales propias de este campo problemático, que podríamos situar en la intersección entre: Física Computacional, Física Interdisciplinar y Física Ambiental; y atravesado, en esta propuesta, por contenidos de Termodinámica y de Procesos de Transferencia de Calor. La puesta en práctica de la estrategia didáctica diseñada permitió que los participantes desarrollen competencias en este campo de trabajo, dando lugar a la edición de un manual introductorio al EnergyPlus y a la construcción de un prototipo educativo para ser utilizado en la asignatura arriba mencionada y/o como preparación para futuros trabajos de formación de grado en esta temática. Finalmente, consideramos que esta propuesta puede ser recreada para su utilización en diversos trayectos educativos en donde se desee abordar esta problemática.