Optimización del diseño bioclimático en base a criterios económicos y de confiabilidad del confort.

SULAIMAN, HALIMI CRISTINA; BLASCO LUCAS, IRENE

II Jornadas Internas de Investigación de la Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño de la Universidad Nacional de San Juan

Departamento de Publicaciones de la Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño

Lugar: San Juan; Año: 2008; p. 32 - 33

El objetivo de la arquitectura bioclimática es crear edificios confortables, que hagan un uso ventajoso de los intercambios naturales de energía con el medio ambiente con el propósito de minimizar los costos económicos y ambientales. Típicamente, las estrategias bioclimáticas presentan altos costos de inversión respecto de las inversiones en sistemas convencionales de climatización, y bajos costos operativos en comparación con la mayoría de los sistemas tradicionales. Por otra parte, el comportamiento térmico de los edificios bioclimáticos se encuentra sujeto a las condiciones variables e inciertas del clima exterior, introduciendo consecuentemente el riesgo de no alcanzar condiciones de confort en el interior de los mismos ante la ocurrencia de eventos climáticos severos. Por ejemplo, los edificios solares disponen de menos energía cuando más la necesitan y viceversa. Por ello se torna imprescindible evaluar el nivel de confiabilidad que brindan las estrategias bioclimáticas y a qué costo se logran diseños satisfactorios. Ello implica incorporar el concepto de confiabilidad de confort térmico en el diseño, el cual puede definirse como la capacidad de un diseño de garantizar las condiciones de confort interior. En general, mayores niveles de confiabilidad exigidos conducen a mayores costos de inversión y operación.  En este trabajo se presenta una metodología para determinar el diseño económicamente óptimo, que satisfaga criterios de confiabilidad de confort. Se incorporan al proceso de diseño teorías y métodos de otras áreas de la ciencia, tales como la teoría de la confiabilidad, la optimización económica, y métodos de simulación de Monte Carlo.  Bajo el enfoque propuesto, se simula el comportamiento térmico de un diseño inicial bajo un número elevado de escenarios climáticos, que reproducen la incertidumbre del clima local. Se verifica el riesgo (probabilidad) de disconfort y los costos de inversión y operación que caracteriza este diseño. Iterativamente, se ajustan los parámetros de diseño del edificio (ej.: proporciones, orientación, aislación, superficie de aberturas, etc.) y el dimensionamiento de los equipos convencionales de climatización, hasta obtener la combinación de mínimo costo total (inversión más operación), que satisfaga simultáneamente el nivel de confiabilidad deseado.