Diseño y optimización de protecciones solares externas usando Simulación Energética de Edificios

FACUNDO BRE; ALEJANDRO ALBANESI; VICTOR FACHINOTTI

Bahía Blanca

Congreso; 1er Congreso de Energías Sustentables; 2014

Universidad Tecnológica Nacional y otros

En este trabajo se propone una técnica para el diseño óptimo de protecciones solares externas de ventanas, considerando como variables de diseño las dimensiones de todas las protecciones usadas. Las protecciones solares pueden preverse en la etapa de diseño del edificio o proyectarse para enmendar vicios en el diseño de edificios existentes. En este último caso, alivian un problema frecuente en edificios con fachadas y ventanas cuyo tamaño y/u orientación no son adecuados para la región bioclimática de emplazamiento del edificio. El diseño óptimo de una protección solar en regiones de clima templado a cálido es una solución de compromiso entre la regulación de la carga térmica según la época del año y el ingreso de luz natural a los ambientes, ya que ambos factores tienen relevancia tanto en el consumo de energía (por los sistemas de refrigeración, calefacción e iluminación) como en el confort percibido por los ocupantes del edificio. Para poder cuantificar el consumo de energía necesario para mantener el confort en un edificio en función de las variables de diseño, se utiliza EnergyPlusTM, software de simulación de energética de edificios (BES, por Building Energy Simulation) desarrollado por el Departamento de Energía (DoE) de Estados Unidos. Con los resultados de consumo energético obtenidos mediante EnergyPlusTM, queda completamente definido el consumo total de energía del edificio como una función de las variables de diseño, que es la función objetivo a minimizar. Luego, se integra la salida de EnergyPlusTM con un resolvedor de problemas no lineales de optimización para buscar el diseño óptimo. Por último, se muestra la aplicación de la estrategia propuesta al caso de una habitación en un edificio existente en la ciudad de Santa Fe.