Preparación y niveles de definición de un modelo energético en Revit

Revit da la oportunidad de conocer el comportamiento de un edificio desde el punto de vista energético. Estos resultados son muy importantes puesto que nos darán mucha información, la cual será muy útil a la hora de tomar ciertas decisiones o realizar ciertas acciones de mejora sobre el edificio. Estas acciones o toma de decisiones se traducen en ahorro económico y energético, dos aspectos que cada vez están más ligados.

Como ya se ha dicho en otras publicaciones del Blog de MSI Studio, hablar de la sexta dimensión del BIM va más allá de la construcción sostenible o del ahorro energético. El 6D del BIM busca, también, grandes ahorros económicos a través de pequeñas modificaciones clave en los sistemas o las instalaciones del edificio, sin perder en ningún momento el carácter inicial del proyecto.

Uno de los puntos fuertes de Revit desde el punto de vista del 6D es que nos permite introducir estos cambios en cualquier etapa del ciclo de vida de un edificio gracias a los tres estadios que contempla para la realización de análisis energéticos.

Análisis energético

Más adelante hablaremos sobre estos niveles de definición, pero veamos primero cómo funcionan los análisis energéticos con Revit.

El flujo de trabajo a seguir cuando se realiza un análisis energético en Revit pasa siempre por:

  1. Modelado.
  2. Configuración energética.
  3. Modelo energético.

Estos pasos son siempre los mismos, indistintamente del estadio en el que nos encontremos, pero el desarrollo de estos variará.

A fin de cuentas, cuando se prepare un modelo para el análisis, el objetivo será obtener un modelo analítico de energía, el cual contendrá toda la información que más tarde será leída para realizar los análisis. Por lo tanto, es muy importante realizar todas las acciones anteriores como el modelado o la configuración energética acorde con el estadio en el que se encuentre el proyecto o por el contrario los resultados serán erróneos.

Ilustración 1. Ejemplo de modelo analítico de energía. Fuente propia.

Escenarios

Como ya hemos comentado anteriormente, es muy importante conocer el estadio en el que se encuentra el proyecto antes de comenzar con las acciones relacionadas con el análisis energético, ya que esto marcará nuestra forma de trabajar.

A cada uno de los tres estadios le corresponde un tipo de diseño (conceptual, esquemático y detallado). Estos diseños son los que marcarán cómo se debe introducir la información en el modelo.

Tabla 1. Tipos de escenario y diseño. Fuente propia.
Ilustración 2. Relación modelo-diseño. Fuente propia.

Pasos previos al modelado

Todos los tipos de diseño comparten una configuración común previa al modelado que se pude resumir como:

  1. Ubicación:definiendo la ubicación del edificio en Revit conseguiremos que en el análisis se utilicen los datos climáticos registrados por la estación meteorológica más cercana. Esta estación puede ser cambiada por otra si el usuario así lo desea.
  2. Entorno: en algunos casos es interesante definir el entorno más cercano al edifico para conocer cómo las sombras que este produce afectan al edificio. El entorno puede ser modelado con masas conceptuales.
  3. Definición del edificio: este paso consiste en introducir todos los datos que hacen referencia a la configuración energética. Este paso sí puede diferir dependiendo del estadio del proyecto puesto que en algunos apartados puede ser que no contemos con la información necesaria para rellenarlo. Dependiendo del estadio, introduciremos información fiel a la realidad o, simplemente, introduciremos distintos datos para realizar diferentes análisis y comprobar cuál es la mejor opción.
Ilustración 3. Ejemplo de Ubicación y Entorno. Fuente propia.

Definición del edificio

Como ya se ha dicho más arriba, en este paso se debe definir con más exactitud el edificio a nivel energético. En Revit esto recibe el nombre de “Datos de construcción” y en él encontraremos:

  1. El tipo de edificio: definiendo el tipo de edificio (oficina, colegio, almacén, etc., de entre otros muchos), le indicaremos a Revit todas las propiedades predefinidas que debe asociar a nuestro edificio. De entre todas las propiedades que utilizará Revit para calcular, cabe destacar el área por persona, la densidad de carga de potencia y las tablas de planificación.
  2. La tabla de planificación de operaciones: en este apartado se fija la intensidad de uso de las instalaciones, definiendo el número de horas y de días que están en funcionamiento.
  3. El sistema de climatización: Revit permite escoger un tipo de sistema de climatización predefinido por él mismo y, en este caso, no se puede editar o crear de nuevo. Por eso es importante escoger un sistema con un rendimiento lo más parecido al que tenga la instalación real.
  4. Información del aire exterior: este apartado se define el aire que la instalación introducirá del exterior al interior del edificio para proporcionar una calidad del aire óptima. Este valor afecta directamente al consumo energético puesto que, a más caudal de aire que deba desplazar la máquina, mayor será el consumo.

Estadio 1: Diseño conceptual

Este estadio es típico de proyectos que se encuentran en fases muy iniciales, con lo que es posible que no se sepa ni la forma definitiva del edificio. En un estadio así, los análisis se utilizan, principalmente, para tomar decisiones, consiguiendo diseños más óptimos y sostenibles.

Como el nivel de definición es tan bajo, el modelo se realiza mediante una masa conceptual a la que se le deberán asignar unos suelos, unas paredes y unas cubiertas. Además, los materiales de estos elementos los definirá el programa a través de un listado predefinido del cual obtendrá las transmitancias. Para ello habrá que indicarle al software, en las propiedades térmicas de materiales, que nos encontramos en un modelo de diseño conceptual.

Ilustración 4. Opción Tipo conceptual. Fuente propia.

Estadio 2: Diseño esquemático

El diseño esquemático se relaciona con un nivel de definición media del proyecto, donde puede que se tengan algunos elementos de edificación modelados o más información. Por lo cual, es posible que ya podamos fijar más características del edificio.

Se podrán definir de manera más detallada ciertos elementos del modelo, que seguirán siendo soluciones predefinidas por el programa, introduciendo, incluso, algunos elementos arquitectónicos como muros o ventanas.

Ilustración 5. Opción Tipo esquemático. Fuente propia.
Ilustración 6. Soluciones predefinidas para Tipo esquemático. Fuente propia.

En Tipos Esquemática no se debe prestar tanta atención a la solución constructiva en sí como a la transmitancia térmica de estas. Si no se selecciona alguna de las soluciones que propone Revit, el análisis se realizará con la solución presente en Tipos conceptuales. El software nunca dejará un campo vacío.

Estadio 3: Diseño detallado

En este escenario lo más posible es que ya contemos con un modelo definido, tanto a nivel constructivo como conceptual. La parte que más varía respecto a los demás escenarios es la cantidad de información que manejaremos. Se definirán con mayor rigurosidad los espacios y los elementos constructivos.

En este caso, para el análisis se obtendrán los datos directamente de los materiales asociados a los distintos elementos constructivos. Por lo tanto, es necesario que estos materiales cuenten con propiedades térmicas, de lo contrario, la información se buscará en la configuración esquemática. De no encontrarla ahí, la obtendrá de la configuración conceptual.

Ilustración 7. Opción Tipo detallado. Fuente propia.
Ilustración 8. Opción “Térmico” para materiales. Fuente propia.

Espacios

Por último, cabe destacar que en análisis más detallados conviene también utilizar espacios (Diseño detallado y, aunque menos común, esquemático). Se deben colocar espacios en todas las áreas del modelo para que se tenga en cuenta el volumen total del modelo de construcción. Esto incluye espacios desocupados como plénums, volúmenes de cavidades, agujeros, etc.

Una vez colocados todos los espacios, se deben configurar y asignar a cada espacio un tipo.

Ilustración 9. Definición Espacios. Fuente propia.

Los aspectos más importantes de un espacio desde el punto de vista energético, son:

  • Su ocupación.
  • El tipo de acondicionamiento.
  • El tipo de espacio (ver ocupación del espacio).

Una vez hecho todo esto, ya podríamos generar un modelo analítico de energía.

Conclusión

Revit es una herramienta muy potente y, como se puede ver, no se queda corta en el 6D. Esta es una dimensión muy extensa y muy densa donde la mejor manera de aprender a manejarse con ella es… ¡Lanzándose a la piscina!

Nuestra experiencia en esta dimensión nos ha enseñado que, para preparar el modelo energético, Revit es muy aconsejable por su velocidad y potencia, pero siempre recomendamos el uso de plugins. Trabajar solo desde Revit puede es más indicado si buscamos hacer distintas pruebas a la hora de tomar decisiones, pero para un análisis energético como tal, pensamos que el método de cálculo que utiliza no es el más idóneo puesto que no es muy preciso (un ejemplo sería el método de cargas instantáneas).

No hay que menospreciar las grandes ventajas que puede aportar a nuestro edificio realizar análisis y pruebas en etapas tempranas del proyecto puesto que cuanto más avanzado se encuentre el proyecto, más caras y menos efectivas serán las intervenciones en él.

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