Cómo garantizar el rendimiento energético de un edificio al simular sus materiales

Cómo garantizar el rendimiento energético de un edificio al simular sus materiales

Con la cantidad de información y tecnologías disponibles actualmente, ya sea de investigación académica o de los propios fabricantes de productos de construcción, hay muy poco espacio para el empirismo y la experimentación al diseñar a escalas diversas. Es más, los conceptos erróneos en las especificaciones de diseño pueden generar enormes costos y dolores de cabeza. Sin embargo, mucho antes de la construcción y la ocupación del edificio, es posible comprender claramente cómo funcionará térmicamente, su capacidad de generación de energía fotovoltaica e incluso cuántos recursos se necesitarán para enfriarlo y/o calentarlo. Existen software, herramientas y aplicaciones que permiten cuantificar todas estas decisiones de diseño, evitando errores, costos adicionales, la producción innecesaria de desechos y garantizando la eficiencia de todos los materiales aplicados.

Amorepacific Headquarters / David Chipperfield Architects. Image © Noshe
Amorepacific Headquarters / David Chipperfield Architects. Image © Noshe

Con la adopción cada vez más generalizada del sistema BIM (Building Information Modeling), los modelos virtuales de nuevos proyectos o incluso reformas y modificaciones se están volviendo cada vez más precisos, permitiendo un mayor control de costos y eficiencia en el trabajo. Existe la posibilidad de simular el edificio construido, entender su comportamiento antes del inicio de la construcción, y hacer seguimiento al proyecto a lo largo de sus fases, incluso después de construido o en su desmontaje y demolición. Mediante un mejor control de la etapa de diseño, es posible dimensionar y ordenar la cantidad y las dimensiones más precisas de los productos que componen la construcción.

Y cuando nos acercamos a la eficiencia térmica de un edificio, no hay como 'escapar' del tema de las fachadas. La envolvente del edificio es la primera barrera entre el clima del exterior y el interior, donde ocurren los intercambios de calor. La transmitancia térmica, también llamada Valor U, expresada en W/m²K, permite conocer el nivel de aislamiento térmico en relación con el porcentaje de energía que pasa a través de la envoltura; si el número resultante es bajo, tenemos una superficie bien aislada. Por el contrario, un número elevado nos alertará sobre una superficie térmicamente deficiente. Este análisis se realiza para todos los materiales, como azulejos, mampostería, yeso, etc. Para los vidrios, existen algunos parámetros especiales.

Urbanity / aflalo/gasperini arquitetos. Image © Ana Mello
Urbanity / aflalo/gasperini arquitetos. Image © Ana Mello

En la actualidad, existen vidrios para diferentes usos, variando en sus características térmicas, colores y en su relación entre el interior y el exterior. La empresa Saint-Gobain tiene una amplia gama de soluciones para proyectos, que funcionan para diferentes situaciones. Al especificar vidrios para un proyecto, es esencial tener en cuenta algunos factores:

  • Su uso y ubicación: ¿Es un proyecto residencial o comercial? ¿Está orientado al sur? ¿Se ubica en São Paulo o Estocolmo?
  • El tipo de fachada: ¿Muro cortina? ¿Doble piel? ¿Marcos empotrados?
  • Estética: ¿Cuál es la apariencia deseada, no sólo del vidrio, sino de sus marcos y accesorios? ¿El vidrio será gris o azulado? ¿Reflectante o no reflectante?

GlassPro. Image Cortesia de Saint-Gobain
GlassPro. Image Cortesia de Saint-Gobain

Además, es prudente conocer algunos parámetros técnicos:

  • Transmisión de luz: porcentaje de luz visible transmitida directamente a través del vidrio.

  • Reflexión por radiación: porcentaje de luz visible reflejada directamente desde la superficie externa del vidrio.

  • Valor U: El valor U es la medida de la pérdida de calor al penetrar el vidrio. Cuanto menor sea el valor U, mejores serán las propiedades aislantes. Expresado en W/m2K.

  • Índice de reproducción cromática: capacidad del vidrio para mantener los colores iguales, como si se observaran sin acristalamiento. Medido en una escala de 1 a 100. Un CRI bajo proporciona colores borrosos y un CRI alto proporciona colores naturales y brillantes.

  • Factor solar: porcentaje de energía solar transmitida a través del vidrio. Por lo tanto, mide la capacidad de una ventana para reducir el calentamiento de la habitación. Cuanto más bajo es el factor solar, mejor ayuda a mejorar la comodidad dentro del edificio.

  • Selectividad: La selectividad del vidrio se expresa como la relación entre su transmisión de luz y el factor solar. Cuando la selectividad del vidrio es mayor que 2, proporciona el doble de luz que calor.

Considerando estos parámetros, las tablas de rendimiento del vidrio son información extremadamente importante en la etapa de especificación, ya que le permiten comparar fácilmente el rendimiento de los productos para comprender el uso más apropiado para cada caso, compilando todos los datos recopilados previamente.

Calumen Live. Image Cortesia de Saint-Gobain
Calumen Live. Image Cortesia de Saint-Gobain

Existen también programas de simulación digital que pueden contribuir a una decisión más acertada y adecuada a cada situación. Calumen Live, por ejemplo, calcula la iluminación, la energía y el rendimiento térmico de cualquier vidrio individual o una combinación de tipos y espesores de vidrio, en vidrios aislantes dobles y triples. Además, el simulador entrega informes de cálculo para comparar el rendimiento de configuraciones alternativas y llegar a una solución mejor fundada, con buena eficiencia a largo plazo.

GlassPro. Image Cortesia de Saint-Gobain
GlassPro. Image Cortesia de Saint-Gobain

Otra preocupación al usar vidrios especiales y tecnológicos se relaciona con la estética y los colores. GlassPro es un software interactivo que entrega imágenes realistas de diferentes tipos de vidrio en fachadas de edificios y permite al usuario ver el renderizado en una variedad de condiciones de iluminación (nublado o soleado) y reemplazar otros parámetros. Funciona como una guía para que el usuario demuestre el tipo de acristalamiento en las diferentes etapas de una construcción civil.

Sin embargo, hay momentos en que el uso de elementos de protección solar puede ser una decisión de diseño que combina la estética con una buena eficiencia y relación costo-beneficio, protegiendo los vidrios de una gran parte de la radiación solar. Comprender el comportamiento de los elementos de sombreado, en relación con las variaciones de intensidad y el período de incidencia de la radiación solar durante todo el año, es un paso fundamental para que el diseñador determine sus consecuencias finales sobre el consumo de energía, el confort y el rendimiento térmico. Shade.in es una herramienta que permite evaluar la eficiencia de los dispositivos de sombreado y ayudar en su diseño. Incluyendo datos como la latitud, la orientación de la fachada y el tipo de elemento de sombreado, es posible obtener y analizar los valores de radiación solar que inciden en ella.

© Shade.in
© Shade.in
© Shade.in
© Shade.in

La elección adecuada de los materiales de fachada y, sobre todo, del vidrio, influirá directamente en los niveles de confort térmico del edificio, sus costos durante la etapa constructiva y, principalmente, en los costos de mantenimiento y consumo energético a largo plazo. Por lo tanto, es vital que la especificación sea precisa y que, además de la estética, se consideren y analicen todos sus parámetros técnicos.

Notas
[1] Product Performance Tables. Saint-Gobain. (link)

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Sobre este autor/a
Cita: Souza, Eduardo. "Cómo garantizar el rendimiento energético de un edificio al simular sus materiales" [Como a simulação de materiais durante o projeto garante um bom desempenho da construção] 08 feb 2020. Plataforma Arquitectura. (Trad. Franco, José Tomás) Accedido el . <https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/932757/como-garantizar-el-rendimiento-de-un-edificio-a-traves-de-la-simulacion-de-materiales> ISSN 0719-8914

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