Herramientas BEM (Building Energy Modelling)

Marcos Herrera

Anteriormente, publicamos un post titulado: Cómo implementar BIM en un proyecto de rehabilitación energética, dónde exponíamos un caso concreto sobre el 6D del universo BIM medianteRevit y DesignBuilder (podéis consultarlo en el siguiente enlace).

En éste hablamos sobre un proyecto singular que simulamos energéticamente en DesignBuilder importando la geometría desde Revit mediante los ficheros de extensión .GBxml. Cómo dijimos DesignBuilder es una herramienta de cálculo muy potente en el ámbito energético gracias al motor de cálculo que utiliza, EnergyPlus. Pero ni mucho menos es la única, hay muchos más programas de simulación energética como podrían ser HAP, ESP-r, Trace, TRNSYS, IES-VE entre otros. No todos utilizan el mismo motor de cálculo y tampoco gozan de las mismas disponibilidades en lo que a inputs y outputs respecta (datos de entrada y resultados respectivamente).

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Uno de los objetivos principales que caracterizan la metodología BIM es la eficiencia en el trabajo. Siempre pretendemos optimizar todas las actividades que conforman un proceso y por tanto reducir su duración y aumentar su productividad. Como bien sabemos la metodología BIM se aplica en todos los procesos de la construcción y en la eficiencia energética no iba a ser menos.Los técnicos del sector están en constante actualización para encontrar aquella herramienta de simulación que mejor se ajuste a sus necesidades y les permita realizar su trabajo de forma más eficiente.Dichas necesidades se traducen en un rango de resultados y en unos datos de entrada.Por tanto más allá del prestigio de una herramienta de simulación energética, también conocida como herramienta BEM (BuildingEnergyModelling), deberíamos recaer en las necesidades de nuestros proyectos y en las posibilidades de cada una de las herramientas BEM que existen.

Como decíamos antes, cada programa de simulación energética es distinto y se ajustaría mejor o peor a cada uno de los proyectos que realizamos. Las herramientas BEM suelen estar formadas por diversos módulos que nos permiten realizar simulaciones en diferentes ámbitos. Cómo podrían ser los estudios de radiación solar, iluminación, cargas climáticas, dinámica de fluidos etc. Estas modulaciones cambian de un software a otro siendo más extensas, con mayor posibilidad de resultados y mayor capacidad de introducción de datos. Por tanto, ¿porque no escoger de cada herramienta el módulo que más nos convenga? Esta pregunta abre un debate muy extenso en el que hay muchas variables a tener en cuenta. Entre ellas la posibilidad de relación entre diversos programas. Es decir, ¿me interesa realizar un tipo de simulación en cada programa por mucho que sepamos que es el mejor en ése ámbito si perderemos tiempo volviéndolo a modelar en cada uno de ellos? Desde luego si es así no estaríamos cumpliendo con uno de los objetivos de la metodología BIM, la eficiencia en el trabajo. Parece más lógico utilizar una que tenga un rango de inputs o outputs lo suficiente amplio como para cubrir nuestras necesidades. 

A menudo también podemos establecer agrupaciones o “packs” de resultados según la fase de  ciclo de vida del edificio en la que nos encontramos. En una fase de diseño conceptual igual nos bastaría con realizar un estudio de radiación solar con una interfaz sencilla para determinar que orientación es la más favorable y de una forma rápida, por tanto no necesitaríamos un programa de cálculo demasiado sofisticado. Pero en el caso de que realizáramos un estudio del edificio en todas sus fases del ciclo de vida volveríamos a concluir que la opción más lógica es la de utilizar una sola herramienta BEM para todas sus fases de ciclo de vida y para realizar todas las simulaciones dentro del ámbito energético.

En cualquier caso, necesitaríamos realizar una comparación entre diversas herramientas BEM para determinar los puntos fuertes de cada uno de ellos y poder posicionarnos. El estudio Constrastingthecapabilities of buildingenergy performance simulationprograms, realizado por el departamento de energía de los estados unidos conjuntamente con la universidad de Strathclyde (UK), la universidad de Wisconsin-Madison (US) y el laboratorio nacional de energías renovables de Estados Unidos, realiza una comparación entre los diferentes paquetes de resultados y tratamientos de diferentes ámbitos en las simulaciones que podemos obtener de diversas herramientas o programas de simulación energética. Puede ser una guía muy útil para escoger qué herramienta BEM se ajusta más a las necesidades de las que hablábamos. 

Pero, qué cabida tiene todo esto en el universo BIM?

Cómo he dicho al principio del texto en anteriores posts comentamos la implantación de la sexta dimensión del universo BIM gracias a una herramienta BIM (Revit) y su interoperabilidad con otra BEM (DesignBuilder). El estudio realizado por el US DOE (UnitedStatesDepartment of Energy) nos permite ver cuáles son las herramientas BEM con mayor capacidad de resultados (que por tanto se adaptaran a un mayor rango de necesidades según nuestros proyectos), entre los que destacan TRNSYS,EnergyPlus, eQUEST, ESP-R e IES-VE. 

Estas herramientas son las mejores desde el punto de vista de la simulación energética, pero serán las mejores para adaptarse al IDP (IntegratedDesignProcess)? Serán útiles para implantarlos en la metodología BIM?

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