Desarrollo de sistemas paramétricos de energía solar integrados en software de diseño BIM, para viviendas unifamiliares de la ciudad de Concepción

Abstract

La integración adecuada de tecnologías de captación solar en las construcciones residenciales ayudan a reducir significativamente los consumos de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero; considerando que la incorporación de paneles solares en etapas tempranas de diseño es una de las alternativas más eficientes para el aprovechamiento de la energía solar. Sin embargo, su empleo se ve limitado por la información parcial de algunos equipos y cálculos, que en la mayoría es más adecuada para las fases de diseño de detalle, careciendo de la descripción de aspectos sistemáticos que, ligados con el criterio de integración, permitan identificar las superficies con mayor potencial solar relacionado a la morfología, función y estructura de una edificación en etapas tempranas de diseño. Por tal motivo, el presente trabajo desarrolla una metodología para parametrizar sistemas de energía solar en viviendas integrados a un software de diseño BIM; realizando una investigación de tipo experimental, en la cual se identifican y caracterizan los sistemas solares térmicos (SST) más utilizados en la ciudad de Concepción y la tipología de vivienda unifamiliar más representativa de la zona, posteriormente se definen las características de familias BIM y se vinculan al software de diseño mediante una programación algorítmica en Dynamo. Se obtiene como resultado un método de diseño integrado que permite seleccionar productos solares y adaptarlos automáticamente en el diseño de la vivienda a través de la modelación de familias paramétricas de los componentes solares, cálculo del potencial solar de la techumbre, evaluación de los componentes según la demanda de ACS, cuantificación e integración del SST en el modelo de la vivienda, trazado de cañerías, presupuesto y visualización final. El método es validando al verificar su desempeño en dos casos de estudio mediante un análisis paramétrico que identificó cambios en el tipo y cantidad de componentes solares a utilizar en función a la inclinación del techo y orientación de la vivienda.