Simulación dinámica de edificios

Simulación de edificios para energía, clima interior y diseño

¿Qué temperatura alcanzará una sala en verano? ¿Qué potencia de refrigeración necesita? ¿Cómo interactúan la fachada, la protección solar y la ventilación? TIAN Building Engineering estudia estas cuestiones con modelos dinámicos para obra nueva, edificios existentes y rehabilitación.

Servicios de ingeniería desde Berlín para proyectos en Alemania y otros países.

¿Qué es la simulación dinámica de edificios?

La simulación de edificios reproduce mediante un modelo informático el comportamiento de un edificio o de salas individuales. Un modelo dinámico calcula cómo cambian las temperaturas, los flujos de calor y la demanda de calefacción o refrigeración según el clima, el uso y el funcionamiento de las instalaciones. Considera el almacenamiento de calor en los elementos constructivos, la radiación solar y las ganancias internas de personas, iluminación y equipos.

Permite estudiar, por ejemplo, si una oficina se sobrecalienta pese a la protección solar, qué efecto tiene la ventilación nocturna o cómo influyen distintas fachadas en la demanda energética. Adaptamos el modelo y la evaluación a la cuestión concreta del proyecto.

Simulación de edificios, simulación térmica y CFD

La simulación térmica y energética evalúa salas y zonas a lo largo del tiempo. Una simulación CFD complementaria resuelve espacialmente la distribución del aire y de la temperatura, por ejemplo para evaluar la posición de las salidas de aire o el riesgo de corrientes. Los cálculos de luz natural con Radiance completan el análisis de la fachada y la iluminación natural.

Para los cálculos térmicos y energéticos utilizamos, entre otras herramientas, EnergyPlus. La combinación de métodos depende del edificio, de su uso y de la decisión que se desea apoyar.

¿Cuándo conviene una simulación de edificios?

Especialmente cuando las hipótesis simplificadas no representan adecuadamente la interacción entre el edificio, su uso y las instalaciones.

01

Confort en verano

Analizamos la evolución de la temperatura en las salas críticas. Comparamos, por ejemplo, acristalamientos, protecciones solares exteriores, masa térmica y ventilación nocturna.

Más sobre simulación térmica
02

Demanda energética e instalaciones

Las cargas de calefacción y refrigeración y los perfiles de demanda permiten evaluar los sistemas y sus horarios de funcionamiento. La comparación de variantes muestra los compromisos entre confort y demanda energética.

Más sobre simulación energética
03

Fachada y luz natural

La superficie de las ventanas, la protección solar y la orientación influyen simultáneamente en la luz natural y las ganancias solares. Su análisis conjunto facilita la coordinación de arquitectura e instalaciones.

Más sobre ventanas y fachadas

En edificios existentes, los datos de funcionamiento y las mediciones ayudan a acotar las hipótesis. En obra nueva se pueden comparar variantes desde las primeras fases de diseño.

De los primeros planos a una evaluación transparente

Partimos de una pregunta concreta. A partir de ella definimos el alcance del modelo, las condiciones de contorno y las variantes que se compararán.

  1. 01

    Definir la tarea y los objetivos

    Acordamos el uso, las salas críticas, la fase del proyecto y los valores objetivo. Así se establece qué decisión debe apoyar la simulación.

  2. 02

    Coordinar el modelo y los datos

    Reunimos geometría, características constructivas, datos climáticos, cargas y horarios. Documentamos claramente los datos pendientes y las hipótesis.

  3. 03

    Simular variantes

    Estudiamos un caso de referencia y las alternativas acordadas con condiciones de contorno comparables. Comprobamos la plausibilidad de las hipótesis y los resultados.

  4. 04

    Interpretar los resultados

    Comparamos indicadores y series temporales y explicamos su significado para la fachada, la ventilación, la refrigeración o el funcionamiento.

¿Qué documentación necesitamos?

Para una primera valoración bastan la cuestión del proyecto y los documentos disponibles. Acordamos con usted el nivel de detalle necesario.

  • Plantas, secciones y, cuando estén disponibles, datos 3D o BIM
  • Composición y propiedades de fachadas, cubiertas, ventanas y protecciones solares
  • Horarios de uso, ocupación, iluminación y equipos
  • Información sobre ventilación, calefacción, refrigeración y control
  • Ubicación, valores objetivo y mediciones disponibles en edificios existentes

¿Qué resultados proporciona la simulación?

El alcance acordado determina la evaluación. Los resultados habituales vinculan una magnitud técnica con una decisión concreta del proyecto.

Resultados habituales
EvaluaciónQué muestraPara qué sirve
Temperaturas interiores y confortSeries temporales y frecuencia de condiciones críticas con las hipótesis de uso acordadasComparar protección solar, ventilación nocturna y sistemas de refrigeración
Cargas de calefacción y refrigeraciónPotencia necesaria y momento de las cargas máximas en las salas o zonas estudiadasRevisar hipótesis de dimensionamiento y conceptos de instalaciones
Demanda energética y perfiles de cargaDemanda calculada a lo largo del tiempo y diferencias entre variantesCoordinar envolvente, instalaciones y estrategias de funcionamiento
Luz natural y ganancias solaresIluminación natural y aportes de calor según la fachada y la protección solarEvaluar conjuntamente la proporción de ventanas y la protección solar

El informe incluye las hipótesis principales, las condiciones de contorno y la interpretación de las variantes. La demanda energética calculada es una previsión dependiente del modelo. El consumo posterior también depende del uso real, el clima y el funcionamiento.

Ejemplos de proyectos de simulación

Nuestras referencias abarcan distintos tipos de edificios y combinaciones de métodos de simulación.

Visualización arquitectónica de un interior de National Galerie 20

National Galerie 20

Para National Galerie 20 combinamos simulación del edificio, térmica y de flujos con cálculos de luz natural. Los trabajos relacionan la evaluación del edificio con el análisis del clima interior y la iluminación natural.

Alcance: Simulación del edificio, térmica, de flujos y de luz natural.

Visualización arquitectónica del Globe Theater en Coburg

Globe Theater Coburg

En el nuevo teatro de Coburg realizamos simulación térmica y CFD. El estudio comprende tanto el comportamiento térmico como la distribución espacial del aire.

Alcance: Simulación térmica y CFD.

Ver más proyectos y referencias →

Contratar una simulación de edificios

¿Qué diferencia hay entre simulación y cálculo estático?

Según el método, un cálculo estático utiliza condiciones definidas o indicadores agregados. Una simulación dinámica estudia la evolución temporal e incorpora, por ejemplo, el almacenamiento de calor en los elementos constructivos. La elección del método depende de la pregunta que se debe resolver.

¿En qué fase del proyecto conviene simular?

En las primeras fases se pueden comparar decisiones fundamentales sobre fachada, protección solar e instalaciones. Más adelante se estudian salas concretas, situaciones de funcionamiento o cuestiones de dimensionamiento. Adaptamos el modelo a los datos disponibles.

¿También es útil en edificios existentes?

Sí. Permite comparar opciones de rehabilitación y cambios de funcionamiento o acotar problemas de confort. Los datos de consumo y las mediciones disponibles ayudan a comprobar la plausibilidad del modelo.

¿Necesito un modelo BIM terminado?

Un modelo BIM adecuado puede facilitar la preparación de datos. También se puede construir un modelo de simulación a partir de plantas, secciones y datos constructivos. Antes de iniciar el trabajo aclaramos qué documentación hace falta en su caso.

¿Cuánto cuesta una simulación y cuánto tiempo requiere?

El esfuerzo y el plazo dependen, entre otros factores, del tamaño del edificio, el número de zonas, la calidad de los datos, las variantes y el alcance de la evaluación. Con sus documentos y la cuestión del proyecto elaboramos una oferta específica con un calendario acordado.

¿Qué documentación recibiré al finalizar?

Según el encargo, recibirá un informe con hipótesis del modelo, condiciones de contorno, indicadores, series temporales y comparación de variantes. Explicamos qué significan los resultados para la cuestión acordada.

¿Qué pregunta debe resolver su simulación?

Descríbanos el edificio, la fase del proyecto y la decisión que necesita tomar. Acordaremos el alcance de simulación adecuado y los datos necesarios.

Consultar su proyecto con TIAN