Simulación de sistemas de envolventes cinéticas y su relación con el aumento de confort térmico - modelo adaptativo en espacios interiores. Caso Región Caribe, Colombia

Abstract

En Colombia, entre el 2013 y el 2018 aumentó en un 73 % la demanda anual promedio de aire acondicionado. Una estrategia para aumentar el confort térmico, reducir el uso de sistemas de enfriamiento y, a su vez, el consumo de energía en edificaciones, es el uso de envolventes cinéticas como un sistema de respuesta activa a cambios en el entorno. Sin embargo, existe poca literatura que analice su desempeño, precise mejores prácticas y reconozca sus efectos en las edificaciones. En esta investigación se analiza el desempeño de diferentes enfoques que la tecnología en envolventes plantea mediante el modelado digital y la simulación de condiciones ambientales. En este sentido, se busca reconocer las ventajas del uso de envolventes cinéticas y una serie de parámetros característicos y principios de diseño con la implementación de estas alternativas en la región Caribe de Colombia. La investigación se estructura en tres etapas de trabajo: se estudian conceptos y teorías de clasificación para sistemas cinéticos que posteriormente guían una selección de envolventes modeladas con herramientas digitales, como Rhino 3D y Grasshopper; y LadyBug y Honeybee —para simulación de condiciones ambientales— que permiten el desarrollo de algoritmos para la evaluación de desempeño. En este documento se presentan los resultados de las simulaciones, así como los criterios de selección para determinar cuatro sistemas de envolvente óptimos. A partir de los resultados, se discute el perfil de caracterización, tipología y condiciones de uso de estos sistemas: de esta manera, puede ser una herramienta poderosa para diseñadores que deseen aplicar este tipo de sistemas en etapas de conceptualización y validación de diseño. (Texto tomado de la fuente).

The research is structured in three stages of work: concepts and classification theories are studied for kinetic systems that later guide a selection of envelopes modeled with digital tools, such as Rhino 3D and Grasshopper; and LadyBug and Honeybee -for simulation of environmental conditions- that allow the development of algorithms for performance evaluation. This document presents the results of the simulations as well as the selection criteria for determining four optimal envelope systems. From the results, the characterization profile, typology and conditions of use of these systems are discussed: in this way, it can be a powerful tool for designers who wish to apply this type of systems in stages of conceptualization and design validation.