Análisis comparativo entre simulador ambiental en BIM Ecodesigner y DesignBuilder, comparando resultados obtenidos entre ellos, en parámetros de temperatura interior detectados y estos frente a la realidad
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Date
2024-11-11
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The importance of reducing energy consumption in buildings has led to the use of software
that can predict the thermal performance of a building by entering the location and construction
data, nevertheless, this type of software has shown a discrepancy in the results compared to
in situ measured thermal data, and this issue has not been sufficiently studied in climates
close to the equator line, to investigate this difference and the configuration that can produce
the most precise results, three classrooms buildings from the faculty of architecture of the
university of Cuenca that are modeled in Design Builder and ArchiCAD are taken to simulate
thermal comfort parameters, the same configuration is introduced in both software and the
simulation of temperature and humidity were compared with the measured data. Analyzing
the results allows us to determine the precision of the two software been placed in the same
circumstances at the climate zone of Cuenca, Ecuador, for that, interior measurements are
taken with temperature, humidity and 𝐶𝑂ଶ sensors, as well as exterior measurements using a
weather station. The simulations´ results provided a comparison table where the average
result can be used as a correction factor, for Design Builder’s case a ±0.81°C and 5% of mean
absolute difference (MAE) was obtained for the temperature and humidity simulated and a
±0.91°C and 6.09% of difference for the temperature and humidity simulated in Ecodesigner
STAR plug-in from ArchiCAD, this data is obtained after calibration which placed the
ventilation for the brick buildings (E1 and E2) in 20ACH, 30ACH and 40ACH, and the insulated
concrete block building (E3) a ventilation of 15 ACH within their respective occupancy and
ventilation schedule. This research helps identify the parameters and variables that affect the
thermal simulation results providing an analysis of the simulation software use, workflow and
the results with a comparative vision, finally, the values obtained as a mean absolute error can
be used as a correction.
Resumen
La importancia de reducir el consumo de energía en edificios ha llevado al uso de softwares
que pueden predecir el comportamiento térmico de un edificio al ingresar los datos de
ubicación y construcción, sin embargo, estos softwares han mostrado una discrepancia en
los resultados en comparación con los datos térmicos medidos in situ, dato que no ha sido
vastamente estudiado en climas cercanos a la línea ecuatorial; Por lo tanto, para investigar
esta diferencia y la configuración que pueda emitir los resultados más cercanos a la realidad,
se toma el modelado BIM de tres edificios de aulas de la Facultad de Arquitectura de la
Universidad de Cuenca, en los softwares DesignBuilder y ArchiCAD, se ingresan
configuraciones equivalentes y la simulación de temperatura y humedad se compara con los
datos medidos en las aulas. El análisis de estos resultados, permite detectar la fiabilidad de
los softwares en igualdad de circunstancias en la zona climática de Cuenca, Ecuador, para
ello, se toman medidas internas con sensores de temperatura, humedad y 𝐶𝑂ଶ, así como
mediciones externas con una estación meteorológica. La comparación con la simulación nos
permite generar una tabla de comparación y promediar un resultado que puede ser utilizado
como factor de corrección, para el caso de DesignBuilder se obtuvo un ±0.81°C y 5% de error
absoluto promedio (MAE) entre la temperatura y humedad medida y un ±0.91°C y 6.09% de
diferencia en las simulaciones de temperatura y humedad con el plug-in Ecodesigner STAR
de ArchiCAD, datos obtenidos tras una calibración que ubica a los edificios de ladrillo visto
(E1 y E2)con una ventilación de 20ACH, 30ACH y 40ACH y al edificio de bloque con
aislamiento(E3), una ventilación de 15ACH con sus respectivos horarios de ocupación y
ventilación. Esta investigación ayuda a identificar los parámetros y variables que inciden en
las simulaciones térmicas aprovisionando de un análisis del uso de los simuladores, flujos de
trabajo y de resultados con una visión comparativa, los valores obtenidos como error absoluto
promedio puede ser utilizado como un factor de corrección.
Keywords
Arquitectura, Sustentabilidad, Temperatura, Simuladores térmicos
Citation
Código de tesis
TM4;2562
Código de tesis
Grado Académico
Magíster en Construcciones