Home » BIM y Eficiencia energética » Diseño HVAC: Concepto de ingeniería termotécnica

Diseño HVAC: Concepto de ingeniería termotécnica

Descubre qué es el diseño HVAC y cómo crear modelos energéticos y simulaciones térmicas con un software de simulación energética

El diseño HVAC es una verdadera ciencia aplicada que, combinando principios de la termodinámica, la fluidodinámica y la mecánica de fluidos, tiene como objetivo diseñar y gestionar sistemas físico-mecánicos capaces de garantizar el confort térmico y la calidad del aire en espacios cerrados.

Estos diseños incluyen sistemas de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración, que son esenciales para crear ambientes cómodos y seguros para las personas que utilizan los espacios.

En este artículo veremos cómo abordar de la mejor manera este tema y qué herramienta de simulación energética dinámica de edificios utilizar para optimizar todo el proceso.

Immagine rappresentativa delle fonti energetiche utilizzabili nei progetti di termotecnica

Imagen representativa de las fuentes de energía utilizables en los proyectos de diseño HVAC

Ámbitos de aplicación del diseño HVAC

Son diversos los ámbitos de aplicación del diseño HVAC, pero ahora me gustaría hablarte sobre los más importantes que impactan significativamente en la organización general del proyecto:

  1. Confort ambiental: esto involucra el diseño e implementación de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado en edificios residenciales, comerciales e industriales. El objetivo es crear ambientes interiores que sean confortables térmicamente durante todo el año, independientemente de las condiciones externas;
  2. Eficiencia energética: el diseño HVAC es fundamental para optimizar la eficiencia energética de las instalaciones térmicas. Esto incluye la adopción de tecnologías y estrategias de diseño destinadas a reducir el consumo de energía y las emisiones contaminantes, como el uso de sistemas de cogeneración, bombas de calor de alta eficiencia y soluciones de aislamiento térmico avanzadas;
  3. Sostenibilidad ambiental: el diseño HVAC desempeña un papel crucial en la promoción de la sostenibilidad ambiental. Esto incluye la adopción de tecnologías de bajo impacto ambiental, como sistemas de calefacción y refrigeración alimentados por fuentes renovables. Además, incluye la implementación de estrategias de diseño que reduzcan el impacto ambiental de las instalaciones térmicas en el ecosistema circundante.

¿Quién es el diseñador HVAC?

El diseñador HVAC es un experto en diseño de edificios y sistemas de calefacción, refrigeración, ventilación y energía renovable, con un enfoque especial en la eficiencia energética.

En pasado el diseñador HVAC era principalmente un experto en la gestión de instalaciones tradicionales. Hoy en día esta figura ha evolucionado hacia un «arquitecto de la energía». Este es capaz de integrar en sus proyectos soluciones innovadoras que combinan sistemas convencionales con tecnologías de vanguardia como la geotermia, la energía solar térmica y la domótica. Además, esta formación avanzada permite a los diseñadores HVAC abordar proyectos complejos, considerando no solo la eficiencia de la instalación sino también el bienestar de los ocupantes y el impacto ambiental.

El diseñador HVAC juega un papel de suma importancia en el proceso de diseño, contribuyendo de manera significativa al correcto funcionamiento y al rendimiento óptimo de las instalaciones.

El diseñador HVAC debe considerar una serie de aspectos fundamentales durante el diseño de las instalaciones. Entre ellos se encuentran la calefacción, la ventilación, la producción de agua caliente, la deshumidificación y la instalación de ciertos generadores. Es necesario evaluar cuidadosamente cada elemento para garantizar un funcionamiento armonioso y eficiente de la instalación en su conjunto.

El diseñador HVAC es capaz de diseñar y dimensionar las instalaciones de manera que aseguren un confort óptimo para los ocupantes de los edificios. Esto incluye la regulación precisa de la temperatura, la calidad del aire y los niveles de humedad, con el fin de crear ambientes interiores agradables y saludables.

Además, también se compromete a promover una gestión económica de los recursos. Esto implica diseñar instalaciones que sean capaces de reducir el consumo y las emisiones contaminantes, contribuyendo así a la sostenibilidad ambiental y al ahorro económico para los usuarios finales.

Diseño de ingeniería térmica para la eficiencia energética

Diseño de ingeniería térmica para la eficiencia energética

Implementación del BIM en el diseño HVAC

La introducción del Building Information Modeling (BIM) ha representado un cambio fundamental en el sector de la energía y el diseño HVAC, ofreciendo nuevas oportunidades para mejorar la eficiencia y la calidad de los servicios ofrecidos.

El BIM es una metodología de trabajo que permite crear, gestionar y compartir información digital detallada sobre un edificio o una instalación durante todo su ciclo de vida, desde la concepción hasta la demolición. Este enfoque integrado permite optimizar el proceso de toma de decisiones, reducir errores y costes, y mejorar la colaboración entre los diferentes actores involucrados en el proyecto.

Beneficios de la implementación BIM en el diseño HVAC

Son varios los beneficios que se obtienen al utilizar el BIM en el flujo de trabajo, por ejemplo:

1. Mejora de la calidad de los servicios

Gracias al BIM, es posible obtener una visión tridimensional e integrada de los sistemas HVAC dentro de la edificación. Esto permite a los diseñadores evaluar de manera efectiva las soluciones de diseño. Además, permite anticipar posibles problemas y optimizar el rendimiento de los sistemas. Esto finalmente garantiza un resultado de alta calidad.

2. Optimización del proceso de diseño y construcción

El BIM facilita la colaboración entre arquitectos, ingenieros y otros profesionales involucrados en el diseño y construcción de los sistemas HVAC. Gracias a la compartición de un único modelo digital, es posible coordinar las actividades de manera más eficiente. Esto reduce los tiempos de diseño y construcción y mejora la comunicación entre los miembros del equipo;

3. Reducción de errores y costes

El BIM permite identificar y resolver posibles conflictos o errores de diseño de manera preventiva, reduciendo el riesgo de costosos retrasos y modificaciones durante la fase de construcción. Además, la posibilidad de simular el funcionamiento de los sistemas HVAC dentro del modelo BIM permite optimizar la dimensionamiento y la disposición de los elementos, contribuyendo a reducir los costes totales del proyecto;

4. Mayor eficiencia operativa

Una vez completada la fase de diseño y construcción, el modelo BIM puede utilizarse para apoyar las actividades de gestión y mantenimiento de los sistemas HVAC. Gracias a la disponibilidad de información detallada y actualizada, los gestores pueden planificar intervenciones de mantenimiento preventivo. Además, pueden optimizar el consumo energético y garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas a lo largo del tiempo.

Importancia de las herramientas para el diseño HVAC

En el diseño HVAC, al igual que en muchos otros campos, el uso de las herramientas adecuadas es fundamental. Por ello, es importante entender qué se debe «exigir» de un software para la simulación energética dinámica de edificios para garantizar el mejor resultado posible. Por lo tanto, la herramienta a utilizar debe:

  • crear un modelo 3D y realizar el cálculo energético: Debe ser posible crear un modelo 3D arquitectónico necesario para el cálculo energético a partir de un archivo CAD en formato DXF o DWG o de un modelo BIM en formato IFC estándar;
  • permitir configurar el modelo e ingresar los datos: Debe permitir asignar a cada elemento arquitectónico las características y propiedades necesarias para la simulación energética. Quizás utilizando una amplia biblioteca de objetos BIM;
  • integrar el cálculo de puentes térmicos: Es importante tener la posibilidad de elegir qué puntos térmicos evaluar en el proyecto y definir la transmisión del puente térmico;
  • realizar el diagnóstico de datos y simulación: Debe realizar una verificación de los datos ingresados antes de iniciar la simulación térmica. Esto asegura que los datos sean correctos y reduce el riesgo de tener que repetir el cálculo;
  • analizar los resultados: Se debe contar con una visualización detallada de los resultados del cálculo, tanto de forma gráfica como tabular. Además, poder comparar las diferentes soluciones y analizar el rendimiento energético, los consumos y los costos.

Cómo utilizar un software para la simulación energética

A continuación, te muestro cómo puedes utilizar un software para la simulación energética dinámica de edificios. Además, podrás aprovechar los video tutoriales que te muestran cómo operar de manera correcta.

TerMus-PLUS

 

TerMus-PLUS