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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Software y arquitectura
Herramientas de análisis del comportamiento
energético y medioambiental de los edificios
Las herramientas y aplicaciones informáticas se
han convertido en parte indispensable del quehacer diario de arquitectos e ingenieros dedicados a
la proyección de edificios y sus instalaciones.
Dada la amplitud de contenidos que exige un tratamiento editorial riguroso de los diferentes
métodos de programación arquitectónica en las
áreas de Proyecto y Dibujo, Cálculo (de estructuras y de instalaciones), Presentación y Gestión, y
de las herramientas que se han desarrollado para
cada uno de estos apartados, optamos en esta primera edición dedicada a las Tecnologías de la
Información para Arquitectura y Construcción por
comentar, dentro del cálculo de instalaciones,
aquellas aplicaciones más interesantes destinadas
al análisis del comportamiento energético y de la
eficiencia medioambiental de los edificios.
E
s importante definir qué papel juegan y
qué lugar ocupan las herramientas informáticas en la tarea de creación de un
arquitecto para otorgarles la importancia y utilidad que merecen en el concepto global de
la profesión. El mundo del diseño técnico es
tan amplio que la especialización alcanza una
importancia singular. En este contexto, se
explica el incremento creciente de las aplicaciones específicas para la arquitectura.
Comunicación, arquitectura
e informática
Pero, ¿qué relación existe entre las nuevas
herramientas informáticas y las diferentes
fases de realización de un proyecto de arquitectura? ¿Cuáles son los fundamentos conceptuales de estas herramientas?
La propia evolución del proyecto de arquitectura establece la relación entre estas herramientas y el profesional que las utiliza, desde
el proyecto básico, donde juega un papel
clave la creación de formas y asignación de
materiales, hasta la ejecución del proyecto y
los modos más adecuados de su gestión y
desarrollo.
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En aquellas disciplinas relacionadas con el
diseño y la representación de objetos tridimensionales, el diseño asistido por ordenador –CAD- y, en general, las herramientas
informáticas se han convertido en indispensables en cualquier estudio de arquitectura.
Pero tan importante como conocer las
herramientas informáticas que existen en el
mercado es saber, además, cuáles son sus
ventajas competitivas, posibilidades y limitaciones de cara a un uso apropiado y eficiente de las mismas, pues resulta fácil perderse
en el mar de posibilidades, cada vez más
fascinantes y seductoras, que ofrece la aplicación del software enfocado a la labor del
arquitecto si éste no tiene las ideas claras
sobre cuál es la finalidad de su uso, que no
es otra más que comunicar una idea, con
independencia del interlocutor al que se
quiere comunicar esa idea, ya sea éste profesional (ingeniería, constructora…) o no
(cliente final).
Cuando se inicia un proceso de diseño, la primera toma de decisiones sobre la composición del volumen implica un nivel de flexibilidad, abstracción y falta de compromiso en
cuanto a la exactitud de la representación,
que hace del uso del lápiz y del boceto a
mano alzada la herramienta fundamental en
esta fase de creación, asociada a los trazos
libres y a las manchas y sombras frente a las
herramientas informáticas, cuyo nivel de
exactitud huye de cualquier falta de rigor en
su aplicación.
Según los expertos consultados, uno de los
principales errores en los que se incurre cuando se emplean medios informáticos es, por
ejemplo, cuando se representa un plano arquitectónico por medio del CAD, pretendiendo
que su uso garantiza la correcta codificación del
plano a partir de diferentes calibres de línea.
Si bien el CAD ofrece herramientas que ayudan a codificar las ideas del arquitecto para
que otros las interpreten, es el propio arquitecto el que debe proporcionar los códigos
que definen la representación. En el ejemplo
del plano arquitectónico, es el arquitecto
quien define el calibre de las líneas, ya que el
software por sí solo no lo hará. Diferenciar los
códigos que son factibles de ser comunicados a través de medios informáticos y los
códigos que no lo son, permite al usuario percibir cuándo se debe utilizar el software y
cuándo no.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
El control de la escala
También es importante, a la hora de utilizar
apropiadamente el CAD, entender que los procesos de diseño van de lo general a lo particular, lo que se traduce en el manejo de la escala. Cuando se arranca un proceso de diseño, el
boceto permite una absoluta interpretación y
control visual de la totalidad del proyecto y de
las partes que lo conforman, así como controlar
la relación de las partes con el todo. Así pues,
el CAD aportará eficiencia al proceso de diseño sólo cuando se haya definido previamente
la generalidad de un proyecto y la relación y
características de sus partes.
Lo comentado anteriormente sobre la interpretación de la sensibilidad del arquitecto y la
numérica o matemática no implica, sin
embargo, que las herramientas informáticas
no puedan trasmitir la versión artística ya que
actualmente, los fabricantes de software han
adaptado la animación y renderización de
imágenes tridimensionales como medio para
potenciar un proyecto arquitectónico a los
ojos de los no profesionales.
El programa LIDER permite verificar, mediante
la opción general, la exigencia de limitación
de la demanda energética (HE1)
Entonces, hay dos preguntas que el arquitecto debe formularse, previas a la concepción
de un proyecto: ¿qué es lo que se quiere
expresar y a quién?, y ¿dominamos lo bastante el medio –el programa informático- para
que éste exprese fielmente la idea que se
quiere transmitir?
Programación por actividades
En las fases previas, en las que se busca una
idea generadora del proyecto, programas de
gran abstracción ayudan cada día a los arquitectos a realizar los primeros croquis de sus
proyectos, lo que ha hecho que muchos se
olviden del papel y empiecen a proyectar
directamente con el ordenador.
Una nueva generación de programas en 3D
está enfocada tanto a la presentación del proyecto como a la fase de las primeras ideas. Se
trata de herramientas cuyo uso permite hacer
modelos en tres dimensiones, a partir de los
cuales el arquitecto concreta el proyecto, mientras que otros programas de diseño asistido
ayudan a la definición del proyecto básico.
A la hora de presentar el proyecto, ya sea al
cliente o a un concurso de arquitectura, programas de retoque fotográfico, de maquetación o 3D complementan el trabajo realizado
con programas de dibujo vectorial, dando a
los proyectos un toque de realismo o una
estética personal y definitoria de cada autor.
Gracias a la combinación de estos tipos de
software, los arquitectos están consiguiendo
crear un sello propio en sus “arquitecturas de
papel”, utilizando grafismos concretos, colores, perspectivas personalizadas…
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La definición del proyecto de ejecución se complementa con programas que ayudan al diseño
y cálculo de instalaciones y estructuras, así
como programas creados por las propias
empresas suministradoras, enfocados a facilitar
la inclusión de sus productos en el proyecto de
arquitectura. Una vez definido el proyecto, los
programas de mediciones y presupuestos lo
traducen al coste real, concretando calidades y
productos. Por su parte, los programas de gestión se usan desde las primeras fases del proyecto hasta la finalización de la obra. Este software ayuda al análisis y control de componentes tales como el control del coste, del plazo y
de la calidad técnica, entre otros.
Eficiencia Energética
A lo comentado se suma una escala en la
relación entre proyectista y software que cada
vez cobra mayor protagonismo, justificado por
el cumplimiento de toda la normativa vigente
que se está desarrollando referida a la eficiencia energética y a la calidad constructiva en la
edificación.
Y es que uno de los factores que incide de
forma determinante en el diseño y proliferación de software en la arquitectura es la incorporación en él del articulado de las normativas como criterios de diseño. Sin dejar de
valorar muy positivamente este aspecto en el
diseño de sistemas, lo cierto es que tras la
promulgación de una nueva norma, reglamentación o normativa, la incorporación al
mercado de nuevas versiones de programas
con epígrafes del tipo “puesto al día según la
normativa vigente” es evidente, mediando en
demasiadas ocasiones cortos periodos de
tiempo entre la promulgación de la norma y
la aparición del software pertinente.
Ello se ha hecho evidente de forma reciente con
la promulgación, el pasado mes de marzo de
2006, del Código Técnico de la Edificación
(CTE), herramienta que sin duda, ha dado y
dará en nuestro país un fuerte impulso a la calidad de los proyectos, a la de las obras de edificación y, necesariamente, al software disponible,
pero que en los prolegómenos está generando
situaciones ciertamente contradictorias y desconcertantes, ya que mientras el mercado ofrece opciones de software adaptadas al CTE, se
siguen celebrando, un año después de su publicación, jornadas de discusión de su articulado.
El software oficial del CTE
El programa LIDER permite verificar, mediante la
opción general, la exigencia de limitación de la
demanda energética (HE1), que establece el
Documento Básico de Ahorro de Energía del
CTE. Se trata de una herramienta gratuita ofrecida por el Ministerio de la Vivienda y el IDAE
(Ministerio de Industria) y desarrollada por el
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Grupo de Termotecnia de la Asociación de
Investigación y Cooperación Industrial de
Andalucía, AICIA, con la colaboración del
Instituto Eduardo Torroja de la Construcción.
El Procedimiento Básico para la certificación
de eficiencia energética de edificios de nueva
construcción, aprobado por el Real Decreto
47/2007, de 19 de enero, en su artículo 4
establece que la obtención de la calificación
de eficiencia energética de un edificio se
podrá realizar mediante una opción general,
de carácter prestacional, verificada mediante
un programa informático, o bien mediante
una opción simplificada, de carácter prescriptivo que desarrolla la metodología de cálculo
de una manera indirecta. La utilización de la
opción simplificada sólo permite obtener clases de eficiencia energética D o E, aunque es
posible que con la utilización de la opción
general en el mismo edificio, bien sea con el
programa informático de referencia CALENER
o con cualquier programa informático alternativo que haya sido validado, se obtenga una
clase de eficiencia energética mejor que la
que se le asigna por esta opción.
¿Y qué soluciones constructivas no están
incluidas en el motor de cálculo de LIDER y
CALENER? Pues todas las bioclimáticas.
La obligatoriedad, hoy por hoy, de emplear
los programas LIDER (para la regulación energética) y CALENER (para la calificación energética, pero que es el LIDER con dos botones
más) está encontrando reticencias entre los
arquitectos, que en muchos casos optan por
adoptar la opción simplificada que, por el
contrario, presenta algunas limitaciones y es
menos afinada en sus resultados, además de
ser más compleja de desarrollar si se quiere
realizar los cálculos con rigor (en este caso,
“simplificada” no significa “sencilla”).
Sí sí… Ha leído bien: todas las bioclimáticas:
fachadas ventiladas, cubiertas invertidas con
capa de protección pesada apoyada sobre
“plots”, fachadas acristaladas con doble hoja
de cristal, etc. En estos casos se permite el
empleo de programas específicos de simulación energética sin que se requiera que éstos
estén reconocidos por el Ministerio. Es el técnico el que debe justificar el empleo de estas
herramientas y la idoneidad con el CTE de los
resultados obtenidos.
Hay que tener en cuenta que no siempre es
posible aplicar la opción simplificada. El programa base de la certificación energética de
edificios, CALENER, en sus múltiples variantes, dependiendo del uso del edificio, admite
la definición geométrica realizada con LIDER.
Pasarelas y alternativas
Las principales críticas que se hacen a LIDER
están referidas no tanto a los resultados obtenidos, sino a su “usabilidad”, principalmente al
método de introducción de la geometría del
edificio a calcular y la dificultad de su modificación, frente a la facilidad que desde hace
años aportan los programas de CAD.
Obviamente, LIDER no es un programa de
CAD, pero se echan en falta algunas opciones, digamos básicas (¿dónde está el botón
deshacer?).
En cualquier caso, el DB-HE, en su apartado
sobre Aplicabilidad de la Opción General,
señala que “en el caso de utilizar soluciones
constructivas no incluidas en el programa
(LIDER ó CALENER), se justificarán en el proyecto las mejoras de ahorro de energía introducidas y que se obtendrán mediante método de simulación o cálculo al uso”.
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Ejemplo de un edificio con una superficie mayor al
60% de huecos en fachada, al que no se le puede
aplicar la opción simplificada.
De este modo, algunas empresas de software han desarrollado programas “pasarela” o
conversores con la intención de facilitar el trabajo a los arquitectos a la hora de definir el
edificio y poder exportarlo a LIDER. En algunos casos, estas pasarelas se integran con los
programas CAD y en otros casos, son aplicaciones independientes, generalmente adaptaciones de programas de instalaciones térmicas que aprovechan sus herramientas de
modelización para simplificar el proceso de
introducción de datos geométricos.
Lo malo -o menos bueno- de estos segundos
tipos es que debemos volver a dibujar nuestro edificio en otro programa independiente
del CAD.
Programas de este tipo son el vpLIDER, desarrollado por el Departamento de
Termotecnia Aplicada de la Universidad
Politécnica de Valencia; Arkilider, de Ideas y
Programas S.L., Climatización y aislamiento de
instalaciones, de Cype Ingenieros ó e3Lider,
de etres Consultores, entre otros.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Por otra parte, la posibilidad de que el Ministerio
de la Vivienda permita que los programas que
cumplan con determinados requisitos técnicos
(se excluyen las pasarelas indicadas antes) puedan ser una alternativa a LIDER y CALENER, ha
animado a algunas desarrolladoras de software
a plantearse esta posibilidad.
Es el caso de los programas Allplan y su módulo de instalaciones, de la empresa Nemetschek;
MC4Suite2006, de MC4 Software, y Ecotect, de
Square One. Otros programas que no aspiran a
convertirse en alternativa a LIDER y CALENER
pero que cumplen funciones similares a los
descritos en este apartado son Transol, de
Aiguasol Enginyeria, y Dialux, de Dial. Existen
varias aplicaciones que permiten generar la
documentación de la opción simplificada, como
Tekton 3D Edificación e Instalaciones de
Procedimientos Uno, o la ya nombrada
Climatización y aislamiento de instalaciones, de
Cype Ingenieros.
LIDER y CALENER no incluyen en su motor de
cálculo soluciones constructivas bioclimáticas,
por lo que la solución pasa por el empleo de
programas específicos de simulación energética,
sin que deban ser reconocidos previamente por
el Ministerio.
¿Cuál de ellos es mejor? Cada uno presenta
particularidades que lo pueden hacer más
atractivo para un segmento de usuarios u
otro. La elección de un paquete de software u
otro depende de si optamos por la opción
simplificada o la general, de si la nueva herramienta se integra en nuestro programa CAD o
es independiente, de si permite realizar otros
cálculos (por ejemplo, de dimensionado de
instalaciones térmicas o lumínicas), de si está
preparada para ser alternativa a LIDER y CALENER o es una pasarela a estos programas...
Al margen de la verificación de las exigencias
del CTE y la certificación energética de edificios, para aplicar sostenibilidad a la ingeniería
de la edificación mediante una reducción del
consumo energético del sector o una mejor
eficiencia energética de los edificios, es
imprescindible la realización de estudios que
ayuden a minimizar los costes energéticos
asociados al uso de los edificios y que permitan realizar simulaciones de muchos casos,
en poco tiempo y con pocos recursos económicos (ordenador y licencia informática).
Existen en el mercado sofisticadas herramientas
de simulación del comportamiento energético
de edificios, tales como Ecotect, Desingbuilder,
Energy Plus, EnerCAD, ESP-r, ESPeAR, SolaCalc,
Fluent, PowerDOE, DOE-2, TRNSYS, TAS, AX3000 (este último integrado en Allplan).
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ó Trnsclima. En el segundo, se encuentran PCSolar, Geosol, SunPosition ó HvacCad (un
módulo de MC4Suite).
Como conclusión, la modificación de la normativa española referente a los aspectos energéticos en la edificación, con mayores exigencias
en cuanto a la reducción de la demanda de
energía, ha tenido como consecuencia que el
arquitecto deba considerar la utilización de
nuevas herramientas informáticas que le permitirán no sólo verificar las exigencias de la normativa, sino aprovechar la potencia y las posibilidades de estas aplicaciones para proyectar
el mejor edificio posible desde el punto de
vista de la eficiencia energética.
A continuación, comentamos las aplicaciones
mencionadas, que el mercado ofrece a los
prescriptores para el cálculo del comportamiento energético y eficiencia medioambiental de los edificios.
e3Lider (www.etresconsultores.es)
Es un conjunto de rutinas que se integran
dentro de los programas de CAD (AutoCAD,
Bricscad, etc) y que permiten la exportación a
formato LIDER de la información que en cada
momento se necesite.
De esta forma, se mantiene la misma libertad
de trabajo que con el programa de CAD sin
requerir el paso por un conjunto de macros
para poder exportar el edificio y además, se
permite ir añadiendo al fichero de LIDER la
información conforme la vamos necesitando.
Por ejemplo, se pueden exportar los polígonos
que forman las plantas y los espacios, levantar
con ellos el edificio en LIDER (esto sólo requiere el empleo de dos botones en el programa
del CTE) y cuando se necesite, incorporar al
fichero las líneas 3D para la definición de elementos de sombra o de cubiertas inclinadas.
e3Lider no está pensado para sustituir a
LIDER, sino para facilitar la introducción geométrica en LIDER, dejando para éste aquellos
apartados que son razonablemente fáciles de
manejar (definición de materiales, elevación
de muros, orientación, zona climática, etc.).
vpLIDER (www.vpclima.upv.es)
Por otro lado, los fabricantes de software contemplan programas de cálculo que pueden
subdividirse en función de su sofisticación,
desde los más sencillos (hojas de cálculo),
que aportan valores numéricos en base a los
datos que precisa el usuario, hasta otros más
complejos, que además de cálculo numérico
aportan diagramación.
Es una Macro de AutoCAD que permite definir
la geometría de un edificio en AutoCAD y almacenarla en formato LIDER. Asimismo, mediante
el concepto de capas asigna composiciones a
los distintos tipos de cerramientos, que pueden
modificarse fácilmente para buscar la mejor
solución que cumpla con la exigencia básica
HE1 (Limitación de la demanda energética) del
Código Técnico de la Edificación.
En el primer caso, existen programas como FChart, CTE-Solar, VentSoft, STwin, eCondensa2
Ha sido desarrollado por el Departamento de
Termotecnia Aplicada de la Universidad
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Politécnica de Valencia, que también ofrece
vpfSOL, para dimensionar instalaciones solares de ACS mediante el método f-Chart y cálculo del cumplimiento del CTE, (sombras,
orientación,...), sección HE4; pSICRO, que
permite calcular sobre el diagrama psicrométrico y cualquier transformación del aire sobre
el mismo; dpCLIMA, para el cálculo de cargas
térmicas para calefacción y aire acondicionado en locales, zonas y edificios, con un método de cálculo según funciones de transferencia; bpFRIO, que permite realizar cálculos de
cámaras e instalaciones frigoríficas y realiza
balances térmicos, ciclos y dimensionamiento
de tuberías de refrigerante (incluye el amoniaco y los nuevos HFCs), y dspDUCTO, para
el diseño de conductos en instalaciones de
aire acondicionado.
ARKILider (www.arkiplan.com)
Se trata de un programa que funciona totalmente integrado dentro de AutoCAD y que
permite verificar la exigencia de limitación de
demanda energética (DB-HE1), establecida
en el Documento Básico de Habitabilidad y
Energía del CTE.
Desarrollado por Ideas y programas, S.L.,
ARKILider permite comprobar si un proyecto
cumple las condiciones para la ejecución del
método simplificado, en cuyo caso obtendrá
del programa los documentos justificativos.
En caso de que sea necesario ejecutar el
método general, exportará su proyecto hasta
el programa LIDER, donde realizará la comprobación general. Del mismo modo, sirve
para definir el edificio dentro del nuevo programa CALENER.
Esta herramienta evita tener que aprender a
manejar el programa LIDER, ya que permite
exportar el proyecto y definirlo totalmente en
AutoCAD para después, en LIDER, simplemente pinchar en el botón de “Calcular” y
comprobar la demanda energética del proyecto.
Además, se basa en el diseño en 2D, lo que
hace innecesario levantar el proyecto en 3D
en ningún momento, ahorrando tiempo y
esfuerzo. Otras ventajas añadidas del programa son:
• Todo el proyecto se guarda directamente
sobre el propio archivo DWG de AutoCAD.
• Permite que el proyecto para el LIDER se
actualice automáticamente cuando modifique su proyecto en AutoCAD.
• Se adapta completamente a su forma de
trabajar en AutoCAD, por eso trabaja en 2D.
• Es un programa totalmente configurable.
• Permite realizar la composición de materiales de todos los cerramientos desde
AutoCAD y utilizando, para ello, la base de
datos oficial del propio LIDER.
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• Permite definir las características del proyecto, sus características climáticas y puentes
térmicos.
• Permite definir las características de los
espacios del proyecto desde dentro de
AutoCAD.
• Permite realizar modificaciones masivas
sobre todos los elementos del proyecto.
Puede, por ejemplo; seleccionar en
AutoCAD una serie de muros (que en realidad son líneas) a fin de convertirlos en
medianeros, usando todos los modos de
selección estándar de AutoCAD (por ventana, captura, captura poligonal, etc).
• Permite definir todo tipo de cubiertas inclinadas, cúpulas, lucernarios, etc. No existe más
limitación que las propias del programa LIDER.
• Gestiona sin problemas los muros y huecos
curvos que se hayan dibujado para el proyecto en AutoCAD.
• El proceso de incorporación al LIDER es tan
rápido que, en muchos casos, se tarda menos
en realizar la comprobación completa del proyecto con ARKILider que realizar la comprobación simplificada con una tabla de Excell.
• Todos los cerramientos y características definidas se guardan en el ordenador para que
no haya que volver a definirlos en un próximo proyecto.
• ARKILider localiza automáticamente todos
los huecos del plano dibujado en AutoCAD,
independientemente de cómo se haya
dibujado (con líneas, con bloques ...).
• Puede dividir o partir espacios, simplemente definiendo una polilínea que se usará
como zona de corte. Asimismo, puede juntar o unir varios espacios en uno, simplemente seleccionándolos en AutoCAD.
• Gestiona directamente las bases de datos
del programa “Líder” por lo que siempre
estará actualizado.
Programas CYPE (www.cype.com)
CYPE Ingenieros ha implementado el cumplimiento del Código Técnico de la Edificación
para todos sus programas cuyos cálculos y
dimensionamientos se han visto afectados
por la entrada en vigor del CTE.
Así pues, dentro de la sección “ahorro de
energía” se han desarrollado programas nuevos para ayudar en el cumplimiento de las
exigencias básicas HE, integrando la generación de las fichas justificativas del Documento
Básico HE 1 (Código Técnico de la
Edificación) en el programa Aislamiento de
Instalaciones del edificio, en lugar de desarrollar una nueva aplicación para la obtención de
dichas fichas, que se obtienen como un listado más, en dicho programa.
ARKILider es un programa que funciona completamente integrado dentro del programa AutoCAD y
que permite verificar la exigencia de limitación de
demanda energética (DB-HE1), establecida en el
“Documento Básico de Habitabilidad y Energía del
Código Técnico de la Edificación”. Se encarga de
transformar un proyecto desarrollado en AutoCAD
en un formato que pueda ser leído por LIDER sin
que haya que volver a definir el proyecto en dicho
software.
Los programas de CYPE Ingenieros ofrecen la
posibilidad de exportar la geometría, composición de cerramientos, condiciones interiores
y datos climáticos del edificio al programa
LIDER del CTE.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Con el módulo Climatización de Instalaciones
del edificio, se puede:
El programa Instalaciones del edificio, de Cype
(arriba), se basa en una entrada de datos por
plantas en la cual el usuario define, por un lado,
la configuración en alzado del edificio (grupos de
plantas y altura de cada una de ellas) y por otro,
el trazado en planta de la instalación, así como
la distribución de los diferentes elementos que la
componen.
• calcular las cargas térmicas de verano y de
invierno de todo tipo de recintos y conjuntos de recintos, y el caudal de aire necesario
para climatizar los recintos creados.
• seleccionar equipos compactos, sistemas
aire-agua (bombas de calor y enfriadoras).
• seleccionar fancoils y climatizadoras.
• seleccionar y dimensionar radiadores de
agua, toalleros y emisores eléctricos.
• seleccionar y dimensionar calderas, grupos
térmicos y colectores con varios grupos térmicos.
• calcular, comprobar y dimensionar los conductos de aire acondicionado. Es posible el
cálculo de la preinstalación de aire acondicionado para viviendas.
• calcular, comprobar y dimensionar tuberías
de agua para climatización y calefacción.
• imprimir automáticamente el presupuesto
de la instalación y exportarlo al formato
FIEBDC-3, o directamente a Arquímedes.
• confeccionar listados y planos de la instalación, que contienen tanto los datos introducidos como los resultados obtenidos.
El programa de Iluminación de Instalaciones
del edificio obtiene la justificación de las exigencias básicas HE-3 - Eficiencia energética
de las instalaciones de iluminación y SU-4 Seguridad frente al riesgo causado por iluminación inadecuada.
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Técnico de la Edificación, Contribución solar
mínima de agua caliente sanitaria (DB-HE 4
del CTE).
Para que el programa dimensione la instalación y genere el proyecto para la instalación
de ACS por energía solar térmica (incluidos
presupuesto, planos y esquemas), el usuario
tan sólo debe tomar una serie de decisiones
globales de proyecto consistentes en la descripción del edificio (vivienda unifamiliar,
vivienda adosada, vivienda plurifamiliar o edificio de locales comerciales y oficinas); la
elección del tipo o marca comercial de: captadores solares, control centralizador, interacumuladores, tuberías y tipo de energía auxiliar;
la orientación de la instalación; la selección
del término municipal donde se encuentra la
edificación, y el posicionamiento de los componentes de la instalación.
A partir de aquí, el programa obtiene automáticamente las condiciones climáticas y dimensiona los elementos que la componen. El proyecto generado puede imprimirse directamente o exportarse como fichero de texto
(TXT), HTML, PDF o RTF.
La redacción del proyecto contiene los capítulos de memoria, anejo de cálculo, medición y
presupuesto, pliego de condiciones, y planos
y esquemas.
Toda esta información está conectada con las
solapas de electricidad, aislamiento y contra
incendios. Por tanto, ante cualquier cambio
de diseño se podrán recalcular todas las instalaciones, garantizando un cálculo y diseño
coherente para todo el proyecto.
Además de formar parte del proyecto para la
instalación generado, el presupuesto y la medición de la instalación también pueden imprimirse en unos listados predefinidos en el programa
(medición y presupuesto, y cuadro de materiales); o exportarse al formato estándar FIEBDC3, a Arquímedes, a Arquímedes y control de
obra, y a Arquímedes Edición ASEMAS.
El módulo Energía solar térmica del programa
Instalaciones del edificio está concebido para
proyectar una instalación solar térmica, de uso
individual o colectivo, para la producción de
ACS según lo indicado en el Documento
Básico HE - Ahorro de energía, del Código
De este modo, es posible editar e imprimir
el presupuesto de la instalación en cualquier programa de mediciones y presupuestos, lo que supone un ahorro considerable
de tiempo a la hora de confeccionar el presupuesto.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
MC4Suite (www.mc4software.com)
Compatible con AutoCAD, es un conjunto de
herramientas perfectamente integradas, que
conforman la versión completa y actualizada
de los programas de proyección de instalaciones de Mc4 Software, que permite elaborar
cualquier proyecto o verificación de una instalación.
El usuario diseña el edificio, introduciendo
cada elemento bidimensionalmente (en
planta) y el programa genera una gráfica tridimensional.
El programa, además, revela automáticamente la cantidad de todos los elementos dibujados (paredes, ventanas, puertas, tuberías, válvulas, conductos de aire, rociadores, hidrantes) para la creación del cómputo métrico
estimativo.
Después de haber terminado el input gráfico
del edificio, con un simple comando se ejecuta el cálculo térmico (cargas térmicas estivales
e invernales).Automáticamente, el programa
revela la potencia/caudal de aire de la instalación directamente en cada espacio y dimensiona los terminales, tanto radiadores, como fancoils ó difusores de aire.
Del mismo modo, el módulo FireCad, elabora
los datos relativos a la clase de los compartimentos y determina el número de rociadores.
Allplan Instalaciones
(www.nemetschek.es)
Avanzada aplicación HVAC 3D que expande
las prestaciones de Allplan con herramientas
de diseño, cálculo y dibujo de instalaciones
de calefacción, ventilación, aire acondicionado, fontanería y electricidad.
Además, Nemetschek ha diseñado un sistema integrado que facilita el proyecto y el
cumplimiento del nuevo CTE, con una oferta
que incluye Allplan, el núcleo del sistema
integrado de proyectos, y un bono para completar la solución con el software “CTE” que el
profesional necesite, de las principales
empresas españolas que han desarrollado
una conexión o integración con Allplan, entre
las que se encuentra Procedimientos Uno,
con sus soluciones Tekton 3D para la limitación de la demanda energética HE1.
Ecotect (www.squ1.com)
Se trata de una completa herramienta para el
diseño y análisis térmico y acústico de edificios que cubre la amplia gama de funciones
de simulación y análisis requeridas para comprender cómo actuará el edificio diseñado.
Disponible para su aplicación en otros países,
es probable que en nuestro país esté dispo-
Junio2007
nible a partir del último trimestre del año,
adaptada a la legislación española, pues
Square One, propietaria del programa, y la
española etres Consultores, están ultimando
su adecuación a la normativa y se prevé que
en breve inicien los trámites para su reconocimiento como programa alternativo a LIDER
y CALENER.
Uno de los mayores beneficios derivados del
uso de Ecotect en el proceso de diseño del
edificio es que el usuario puede moverse en
cualquier nivel de complejidad (o simplicidad). Esto significa que incluso con el nivel
más básico, un diseñador no familiarizado
con las complejidades del análisis ambiental,
puede aprender y comenzar a entender los
efectos ambientales de las decisiones de su
diseño ya que además, las simulaciones del
Ecotect son más visuales e interactivas que
las de cualquier otro programa.
Análisis energético con Ecotect
Sombras y reflejos y el diseño de sombras;
análisis solar; diseño de iluminación; análisis
térmico y acústico ó ventilación son algunas
de las capacidades de análisis que ofrece el
programa.
TeKton 3D (www.procuno.com)
Programa compatible con sistemas Windows
de 32 bits: 2000, XP o superiores y dedicado
al cálculo de instalaciones de fontanería
según el Código Técnico de la Edificación,
con entorno de dibujo 3D.
El edificio se define a través de sus planos de
planta y la interfaz gráfica permite trabajar en
modo 2D tradicional, en sistema 3D axonométrico desde cualquier punto de vista e
incluso en perspectiva cónica.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Terciario y es el primer interface gráfico
exhaustivo para el programa de simulación
térmica dinámica EnergyPlus.
Se trata de un innovador software desarrollado para el análisis térmico, lumínico y energético de edificios en cualquier parte del
mundo.
Facilita los complejos procesos de cálculo y
simulación y permite proyectar edificios con
mayores niveles de confort y menor consumo energético, contribuyendo de manera significativa al desarrollo de la arquitectura sostenible.
Ha sido concebido para emplearse en cualquier etapa del proceso de diseño, así como
en el análisis de edificios existentes.
Las innovadoras funciones de DesignBuilder
permiten el rápido modelado de edificios de
cualquier tipo, complejidad y escala, aún para
usuarios con poca experiencia en el manejo
de software 3D.
Con DesignBuilder, el edificio puede ser analizado por zonas de diferente uso, por lo que permite un control total de todos los aspectos constructivos. Además, emplea el último motor de
simulación de Energy Plus para calcular el rendimiento energético del edificio, pudiendo pasar
los datos a formato de tablas para su uso en
otras aplicaciones.
La instalación de fontanería se dibuja tomando como referencia la geometría del edificio.
DOE-2.2, Power DOE y Energy Plus
Los proyectos se organizan en “Capítulos”,
cada uno de los cuales hace referencia a una
de las instalaciones del edificio o bien a documentos justificativos de requerimientos legales, lo que permite diseñar dentro del mismo
entorno varias instalaciones, que incluso pueden ser del mismo tipo.
El DOE-2.2 (la trasposición a España de la
herramienta de simulación energética americana eQUEST, en realidad) es un programa
que permite calcular el consumo de energía
del edificio hora a hora, durante las 8.760
horas del año.
Por ejemplo, es posible utilizar el módulo
TK-HS4 para definir las instalaciones de
suministro de agua general, ACS, aguas grises y agua de riego, todo en el mismo entorno, teniendo en cuenta sus interacciones y
comprobando las interferencias que se producen entre ellas.
Además, permite el trabajo simultáneo desde
varios ordenadores conectados en red, de
modo que desde cada puesto de trabajo se
puede diseñar una de las instalaciones del
edificio.
La información que introduce cada uno de los
miembros del grupo estará disponible en el
equipo de los restantes.
El cálculo de la instalación se realiza en base
a la Sección HS 4 del Código Técnico de la
Edificación y también realiza comprobaciones
del diseño, como distancias máximas desde
los aparatos hasta el calentador de agua,
necesidad de grupo de presión, pérdidas de
temperatura en las tuberías, etc.
DesignBuilder (www.designbuilder.co.uk)
Está basado en el motor de cálculo DOE2,
que es el mismo que el CALENER Gran
108
(www.doe2.com)
Para introducir los datos constructivos y de
funcionamiento del edificio, se usa un lenguaje propio del programa, el BDL (Building
Description Language).
El DOE 2.2 hace los cálculos en función de la
forma del edificio, las propiedades térmicas
de los materiales de construcción, los efectos
de las sombras, la ocupación, el funcionamiento de las luces y equipos, las condiciones ambientales, los controles de temperatura y humedad (el consumo de energía), del
funcionamiento del sistema de climatización
primario y secundario y del tipo y eficiencia
del combustible del equipo.
El Power DOE es la versión visual del DOE2.2 y proporciona una información más amigable al usuario, reduciendo el tiempo necesario para realizar una descripción detallada
del edificio.
Esta versión está organizada en cuatro
módulos: Locate Site, que selecciona el
tiempo atmosférico de donde está ubicado
el edificio; Describe Building, que indica la
arquitectura del edificio, características térmicas, las cargas y se define el sistema de
climatización; Run Calculations, que sería el
motor de cálculo del DOE-2.2, y Review
Results, que presenta los resultados calcula-
Junio2007
Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
dos por el PowerDOE con el motor del
DOE-2.2 en forma gráfica.
Por su parte, Energy Plus es un programa de
simulación de energía de edificios de “nueva
generación”, que se basa en los mejores elementos y capacidades de BLAST y DOE-2.
El paquete aporta una capacidad de simulación innovadora, incluyendo incrementos de
menos de una hora, plantilla y sistemas
modulares externos, módulos de simulación
integrados con simulación de zona basada en
balance de calor, y estructuras de datos de
entrada y salida diseñadas para facilitar el
desarrollo de interface por terceros.
TAS (http://217.8.1.5)
Es un software desarrollado por la empresa
británica Environmental Design Solution Ltd,
que aporta una solución completa a la simulación térmica de edificaciones nuevas o existentes, permitiendo comparar estrategias de
alternativas de climatización, revisar la condición de confort interior, dimensionar equipos
y determinar requerimientos de energía.
Se compone de un conjunto de módulos que
permiten simular la función y rendimiento térmico de manera dinámica de una edificación
y sus sistemas.
El módulo principal es el Tas Building
Designer, que realiza la simulación dinámica
del desarrollo de la edificación con la posibilidad de integrar ventilación natural y forzada.
La gráfica se representa en 3D y es compatible con los diseños realizados en CAD. Tas
Ambiens, por su parte, es un módulo en 2D
de dinámica de fluidos computacional (CDF)
robusto y simple, que genera un corte transversal para el análisis de las variaciones de
micro climas en un espacio definido.
Finalmente, Tas Systems es un módulo técnico que permite incorporar los equipos de climatización en el análisis de suministro y desarrollo energético de la edificación.
incluye las componentes disponibles facilitadas por los fabricantes, como los radiadores,
válvulas, elementos de extracción de aire, con
todos los parámetros para el correcto posicionamiento en las redes.
AX 3000 (www.nemetschek.es)
Aplicación que expande las prestaciones de
Allplan con herramientas de diseño, cálculo y
dibujo de instalaciones de calefacción, aire
acondicionado, fontanería, saneamiento,
electricidad e iluminación.
AX 3000 diseña directamente desde las
conexiones de los elementos terminales con
las líneas del esquema de conductos, hasta el
cálculo y la transformación en elementos
constructivos tridimensionales correctamente
dimensionados.
Los objetos de la instalación se obtienen de
la biblioteca de elementos constructivos, que
Junio2007
En la imagen de arriba, perfil tridimensional de
luminosidad con TAS. Sobre estas líneas, detalle
de simulación del AX 3000, que diseña directamente desde las conexiones de los elementos terminales con las líneas del esquema de conductos,
hasta el cálculo y la transormación en elementos
constructivos tridimensionales.
Cada componente incluye información inteligente que además de permitir el cálculo de la
red, permite la generación de listados de cálculo y de diagramas.
La instalación que se obtiene es completa
correctamente dimensionada, gracias a los
parámetros introducidos por el ingeniero, que
son lógicamente usados también para la
generación automática.
Los algoritmos de cálculo de AX 3000 responden a las normativas de referencia europeas, permitiendo al ingeniero el diseño en
libertad, pero con el soporte de una constante verificación de los parámetros normativos.
109
Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
EnerCAD (www.enercad.ch)
Ofrece la optimización del balance de calor
en edificios y del potencial solar en tiempo
real. Aunque existen varios programas para el
cálculo del balance de calor, EnerCAD ha sido
diseñado por un equipo multidisciplinar de
arquitectos, físicos e ingenieros, teniendo en
mente, como objetivo principal, que el balance energético debe ser parte del proceso total
del diseño del edificio y no sólo un cálculo
obligatorio al final del proceso.
Fluent (www.fluent.com)
TRNSYS se ha convertido en una potente
herramienta que permite resolver cualquier
sistema transitorio con una completa librería
con los sistemas termoenergéticos más
comunes
Existen numerosos métodos para predecir la
ventilación natural, diseñados con el objeto
de conocer desde la etapa de diseño tanto
los caudales de ventilación como las velocidades de aire al interior de las edificaciones.
te desarrollado para estudiar sistemas de
energía solar. Con el tiempo, TRNSYS se ha
convertido en una potente herramienta que
permite resolver cualquier sistema transitorio
con una completa librería con los sistemas
termoenergéticos más comunes.
La simulación dinámica de edificios es una de
las principales características de las últimas versiones de TRNSYS, a la que se han dedicado
muchos esfuerzos para su desarrollo. La aplicación es una referencia mundial en el sector de
la edificación, tanto en actividades de investigación como en proyectos de ingeniería.
Incorpora una librería con los sistemas más
utilizados en instalaciones térmicas, tanto
solares como convencionales y ha sido diseñado especialmente para la realización de
simulaciones transitorias que pueden durar
de varias horas a sólo unos segundos.
Cada uno de los elementos de la instalación
tiene que ser descrito por separado mediante
una componente llamada TYPE, lo que permite el análisis del conjunto del sistema o también de partes de lo mismo. Este tipo de programa está indicado en el diseño y simulación
de sistemas de media y gran envergadura.
TRNSFlow es una integración del modelo
multizona de infiltración en el módulo térmico de edificios de TRNSYS, que permite calcular el intercambio de aire entre zonas (acoplamiento), del exterior al interior del edificio
(infiltración) y del sistema de ventilación. Por
otro lado, Aiguasol ha desarrollado un nuevo
software basado en el motor de cálculo de
TRNSYS, el TRANSol.Pro.
De éstos, los programas CFD
(Computational Dynamics Fluids) sirven para predecir en detalle los campos de
temperatura, velocidad y presión al interior y
al exterior de las edificaciones
Uno de los programas más importantes del
mercado en Dinámica de Fluidos Computacional
es Fluent, que está basado en métodos de
volúmenes finitos y que permite combinar
las ecuaciones tridimensionales del flujo de
fluidos (ecuaciones de Navier-Stokes) con
modelos de transporte de masa y seguimiento de concentraciones, permite construir modelos en 2D y 3D y predecir la distribución de velocidades, presiones y temperaturas del flujo en el interior de un edificio
para casos de ventilación (natural y forzada),
calefacción, refrigeración, aire acondicionado
y radiación solar.
(www.trnsys.com – www. aiguasol.com)
Con TRANSol, Aiguasol Enginyeria ha generado un programa a nivel de usuario, en el que
éste sólo debe introducir los parámetros de
su caso particular a través de una interfaz
sencilla y amigable y en la nueva versión destaca la renovación completa de la interfaz gráfica del programa, que incorpora una pantalla
de selección de esquemas básicos de configuración en función del consumo (ACS, calefacción, piscinas) y la aplicación (unifamiliar,
colectiva, multivivienda), un acceso a menús,
un asistente para cada etapa, etc.
Éste paquete informático de alta capacidad
en la resolución de ecuaciones algebraicas y
diferenciales, que distribuye en España y
Portugal Aiguasol Enginyeria, fue originalmen-
TRANSol incorpora correlaciones automáticas
de la mayoría de los parámetros: superficie de
captación, volúmenes de acumulación, caudales de bombas, dimensionado hidráulico, etc. A
TRNSYS
110
Se trata de una herramienta fácil y eficaz
para el cálculo de sistemas solares térmicos, pensado para instaladores, pequeñas y
medianas ingenierías y arquitecturas y planificadores energéticos, al tiempo que está
siendo usado por agencias de energía a
nivel estatal en sus labores de promoción y
control de la calidad de las instalaciones
solares térmicas.
Junio2007
Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
partir de un mínimo de parámetros iniciales, el
usuario puede modificar y ajustar el resto.
Con la última versión, 24 esquemas permiten
crear 138 tipos de configuraciones distintas
en función de las modificaciones que apliquemos a los esquemas básicos, del tipo de
sistema auxiliar (eléctrico/hidráulico) y del
sistema de distribución.
Esta nueva versión también incluye una
extensa base de datos ampliable, donde el
usuario puede escoger entre muchos modelos distintos de captadores solares, acumuladores, calderas, aislantes, tuberías, etc. en
función de los elementos sobre los que esté
construida su instalación.
Igualmente, incorpora datos meteorológicos
de la base de datos de Meteonorm, con más
de 100 localizaciones de España y Portugal,
así como un generador automático de los
perfiles de temperatura del agua fría para
poder obtener unos resultados de cálculo
mucho más eficaces y precisos.
Otra novedad es la mejora de los formatos de
salida de los resultados, que muestran gráficas
de seguimiento de las temperaturas más significativas, balances energéticos y medioambientales (tablas y gráficos) e información del tiempo de funcionamiento de las bombas.
Estos informes se presentan simplificados en
formato HTML, detallados en formato HTML
o en formato Excel y pueden personalizarse
con los datos y la imagen corporativa del
usuario.
la descripción de edificios para su simulación.
SimCad facilita el trabajo en equipo entre
arquitectos e ingenieros, permitiendo a estos
últimos extraer para sus herramientas de
simulación, como TRNSYS, los datos geométricos y topológicos creados por el arquitecto.
SimCad ofrece todas las herramientas necesarias para dibujar, visualizar, imprimir y exportar planos 2D, 3D o visitar interactiva y virtualmente el interior del edificio.
Meteonorm (Edición 2007, v.6.0)
(www. aiguasol.com)
Avalado por más de 20 años de experiencia
en el desarrollo de bases de datos meteorológicos para aplicaciones energéticas,
Meteonorm es una referencia meteorológica,
que incorpora un catálogo de datos meteorológicos, así como procedimientos de cálculo
para aplicaciones solares y diseño de sistemas en cualquier localización del mundo.
METEONORM está pensado para su uso por
ingenieros, arquitectos, profesores, planificadores y por cualquier persona interesada en
energía solar y climatología.
La aplicación, incorpora datos de más de
7.700 estaciones meteorológicas, los parámetros medidos son medias mensuales de
radiación global, temperatura, humedad, precipitación, días con precipitación, velocidad y
dirección del viento y horas de Sol.
SimCAD (www. aiguasol.com)
Otros productos que distribuye Aiguasol en el
entorno son SimCad para TRNSYS, una herramienta CAD diseñada específicamente para
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El programa dispone de muchas funciones
auxiliares que simplifican el trabajo de los
diseñadores (dimensionado automático y
manual de líneas, ayudas a la construcción) y
se puede disponer de manera automática de
tablas con las variables más importantes del
edificio y exportables a Excel.
SolaCalc (www.solacalc.com)
Ha sido desarrollado para predecir de forma
más fácil el funcionamiento solar pasivo del
diseño del proyecto, aunque sólo para proyectos de uso residencial.
SolaCalc calcula los valores de “U”, datos de
aislamiento, parámetros de temperaturas
exteriores y ganacias internas, entre otros.
ESP-r (www.esru.strath.ac.uk)
Es una herramienta para la simulación del
funcionamiento térmico, visual y acústico de
edificios y del consumo energético y emisiones gaseosas asociadas a los sistemas de
control medioambiental y a los materiales de
la construcción.
111
Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
Esta herramienta, disponible también en el
entorno operativo Windows, permite al usuario explorar las complejas relaciones entre la
forma del edificio, su estructura, flujos de aire,
planta y control.
ESP-r se basa en un volumen finito, en el cual
un problema (especificado en términos de
geometría, construcción, operación, distribución, etc.) se transforma en un sistema de
ecuaciones (para la energía, la masa, etc.)
que se integran en sucesivos tiempos en respuesta al clima, al inquilino y las influencias
del sistema de control.
SPeAR (www.arup.com)
HvacCad 2006 es apropiado para la proyección,
el cálculo y el diseño de sistemas de tuberías de
cualquier naturaleza y geometría: hidrosanitarios,
gas, aire comprimido.
En respuesta al desafío de trasladar la teoría de
la sostenibilidad a la práctica, la ingeniería Arup
ha desarrollado una herramienta que evalúa el
grado de sostenibilidad de un proyecto y que
al aplicarlo, permite tomar conciencia de todas
las áreas en las que se ve implicada la sostenibilidad. La SPeAR (Sustainable Project
Appraisal Routine ó Rutina de Valoración de
Sosteniblidad de Proyectos) se basa en un
modelo de cuatro cuadrantes que estructura
las áreas de sostenibilidad (protección
medioambiental, equidad social, viabilidad
económica y uso eficiente de los recursos
naturales) y que indica qué aspectos no han
sido tocados y cuáles hay que mejorar.
Se trata de una herramienta en evolución, ya
que va incorporando variables según se va
aplicando a los proyectos.
HvacCad 2006 (www.mc4software.com)
Es una herramienta desarrollada para la proyección termotécnica e hidráulica con input
gráfico compatible con AutoCAD y totalmente adaptada al CTE, que incorpora entre otras
novedades, un módulo nuevo, denominado
“CTE”, para el cálculo y verificación de la
demanda energética del edificio objeto.
Dialux utiliza plugins facilitados por las empresas
fabricantes de luminarias.
De hecho, es posible realizar de manera rápida y precisa los cálculos de las cargas térmi-
cas estivales e invernales, permitiendo la
impresión de las fichas justificativas de la
opción simplificada y la exportación a LIDER
para el cumplimiento de la opción general, la
verificación de condensados de los cerramientos según la norma UNE EN ISO 13788,
el diseño y dimensionado de los sistemas de
calefacción y de climatización con cada tipología de terminales, desde los radiadores
hasta los fancoils, pasando por las instalaciones de suelo radiante y de conductos de aire.
Además HvacCad 2006 es apropiado para la
proyección, el cálculo y el diseño de sistemas
de tuberías de cualquier naturaleza y geometría: hidrosanitarios, gas, aire comprimido.
F-Chart (www.fchart.com)
Programa de cálculo para instalaciones solares de producción de agua caliente que sigue
el llamado método de las “curvas F”, que permite parametrizar el funcionamiento de las
instalaciones solares térmicas a partir del análisis cumplido de unos casos ejemplares.
Este programa permite optimizar el dimensionado de superficie de colectores en función
de criterios económicos o de productividad.
Dialux (www.dial.de)
DIALux es el programa de planificación de
alumbrado para el cálculo y la visualización
de instalaciones de alumbrado exterior e interior. Se trata de un software integral, neutral e
independiente, de carácter gratuito con la
opción de la importación y exportación hacia
todos los programas CAD, visualización fotorrealista y Raytracer integrado.
Está siempre disponible a escala mundial por
carga descendente y en 26 lenguas. Además,
un equipo de desarrollo y de soporte compuesto por quince colaboradores de la empresa
DIAL perfecciona continuamente el programa,
que siempre toma cuenta de las últimas normas, así como de los estándares de planificación y las costumbres del país correspondiente.
Una de las grandes ventajas de este software
es el empleo de plugins facilitados por las
empresas fabricantes de luminarias (Philips,
Lledo, Ornalux, y un largo etc) de forma que
se puede incorporar facilmente la luminaria
proyectada a nuestro modelo en Dialux y
comprobar su efecto y su adecuación a la
sección HE3 del DB-HE.
CTE-solar (www.cte-solar.es)
Es un conjunto de cuatro aplicaciones informáticas con las que poder realizar el dimensionado de las instalaciones solares en cumplimiento de los documentos básicos del
Código Técnico de la Edificación HE4
(Contribución solar térmica mínima de agua
112
Junio2007
Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
caliente) y HE5 (Contribución fotovoltaica
mínima de energía eléctrica). Una de las
características más destacables de este software es que permite al usuario calcular las pérdidas por sombras, así como por orientación e
inclinación y la distancia mínima entre filas de
captadores, verificando que se encuentren por
debajo de los límites marcados por el DB HE4
y DB HE5 en función de si los captadores solares están integrados en el edificio, superpuestos o sobre estructura convencional.
Dispone igualmente de una herramienta para
el cálculo de la separación mínima recomendada entre filas de captadores (no especificada en el CTE). Con el programa, se adjunta
una Memoria Técnica completa realizada
sobre la instalación solar de ACS de un edificio de viviendas.
PC-Solar (www.censolar.es)
Fabricado por el Centro de Estudios de la
Energía Solar (Censolar), es un programa gráfico multifuncional dirigido a ingenieros,
arquitectos o técnicos que desarrollen alguna
actividad en el área de la energía solar, arquitectura bioclimática ó similar. Funciona bajo
Windows 3.1 o superior y no exige requerimientos especiales de hardware.
Permite calcular y visualizar diversas variables
directamente relacionadas con la energía
solar y el diseño de edificaciones, tales como:
• determinar las sombras de los diferentes elementos.
• calcular los ángulos de incidencia de los
rayos solares.
• generar las trayectorias del Sol en cualquier
día del año y para cualquier latitud.
• calcular la ganancia solar a través de ventanas, puertas, superficies acristaladas de
invernaderos, etc.
• Además, puede utilizar tanto las unidades
del Sistema Internacional como del Sistema
USA de Ingeniería.
Censolar ha desarrollado también Censol,
una hoja de cálculo que reúne las fórmulas
básicas del dimensionado de captadores
solares utilizando los rendimientos medios
diarios de los captadores. Permite elaborar
pequeños informes para adjuntar al presupuesto de la solución adoptada.
Ventsoft (www.ventsoft.es)
Es un programa que ayuda a realizar los cálculos de ventilación que establece el CTE en su
Documento Básico de Salubridad, concretamente en el apartado HS3 Calidad de aire interior, pudiendo además exportarlos a Excell para
imprimirlos o guardarlos. Ventsoft permite:
• Calcular el total del caudal de admisión de
la vivienda.
Junio2007
• Calcular el total del caudal de extracción de
la vivienda.
• Calcular el caudal de ventilación mínimo, el
caudal equilibrado, las aberturas de ventilación y las aberturas de paso de cada estancia (comedor, dormitorios, cocina y lavabo)
• Calcular el caudal, la sección y el diámetro
del conducto de extracción del edificio.
• Calcular el caudal, la sección y el diámetro del
conducto de extracción de los trasteros y sus
zonas comunes, de los aparcamientos y garajes, y de los almacenes de residuos
El diseño de Ventsoft ha sido realizado para
que los cálculos puedan hacerse de manera
intuitiva. La ventana de inicio permite elegir
entre realizar un proyecto nuevo o abrir uno
guardado. Al elegir uno nuevo, se pueden
configurar las características básicas del edificio (número de plantas del edificio y número
de viviendas por planta).
Arriba, STWin diseña y calcula instalaciones solares térmicas para calentamiento
de ACS y apoyo de calefacción.
Sobre estas líneas, el CTE-Solar permite al
usuario calcular las pérdidas por sombras,
por orientación e inclinación y la distancia
mínima entre filas de captadores.
La ventana de cálculo permite editar cada
vivienda de forma individual (editar, insertar o
eliminar recintos) y obtener al instante todos
los valores de ventilación necesarios.
STwin (www.procuno.com)
Se trata de un completo programa que diseña
y calcula instalaciones solares térmicas para
calentamiento de ACS y apoyo de calefacción.
Realiza un predimensionado inicial y automatiza el dibujo del esquema de la instalación.
Contiene herramientas para el cálculo de sombras 2D y 3D, simulación a largo plazo y cálculo de la fracción solar, dimensionado de los
componentes y cálculos hidráulicos (tuberías,
bombas circuladoras, depósitos de expansión...), así como análisis económico, generando una completa documentación del proyecto.
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Tecnologías de la Información para Arquitectura y Construcción
objeto o construcción sobre los captadores
solares e incluso de ellos entre sí. Estos estudios de sombras pueden plasmarse en planos
técnicos de planta o bien en representaciones
tridimensionales fotorrealistas.
eCondensa 2 (www.ecoeficiente.es)
De carácter gratuito, se trata de una nueva
versión del programa para cálculo de condensaciones conforme al Código Técnico de la
Edificación, desarrollado por la ingeniería guipuzcoana Ecoeficiente.
Pantalla del Geosol
El programa aplica la ITE.10, relativa a
Instalaciones Especiales del Reglamento de
Instalaciones Térmicas en los Edificios, aprobado por RD 1751/1998 y sus modificaciones del RD 1218/2002. También tiene en
cuenta las principales indicaciones del Código
Técnico de la Edificación, HE-4 - Aportación
solar mínima de agua caliente sanitaria y además, puede ser configurado y adaptado a
cualquiera de las normativas locales y autonómicas existentes. Es compatible con sistemas
Windows de 32 bits: 2000, XP o superiores e
incorpora las características de la interfaz gráfica de Procedimientos-Uno, para permitir el
dibujo de entidades simples y complejas, la
importación y exportación de dibujos en formato DXF y DWG, la gestión de capas, la gestión de símbolos, la navegación a través de
zoom y barras de desplazamiento, los puntos
de referencia a entidades, el entramado, etc.
Agradecemos la inestimable colaboración
para la redacción de este artículo a:
Pablo Alonso, gerente de Arquimed
(www.arquimed.net)
Juan M. Rojas, arquitecto
([email protected])
Luís Moya, socio fundador de BOMA
(www.bomasl.com)
Manuel Romero, gerente de Etres Consultores
(www.etresconsultores.es)
114
Genera una representación 3D de la instalación
con las sombras provocadas por captadores y
obstáculos en cualquier día y hora del año para
la latitud elegida. El programa es totalmente flexible, ya que permite la modificación de todos
los parámetros de cálculo, tanto en la fase de
predimensionado como en fases posteriores,
es decir, una vez que se ha dibujado el esquema de la instalación. Es fácil modificar, por
ejemplo, la orientación de los captadores o su
inclinación y recalcular para comprobar cómo
se ve afectada la fracción solar.
STwin basa su cálculo de aporte solar en el
método de las curvas-f, realizando un cálculo
detallado de la radiación solar sobre superficie inclinada a partir de los datos de radiación
media medida sobre superficie horizontal disponibles para cada localidad. Se calcula la
posición del sol en cada instante, lo que permite realizar estudios de sombras de cualquier
Permite la comprobación de condensaciones
superficiales, como el factor de temperatura
de la superficie del cerramiento frente al factor de temperatura de la superficie mínimo.
Igualmente, la comprobación de condensaciones intersticiales como el cálculo del las
presiones de vapor frente a las presiones de
saturación en el cerramiento, y el cálculo
anual de la cantidad condensada según UNE
EN ISO 13788:2002 para situaciones con
condensaciones intersticiales. De manejo
muy sencillo, incorpora la metodología descrita en la sección HE 1 del Código Técnico y
ofrece la librería completa de materiales de la
aplicación LIDER.
SunPosition (sunposition.net)
Herramienta de gran utilidad para conocer la
posición del sol. Con una base de datos de
cerca de 50.000 localizaciones actualizadas en
todo el mundo, SunPosition es probablemente
la herramienta de cálculo solar más disponible.
Además de la flexibilidad de poder añadir nuevas localizaciones, obtiene una impresión gráfica de la trayectoria del sol a lo largo del día y
guarda las localizaciones más frecuentemente
consultadas en el menú “favoritos”. SunPosition
utiliza un avanzado algoritmo matemático para
sus cálculos, de gran precisión, lo que asegura
saber con exactitud la ubicación exacta del sol,
donde y cuando se necesite.
Geosol
(www.unsa.edu.ar/~alejo/geosol/angulos.htm)
Es un programa de cálculo y graficos que permite obtener, para cualquier lugar y día del año,
valores numéricos de las horas solares de salida y puesta del sol sobre el horizonte, duración
del día, diferencia horaria entre hora solar y
hora oficial, declinación solar para la fecha consignada, ángulo horario, altitud y azimut solares,
hora por hora, irradiación solar directa, difusa y
total en MJ/m2, hora por hora, sobre cualquier
superficie especificada por el usuario.
Genera, además, gráficos de barras de la evolución horaria de las irradiaciones solares directa,
difusa y total, así como de la trayectoria del sol
sobre la bóveda celeste en 2D (Carta Solar) y
3D (perspectiva isométrica), y gráfica de obstáculos a la trayectoria del sol en 2D.
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