Design Builder

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DESIGNBUILDER (www.designbuilder.es) Descripcin y CapacidadesDesignBuilder es software para el diseo de edificios energticamente eficientes y sostenibles. El programa DesignBuilder se desarrolla como un entorno de modelizacin de edificios amigable, intuitivo y visual sobre el que se integran diferentes mdulos para el clculo energtico y ambiental de los edificios. A pesar de esta diferenciacin en mdulos, el entorno del programa es comn, y las entradas de datos se comparten entre las diferentes herramientas de clculo evitando duplicidades en la modelizacin.

Pantalla de modelado en DesignBuilder

Actualmente existen los mdulos de Visualizacin, Energyplus, CFD, Iluminacin Natural y HVAC Detallado que ofrecen al usuario las siguientes funcionalidades: MODELADO DEL EDIFICIO: Existen dos elementos transversales al modelado en DesignBuilder de gran inters e importancia prctica: las bibliotecas de componentes y de plantillas. Los componentes y plantillas permiten agilizar enormemente la definicin de los modelos, al contar con elementos ya predefinidos que podemos cargar de una sola vez en el programa.

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As, DesignBuilder cuenta con numerosos elementos ya precargados, listos para su uso (plantillas de cerramientos, horarios de ocupacin, curvas de rendimiento, etc.). No obstante, siempre podremos crear nuestras propias plantillas y componentes especficos que nos faciliten en futuros modelos la introduccin de datos, ahorrando un valioso tiempo especialmente si trabajamos sobre tipologas similares de edificios.

Biblioteca de Componentes de DesignBuilder

Biblioteca de Plantillas de DesignBuilder

A continuacin se recogen las posibilidades de DesignBuilder en cuanto a modelado se refiere: Modelado geomtrico: Modelado tridimensional mediante operaciones de extrusin, corte, unin, referencias a puntos, etc. Importacin de planos 2D en dxf con referencias a puntos o de planos grficos (jpg, pdf, etc), como base para el trazado del modelo. Importacin de modelos desde software BIM (Revit y Archicad) mediante el formato de intercambio gbxml.

Modelo importado desde Archicad a DesignBuilder

Modelo generado en DesignBuilder

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Modelado de envolvente trmica: Definicin de cerramientos simple (masa trmica/aislamiento) o por capas, incluyendo la base de datos de materiales del Cdigo Tcnico de la Edificacin. Definicin de una cubierta vegetal para su simulacin. Definicin del acristalamiento simple (factor solar y transmitancia) o detallado por capas, incluyendo la base de datos IGDB con ms de 3.800 vidrios de los principales fabricantes de todo el mundo.

Definicin de un cerramiento

Definicin de un acristalamiento

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Definicin detallada de la carpintera: composicin, dimensiones de marcos, travesaos, etc. Definicin paramtrica de lamas, persianas, voladizos, vidrio electrocrmico, etc. as como su estrategia de control en funcin de un horario, de niveles de radiacin, temperaturas, etc.

Definicin de salientes laterales

Definicin de persianas venecianas

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Definicin de la calidad de los cerramientos con respecto a infiltraciones o bien la tasa de renovaciones hora por infiltracin o bien los datos de un ensayo blower door, dependiendo del tipo de anlisis. En caso de anlisis detallados de ventilacin natural, deberemos definir las condiciones de apertura de ventanas y puertas para que el programa calcule los caudales de ventilacin natural en el edificio.

Modelado del uso de cada zona: Definicin de la ocupacin y tasa metablica de las personas, junto con sus horarios. 3

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Definicin de las consignas a mantener en cada zona para controlar la calefaccin, la refrigeracin, posible ventilacin natural, mecnica, deshumidificacin. Definicin de las cargas internas, equipos informticos, de cocina, etc. y sus horarios.

Modelado de las instalaciones de iluminacin: Definicin de la potencia por superficie y la iluminancia de cada zona del edificio para la simulacin de los controles de iluminacin artificial en funcin de sensores de luz natural. Definicin del tipo de control de la iluminacin, la posicin del sensor y el rea a la que afecta.

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Modelado de las instalaciones trmicas: El modelado de las instalaciones de climatizacin y ACS puede realizarse en tres niveles de complejidad: 1. Simple: mediante un sistema ideal y rendimientos medios estacionales. 2. Compacto: mediante 5 tipologas de instalaciones complejas para las que el programa solicita una serie de datos bsicos y Energyplus completa la definicin con valores por defecto de manera automtica: - Sistemas Autnomos Zona nica o Multizona todo aire con bateras de fro/calor, recuperacin de calor, enfriamiento gratuito, deshumidificacin, etc. - Fancoils: a 2 o 4 tubos. - Volumen de Aire Variable Constante: con recuperacin de calor, enfriamiento gratuito, recalentamiento terminal, etc. 3. Detallado: mediante un modelado grfico de tipo arrastrar y soltar y la inteconexin entre sistemas es posible definir un abanico muy amplio de instalaciones, contando con elementos como: - Sistemas zonales: Radiadores de agua y elctricos, convectores, suelo radiante, techos refrescantes, fancoils, splits, impulsin y extraccin, unidades terminales VAV, etc. - Distribucin de Aire: climatizadoras de aire primario, Unidades de Tratamiento de Aire (con bateras de precalentamiento, humidificacin, recuperacin de calor, etc), bateras de expansin directa o alimentadas por enfriadora o caldera, bombas, ventiladores, etc. - Sistemas primarios: enfriadoras aire-aire o alimentadas por torre y calderas, individuales o en cascada con fraccionamiento de carga, depsito de ACS autnomo o alimentado por caldera, etc.

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Modelizacin detallada de instalaciones en DesignBuilder

VISUALIZACIN El mdulo de visualizacin en DesignBuilder tiene dos propsitos: Ofrecer una representacin visual atractiva del modelo geomtrico del edificio mediante un renderizado realista y vistoso. Realizar visualizaciones del efecto de los elementos de sombreamiento en distintos instantes del ao, de cara a validar una estrategia de proteccin solar o el diseo de un dispositivo de sombra.

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Visualizacin del modelo en DesignBuilder

Anlisis de sombras exteriores e interiores

SIMULACIN ENERGTICA: La simulacin energtica es el ncleo principal del programa y se basa en el motor de simulacin Energyplus. ENERGYPLUS: DesignBuilder utiliza la ltima versin del motor de simulacin Energyplus para realizar los clculos energticos. Energyplus es un motor de clculo reconocido a nivel mundial, y en continuo desarrollo por el Departamento de Energa de los EEUU. Con cada nueva versin se implementan nuevas funcionalidades situando al motor como referencia internacional en capacidad de simulacin. Energyplus es un motor de simulacin gratuito. Sin embargo, su complejidad radica en la entrada de datos (a travs de un lenguaje propio que debe utilizarse un entorno tipo bloc de notas). Energyplus est pensado para que se desarrollen en torno al mismo, aplicaciones grficas y manejables que aprovechen su potencia de clculo, aplicaciones como DesignBuilder, la primera y ms completa del mercado. La simulacin mediante Energyplus en DesignBuilder es totalmente transparente al usuario. Es decir, DesignBuilder lleva integrado Energyplus de forma que cuando pulsamos el botn de Simular, automticamente se lanza el clculo en Energyplus y DesignBuilder recoge los resultados que ste le proporciona para mostrarlos grfica y numricamente. Energyplus es un motor sumamente completo y complejo, del que DesignBuilder incorpora sus principales funcionalidades pero necesariamente no todas (sirva de idea que el manual de programacin de la entrada de datos de Energyplus tiene ms de 6

2.200 pginas). Sin embargo, siempre existe la posibilidad de exportar el modelo desde DesignBuilder a formato Energyplus y trabajar con l externamente para incorporar aquel elemento que pueda haber quedado fuera del alcance de DesignBuilder. Entre otras, las funcionalidades que DesignBuilder proporciona a travs de la simulacin mediante Energyplus son las siguientes: Clculo de cargas DesignBuilder implementa de forma especfica el clculo de cargas mximas de calefaccin y refrigeracin conforme al estndar ASHRAE. Esta funcionalidad es especialmente interesante de cara al dimensionado de las instalaciones llevado a cabo desde las ingenieras. Clculo de la demanda de calefaccin y refrigeracin. Mediante una opcin sencilla del programa, es posible calcular la demanda de forma gil durante las primeras etapas del diseo o orientado a la mejora del diseo bioclimtico del edificio, sin entrar a modelar en detalle las instalaciones de climatizacin. Clculo de los consumos de calefaccin, refrigeracin y ACS y de las emisiones de CO2 Introduciendo las instalaciones, que pueden modelizarse en diferentes niveles de detalle y complejidad, obtenemos los consumos energticos y el gasto en combustible (electricidad, gas, biomasa, etc.) as como las emisiones de CO2 asociadas. Clculo de las condiciones ambientales interiores Est climatizado o no, obtenemos resultados de las condiciones interiores del edificio, temperatura y humedad, en cualquier instante del ao. Clculo de las condiciones de confort Mediante diversos ndices de confort, como el PMV, PPD, la temperatura operativa o el porcentaje de horas a determinadas temperaturas, incorporados dentro de los resultados que DesignBuilder puede mostrarnos. Balance Trmico DesignBuilder nos mostrar las ganancias solares, por ocupacin, iluminacin, etc. as como las prdidas en ventilacin, transmisin de cerramientos, etc. dndonos valiosa informacin acerca de los elementos ms crticos en el balance trmico de nuestro edificio.

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Ventilacin Podremos obtener las renovaciones/hora que tenemos en el edificio as como los caudales que entran por cada abertu