Optimización del desempeño térmico y energético de viviendas en la región Litoral Argentina

Abstract

Para lograr el diseño de un edificio energéticamente eficiente, el desempeño térmico y energético de una gran serie de diseños alternativos de dicho edificio deben analizarse en busca de una solución suficientemente buena o incluso óptima. Esta es una tarea generalmente muy compleja que involucra múltiples variables y objetivos. En este contexto, en esta Tesis se desarrolla una metodología de optimización basada en simulación numérica, generando una serie de novedosas herramientas computacionales. Estas tienen gran versatilidad debido a que acoplan EnergyPlus, uno de los software más populares para la simulación del comportamiento de edificios, con algoritmos genéticos de optimización permitiendo optimizar uno o varios objetivos a la vez. Inicialmente, para obtener resultados precisos de los modelos termo-energéticos usando el código EnergyPlus y subsanar una deficiencia importante de nuestro país, se desarrollan los años meteorológicos típicos y sus correspondientes archivos en formato de EnergyPlus para 15 localidades en el Litoral. Posteriormente, se implementan dos algoritmos genéticos, uno mono- y otro multi-objetivo, capaces de resolver problemas de múltiples variables. Además, para obtener resultados de optimización con tiempos razonables, se realiza la paralelización del código de optimización para su uso en PCs y clusters de varios procesadores o núcleos.Finalmente, las herramientas desarrolladas son aplicadas de forma detallada para el diseño óptimo con múltiples objetivos de una vivienda unifamiliar en el Litoral. Los resultados obtenidos indican que la metodología propuesta y las herramientas desarrolladas permiten explorar el espacio de diseño de forma automática y eficiente logrando diseños edilicios de alto desempeño.