CDT Se han utilizado gemelos digitales de tres edificios de la Universidad de Glasgow para evaluar cómo pueden utilizarse los modelos de conformidad para mejorar el rendimiento de los edificios.
Fuente: BIM Plus
Con financiación de Innovate UK, un equipo formado por la Universidad de Glasgow, IES, especialista en tecnología net-zero, y HLM Architects creó gemelos digitales del James McCune Smith Learning Hub (JMS), construido en 2021, y del Advanced Research Centre (ARC), terminado en 2022. También se creó un gemelo digital de la biblioteca de la universidad, de 55 años de antigüedad.
Los modelos de conformidad se crean en la fase de diseño para evaluar aspectos como el rendimiento energético y la calificación ambiental. Sin embargo, según el IES, no pueden predecir de forma fiable y útil el rendimiento de los edificios en el mundo real. El proyecto utilizó modelos de conformidad para los tres edificios en distintas fases de su ciclo de vida y creó modelos calibrados. A partir de ellos, se crearon los gemelos digitales detallados.
Estos gemelos digitales permiten predecir con precisión el rendimiento operativo de un edificio y reutilizar los modelos existentes para otros usos.
Ahorro energético previsto
Para los edificios JMS y ARC se crearon modelos de información del edificio. A continuación, los ingenieros los convirtieron en modelos energéticos mediante programas de simulación dinámica. Los modelos garantizan que los edificios cumplirán las normas del sector en materia de eficiencia energética.
Los modelos de conformidad se actualizaron para incluir información sobre los patrones de consumo energético de cada edificio, así como las cargas no reguladas que no se habían tenido en cuenta en un principio. También se añadieron perfiles de ocupación basados en el uso del edificio y se investigaron las cargas de los equipos eléctricos de pequeña potencia.
A continuación, se añadieron los datos recogidos del sistema de gestión del edificio y los perfiles de diseño, como la eficiencia de los equipos y las cargas de iluminación. Los modelos resultantes se calibraron para crear gemelos digitales del rendimiento del edificio.
Para la biblioteca, se creó un modelo geométrico basado en un modelo existente y se llevó a cabo una auditoría energética para crear una plantilla térmica. En ella se recopiló información sobre el calor y los flujos de energía, así como el horario de los controles de calefacción, el consumo de agua caliente sanitaria y los puntos de consigna de calefacción y las temperaturas de retardo.
A continuación, se creó un modelo calibrado utilizando la información de la auditoría energética. Con el gemelo digital resultante, se probaron tres escenarios para mejorar el rendimiento. Se trataba de ajustar las horas de arranque y parada y cerrar las plantas superiores durante los periodos de baja ocupación, realizar una reforma eléctrica básica y actualizar los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
El gemelo digital predijo reducciones del 15% en energía y emisiones de carbono, con reducciones del 9% en el caso de la modernización eléctrica y del 23% en el de las mejoras de la calefacción, ventilación y aire acondicionado. La Universidad de Glasgow espera poner en marcha el primer escenario y considerar las otras dos opciones junto con otras iniciativas de ahorro energético en todo el campus.
Gemelos digitales de rendimiento
El proyecto piloto y la información obtenida de los modelos de edificios del campus se utilizarán para formular recomendaciones que mejoren la gestión del rendimiento.
Ruth Kerrigan, Directora de Operaciones del IES, ha declarado: “Se han obtenido muchos datos valiosos: “De este proyecto se han extraído muchos datos valiosos que esperamos ayuden a mejorar la forma en que se mide el rendimiento de los edificios y demuestren el papel que pueden desempeñar los gemelos digitales para facilitar este cambio”.
“Se necesita desesperadamente una mejor medición y verificación del rendimiento de los edificios si queremos descarbonizar el entorno construido. La eficiencia operativa y las métricas de rendimiento deben tenerse en cuenta en la fase más temprana posible del ciclo de vida de un edificio para evitar la necesidad de intervenciones costosas y reducir la brecha de rendimiento entre el diseño y el funcionamiento”.
Y añadió: “En la actualidad, los modelos calibrados creados durante la fase de diseño no se utilizan en ninguna otra fase del desarrollo del edificio, y sólo pretenden facilitar el cumplimiento de unas normas mínimas de rendimiento. Esto da lugar a predicciones de rendimiento inexactas y no proporcionará los resultados sostenibles que los propietarios de edificios quieren y necesitan”.
“Los gemelos digitales de rendimiento proporcionan información precisa e inestimable sobre el rendimiento de un edificio. Pueden utilizarse, como se demuestra en el proyecto, para ayudar a los propietarios de edificios a conseguir una mayor eficiencia energética, reducir las emisiones de carbono y preparar sus edificios para el futuro.”
Cargando...
