Cuando se trabaja en un modelo en Revit, nos pueden surgir dudas tales como ¿es igual el modelo BEM y el modelo BIM? O ¿voy a poder exportar el modelo BEM al modelo BIM, y del modelo BIM a BEM, de forma fácil?

A través de la masterclass “Revit/DesignBuilder aplicado a la optimización energética”, que se celebró el pasado miércoles 4 de mayo de 2022, José Ángel Delgado, arquitecto en Ruiz Barbarin Arquitectos y Coordinador del Área de Sostenibilidad y Eficiencia Energética en butic The New School.

Y con Germán Campos Gordillo, profesional especializado en eficiencia energética en edificación y formador en simulación energética avanzada y certificación energética de edificios en la consultora Aurea Consulting, compañía que representa a la multinacional DesignBuilder en España, nos dieron una demostración de cuál es el potencial de análisis energético a través de la conexión entre Revit y DesignBuilder, acompañando este análisis con un ejemplo práctico con el que se pudo comprobar este crucial intercambio de datos entre ambas aplicaciones líderes.

Introducción del modelo BIM a BEM

Cuando hablamos de estos dos términos, vemos que son similares pero con objetivos distintos, siendo el BIM la metodología que genera datos de un edificio u obra durante su ciclo de vida, gestionándose todo ello en un modelo digital compartido por varios agentes. Y cuando hablamos del modelo BEM, nos referimos al análisis de datos que hace referencia a las condiciones ambientales de un edificio desde la perspectiva de su evaluación energética.

Podríamos plantearnos si un modelo BEM está contenido en un modelo BIM, y la verdad es que prácticamente podría decirse que sí, dado que todos los elementos que contiene el modelo BIM (como por ejemplo la geometría, los materiales, la localización, así como el emplazamiento o la orientación) servirían para el modelo BEM, y viceversa. Se podría pensar que pasar de un modelo a otro se podría realizar de una forma muy simple, pero veremos que va a existen una serie de particularidades para realizar correctamente este proceso de transformación de modelos.

Caso práctico de Revit a DesignBuilder: la Casa Farnsworth

Para realizar el paso de un modelo en Revit a DesignBuilder, vamos a partir de la famosa Casa Farnsworth (1951), del arquitecto Mies van der Rohe, para explicar este proceso.

Tenemos que seguir estos 4 pasos:

1. Partimos de un modelo base en Revit (.rvt).
2. Llevamos a cabo la preparación del modelo para identificar los elementos a exportar a DesignBuilder y configurarlos.
3. Configuramos la exportación: Revit exportará en .gbmXML y DesignBuilder en .XML.
4. Importamos el modelo en DesignBuilder.

Visualmente, sintetizamos este proceso con tres modelos:

• Modelo en Revit (a la izquierda), modelado como una construcción.
• Modelo intermedio, un modelo simplificado o replanteado.
• Modelo energético (a la derecha).
• Se pasa del modelo energético exportado en Revit (izquierda) a la importación en DesignBuilder (derecha).

 

Pasos a seguir para la exportación de Revit a DesignBuilder

En Revit trabajaremos en dos zonas concretas del panel. Una de ellas es la Optimización de energía, dónde se va a configurar toda la exportación del modelo energético, y por otro lado, tendremos el plugin de DesignBuilder (descarga en este mismo programa), y dónde se podrá exportar de forma automática el archivo a DesignBuilder.

• En la pestaña de Optimización de la energía, nos iremos directamente a la opción «configuración de la energía«, dónde habrá que vigilar las primeras líneas del modelo analítico-energía, que hacen referencia al modelo, plano de suelo y fase de proyecto. Y otro elemento importante, que está en la parte de propiedades avanzadas, es cómo vamos a exportar los elementos materiales del modelo.

Una vez configurado todo esto, nos iremos a archivo, exportar gbXML, y exportaremos elementos de habitaciones/espacios.

Preparación de un modelo a través de un ejemplo práctico

A continuación, vamos a realizar una serie de tareas para confirmar que el modelo que vamos a llevar a DesignBuilder esté acorde con dicha exportación.

• Unificar capas de cerramientos (si tuviéramos distintas capas).
• Simplificar espacios (en caso de que haya espacios con recovecos o con geometrías complicadas).
• Analizar detalles constructivos.
• Insertar habitaciones.
• Posicionar nivel del terreno.

Disponiendo del modelo de la Casa Farnsworth, dispuesto como si se fuera a construir, en un principio no podríamos exportarlo a un modelo BEM, porque DesignBuilder nos pediría una dimensión analítica cuyas superficies definan el cerramiento o el límite de ese espacio o bloque a través del cuál se está produciendo un intercambio de energía tanto del interior como del exterior. Por lo que si intentamos obtener un modelo energético o analítico, el programa no va a poder procesar bien estos datos.

Para poder solucionar esto, tendremos que proceder a la tarea de modelado para tener ese modelo BEM sobre la base del modelo BIM. Por lo que, antes de purgar el modelo, hay que utilizar este modelo como una base de calco para realizar un modelo simplificado de forma rápida, y sobre la base de este modelo, iremos definiendo los elementos perimetrales que vamos a precisar, como la fachada, la cubierta y el solado.

Cómo exportar el modelo

Hay que tener en cuenta también que, para que se pueda exportar el modelo de forma correcta, hay que tener mucho cuidado con las propiedades analíticas, ya que si no les asignamos elementos térmicos,  no nos va a dejar exportarlo. Por lo que tendremos que meter los diferentes parámetros, para que Revit nos lo configure automáticamente. Al igual que pasaría si no se configuran correctamente los materiales.

Una vez que tenemos configurado el modelo, es decir, tenemos preparados los cerramientos, los suelos y las cubiertas, va a ser muy importante ubicar el suelo. Porque en este ejemplo, el edificio está «flotando» sobre el suelo, y eso el programa no lo detecta, por lo que no va a dejar exportarlo. Un truco para solucionar esta cuestión es que coloquemos un pequeño edificio a modo de test que estará ubicado en el suelo, y el otro que esté flotando sobre el suelo, y de esa forma podré exportar correctamente el archivo.

Una cuestión importante es colocar habitaciones en todos los espacios porque cuando exportemos de Revit a DesignBuilder, éste último lo va a traducir como que se tratara de una exportación de las habitaciones, y de esa forma analizará los cerramientos que delimitan esa habitación, para que a partir de ahí genere el modelo analítico. Otra opción sería exportar por elementos constructivos, como la cubierta de vídrio, pero no sería muy aconsejable porque suele dar muchos errores, salvo que fuese un edificio muy sencillo. Por lo tanto, lo mejor sería realizar la exportación por habitaciones.

Optimización de la energía

Antes de la exportación, un paso previo requiere configurar esa exportación en el apartado «Optimización de la energía» y en configuración de la energía, tenemos que operar con parámetros como el modo de exportación (utilizar habitaciones o espacios), el plano de suelo (Suelo) o la fase de proyecto (va a depender de si tienes varias fases del proyecto).

Después, en opciones avanzadas, se tendrá que marcar la opción de «elementos detallados«, y teniendo toda esta configuración ya nos genera el modelo energético.

Por último, ya podríamos exportarlo de Revit para poderlo importarlo a DesignBuilder.

DesignBuilder: Importación del modelo y su simulación energética

Primero, importaremos el modelo previamente generado en Revit. La Casa Farnsworth, siendo un edificio completamente acristalado y sin aislamiento, no cumple con los estándares de eficiencia energética.

El análisis climático es crucial para determinar si un edificio puede cumplir con los objetivos de eficiencia energética. Si el resultado muestra un alto consumo de calefacción, el edificio no cumple con los requisitos deseados.

Antes de cualquier transformación energética, debemos realizar un análisis inicial del edificio, considerando su comportamiento sin instalaciones, calefacción, refrigeración ni ocupantes. Es esencial determinar el uso previsto del edificio y ajustar los parámetros de actividad, como niveles de ventilación y temperaturas.

Al simular las semanas más extremas de invierno y verano, observamos que las temperaturas internas son altas, lo que indica que el edificio no es adecuado como modelo energético.

Una simulación más real

Si queremos una simulación más realista con ocupación humana, debemos programar los momentos de ocupación, la actividad de la vivienda, la iluminación y la calefacción. Podemos utilizar distintos perfiles de ocupación, como uso solo los fines de semana o uso diario, para obtener una percepción precisa del consumo energético real.

Además de configurar el modelo de simulación en DesignBuilder, el programa permite visualizar el modelo en 3D, el diagrama solar, las sombras y verificar la colocación adecuada de los cerramientos.

En este programa, dos cálculos clave son esenciales: determinar la calefacción necesaria para calcular la potencia máxima requerida y evaluar la refrigeración necesaria para determinar la potencia adecuada a instalar. Otro aspecto fundamental es la simulación total del edificio, que permite analizar las condiciones temporales a nivel global, desde hora a hora o minuto a minuto, así como otros factores como los consumos y las mediciones de temperatura.

Además, el módulo de optimización es crucial, ya que permite minimizar las emisiones de CO2 y maximizar los niveles de confort, buscando las condiciones óptimas para lograr eficiencia energética.

Conclusión

Hoy en día, la búsqueda del ahorro energético en los edificios es primordial para reducir el consumo total de energía. En España, los edificios representan el 36 % del consumo total de energía y un tercio de las emisiones de CO2.

Para lograr eficiencia energética, es crucial realizar un estudio exhaustivo del edificio. DesignBuilder es uno de los mejores software disponibles actualmente. Utilizando datos como el consumo y los costos de energía, se puede generar un modelo energético con el objetivo principal de reducir costos desde la fase inicial del diseño del proyecto.

Compartimos la presentación utilizada durante la másterclass en directo, que será útil al revisar el vídeo correspondiente.

Si quieres especializarte y certificarte en este ámbito: Nuevo Máster BIM en sostenibilidad oficial de Autodesk y DesignBuilder (Octubre de 2022)

En 2021, butic y DesignBuilder España firmaron un contrato para establecer programas de colaboración académica y difusión tecnológica en el sector AECO. El objetivo es conjuntar esfuerzos y recursos, compartir conocimientos e información para fortalecer capacidades, asegurando un sólido desarrollo de ambas entidades. Esto incluye dar acceso a formación vanguardista impartida por butic y apoyar a DesignBuilder España y sus clientes en su proceso de adopción tecnológica y transformación digital.

Como tal, butic se convirtió en el año 2021 en el primer y único “partner autorizado de formación” de la multinacional líder de tecnología aplicada a este fin en España:

Y comenzará en octubre de 2022 la primera promoción de profesionales BIM especializados en edificación sostenible.