Simulation programs: Design Builder vs Ecotec / Programas de simulación: Design Builder vs Ecotec

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Simulation programs: Design Builder vs Ecotec

Currently there are many controversies about the different energy simulation programs and veracity. So today we want to talk about two simulators we use for our projects and the difference between them. Simulators who want to talk are Design Builder (EnergyPlus calculation engine) and Ecotect (Autodesk).

 

Ecotect is a software that is very functional for the early stages of the design process has a very intuitive interface, has facilities for importing and exporting 3d model files from other programs. It has interesting modules such as:

• Weather tool, which helps to analyze climate data of the location in which design

• Analysis of Solar stereographic shadows, we can generate images with which we can analyze our project casts shadows, and the context that buildings cast on him. These images also can generate them with the solar stereographic solar inclination to analyze the exact day and time we want to analyze.

• Shading design wizard, supports the design of solar protection elements

• Analysis of artificial lighting, which allows us to create images describes the lux level of artificial lighting produced we designed projected on the surfaces of the space

• Solar incidence analysis, allows us to create images where he describes the level of solar incidence falling on building surfaces as envelopes. With these images we can verify the amount of radiation that is incident on the building and in which of the envelopes would have protection design elements.

The disadvantages of this program is that it lacks a calculation engine to study fluid dynamics, which is very useful for the study of natural and artificial ventilation, ventilated facades and wind shadow. In turn, this affects the calculated limiting consumption and savings analysis therefore allows us Ecotect only an approximation to reality, but not reliable govern the final project design through these results.

Design Builder is a complex software which allows us to introduce technical details of the project that lets us be more reliable and consistent with the reality of the project. With this program need prior knowledge about construction, sustainable architecture, thermal comfort and workings of a building, in order to analyze their simulation results, and technical data can enter the building. It has several interesting modules:

• Modulated natural ventilation, this software allows us to model and incorporate natural ventilation in the calculations of the simulations of our building. This allows us to take into account passive systems such as galleries, trombre walls, ventilated facades and roofs, etc..

• CDF Module, (Computational Fluid Dynamics) calculations we can generate graphs that allow us to analyze the temperature, speed and several other properties of fluids in a region of space. This allows us to accurately analyze such as natural ventilation is entering our space and as it moves through the same.

• Analysis of natural lighting, we can display an image or chart the amount of natural light entering the interior spaces. In turn, this tool can be used to support certification processes as LEED, BREAM and Energy Star for different points we award.

• HVAC systems modeling, Design Builder allows us to accurately model such as HVAC systems in our building, allowing it to be as accurate as you want depending on the design of our project. We have different levels of detail that allows us to model from a not very complex system where in the simulation calculations approaching many aspects (ideal for the early stages of design) and more complex modeling which includes all the details of the design of these systems in our building (ideal for the last phase of the design).

• Energy Simulation, this program allows us to analyze the building at different time intervals, and introducing different outputs which are the types of results we want to generate. The data are thrown in graphs and tables exportable to Excel. EnergyPlus calculation engine is the highest rated on the market today, to have a very close simulation data to the actual performance of the building. This simulation is based allows for multiple points of LEED certified long as we follow the standards ASHRAE modeling and simulation.

The energy simulation calculations should never be considered as absolute values ​​but as trends that run the building value. There are many unpredictable variables in the buildings, such as user behavior that are difficult to project, and greatly affecting the operation of the building.

The disadvantages are that the Design Builder system modeling is not as intuitive and creates problems, it does not allow to model complex shapes. In turn, the export and import 3D models from other programs are limited because it only allows us to enter but not heat volumetric data. Another disadvantage is that the graphics are very technical and sales generated images to customers.

All these advantages and disadvantages of both programs can make both complement. Therefore, Design Builder is a highly suitable for later stages of the design process for energy simulations, thermal analysis studies of comfort, etc.. Instead Ecotect recommended for early stages in the design process, especially focusing on analysis of passive solar systems, site climate analysis, studies and incidents solar orientations.

Writer: MSDLB

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Programas de simulación: Design Builder vs Ecotec

Actualmente existen muchas controversias sobre los diferentes programas de simulación energética y la veracidad de los mismos. Por lo tanto hoy queremos hablarles sobre dos simuladores que utilizamos para nuestros proyectos y la diferencia entre los mismos. Los simuladores de los que queremos hablar son Design Builder (motor de cálculo Energyplus) y Ecotect (Autodesk).

Ecotect es un software que es muy funcional para las primeras etapas del proceso de diseño, tiene una interfaz muy intuitiva, tiene facilidades para importar y exportar archivos de modelos 3d de otros programas. Tiene módulos interesantes como:

  • Weather tool, que ayuda a analizar los datos climáticos de la locación en la que diseñamos
  • Análisis de sombras con estereográfico solar, nos permite generar imágenes con las cuales podemos analizar las sombras que nuestro proyecto arroja, y las que los edificios del contexto arrojan sobre él. Estas imágenes también podemos generarlas con el estereográfico solar para poder analizar la inclinación solar exacta del día y hora que queremos analizar.
  • Shading design wizard, apoya el diseño de elementos de protección solar
  • Análisis de iluminación artificial, nos permite crear imágenes donde nos describe el nivel de lux que produce la iluminación artificial que hemos diseñado que se proyecta en las superficies del espacio
  • Análisis de incidencia solar, nos permite crear imágenes donde nos describe el nivel de incidencia solar que incide sobre las superficies del edificio como las envolventes. Con estas imágenes podemos verificar la cantidad de radiación que está incidiendo sobre el edificio y en cuál de las envolventes tendríamos que diseñar elementos de protección.

Las desventajas de este programa es que carece de un motor de cálculo para estudiar la dinámica de fluidos, que es muy útil para el estudio de ventilación natural y artificial, las fachadas ventiladas y la sombra de vientos. A su vez, esta limitante afecta los cálculos  de análisis de consumo y ahorro por lo tanto Ecotect sólo nos permite una aproximación a la realidad, pero no es confiable regir el diseño del proyecto final por medio de estos resultados.

Design Builder es un software más complejo que nos permite introducir datos técnicos sobre el proyecto que nos deja tener resultados más confiables y ajustados a la realidad del proyecto. Con este programa en necesario tener conocimientos previos sobre construcción, arquitectura sostenible, confort térmico y funcionamientos de un edificio, para poder analizar sus resultados de simulación, y poder introducir datos técnicos al edificio. Tiene varios módulos interesantes:

  • Modulado de ventilación natural, este software nos permite modelar la ventilación natural e incorporarla en los cálculos de las simulaciones de nuestro edificio. Esto nos permite tomar en cuenta sistemas pasivos como las galerías, muros trombre, fachadas y cubiertas ventiladas, etc.
  • Módulo CDF, (Computational Fluid Dynamics) donde podemos generar cálculos con gráficas que nos permiten analizar la temperatura, velocidad y varias otras propiedades de los fluidos en una región del espacio. Esto nos permite por ejemplo analizar con exactitud como la ventilación natural está entrando en nuestro espacio y como se desplaza por el mismo.
  • Análisis de iluminación natural, nos permite visualizar en una imagen o en un cuadro la cantidad de iluminación natural que está entrando a los espacios interiores del edificio. A su vez esta herramienta se puede utilizar para apoyar procesos de certificación como el LEED, BREAM y Energy Start para que nos adjudiquen diferentes puntos.
  • Modelado de sistemas HVAC, Design Builder nos permite modelar con exactitud como son los sistemas de HVAC en nuestro edificio, permitiendo ser tan exactos como queramos según el diseño de nuestro proyecto. Tenemos diferentes niveles de detalles que nos permite modelar desde un sistema no muy complejo en donde en los cálculos de simulación aproximamos muchos aspectos (ideal para las primeras fases del diseño) y modelados más complejos donde se incluyen todos los detalles del diseño de estos sistemas en nuestro edificio (ideal para la última fase del diseño).
  • Simulación energética, este programa nos permite analizar el edificio en diferentes intervalos de tiempo, e introduciendo diferentes outputs que son los tipos de resultados que queremos generar. Los datos son arrojados en gráficas y en tablas exportables a un Excel. El motor de cálculo Energyplus es el mejor valorado en el mercado actualmente, permite tener unos datos de simulación muy cercanos al comportamiento real del edificio.
    Esta simulación se permite como base para varios puntos de los certificados LEED siempre y cuando sigamos con las normas de modelado y simulación ASHRAE.

Los cálculos de una simulación energética nunca deben de tomarse en cuenta como valores absolutos, sino como tendencias que valoran el funcionamiento del edificio. Hay muchas variables impredecibles en los edificios, como el comportamiento del usuario que son difíciles de proyectar, y que afectan muchísimo el funcionamiento del edificio.

Las desventajas del Design Builder son que el sistema de modelado no es tan intuitivo y genera problemas, además no permite modelar formas complejas. A su vez, la exportación e importación de modelos 3d de otros programas es limitada ya que solo nos permite ingresar datos volumétricos pero no térmicos. Otra de sus desventajas es que los gráficos son muy técnicos y no genera imágenes de venta para clientes.

Todas estas ventajas y desventajas de ambos programas hacen que ambos se puedan complementar. Por lo tanto, Design Builder es un programa altamente recomendable para fases finales del proceso de diseño, para simulaciones energéticas, análisis térmicos, estudios de confort, etc. En cambio Ecotec en recomendable para fases iniciales del proceso de diseño, sobre todo enfocándonos en análisis de los sistemas de solar pasivos, análisis del clima del emplazamiento, estudios de orientaciones e incidencias solares.

.Escrito por: MSDLB

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