Energy Plus 106

Energy Plus cuenta con una herramienta muy últil para el cálculo paramétrico, es decir, para la valoración de un grupo de alternativas de diseño con ligeras diferencias entre ellas. Analizar multiples ficheros muy similares entre sí, puede ser aburrido y dar lugar a errores, produciendo conclusiones equivocadas. El cálculo paramétrico automatiza este proceso, y Energy Plus nos lo pone fácil con la clase Parametrics y los objetos que contiene. Antes de continuar, es bueno saber que hay herramientas de terceros para el mismo trabajo, como JEPlus o la suite de OpenStudio, que pueden ser últiles cuando la parametrización es compleja.

Ya sabemos qué es el cálculo paramétrico, pero; ¿de qué modo nos puede ser útil en la fase de diseño o análisis de un edificio? Supongamos el caso en el que queremos determinar el comportamiento energético del edificio para distintos espesores de aislamiento. En lugar de manejar multiples archivos que varien únicamente en el espesor del aislamiento, estudiando los casos de aislamiento en las fachadas, cubiertas, suelos, etc., trabajaremos con un único archivo que correra todas las simulaciones. Confirmar si corre todas las simulaciones o simplemente genera todos los archivos.

La clase Parametrics se sitúa justo por encima de Report, al final del editor IDF. Se compone de los siguientes objetos:

Parametric:SetValueForRun

Sirve para dar valor a una o múltiples variables que irán cambiando en diferentes simulaciones.

Energy Plus 101

El nombre del objeto debe empezar por el signo $ seguido de una letra, y no puede tener espacios en blanco o caracteres diferentes de números y letras.

En el campo Value for Run se definen los distintos valores que la variable irá tomando. Si hay varios objetos Parametric:SetValueForRun, cada simulación tomará los valores Value For Run que se vayan correspondiendo de cada objeto. Es decir, supongamos que tenemos dos variables, una llamada $ConstructionToUse, y otra $WallRValue, definidas del siguiente modo:Energy Plus 102 

La primera simulación correrá con el valor TiltUpConcreteWall para ConstructionToUse, y 5 para WallRValue, la segunda con BlockWall para ConstructionToUse, y 8 para WallRValue, y así sucesivamente. Podría ocurrir que cada objeto tenga diferente número de campos; en este caso, para la variable para la que no se definen más valores, Energy Plus toma el último para el resto de simulaciones. Por lo tanto, si en un objeto Parametric:SetValueForRun los valores no van a cambiar, basta con definir un sólo valor de la variable.

Parametric:Logic

Cuando se necesita mayor flexibilidad, en casos en los que sólo han de realizarse las simulaciones bajo ciertas condiciones, o habilitar y desabilitar determinados objetos, se puede programar la simulación en lugar de partir de valores predefinidos. Los ficheros de Energy Plus sólo admiten un objeto de este tipo por archivo. Cada campo del que se compone el objeto constituirá una línea de código en el archivo IDF.

Los comandos para programar son PARAMETER, IF, ELSE, ELSEIF, ENDIF, SELECT, CASE, DEFAULT, ENDSELECT, ENABLE, DISABLE, y REMARK.

Las estructuras para estos comandos son:

IF ENDIF Block

IF <conditional-expression>

<true-block-of-statements>

ENDIF

IF ELSE ENDIF Block

IF <conditional-expression>

<true-block-of-statements>

ELSE

<false-block-of-statements>

ENDIF

IF ELSEIF ELSE ENDIF Block

IF <conditional-expression-1>

<true-block-of-statements-1>

ELSEIF <conditional-expression-2>

<true-block-of-statements-2>

ELSEIF <conditional-expression-2>

<true-block-of-statements-2>

ELSE

<false-block-of-statements>

ENDIF

SELECT CASE DEFAULT ENDSELECT Block

SELECT <expression>

CASE <constant-1>

<case-block-of-statements-1>

CASE <constant-2>

<case-block-of-statements-2>

CASE <constant-3>

<case-block-of-statements-3>

DEFAULT

<default-block-of-statements>

ENDSELECT

ENABLE DISABLE

DISABLE <objectname>

DISABLE <objectname>, <kind-of-object>

REMARK

Tanto IF como SELECT permiten instrucciones anidadas y el uso de expresiones condicionales como ==, >, <, <=, >= ó <>. En el caso de SELECT, <constant-n> es un número que va aumentando desde 1 hasta los CASE que se tengan.

En la sintaxis se pueden usar funciones predefinidas como ABS, ACOS, ASIN, ATAN, COS, EXP, INT, LEN, LOG, MOD, NOT, SIN, SQRT o TAN, o expresiones como:

=$insDepth * 1.1 + 0.0004 * SQRT(12)

Por defecto todos los objetos están habilitados, pero es posible borrar algunos en determinados casos y que no intervengan en la simulación, o que vuelvan a intervenir posteriormente, usando DISABLE y ENABLE respectivamente. Este comando tiene dos sintaxis, cualquiera de las dos válida; el motivo de la segunda es que a veces varios objetos en E+ tienen el mismo nombre, y el tipo ayuda a distinguirlos.

Cada parámetro usado en Parametric:Logic tiene que haber sido previamente creado en Parametric:SetValueForRun, o creado expresamente usando el comando PARAMETER.

REMARK se utiliza para escribir comentarios; lo que se escriba después es ignorado por el programa.

Veamos un ejemplo de cómo se definiría un objeto del tipo Parametric:Logic.

 

Field: Name

<parameter> = <expression>

PARAMETER <parameter>

IF <expression>

ELSEIF <expression>

ELSE

ENDIF

SELECT <expression>

CASE <constant>

DEFAULT

ENDSELECT

ENABLE <constant>

ENABLE <constant> <constant>

DISABLE <constant>

DISABLE <constant> <constant>

REMARK <text to ignore>

Parametric:RunControl

Mediante este objeto se controlan qué campos de Parametric:SetValueForRun se van a simular. El objeto es opcional y vale YES por defecto para todos los campos.

Parametric:FileNameSuffix

El sufijo que aquí se indique se le añade al nombre de los ficheros generados en cada simulación (no puede ser un parámetro). Si no se indica nada al fichero se le pondrá el número de la simulación.

 

Veamos algunos ejemplos de cómo se trabajaría con esta clase.

Energy Plus 103

Desde el editor de IDF, la definición del campo Parametric:Logic queda como sigue:

 

Energy Plus 104

 

Otro ejemplo:

 

Energy Plus 105

 

Ahora toca aplicar lo aprendido al caso práctico. Vamos a investigar qué ocurre con las demandas de calor y frío cuando aumenta el espesor de aislamiento. Partimos de la siguiente definición de parámetros:

OJO, en la simulación que he hecho no me ha sacado los resultados en carpetas distintas, sino que ha creado diferentes carpetas pero todos los archivos han terminado contenidos en el directorio raíz.


 

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