La modelación energética es aplicable a todo tipo de proyecto que busque mejorar en el consumo energético, estos pueden ser:

• Construcciones nuevas o remodelaciones de gran magnitud.
• Centros educativos y de salud.
• Interiores comerciales, estructura y envolvente (Core and Shell).
  
• Centro de datos.
• Establecimientos comerciales y viviendas.

Los créditos que evalúa LEED y que aportan el puntaje necesario para poder acreditar la certificación son los siguientes:

• Sitios Sustentables (SS).
• Eficiente uso de Agua (WE).
• Atmósfera y Energía (EA).
• Recursos y Materiales (MR).
• Calidad del Ambiente Interior (IEQ).
• Diseño e Innovación (ID).

La modelación energética se enfoca en la optimización y desempeño energético para cubrir los prerrequisitos correspondientes al crédito de energía y atmósfera (EA).

Ahora bien, como resultado de un modelado se puede encontrar que no solo el edificio se verá beneficiado, sino los siguientes factores también:

• Medioambiente: los edificios monopolizan gran parte del gasto energético, por ende, al tener recintos que cuenten con un proceso de optimización del desempeño energético se reduce significativamente el uso de energía y huella de carbono.
• Ocupantes del edificio: conseguir el confort y garantizar la salud del usuario final es fundamental tanto en diseño como en operación y mantenimiento del inmueble.
• Propietarios del edificio: optimiza la inversión de su construcción.

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Si se analizan las opciones anteriores y si optamos por la configuración 2 con peor desempeño tendríamos las siguientes consecuencias:

• Aumento en los gastos operativos de nuestro edificio. 
• El sistema HVAC puede no cumplir con el confort requerido.
• Aumento del consumo de energía del sistema HVAC para cumplir con la demanda de refrigeración y calor dentro del recinto.
• Un edificio de bajo desempeño energético y con costos de operación elevados.

Esto se aprecia en un comparativo de simulaciones energéticas mostrado en la gráfica 1, en donde los consumos energéticos de nuestro edificio cuyos sistemas regulados son idénticos con excepción de la envolvente. Se observa que el desempeño energético del edificio puede reducir hasta un 18% solo por utilizar el envolvente de configuración 2 y no utilizar envolventes adecuados para el clima 2A, donde se ubica el proyecto, mientras que utilizar un envolvente de condiciones relajadas nos reduce el desempeño energético un 16%.

Si se quisiera certificar nuestro edificio en LEED Core & Shell y partiéramos de una línea base siguiendo lineamientos correspondientes, nuestro edificio base tendría un consumo de energía de 858,701 KWh por año. Incluyéndolo en el comparativo anterior se observaría que, claramente, aunque nuestro edificio diseñado tiene sistemas de iluminación y aire acondicionado eficientes, su ahorro energético respecto al de línea base es mínimo obteniendo solo un 2.7%. Lo mismo se refleja en los envolventes relajados, un 30% de configuración 1, los que permiten obtener un 4.4% de ahorro en costos. Ambas configuraciones representan un bajo desempeño con respecto a los de configuración de clima 2A, los cuales alcanzan hasta un 15.1%, como se muestra en la gráfica 2.

Si analizamos los ahorros en costos, la configuración 2 coloca en riesgo la certificación LEED debido a que no permite obtener un ahorro en costo mayor al 3%, el mínimo requerido para cumplir la certificación LEED Core & Shell de acuerdo con el gráfico 3, el cual tiene un comportamiento muy similar al gráfico 2. Considerando estos datos entonces vale la pena realizar una evaluación de los envolventes al momento de su selección que no solo impacte en temas de resistencia y/o estéticos, lo cual a largo plazo puede ser muy costoso.

Si evaluamos las tasas de ahorro en un plazo de 20 años, entre los diferentes edificios propuestos y la línea base, podemos observar que durante este tiempo, comparado con el caso base del edificio que cuenta con la configuración de envolvente al clima 2A y cuyo ahorro es del 17.1% (es decir $130,977 dólares), tiene mayor ahorro neto al final de este periodo de tiempo alcanzando $737,108 y representando un 40% más de ahorro en comparación con la configuración 1, la cual alcanza un ahorro neto de  $436,968, mientras la configuración 2 tiene un ahorro durante el primer año de $20,490 y  después de 20 años un ahorro neto de $313,469, es decir un 57% menor que el de la configuración de envolvente del clima 2A. Podemos apreciar cómo el comportamiento de la brecha de ahorro es considerable en el siguiente gráfico.

La selección de un sistema envolvente adecuado permite la reducción del consumo energético de los sistemas de confort, lo cual a su vez nos permite obtener un ahorro por encima de la mitad.

La selección de un elemento constructivo no solo se basa en el tipo de clima donde se ubique el proyecto sino también en las cargas que generan calor dentro del recinto.

Si nuestro proyecto busca una certificación LEED es necesario evaluar desde el diseño el tipo de envolvente que tiene nuestro edificio ya que, aunque se tengan sistemas eléctricos y de confort eficiente, una mala selección de envolvente puede ser un asunto crítico al momento de cumplir con los ahorros requeridos.

La implementación de simulación energética nos puede beneficiar en la toma de decisiones porque nos permite la comparativa de costos de operación de un edificio, lo que a su vez nos permitiría contraponer los costos de construcción o instalación de un material aislante y o cristal. 

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