Herramienta puede utilizarse en las etapas tempranas del dise�o arquitect�nico, durante el estudio de potenciales configuraciones volum�tricas para un edificio energ�ticamente eficiente.
Simular y evaluar la orientaci�n solar de un edificio (propuesto o existente), usando como indicador el �rea de su superficie expuesta al sol, en cualquier latitud, d�a y hora, es el principal objetivo del dispositivo dise�ado en el Departamento de Arquitectura de la Universidad T�cnica Federico Santa Mar�a y recientemente patentando por su inventor, con el apoyo de la Direcci�n de Investigaci�n y Gesti�n de Proyectos de esta Casa de Estudios.
Seg�n explica Luis Felipe Gonzalez, acad�mico del Departamento de Arquitectura de la USM, esta nueva herramienta puede utilizarse en las etapas tempranas del dise�o arquitect�nico, durante el estudio de potenciales configuraciones volum�tricas para un edificio energ�ticamente eficiente y en la exploraci�n de alternativas, ya sea para la colocaci�n de paneles fotovoltaicos y calentadores solares, o de quiebrasoles sobre fachadas y techos de un edificio existente. Otra aplicaci�n no menos importante, est� en la educaci�n sobre el aprovechamiento de la energ�a solar en arquitectura, principalmente en la formaci�n de nuevos profesionales.
�La nueva herramienta cae en la categor�a de las �Interfaces de Usuario Tangibles� que son capaces de integrar el mundo virtual (bits) y f�sico (�tomos) simult�neamente y que, en su mayor�a, incluye sistemas de iniciativa mixta que ofrecen al usuario mayor control en la toma de decisiones, en comparaci�n a los sistemas de caja negra, en donde se debe confiar en la evaluaci�n que el sistema hace, sin comprender el proceso de evaluaci�n o sin poder ingresar otros criterios�, detalla.
Es importante destacar que el concepto de dise�o de este dispositivo es el de un heliod�n invertido (instrumento que sirve para simular la trayectoria del sol) y en donde, en definitiva, radica la innovaci�n, puesto que muestra al usuario �lo que el sol ve� y no el efecto de luz y sombra sobre una superficie. De esta manera, agrega, �es que integra una visi�n artificial y actuadores electr�nicos que de forma coordinada y mediante un microprocesador, desplazan una c�mara captadora de im�genes en una pluralidad de �ngulos de elevaci�n, adem�s de rotar una plataforma en una variedad de �ngulos de azimut, sobre la que se posiciona el modelo f�sico del edificio a evaluar�.
Utilizando una t�cnica de segmentaci�n de imagen para calcular la extensi�n bidimensional del modelo f�sico del edificio y capturada en cada orientaci�n solar, el valor resultante simula el �rea de superficie expuesta al sol, en la latitud y fecha previamente determinadas por el usuario, y en el caso de dise�ar un edificio se obtendr� informaci�n relevante para orientar los espacios del edificio y modificar su forma exterior.
En base a lo anterior, Gonzalez advierte que la noci�n de orientaci�n de un edificio se presta a menudo para confusiones, incluso entre arquitectos y estudiantes. �La literatura relacionada a la investigaci�n en el campo de la automatizaci�n de generalizaci�n cartogr�fica aclara que existen al menos dos maneras de especificar la orientaci�n de un edificio, una toma en cuenta la direcci�n del eje bidimensional de elongaci�n, mientras que la otra considera la direcci�n (promedio) del mayor n�mero de muros exteriores y que sean paralelos entre s�. Si se aplica el primer m�todo, el orientar un edificio significa rotarlo en torno a su eje vertical, mientras que si se aplica el segundo, supone modificar su forma exterior, lo que convencionalmente se relaciona con su configuraci�n interna�.
Actualmente existen varios programas de aplicaci�n computacional que permiten modelar la configuraci�n volum�trica de un edificio y someterla a distintas simulaciones y evaluaciones respecto de su asoleamiento con gran precisi�n cuantitativa. No obstante, se�ala, �el principal inconveniente �com�n a casi todo ese tipo de aplicaciones� es que exigen al usuario de la herramienta asignar valores alfanum�ricos a un gran n�mero de variables que, por lo general, son desconocidas o simplemente irrelevantes para el arquitecto en las etapas tempranas del proceso de dise�o�.
El �rea de superficie expuesta al sol de un edificio, es la principal variable que determina la eficiencia energ�tica, en t�rminos del consumo requerido para calefaccionar, refrigerar e iluminar un espacio interior, junto con la materialidad de la superficie envolvente de un edificio. �Consistentemente, en las etapas tempranas del proceso de dise�o arquitect�nico forma y orientaci�n de un edificio son variables fundamentales que el dise�ador debe explorar y fijar antes de proseguir con el dise�o. Ah� radica la importancia de contar con medios de evaluaci�n cuantitativa que puedan apoyar la exploraci�n temprana de configuraciones arquitect�nicas eficientes en t�rminos del consumo energ�tico durante su ocupaci�n�, explica el acad�mico.
De esta manera, la invenci�n propuesta permite emplear m�todos de evaluaci�n cualitativos y cuantitativos, registrando digitalmente evidencia mensurable de los resultados de la evaluaci�n, operando sobre maquetas f�sicas y sin requerir un espacio aislado lum�nicamente para ejecutar la simulaci�n y evaluaci�n.
M�s informaci�n en http://www.arq.utfsm.cl/patente-de-invencion-n50415/
Fuente: DIRECCI�N GENERAL DE COMUNICACIONES / Universidad T�cnica Federico Santa Mar�a - 16/01/2015
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