Análisis 6D BIM y propuesta de rehabilitación energética de la infraestructura edu cativa pública en la ciudad de Loja. Caso de estudio: Unidad Educativa del Milenio “Bernardo Valdivieso”

Abstract

A partir del año 2007 el Ecuador empezó a ser partícipe de la declaratoria del milenio, con la que se buscaba mejorar en varios aspectos el desarrollo del país, uno de ellos la educación. Para ello se desarrolló el proyecto de infraestructura prototipo llamado “Unidades Educativas del Milenio”, con la finalidad de replicarlo en todo el país. La ciudad de Loja cuenta con una de ellas, la UEM Bernardo Valdivieso, la cual presenta distintos problemas en los elementos de su envolvente, generados debido a la réplica de este modelo sin tomar en cuenta las variables del contexto en el que se emplaza. Es por ello que la presente investigación plantea el análisis 6D BIM de un bloque de aulas de la UEM, con la finalidad de conocer su estado actual y la manera en que los materiales de la envolvente influyen en el comportamiento térmico, lumínico, calidad de aire, y consumo energético, para desarrollar una propuesta de rehabilitación energética. Conforme a ello para la evaluación del bloque de aulas prototipo, se emplea la metodología BIM mediante el software Revit y su motor de simulación EnergyPlus, que permite desarrollar el modelado de la probeta virtual de la edificación empleando información detallada respecto a ubicación, zona climática y especificaciones técnicas de los materiales de la edificación, de manera que faciliten realizar las simulaciones del comportamiento y consumo energético del bloque de aulas. Esta evaluación permitió conocer que la edificación no cumple con los parámetros adecuados de confort térmico, lumínico, calidad de aire, e instalaciones eléctricas, con respecto a los valores expuestos por las bases normativas, generando ambientes educativos desfavorables. Con base en ello luego de la evaluación se presenta una propuesta de rehabilitación energética de la envolvente del bloque de aulas prototipo de la Unidad Educativa del Milenio Bernardo Valdivieso, empleando distintas estrategias de intervención que mejoren los parámetros de confort en los espacios educativos. Con ello mediante la evaluación de la probeta virtual y la aplicación de la propuesta se evidenció que con estas estrategias se logró mitigar las deficiencias de confort de las aulas de clases, mejorando el rendimiento energético y el comportamiento de la edificación, generando que los espacios de aprendizaje sean cómodos y productivos. In 2007, Ecuador began to participate in the millennium declaration, which sought to improve the country’s development in several aspects, one of them being education. For this purpose, a prototype infrastructure project called “Educational Units of the Millennium” was developed with the purpose of replicating it throughout the country. The city of Loja has one of them, the Bernardo Valdivieso EMU, which presents different problems in the elements of its envelope, generated due to the replication of this model without taking into account the variables of the context in which it is located. That is why this research proposes the 6D BIM analysis of a classroom block of the UEM, in order to know its current state and the way in which the envelope materials influence the thermal, lighting, air quality, and energy consumption behavior, to develop a proposal for energy rehabilitation. Accordingly, for the evaluation of the prototype classroom block, the BIM methodology was used throught the Revit software and its simulation engine EnergyPlus, which allows the development of the modeling of the virtual specimen of the building using detailed information regarding location, climate zone and technical specifications of the building materials, in order to facilitate the simulations of the behavior and energy consumption of the classroom block. This evaluation revealed that the building does not meet the appropriate parameters of thermal comfort, lighting, air quality and electrical installations, with respect to the values set forth in the regulations, generating unfavorable educational environments. Based on this, after the evaluation, a proposal for energy rehabilitation of the envelope of the prototype classroom block of the Bernardo Valdivieso Millennium Educational Unit is presented, using different intervention strategies to improve the comfort parameters in the educational spaces. With this, through the evaluation of the virtual test tube and the implementation of the proposal, it became evident that with these strategies it was possible to mitigate the comfort deficiencies of the classrooms, improving the energy performance and the behavior of the building, making the learning spaces comfortable and productive.