Ciencia de la construcción
La ciencia de la construcción es el conjunto de conocimientos científicos que se centra en el análisis de los fenómenos físicos que afectan a los edificios. La física de la construcción, la ciencia de la arquitectura y la física aplicada son términos utilizados para el dominio del conocimiento que se superpone con la ciencia de la construcción.
La construcción de la ciencia tradicionalmente incluye el estudio de ambiente interior térmica, acústica ambiental de interior , luz ambiente de interior , la calidad del aire interior , y el uso de recursos de construcción, incluyendo la energía y la construcción de material de uso. [1] Estas áreas se estudian en términos de principios físicos, relación con la salud, comodidad y productividad de los ocupantes del edificio , y cómo pueden ser controladas por la envolvente del edificio y los sistemas eléctricos y mecánicos . [2] El Instituto Nacional de Ciencias de la Construcción (NIBS) incluye además las áreas de modelado de información de construcción ,puesta en servicio de edificios , ingeniería de protección contra incendios , diseño sísmico y diseño resiliente dentro de su alcance. [3]
El propósito práctico de la ciencia de la construcción es proporcionar capacidad predictiva para optimizar el rendimiento y la sostenibilidad de los edificios nuevos y existentes, comprender o prevenir fallas en los edificios y guiar el diseño de nuevas técnicas y tecnologías.
Durante el proceso de diseño arquitectónico, el conocimiento de la ciencia de la construcción se utiliza para informar las decisiones de diseño para optimizar el rendimiento del edificio. Las decisiones de diseño se pueden tomar basándose en el conocimiento de los principios de la ciencia de la construcción y las pautas establecidas, como la Guía de diseño de edificios completos de NIBS (WBDG) y la colección de estándares ASHRAE relacionados con la ciencia de la construcción.
Se pueden utilizar herramientas computacionales durante el diseño para simular el rendimiento del edificio en función de la información de entrada sobre la envolvente del edificio , el sistema de iluminación y el sistema mecánico diseñados . Los modelos se pueden utilizar para predecir el uso de energía durante la vida útil del edificio, la distribución del calor y la radiación solar, el flujo de aire y otros fenómenos físicos dentro del edificio. [4] Estas herramientas son valiosas para evaluar un diseño y asegurar que funcionará dentro de un rango aceptable antes de que comience la construcción. Muchas de las herramientas computacionales disponibles tienen la capacidad de analizar los objetivos de rendimiento del edificio y realizar la optimización del diseño . [5]La precisión de los modelos está influenciada por el conocimiento del modelador de los principios de la ciencia de la construcción y por la cantidad de validación realizada para el programa específico. [6]
Cuando se evalúan los edificios existentes, se pueden utilizar medidas y herramientas computacionales para evaluar el rendimiento en función de las condiciones existentes medidas. Se puede utilizar una serie de equipos de prueba en el campo para medir la temperatura, la humedad, los niveles de sonido, los contaminantes del aire u otros criterios. Los procedimientos estandarizados para tomar estas medidas se proporcionan en los Protocolos de medición del desempeño para edificios comerciales. [7] Por ejemplo, los dispositivos de imágenes térmicas infrarrojas (IR) se pueden utilizar para medir la temperatura de los componentes del edificio mientras el edificio está en uso. Estas mediciones se pueden utilizar para evaluar cómo está funcionando el sistema mecánico y si hay áreas de ganancia de calor anómala o pérdida de calor a través de la envolvente del edificio. [8]
