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Nota editorial

Diseños inteligentes para modelar la energía solar de los edificios modernos

En el diseño ingenieril de un edificio pasan muchas cosas. Es una interesante amalgama de inversiones, costos, confort, durabilidad y otros elementos que le darán el toque final. Los edificios modernos que además incorporan paneles solares tienen una cuota extra de complejidad porque hay más decisiones relacionadas con la cantidad, baterías, disposición, etc.

Un ingeniero civil tiene en cuenta muchas cuestiones que trascienden la mera construcción en tiempo y forma. Varias veces estas otras cuestiones determinan el resultado final de maneras peculiares, de modo que deben tomarse su tiempo para priorizar objetivos y tomar decisiones adecuadas a cada caso.

Pero la mayoría de los estudios simplemente consideran cuál es la mejor de uno o dos de estos objetivos, por caso minimizar los costos y el confort térmico, pero dejan de lado la durabilidad, tipo de batería, y muchas otras cosas. Esto sucede por cuestiones prácticas ya que a medida que la cantidad de objetivos aumenta, se hace muy complicado lograr la optimización simultánea de condiciones que compiten entre sí.

Además las técnicas para llegar a los diseños más recomendables en manejo energético recae en simuladores de componentes que son sumamente costosos en tiempo (tardan un montón!!). Por eso los algoritmos del tipo evolutivo, un tipo dentro de los considerados sistemas inteligentes bioinspirados, suelen ser una escapatoria a sus alternativas que necesitan realizar pesados cálculos relacionados con varias funciones que toman números reales, es decir con comas seguidas de varios dígitos.

Los nuevos sistemas evolutivos pueden trabajar con una decena de objetivos y optimizar las configuraciones de componentes apropiadas para obtener la capacidad eléctrica necesaria. Este tipo de algoritmos cae en la clasificación denominada «multi-objetivo» justamente porque tienen la habilidad de llegar a una solución de compromiso muy ajustada según todos los objetivos perseguidos (claramente más de dos) en un tiempo más que razonable.

Qiqi Liu et al. se han tomado el trabajo de incursionar en este submundo que incluye no solo las cuestiones arquitectónicas clásicas sino también las perspectivas más modernas con sistemas de energía basadas en paneles.

Las soluciones que se han obtenido de momento sugieren una superioridad notable respecto a otras alternativas y se esperan que sean una herramienta poderosa en la mano de los ingenieros decisores a la hora de diseñar una estructura edilicia con paneles solares y energía sustentable.

Daniela López De Luise

Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires

Coordinadora Académica CETI

Artículo original de:

Surrogate-Assisted Many-Objective Optimization of Building Energy Management. Qiqi Liu et al. IEEE COMPUTATIONAL INTELLIGENCE MAGAZINE | NOVEMBER 2023