Análisis de incertidumbre y sensibilidad - Consejos y trucos

Acelerar el análisis de incertidumbre y sensibilidad

Los estudios de incertidumbre y sensibilidad requieren cientos o miles de simulaciones y pueden consumir mucho tiempo y recursos. Para acelerarlos puedes considerar una o varias de estas técnicas:

1. Analiza una única zona representativa del edificio y aplica las conclusiones a todo el edificio.
2. Usa un período de simulación representativo en vez de todo el año. Por ejemplo, en muchos climas los primeros o segundos 6 meses pueden aproximar bien una simulación completa de 12 meses. Si el análisis trata principalmente el sobrecalentamiento estival, puedes elegir un período de verano representativo más corto.
3. En la mayoría de los casos, cuantas más variables se definan, más ejecuciones se necesitarán para obtener resultados más aceptables. En lugar de probar muchas ejecuciones, puede utilizarse un análisis preliminar con un método de muestreo más eficiente como LHS para eliminar las variables menos influyentes y reducir el espacio de parámetros antes de una ejecución detallada.
4. Usa JEPlus o un servidor de simulación de red para maximizar las simulaciones simultáneas. Si dispones de un servidor con muchos núcleos, considera aumentar tanto el tamaño de población como el número de tareas por lote , lo que permite analizar más casos a la vez.

Consulta también Trabajar con modelos grandes.

Ejecutar análisis de sensibilidad antes de la optimización

Una optimización compleja con muchas variables y opciones dificulta encontrar tendencias claramente distinguibles. Además, algunas variables sin influencia significativa en la salida pueden dificultar la evaluación de la importancia relativa de otras. El análisis de sensibilidad determina las variables de diseño más influyentes y su relación con la salida.

El análisis de sensibilidad puede preceder a la optimización para identificar y eliminar las variables menos influyentes, reduciendo la complejidad y el tiempo total. Si una variable solo influye en uno de los objetivos, su valor puede predeterminarse con SA y eliminarse de la optimización. Al centrarse solo en las variables importantes, los resultados de optimización son más claros, rápidos y fáciles de entender. Otra ventaja de SA es que ayuda a comprender las tendencias de las variables y verlas en los resultados. Por ejemplo, puede indicar la relación de cada variable de diseño con los objetivos y si es directa o inversa, es decir, si un aumento de la variable aumenta o reduce el valor del objetivo.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que, a diferencia de la optimización, el análisis de sensibilidad busca entender la relación entre variables de diseño y objetivos, no encontrar el mejor conjunto de diseños. Al definir variables para sensibilidad suelen ser necesarias dos cosas distintas de la optimización:

1. El orden de las opciones de variables de diseño es muy importante. Deben ordenarse por valor creciente o decreciente. Por ejemplo, si una variable son cerramientos de muro de distintos valores U y las salidas son energía de calefacción y coste de inversión, el valor U global afecta a la energía de calefacción y el coste del cerramiento al coste de inversión del edificio. Por tanto, si el valor U de un muro se cambia con distintos materiales, el orden de las opciones por valor U decreciente puede no coincidir con el orden por coste creciente. En ese caso debe realizarse un análisis de sensibilidad independiente para cada salida.
   
   
2. Las opciones de diseño seleccionadas para la variable no deben contener valores duplicados respecto a los objetivos. Por ejemplo, dos cerramientos de muro pueden tener el mismo valor U o coste global.En ese caso deben eliminarse del análisis de energía de calefacción las opciones con el mismo valor U y del análisis de coste de inversión las opciones con el mismo coste..

Por tanto, aunque teóricamente puede hacerse un análisis de sensibilidad de varias salidas a la vez, DesignBuilder recomienda configurar cada salida por separado y como paso previo a la optimización. Para cada salida es importante que las opciones de las variables de tipo lista tengan la secuencia correcta, de modo que SA encuentre el efecto del cambio progresivo de una opción a otra.

Este proceso se demuestra con más detalle en nuestro seminario web Análisis de incertidumbre y sensibilidad: simplificar y acelerar estudios de optimización.

Garantizar la vía de herencia

Es importante asegurarse de que las variaciones definidas por las variables de diseño del análisis de incertidumbre y sensibilidad tengan el efecto deseado. El análisis aplica variaciones a una copia del modelo base sobre el objeto definido en la variable. Debes tener en cuenta cómo se heredan los datos a bloques, zonas, etc. para comprobar que se prueban las variantes previstas. Por ejemplo, si el % ventana/muro se fijó a nivel de bloque, los cambios a nivel de edificio no afectarán a las superficies de ese bloque y los resultados indicarán que el % ventana/muro no influye en ellos.

Activar el sombreado cuando el tipo de sistema es una variable

Las variables de diseño como el tipo de sombreado local y el sombreado de ventana solo surten efecto si está marcada la casilla que activa las opciones correspondientes. Un error habitual es solicitar estas variables sin activarlas.