2010
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro Tecnológico
Departamento de Engenharia Civil
Instrutor:
Coordenador:
Arq.Rogério Versage Me.
Prof.Roberto Lamberts, PHD
[TUTORIAL OPENSTÚDIO 1.0]
Pluguin do EnergyPlus para Sketchup
TUTORIAL
Quando se abre pela primeira vez o SketchUp OpenStudio, ou a qualquer momento que
você inicia um novo arquivo IDF, o arquivo OpenStudio NewTemplate.idf é carregado.
Este arquivo esta localizado no diretório plugin OpenStudio do Sketchup. Este arquivo
vem preenchido com alguns objetos básicos do EnergyPlus, tais como horários,
construções, e local (o local padrão é de Chicago).
Você vai precisar se familiarizar com a linguagem do EnergyPlus fora do OpenStudio,
então dê uma olhada nas pastas do EnergyPlus para se familiarizar com os programas,
modelos de exemplo, conjuntos de dados e bibliotecas, além de uma extensa
documentação de referência.
1.Criando uma Zona Térmica
Depois de iniciar um novo arquivo IDF, crie
uma zona com a ferramenta New Zone
.
Após selecionar a ferramenta da barra de
ferramentas OpenStudio, clique na origem
onde deseja inserir a zona no modelo. Depois
de inserida a origem da zona não poderá ser
modificada com o pluguin OpenStudio.
Depois de inserir a zona você deve ver uma
caixa delimitadora azul em torno de sua zona.
Clique duas vezes sobre a marca de
verificação para ativar sua zona. Com a zona
ativada, ela deve aparecer como na figura #.
Sua caixa delimitadora azul se transforma
uma linha tracejada.
Comece a modelar os elementos da zona. A
primeira superfície será tipicamente um piso
que pode ser desenhado no chão com a
ferramenta Rectangle
ou outra ferramenta
de desenho do SketchUp. Note que o
SketchUp usa a regra da mão direita, com
base em ordem de entrada dos vértice para
determinar a direção normal da superfície.
Exceto para novas superfícies no plano z=0,
as quais é atribuída a normal para fora,
apontando para baixo (característica correta
para pisos).
Depois de inserir o piso utilize a ferramenta
Push/Pull
para extrudar a superfície do
piso para cima. Esta extrusão criará novas
superfícies e o OpenStudio irá deduzir o tipo
correspondente (parede ou teto). Também
pode-se
criar
geometrias
com
outras
ferrametas do Sketchup, como a linha, circulo
e retangulo, mas o Push/Pull funciona muito
bem para extrudar um piso e criar as paredes
e teto de uma zona. O OpenStudio tem um
esquema de cores para identificar pisos,
paredes e tetos facilmente. Cores mais
escuras são utilizadas para identificar o
exterior de uma superfície, enquanto que
cores mais claras identificam seu interior. Se
uma superfície esta orientada de forma errada
pode-se usar botão direito do mouse sobre a
superfície e no menu de contexto selecionar
Reverse Face para corrigir sua direção.
1.1.Criando subsuperfície
Com as quatro paredes, piso e teto, pode-se
começar
a
adicionar
subsuperfície.
Subsuperfície são, como o nome sugere,
superfícies que ficam dentro outras superfícies
base. Isto inclui portas, janelas e clarabóias.
Há uma série de diretrizes a serem seguidas
para modelagem de subsuperfície.
 Não faça uma subsuperfície tão grande
quanto o da superfície de base. Se você
quer uma parede inteira de janela, deixe
uma pequena borda da parede, isso é
facilmente modelado com a ferramenta
Offset
.
 Um subsuperfície não pode compartilhar
arestas com outra subsuperfície.
 Para apagar uma subsuperfície certifiquese de apagar as arestas e não apenas a
face. Pode-se apagar apenas as arestas ou
todo o conjunto com um clique duplo sobre
a subsuperfície para selecionar a face e os
vértices + DEL. Não apagar as arestas que
também fazem parte da borda da superfície
de base.(Por exemplo, o fundo de uma
porta).
As Subsuperfície também possuem seu
próprio esquema de cores automática. As
portas são marrons, e as janelas são de um
azul translúcido. Se ao desenhar algo
aparecer a cor esperada, que é um sinal de
que algo está errado, verifique com o Info
Object Window
ou com a InfoTool
para
ver como o OpenStudio interpretou a
superfície.
Pode-se
redimensionar
superfícies
e
subsuperfícies
normalmente
com
as
ferramentas do Sketchup. Apenas certifiquese de que a coloração e as informações no
Object Window Info não apontam nenhum
problema.
1.2.Adicionando um Grupo de sombreamento
Com a ferramenta New Shading Group
selecionada, escolha um ponto de inserção
para o grupo de sombreamento. O grupo de
sombreamento funciona da mesma forma que
a zona. É possível abrir o grupo de
sombreamento com um clique duplo no ponto
de referência inserido ou através do Outliner
. Desenhe uma superfície horizontal de
sombreamento sobre a porta e janela.
O grupo de sombreamento pode ser utilizado
para desenhar elementos como brises,
marquises, arvores, edificações vizinhas ou
qualquer elemento que interfira na incidência
de radiação solar na edificação. Cada
superfície de sombreamento deve ter no
máximo quatro vértices, tornando necessária,
muitas vezes, a composição de várias
superfícies para se determinar um elemento
sombreador.
Depois
de
adicionar
um
grupo
de
sombreamento em um modelo (fora de uma
zona), cada face desenhada no grupo de
sombreamento torna-se uma superfície de
sombreamento independente.
Também é possível definir uma agenda de
ativação (Schedule) do sombreamento das
superfícies. Se esta Schedule for mantida em
branco a superfície de sombreamento estará
sempre ativa. Deve-se usar isso se quiser
desabilitar temporariamente as superfícies de
sombreamento sem excluir a sua geometria.
Um outro uso para uma Schedule de
sombreamento
seria
para
imitar
o
sombreamento de uma árvore caduca, ao
longo de um ano.
No exemplo está uma zona com o
grupo de sombreamento concluído.
2.Padrão de Construções
Construções padrão são usadas para
definir as construções das superfícies
automaticamente assim que elas são
desenhadas. Elas são definidas para
elementos interiores e exteriores de
paredes, telhado e tetos, janelas e
portas.
As Construções padrão inicializadas para
as construções usadas no inicio de um
novo modelo encontram-se no IDF
padrão. Este arquivo de IDF padrão está
localizado na pasta pluguin do sketchup
em OpenStudio/NewTemplate.idf. Ele é
carregado automaticamente quando se
inicia um novo arquivo IDF.
Ao abrir um arquivo IDF que não tem
construções
com
nomes
correspondentes aos de um novo
arquivo, será solicitado a definição de
padrões. Pode-se ignorar este aviso, se
não pretender-se desenhar uma nova
geometria.
Mudar as Construções Padrão não afeta
as superfícies existentes, apenas define
os padrões para as superfícies criadas a
partir do momento que são definidas.
Escolha "Apply to Entire Model" ou
"Apply to selection" para redefinir
rapidamente as superfícies existentes
para o padrão atual. Isso pode ser
aplicado a uma determinada seleção ou
ao modelo inteiro.
As superfícies são redefinidas para o
padrão atual interior ou exterior da
construção de seu tipo quando a rotina
de
relação
de
superfícies
correspondentes é executada.
A função
permite que
você crie uma nova construção vazia.
Você pode começar a atribuir essa
construção de superfícies de imediato,
mas em algum momento esta nova
construção
deverá
ser
editada
diretamente no arquivo IDF, para
definição das propriedades desejadas
(camadas de materiais da construção)
É possivel salvar as preferências de
Construções Padrão para um arquivo
externo, e reabrir estas definições
quando necessário em outros modelos.
Porém, não se exporta as construções
reais,
apenas
seus
nomes.
As
construções devem ser incluidas em um
determinado
arquivo
para
serem
utilizadas.
3.Combinação de Superfícies Correspondentes
Em uma modelagem para EnergyPlus as
superfícies coplanares de duas zonas
adjacentes precisam ser combinadas
para que sejam feitos os cálculos de
trocas de calor entre elas. Esta
cominação pode ser feita manualmente
ou
utilizando
a
ferramenta
de
combinação
de
superfícies
correspondentes
.
Em alguns casos, para evitar problemas,
é recomendado que se salve o arquivo
IDF e o recarregue novamente antes de
usar a ferramenta de combinação de
superfícies correspondente. Assim, o
pluguin irá limpar as entradas fora de
uso,
expugnando
elementos
desnecessários.
As superfícies a serem relacionadas são
sempre de zonas diferentes, devem ter
a mesma área e, na maioria dos casos,
estarem ocupando o mesmo lugar no
espaço.
Quando a relação entre as zonas se faz
por uma secção de parede diferente
entre as duas zonas, deverá ser feito
um recorte da porção da parede que se
relaciona com a zona adjacente. Este
recorte da superfície da parede pode ser
feito de diferentes maneiras.
1. Desenhando
as
linhas
das
arestas a serem cortadas na
parede que recebe a zona
adjacente.
2. Usando o menu de contexto
clicando o com botão direito na
superfície a ser cortada e
aplicando a função “Intersect
with model”.
Das duas formas se alcança o mesmo
resultado.
Uma
vez
que
suas
superfícies
correspondentes estão corretamente
desenhadas, pode-se usar a ferramenta
Surface Matching
para combiná-las
automaticamente.
Pode-se combinar as superfície e
subsuperfície de objetos selecionados ou
para todos os objetos no modelo.
Você
também
pode
usar
essa
ferramenta
para
descombinar
superfícies. Isso redefine as condições
de relações das superfícies para
“voltado para o exterior” ou “em contato
com o solo”.
Como alternativa à esta automatização,
você pode combinar as superfícies
manualmente usando a janela de
informação de objetos
. Defina a
condição de limite como "Surface" e, em
seguida, identificar a superfície da zona
adjacente a ser. Na maioria dos casos
as superfícies são em pares, se
relacionar
a
superfície
"A"
com
superfície "B", em seguida, deve-se
relacionar a superfície "B" com a
superfície "A".
O OpenStudio não consegue relacionar
automaticamente
superfícies
nãoretangulares. Porém, estas superfícies
podem ser combinadas manualmente
usando a janela de informação de
objetos
.
4.CARGAS TÉRMICAS
4.1.Ganhos internos
As principais cargas térmicas de ganhos
internos inclui a ocupação de pessoas,
iluminação, equipamentos, ventilação e
infiltração. Esta caixa de diálogo permite
especificar valores de ganhos internos
para cada zona que serão gravados no
arquivo, porém não permite visualizar as
propriedades definidas. Por enquanto
ainda é necessário abrir o arquivo idf para
visualizar os ganhos atribuídos a cada
zona.
É importante salientar que a definição de schedules e cargas térmicas pelo OpenStudio
são meios muito primários para a modelagem da simulação. Para uma simulação mais
consistente o arquivo idf devera ser editado diretamente em sua linguagem original ou
com o auxilio de outras interfaces como o IDFEditor.
Os ganhos internos são modelados usando os objetos de entrada “People”, “Lights”,
“ElectricEquipment”,
“GasEquipment”,
“ZoneVentilation:
DesignFlowRate”
e
“ZoneInfiltration: DesignFlowRate”. A maioria dos campos desses objetos são
padronizados, leia mais em InputOutputReference para uma lista completa de todos os
campos.
O OpenStudio disponibiliza, apenas como referência, uma série de valores de ganhos
internos e horários de uso e ocupação padrão de um edifício de escritórios típicos. Os
horários estão presentes no arquivo NewTemplate.idf mas não estará disponível em
todos os arquivos IDF existentes. É possível redefinir os ganhos internos na caixa de
dialogo com os valores típicos clicando no botão "Reset to Default Office".
Nenhum objeto será adicionado ao IDF quando estiver com ganhos internos inferiores ou
iguais a zero. E sempre que se adicionar ganhos internos a uma zonas selecionadas, os
ganhos internos anteriores serão removidos.
As luzes são objetos necessários para adicionar a função de Daylighting: Control.
Lembre-se de remover “ZoneVentilation: DesignFlowRate " quando for utilizar o arquivo
em simulações de sistemas de climatização mais avançados que calculam a infiltração de
ar através do próprio sistema e não por um padrão definido para a zona.
4.2.Ideal System Air Loads
Para
simulações
de
análise,
a
classe
de
simulação
HVACTemplate:
Zone:IdealLoadsAirSystem possibilita facilmente fazer cálculos de carga térmica
utilizando EnergyPlus. O Ideal Load Air System é usado para calcular as cargas de
aquecimento e refrigeração em cada zona, sem modelagem de um sistema completo de
climatização. É uma maneira rápida e fácil para avaliar impactos de estratégias de
eficiência energética.
O EnergyPlus possui vários outros sistemas, como HVACTemplate PTAC, PTHP e muitos
outros que estão apenas um pouco mais complicado que HVACTemplate: Zone:
IdealLoadsAirSystem. Esses sistemas devem ser modelados diretamente no arquivo IDF.
Para o calculo de carga térmica deverão ser estabelecidos intervalos de temperatura para
aquecimento e refrigeração de cada zona adicionando um objeto Termostato
HVACTemplate:Termostat.
Os valores iniciais para os ganhos internos correspondem a um edifício de escritórios
genérico. As schedules iniciais estão incluídas no arquivo base NewTemplate.idf. Porém é
possível salvar as configurações de ganhos internos que correspondem a outros tipos de
ambiente e recarregar e aplicar essas configurações para outros modelos.
5.SIMULANDO
Tendo instalado o EnergyPlus 5.0 (disponível em www.energyplus.gov), configure no
menu Plugins/OpenStudio/Preferences o local de instalação do aplicativo EnergyPlus.exe.
Os arquivos climáticos podem ser obtidos no site do EnergyPlus, em Weather Files.
Configurações da Simulação
A caixa de diálogo Run EnergyPlus Simulation
oferece uma variedade de opções para
configurar a simulação antes de executar o EnergyPlus.Essas opções podem alterar a
forma de simulação do arquivo de entrada e resultar em diferentes resultados.
Run Control
Para ver o arquivo de entrada IDF deve-se
executar o arquivo indicado na caixa de
dialogo Run directory.


Run design day simulations solicita a simulação de dias de
projeto definidos. Os dias de
projeto
são
utilizados
no
dimensinamento de sistemas.
Run weather file simulation solicita uma simulação baseada em
um arquivo climático EPW.
Weather File Simulation
Na caixa Weather File Simulation o EPW
Path é necessário quando a opção Run
weather file simulation estiver selecionada.
Existem links na caixa de diálogo para o
download de arquivos climáticos direto do
site do EnergyPlus ou através de um Layer
no Google Earth.
O período do ano em que se deseja simular é definido na caixa abaixo. A opção "Annual
simulation" solicita a simulação das 8760 horas do ano. Porém desmarcando esta opção
pode-se definir as datas de início e fim da simulação.
Results




Report Annual Building Utility Performance Summary – escolha do formato do
arquivo do relatório (HTML, CSV, Tab, ou Fixo), e as unidades (SI ou IP).
Request results in SQLite format - A saída é gravada em um banco de dados
SQLite e um arquivo de ESO. Este arquivo é necessário para se usar o ZeroKit
ResultsViewer, aplicativo para visualizar resultados detalhados de simulação.
Report zone temperatures – resultados das temperaturas médias do ar e
temperatura radiante média radiante das zonas.
Report daylighting results – relatório da simulação de iluminação natural de
iluminância da malha e nos pontos de simulação e o índice de ofuscamento nos



pontos de referencia. variáveis de usuário e Relatório metros - Relatório variáveis
Preserva usuário.
Report DXF file for verification – O EnergyPlus criará um arquivo DXF que pode
ser importado para o SketchUp ou outro aplicativo CAD para conferência.
Report surface temperatures – relatório de temperaturas internas e externas das
superfícies do modelo.
Report zone loads – Relatórios de cargas de refrigeração e aquecimento simuladas
por um condicionador de ar ideal.
Actions On Completion - Ações na Conclusão




Close shell command window - Feche a janela de comando quando terminar a
simulação
Show error file (ERR) – Apresentar o arquivo de erro (ERR)
Show Annual Building Utility Performance Summary – Apresentar o resumo
annual da performance de eficiência da edificação.
Show report variables and meters file - Mostrar relatório de variáveis e medidores
de consumo em formato CSV.
Executando o EnergyPlus
Com as opções de simulação definidas,
elas podem ser armazenadas clicando no
botão "Apply". Na seqüência pode-se
clicar em "Run" para iniciar a simulação.
Antes
de
executar
EnergyPlus,
o
OpenStudio
irá
limpar
o
diretório
temporário utilizado para simulação. O
OpenStudio então irá executar o préprocessador ExpandObjectsHVAC para
converter todos os objetos HVACTemplate
de objetos de entrada para a simulação
detalhada.
A partir disso será iniciada a simulação
pelo EnergyPlus em uma nova janela.
Aguarde o término da simulação que após
sua conclusão, o OpenStudio irá executar
o programa para converter os resultados
ESO para o formato CSV, caso estes
relatórios tenham sido solicitados.
O OpenStudio então copiar os resultados
para o diretório de entrada. Certifique-se
de ter acesso de gravação para o diretório
do arquivo de entrada IDF, e que no
caminho do diretório não haja palavras
acentuadas ou com sinais diferentes, se
não a copía poderá falhar.
Finalmente, o OpenStudio abrirá o
arquivo de erro, o relatório ABUPS e/ou
arquivo CSV, se solicitado.
Visualizando os Resultados
Os dados do relatório de simulação do
EnergyPlus estão disponíveis no arquivo de
saída ESO (EnergyPlus Simulation Output) se
ele foi solicitado. Para ver uma lista completa
de variáveis disponíveis em uma simulação,
certifique-se
de
incluir
o
objeto
VariableDictionary no IDF. Isso fará com que
EnergyPlus gere um relatório RDD (Report
Data Dictionary).
Depois de uma simulação o relatório de saída
ESO pode ser importado para o OpenStudo. O
pluguin irá relacionar os dados resultantes da
simulação aos objetos geométricos do arquivo
IDF abertos no Sketchup.
O
arquivo
OpenStudio/examples/GeometryTest.idf possui
um modelo pré-simulado no EnergyPlus que
pode ser utilizado para acompanhar este tutorial.
No OpenStudio abra
o arquivo de exemplo disponível na pasta do C:\Program
Files\Google\Google SketchUp 7\Plugins\OpenStudio\examples\GeometryTest.idf. Depois
disso abra a janela Rendering Settings
simulado que se encontra na mesma
GeometryTest.ESO.
e carregue o arquivo ESO previamente
pasta do arquivo IDF, com o nome
Depois que o arquivo ESO é carregado (isso pode levar algum tempo), você pode
selecionar o período de resultados que deseja abrir para a visualização dos resultados.
O OpenStudio pode exibir resultados referentes às superfícies (por exemplo,
Temperatura da Superfície) ou zonas (por exemplo, média de temperatura do ar).Para
resultados referentes a superfícies, é possível mostrar resultados diferentes para as faces
internas e externas das superfícies.
lista de variáveis de superfície disponível em simulações pelo OpenStudio
lista de variáveis de zonas disponível em simulações pelo OpenStudio
Selecionados os dados e o período para visualização, pressione "Apply" ou "OK" para
salvar suas configurações. Selecione a opção Render by Data Value
para visualizar os
dados sobre a geometria do arquivo de entrada. Pode-se usar a caixa de diálogo
Configurações de sombra (acessado através Window> Shadows) ou pela barra Shadows
para controlar o dia e a hora da visualização. Se não
existir dados a serem mostrados todas as superfícies serão brancas.
Abaixo, a visualização da incidência solar nas superfícies externas em dois horários
diferentes
Surface Ext Solar Incident - 8h36 de 12/05
Surface Ext Solar Incident - 01:15 em 12/05
A Data Tool
pode ser usada para mostrar o valor de dados para uma determinada
superfície ou zona posicionando o cursor do mouse sobre elas.
Também é possível usar as ferramentas de animação do OpenStudio para mostrar os
resultados no passar do tempo e câmeras conformes as funcionalidades do Sketchup.
Normalize
Os resultados podem ser apresentados em valores absolutos ou normalizados. Para a
segunda opção a caixa de Normalize deve ser marcada. Esta opção normaliza os
resultados das zonas em relação a sua área. É útil para comparações entre zonas,
comparando os valores por metro quadrado.
As imagens seguintes mostram a taxa de refrigeração às 4:16 pm em 21 de junho. A
imagem a esquerda não foi normalizada pelas zonas, enquanto que a da direita foi. Na
imagem, a zona grande do meio teve a segunda maior taxa de resfriamento com
aproximadamente 35.000 W.
A segunda imagem foi normalizada para a área da zona. O exemplo normaliza por pé
quadrado, a zona de 7,3 W/ft² pode se comparada aos aproximadamente 12 W/ft² das
três zonas azuis.
Zonas não normalizadas
Zonas normalizadas
É possivel escolher os valores mínimo e máximo para a escala de cores utilizadas para
visualizar as variáveis do relatório. Nesses casos, você deve definir o intervalo
manualmente.
6.ESTUDO DE CASO
Agora, vamos fazer simulações energéticas para alguns estudos de caso. Mas antes, no
OpenStudio, faça o modelo com duas salas de escritório conforme figura abaixo. O
modelo representa duas salas de escritório com 24m² cada, pé direito de 3 metros e uma
janela para o exterior na fachada.
Considere a ocupação típica de um escritório. As cargas térmicas constantes para
durante o período de ocupação podem ser padronizadas em 2 Pessoas por sala,
equipamentos com 140 W totais e Iluminação de 240 W (DPI = 12 W/m²).
Para a definição dos componentes construtivos vamos utilizar o arquivo
NewFileTemplate.idf, disponibilizado para esta aula, com alguns materiais construtivos
típicos utilizados no Brasil. Substitua este arquivo no diretório Arquivo de
Programas\Google\Google SketchUp 7\Plugins\OpenStudio. Antes de começar a
modelagem da geometria, vamos definir as construções padrão para que as construções
das superfícies sejam especificadas automaticamente assim que elas são desenhadas.
Abra a janela Defaut Construction com o botão
conforme a janela representada abaixo.
e defina os materiais defauts
Agora modele a geometria criando as zonas conforme explicado neste tutorial
anteriormente.
Depois de desenhado a geometria, dê os nomes das zonas usando a ferramenta
.
Faça a relação das superfícies com a ferramenta
usando a opção Match in Entire
Model. Defina as paredes laterais como Adiabáticas, uma superfície adiabática isola
completamente a zona de sua vizinhança no que tange as trocas de calor, usaremos
essa situação para considerar que estas zonas estão inseridas em um edifício maior,
com várias zonas vizinhas. Para definir essas paredes como zonas adiabáticas use o
Object Info
Adiabatic.
, selecione a parede e defina o Outside Boundary Condition como
Utilize o modo Render By Boundary Condition
para visualizar o modelo com as
superfícies representadas pelas cores de suas relações com o exterior. Utilize a
ferramenta do sketchup
para fazer uma secção no modelo e visualizar as condições
das paredes internas. Seu modelo deve se parecer como a figura abaixo.
Defina as Cargas das zonas e seus parâmetros conforme a tabela abaixo:
PARÂMETROS DA SIMULAÇÃO TERMO-ENERGÉTICA
Área de piso:
Pé direito:
Área de Janela:
Cargas internas:
Infiltração:
HVAC:
Termostato:
Sala Norte
24 m²
3m
6 m²
Pessoas: 2
(8,33 pessoas/100m²)
Iluminação: 240W
(10W/m²)
Equipamentos: 140W
(5,83 W/m²)
0.5 ACH
Ideal Loads
Refrigeração: 24ºC
Aquecimento: 18ºC
Não esqueça de salvar seu modelo IDF
Corredor
8 m²
3m
-
-
-
Sala Sul
24 m²
3m
6 m²
Pessoas: 2
(8,33 pessoas/100m²)
Iluminação: 240W
(10W/m²)
Equipamentos: 140W
(5,83 W/m²)
0.5 ACH
Ideal Loads
Refrigeração: 24ºC
Aquecimento: 18ºC
.
Para estudarmos o desempenho térmico do nosso modelo vamos fazer uma simulação
anual e pedir o relatório de consumo anual de refrigeração e aquecimento do sistema de
Ideal Loads. Esse relatório nos permitirá comparar o desempenho de diferentes
estratégias através das cargas térmicas da edificação.
Vamos analisar estes relatórios com dados mensais em gráficos no Excel. Para isso
teremos que voltar ao IDFEditor do EnergyPlus. Abra seu arquivo IDF com o EPLauch do
Energyplus e inclua dois objetos na classe Output:Variable com freqüência Mensal
(Monthly):


Ideal Loads Air Heating Rate
Ideal Loads Air Sensible Cooling Rate
Rode a simulação com o EPLauch do EnergyPlus com o arquivo climático de Florianópolis
disponível no site do EnergyPlus (www.energyplus.gov) em Weather Data.
Depois da simulação sempre analise o arquivo de ERRO.
Com o relatório CSV podem ser gerados gráficos para análise como os apresentados
abaixo. O relatório é simulado para Joules, para converter para Watt Hora basta dividir
por 3600.
ESTUDO 01 – Alterando Cobertura
As construções da cobertura do modelo foram
definicas como Telha Cerâmica:Ático:Laje
mista pré-moldada. Este conjunto resulta
numa transmitância térmica de U=1,92.
Vamos testar o desempenho térmico do
modelo utilizando outros tipos de cobertura,
disponibilizadas no OpenStudio desde que foi
substituído o arquivo NewFileTemplate.idf.
Faça
mais
uma
simulação
alterando
os
Telha Cerâmica:Ático:Laje Mista
materiais
de
cobertura
para
TelhaFibrocimento:Ático:ForroPVC, que tem
transmitância de U=2,09
Monte os Gráficos Mensais de Cargas térmicas
da simulação e compare com os resultados da
simulação anterior com Telha Cerâmica.
Telha de Fibrocimento:Ático:Forro de PVC
Note como as cargas térmicas de refrigeração aumentam para a cobertura de
Fibrocimento com forro de PVC.
TELHA CERÂMICA:ÁTICO:LAJE MISTA
TELHA FIBROCIMENTO:ÁTICO:FORRO PVC
250
SALA SUL
November
December
September
July
August
December
200
November
250
SALA NORTE
October
Aquecimento
October
Refrigeração
May
0
June
0
April
50
January
50
Aquecimento
Refrigeração
SALA NORTE
200
Aquecimento
Refrigeração
Aquecimento
September
0
July
0
August
50
January
50
June
100
May
100
150
April
150
March
KWh/mês
kWh/mês
100
March
100
150
February
KWh/mês
kWh/mês
150
250
SALA SUL
200
200
February
250
Refrigeração
Estudo 02 – Adicionando Sombreamento
No arquivo original com telha
cerâmica e laje mista adicione um
conjunto de sombreamento na
janela da sala norte, buscando
proteger da incidência solar e
diminuir as cargas térmicas de
refrigeração. Use a ferramenta
.
Salve o arquivo com um novo nome
usando save as
. Simule com o
EPLauch e a partir do relatório CSV
compare os gráficos de cargas
térmicas da sala norte.
Note como os resultados de carga térmica da sala norte tiveram uma redução
considerável com o uso de brises.
SEM BRISE
250
COM BRISE
250
SALA NORTE
SALA NORTE
Refrigeração
Estudo 03 – Terreo, Intermediário e Cobertura
Neste estudo vamos adicionar mais dois
pavimentos ao nosso modelo. Assim
poderemos avaliar o impacto da situação
das zonas, comparando os resultados
com contato com o solo, em pavimento
intermediário e com cobertura voltada
para o exterior.
Para isso, no OpenStudio, selecione as
três
zonas
e
o
conjunto
de
sombreamento do estudo anterior e faça
duas cópias para cima, depois disso
aplique o comando para relacionar as
situações das superfícies novamente
com a ferramenta
. Visualize se as
Refrigeração
December
November
October
September
July
August
May
Aquecimento
June
December
October
November
August
September
July
May
Aquecimento
June
0
April
0
March
50
January
50
April
100
March
100
150
January
150
February
KWh/mês
200
February
kWh/mês
200
superfícies ficaram com sua relação com
o exterior definida corretamente clicando
em
.
Entretanto, quando fazemos cópias de
elementos do OpenStudio, as zonas e
superfícies copiadas recebem o nome
padrão do Pluguin. Para identificarmos
os nomes das zonas nos relatórios,
selecione cada zona e nomeie conforme
sua situação com a ferramenta
.
Com as novas zonas e os novos nomes
das zonas originais será necessário
aplicar novamente suas Cargas Internas
com a ferramenta
.
Salve o arquivo com um novo nome
usando save as
. Simule com o
EPLauch e a partir do relatório CSV
compare os gráficos de cargas térmicas
da sala norte para cada situação.
Note como o contato com o solo reduz a carga térmica de refrigeração no pavimento
térreo. E como a cobertura voltada para o exterior aumenta a carga de refrigeração por
ter mais área voltada para o exterior e com incidência solar na cobertura.
Aquecimento
Refrigeração
Refrigeração
Aquecimento
300
250
100
50
50
0
0
Aquecimento
Refrigeração
December
150
100
November
200
150
Ter:SalaNorte
December
200
Refrigeração
November
0
October
0
September
50
October
100
50
September
150
100
July
150
August
200
July
Aquecimento
August
200
May
250
June
300
May
Refrigeração
June
May
December
November
October
September
August
July
June
0
April
50
0
March
100
50
April
100
February
150
March
250
April
Ter:SalaSul
January
December
November
October
September
200
150
February
Int:SalaSul
January
December
November
October
September
July
August
300
March
July
August
May
June
200
February
May
April
March
February
January
COBERTURA
Cob:SalaSul
January
December
November
October
September
Aquecimento
July
250
June
Aquecimento
August
300
May
250
June
300
April
March
February
January
INTERMEDIÁRIO
250
April
March
February
January
TERREO
300
Cob:SalaNorte
Refrigeração
Int:SalaNorte