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2010 Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Civil Instrutor: Arq.Rogério Versage Me. Coordenador: Prof.Roberto Lamberts, PHD [TUTORIAL OPENSTÚDIO 1.0] Pluguin do EnergyPlus para Sketchup

Tutorial básico de simulação com o pluguin OpenStudio para

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Text of Tutorial básico de simulação com o pluguin OpenStudio para

  • 2010

    Universidade Federal de Santa Catarina

    Centro Tecnolgico

    Departamento de Engenharia Civil

    Instrutor: Arq.Rogrio Versage Me. Coordenador: Prof.Roberto Lamberts, PHD

    [TUTORIAL OPENSTDIO 1.0] Pluguin do EnergyPlus para Sketchup

  • TUTORIAL

    Quando se abre pela primeira vez o SketchUp OpenStudio, ou a qualquer momento que

    voc inicia um novo arquivo IDF, o arquivo OpenStudio NewTemplate.idf carregado.

    Este arquivo esta localizado no diretrio plugin OpenStudio do Sketchup. Este arquivo

    vem preenchido com alguns objetos bsicos do EnergyPlus, tais como horrios,

    construes, e local (o local padro de Chicago).

    Voc vai precisar se familiarizar com a linguagem do EnergyPlus fora do OpenStudio,

    ento d uma olhada nas pastas do EnergyPlus para se familiarizar com os programas,

    modelos de exemplo, conjuntos de dados e bibliotecas, alm de uma extensa

    documentao de referncia.

    1.Criando uma Zona Trmica

    Depois de iniciar um novo arquivo IDF, crie

    uma zona com a ferramenta New Zone .

    Aps 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 no poder ser

    modificada com o pluguin OpenStudio.

    Depois de inserir a zona voc deve ver uma

    caixa delimitadora azul em torno de sua zona.

    Clique duas vezes sobre a marca de

    verificao 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 superfcie ser tipicamente um piso

    que pode ser desenhado no cho com a

    ferramenta Rectangle ou outra ferramenta

    de desenho do SketchUp. Note que o

    SketchUp usa a regra da mo direita, com

    base em ordem de entrada dos vrtice para

    determinar a direo normal da superfcie.

    Exceto para novas superfcies no plano z=0,

    as quais atribuda a normal para fora,

    apontando para baixo (caracterstica correta

    para pisos).

    Depois de inserir o piso utilize a ferramenta

    Push/Pull para extrudar a superfcie do

    piso para cima. Esta extruso criar novas

    superfcies e o OpenStudio ir deduzir o tipo

    correspondente (parede ou teto). Tambm

    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 so utilizadas para identificar o

    exterior de uma superfcie, enquanto que

    cores mais claras identificam seu interior. Se

    uma superfcie esta orientada de forma errada

    pode-se usar boto direito do mouse sobre a

    superfcie e no menu de contexto selecionar

    Reverse Face para corrigir sua direo.

    1.1.Criando subsuperfcie

    Com as quatro paredes, piso e teto, pode-se

    comear a adicionar subsuperfcie.

    Subsuperfcie so, como o nome sugere,

    superfcies que ficam dentro outras superfcies

    base. Isto inclui portas, janelas e clarabias.

    H uma srie de diretrizes a serem seguidas

    para modelagem de subsuperfcie.

    No faa uma subsuperfcie to grande

    quanto o da superfcie de base. Se voc

    quer uma parede inteira de janela, deixe

    uma pequena borda da parede, isso

    facilmente modelado com a ferramenta

    Offset .

    Um subsuperfcie no pode compartilhar

    arestas com outra subsuperfcie.

    Para apagar uma subsuperfcie certifique-

    se de apagar as arestas e no apenas a

    face. Pode-se apagar apenas as arestas ou

    todo o conjunto com um clique duplo sobre

    a subsuperfcie para selecionar a face e os

    vrtices + DEL. No apagar as arestas que

    tambm fazem parte da borda da superfcie

    de base.(Por exemplo, o fundo de uma

    porta).

    As Subsuperfcie tambm possuem seu

    prprio esquema de cores automtica. As

    portas so marrons, e as janelas so de um

    azul translcido. Se ao desenhar algo

    aparecer a cor esperada, que um sinal de

    que algo est errado, verifique com o Info

    Object Window ou com a InfoTool para

    ver como o OpenStudio interpretou a

    superfcie.

    Pode-se redimensionar superfcies e

    subsuperfcies normalmente com as

    ferramentas do Sketchup. Apenas certifique-

    se de que a colorao e as informaes no

    Object Window Info no apontam nenhum

    problema.

  • 1.2.Adicionando um Grupo de sombreamento

    Com a ferramenta New Shading Group

    selecionada, escolha um ponto de insero

    para o grupo de sombreamento. O grupo de

    sombreamento funciona da mesma forma que

    a zona. possvel abrir o grupo de

    sombreamento com um clique duplo no ponto

    de referncia inserido ou atravs do Outliner

    . Desenhe uma superfcie horizontal de

    sombreamento sobre a porta e janela.

    O grupo de sombreamento pode ser utilizado

    para desenhar elementos como brises,

    marquises, arvores, edificaes vizinhas ou

    qualquer elemento que interfira na incidncia

    de radiao solar na edificao. Cada

    superfcie de sombreamento deve ter no

    mximo quatro vrtices, tornando necessria,

    muitas vezes, a composio de vrias

    superfcies 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 superfcie de

    sombreamento independente.

    Tambm possvel definir uma agenda de

    ativao (Schedule) do sombreamento das

    superfcies. Se esta Schedule for mantida em

    branco a superfcie de sombreamento estar

    sempre ativa. Deve-se usar isso se quiser

    desabilitar temporariamente as superfcies de

    sombreamento sem excluir a sua geometria.

    Um outro uso para uma Schedule de

    sombreamento seria para imitar o

    sombreamento de uma rvore caduca, ao

    longo de um ano.

    No exemplo est uma zona com o

    grupo de sombreamento concludo.

  • 2.Padro de Construes

    Construes padro so usadas para

    definir as construes das superfcies

    automaticamente assim que elas so

    desenhadas. Elas so definidas para

    elementos interiores e exteriores de

    paredes, telhado e tetos, janelas e

    portas.

    As Construes padro inicializadas para

    as construes usadas no inicio de um

    novo modelo encontram-se no IDF

    padro. Este arquivo de IDF padro est

    localizado na pasta pluguin do sketchup

    em OpenStudio/NewTemplate.idf. Ele

    carregado automaticamente quando se

    inicia um novo arquivo IDF.

    Ao abrir um arquivo IDF que no tem

    construes com nomes

    correspondentes aos de um novo

    arquivo, ser solicitado a definio de

    padres. Pode-se ignorar este aviso, se

    no pretender-se desenhar uma nova

    geometria.

    Mudar as Construes Padro no afeta

    as superfcies existentes, apenas define

    os padres para as superfcies criadas a

    partir do momento que so definidas.

    Escolha "Apply to Entire Model" ou

    "Apply to selection" para redefinir

    rapidamente as superfcies existentes

    para o padro atual. Isso pode ser

    aplicado a uma determinada seleo ou

    ao modelo inteiro.

    As superfcies so redefinidas para o

    padro atual interior ou exterior da

    construo de seu tipo quando a rotina

    de relao de superfcies

    correspondentes executada.

    A funo permite que

    voc crie uma nova construo vazia.

    Voc pode comear a atribuir essa

    construo de superfcies de imediato,

    mas em algum momento esta nova

    construo dever ser editada

    diretamente no arquivo IDF, para

    definio das propriedades desejadas

    (camadas de materiais da construo)

    possivel salvar as preferncias de

    Construes Padro para um arquivo

    externo, e reabrir estas definies

    quando necessrio em outros modelos.

  • Porm, no se exporta as construes

    reais, apenas seus nomes. As

    construes devem ser incluidas em um

    determinado arquivo para serem

    utilizadas.

    3.Combinao de Superfcies Correspondentes

    Em uma modelagem para EnergyPlus as

    superfcies coplanares de duas zonas

    adjacentes precisam ser combinadas

    para que sejam feitos os clculos de

    trocas de calor entre elas. Esta

    cominao pode ser feita manualmente

    ou utilizando a ferramenta de

    combinao de superfcies

    correspondentes .

    Em alguns casos, para evitar problemas,

    recomendado que se salve o arquivo

    IDF e o recarregue novamente antes de

    usar a ferramenta de combinao de

    superfcies correspondente. Assim, o

    pluguin ir limpar as entradas fora de

    uso, expugnando elementos

    desnecessrios.

    As superfcies a serem relacionadas so

    sempre de zonas diferentes, devem ter

    a mesma rea e, na maioria dos casos,

    estarem ocupando o mesmo lugar no

    espao.

    Quando a relao entre as zonas se faz

    por uma seco de parede diferente

    entre as duas zonas, dever ser feito

    um recorte da poro da parede que se

    relaciona com a zona adjacente. Este

    recorte da superfcie 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 boto direito na

    superfcie a ser cortada e

    aplicando a funo Intersect

    with model.

    Das duas formas se alcana o mesmo

    resultado.

    Uma vez que suas superfcies

    correspondentes esto corretamente

  • desenhadas, pode-se usar a ferramenta

    Surface Matching para combin-las

    automaticamente.

    Pode-se combinar as superfcie e

    subsuperfcie de objetos selecionados ou

    para todos os objetos no modelo.

    Voc tambm pode usar essa

    ferramenta para descombinar

    superfcies. Isso redefine as condies

    de relaes das superfcies para

    voltado para o exterior ou em contato

    com o solo.

    Como alternativa esta automatizao,

    voc pode combinar as superfcies

    manualmente usando a janela de

    informao de objetos . Defina a

    condio de limite como "Surface" e, em

    seguida, identificar a superfcie da zona

    adjacente a ser. Na maioria dos casos

    as superfcies so em pares, se

    relacionar a superfcie "A" com

    superfcie "B", em seguida, deve-se

    relacionar a superfcie "B" com a

    superfcie "A".

    O OpenStudio no consegue relacionar

    automaticamente superfcies no-

    retangulares. Porm, estas superfcies

    podem ser combinadas manualmente

    usando a janela de informao de

    objetos .

    4.CARGAS TRMICAS

    4.1.Ganhos internos

    As principais cargas trmicas de ganhos

    internos inclui a ocupao de pessoas,

    iluminao, equipamentos, ventilao e

    infiltrao. Esta caixa de dilogo permite

    especificar valores de ganhos internos

    para cada zona que sero gravados no

    arquivo, porm no permite visualizar as

    propriedades definidas. Por enquanto

    ainda necessrio abrir o arquivo idf para

    visualizar os ganhos atribudos a cada

    zona.

  • importante salientar que a definio de schedules e cargas trmicas pelo OpenStudio

    so meios muito primrios para a modelagem da simulao. Para uma simulao 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 so modelados usando os objetos de entrada People, Lights,

    ElectricEquipment, GasEquipment, ZoneVentilation: DesignFlowRate e

    ZoneInfiltration: DesignFlowRate. A maioria dos campos desses objetos so

    padronizados, leia mais em InputOutputReference para uma lista completa de todos os

    campos.

    O OpenStudio disponibiliza, apenas como referncia, uma srie de valores de ganhos

    internos e horrios de uso e ocupao padro de um edifcio de escritrios tpicos. Os

    horrios esto presentes no arquivo NewTemplate.idf mas no estar disponvel em

    todos os arquivos IDF existentes. possvel redefinir os ganhos internos na caixa de

    dialogo com os valores tpicos clicando no boto "Reset to Default Office".

    Nenhum objeto ser 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 sero removidos.

    As luzes so objetos necessrios para adicionar a funo de Daylighting: Control.

    Lembre-se de remover ZoneVentilation: DesignFlowRate " quando for utilizar o arquivo

    em simulaes de sistemas de climatizao mais avanados que calculam a infiltrao de

    ar atravs do prprio sistema e no por um padro definido para a zona.

    4.2.Ideal System Air Loads

    Para simulaes de anlise, a classe de simulao HVACTemplate:

    Zone:IdealLoadsAirSystem possibilita facilmente fazer clculos de carga trmica

    utilizando EnergyPlus. O Ideal Load Air System usado para calcular as cargas de

    aquecimento e refrigerao em cada zona, sem modelagem de um sistema completo de

    climatizao. uma maneira rpida e fcil para avaliar impactos de estratgias de

    eficincia energtica.

    O EnergyPlus possui vrios outros sistemas, como HVACTemplate PTAC, PTHP e muitos

    outros que esto apenas um pouco mais complicado que HVACTemplate: Zone:

    IdealLoadsAirSystem. Esses sistemas devem ser modelados diretamente no arquivo IDF.

    Para o calculo de carga trmica devero ser estabelecidos intervalos de temperatura para

    aquecimento e refrigerao de cada zona adicionando um objeto Termostato

    HVACTemplate:Termostat.

    Os valores iniciais para os ganhos internos correspondem a um edifcio de escritrios

    genrico. As schedules iniciais esto includas no arquivo base NewTemplate.idf. Porm

    possvel salvar as configuraes de ganhos internos que correspondem a outros tipos de

    ambiente e recarregar e aplicar essas configuraes para outros modelos.

  • 5.SIMULANDO

    Tendo instalado o EnergyPlus 5.0 (disponvel em www.energyplus.gov), configure no

    menu Plugins/OpenStudio/Preferences o local de instalao do aplicativo EnergyPlus.exe.

    Os arquivos climticos podem ser obtidos no site do EnergyPlus, em Weather Files.

    Configuraes da Simulao

    A caixa de dilogo Run EnergyPlus Simulation oferece uma variedade de opes para

    configurar a simulao antes de executar o EnergyPlus.Essas opes podem alterar a

    forma de simulao 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 simulao de dias de

    projeto definidos. Os dias de

    projeto so utilizados no

    dimensinamento de sistemas.

    Run weather file simulation -

    solicita uma simulao baseada em

    um arquivo climtico EPW.

    Weather File Simulation

    Na caixa Weather File Simulation o EPW

    Path necessrio quando a opo Run

    weather file simulation estiver selecionada.

    Existem links na caixa de dilogo para o

    download de arquivos climticos direto do

    site do EnergyPlus ou atravs de um Layer

    no Google Earth.

    O perodo do ano em que se deseja simular definido na caixa abaixo. A opo "Annual

    simulation" solicita a simulao das 8760 horas do ano. Porm desmarcando esta opo

    pode-se definir as datas de incio e fim da simulao.

    Results

    Report Annual Building Utility Performance Summary escolha do formato do

    arquivo do relatrio (HTML, CSV, Tab, ou Fixo), e as unidades (SI ou IP).

    Request results in SQLite format - A sada gravada em um banco de dados

    SQLite e um arquivo de ESO. Este arquivo necessrio para se usar o ZeroKit

    ResultsViewer, aplicativo para visualizar resultados detalhados de simulao.

    Report zone temperatures resultados das temperaturas mdias do ar e

    temperatura radiante mdia radiante das zonas.

    Report daylighting results relatrio da simulao de iluminao natural de

    iluminncia da malha e nos pontos de simulao e o ndice de ofuscamento nos

    http://www.energyplus.gov/http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/resultsviewer.cfmhttp://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/resultsviewer.cfm

  • pontos de referencia. variveis de usurio e Relatrio metros - Relatrio variveis

    Preserva usurio.

    Report DXF file for verification O EnergyPlus criar um arquivo DXF que pode

    ser importado para o SketchUp ou outro aplicativo CAD para conferncia.

    Report surface temperatures relatrio de temperaturas internas e externas das

    superfcies do modelo.

    Report zone loads Relatrios de cargas de refrigerao e aquecimento simuladas

    por um condicionador de ar ideal.

    Actions On Completion - Aes na Concluso

    Close shell command window - Feche a janela de comando quando terminar a

    simulao

    Show error file (ERR) Apresentar o arquivo de erro (ERR)

    Show Annual Building Utility Performance Summary Apresentar o resumo

    annual da performance de eficincia da edificao.

    Show report variables and meters file - Mostrar relatrio de variveis e medidores

    de consumo em formato CSV.

    Executando o EnergyPlus

    Com as opes de simulao definidas,

    elas podem ser armazenadas clicando no

    boto "Apply". Na seqncia pode-se

    clicar em "Run" para iniciar a simulao.

    Antes de executar EnergyPlus, o

    OpenStudio ir limpar o diretrio

    temporrio utilizado para simulao. O

    OpenStudio ento ir executar o pr-

    processador ExpandObjectsHVAC para

    converter todos os objetos HVACTemplate

    de objetos de entrada para a simulao

    detalhada.

    A partir disso ser iniciada a simulao

    pelo EnergyPlus em uma nova janela.

    Aguarde o trmino da simulao que aps

    sua concluso, o OpenStudio ir executar

    o programa para converter os resultados

    ESO para o formato CSV, caso estes

    relatrios tenham sido solicitados.

    O OpenStudio ento copiar os resultados

    para o diretrio de entrada. Certifique-se

    de ter acesso de gravao para o diretrio

    do arquivo de entrada IDF, e que no

    caminho do diretrio no haja palavras

    acentuadas ou com sinais diferentes, se

    no a copa poder falhar.

    Finalmente, o OpenStudio abrir o

    arquivo de erro, o relatrio ABUPS e/ou

    arquivo CSV, se solicitado.

  • Visualizando os Resultados

    Os dados do relatrio de simulao do

    EnergyPlus esto disponveis no arquivo de

    sada ESO (EnergyPlus Simulation Output) se

    ele foi solicitado. Para ver uma lista completa

    de variveis disponveis em uma simulao,

    certifique-se de incluir o objeto

    VariableDictionary no IDF. Isso far com que

    EnergyPlus gere um relatrio RDD (Report

    Data Dictionary).

    Depois de uma simulao o relatrio de sada

    ESO pode ser importado para o OpenStudo. O

    pluguin ir relacionar os dados resultantes da

    simulao aos objetos geomtricos do arquivo

    IDF abertos no Sketchup.

    O arquivo

    OpenStudio/examples/GeometryTest.idf possui

    um modelo pr-simulado no EnergyPlus que

    pode ser utilizado para acompanhar este tutorial.

    No OpenStudio abra o arquivo de exemplo disponvel na pasta do C:\Program

    Files\Google\Google SketchUp 7\Plugins\OpenStudio\examples\GeometryTest.idf. Depois

    disso abra a janela Rendering Settings e carregue o arquivo ESO previamente

    simulado que se encontra na mesma pasta do arquivo IDF, com o nome

    GeometryTest.ESO.

    Depois que o arquivo ESO carregado (isso pode levar algum tempo), voc pode

    selecionar o perodo de resultados que deseja abrir para a visualizao dos resultados.

    O OpenStudio pode exibir resultados referentes s superfcies (por exemplo,

    Temperatura da Superfcie) ou zonas (por exemplo, mdia de temperatura do ar).Para

    resultados referentes a superfcies, possvel mostrar resultados diferentes para as faces

    internas e externas das superfcies.

    lista de variveis de superfcie disponvel em simulaes pelo OpenStudio

  • lista de variveis de zonas disponvel em simulaes pelo OpenStudio

    Selecionados os dados e o perodo para visualizao, pressione "Apply" ou "OK" para

    salvar suas configuraes. Selecione a opo Render by Data Value para visualizar os

    dados sobre a geometria do arquivo de entrada. Pode-se usar a caixa de dilogo

    Configuraes de sombra (acessado atravs Window> Shadows) ou pela barra Shadows

    para controlar o dia e a hora da visualizao. Se no

    existir dados a serem mostrados todas as superfcies sero brancas.

    Abaixo, a visualizao da incidncia solar nas superfcies externas em dois horrios

    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

    superfcie ou zona posicionando o cursor do mouse sobre elas.

    Tambm possvel usar as ferramentas de animao do OpenStudio para mostrar os

    resultados no passar do tempo e cmeras conformes as funcionalidades do Sketchup.

    Normalize

    Os resultados podem ser apresentados em valores absolutos ou normalizados. Para a

    segunda opo a caixa de Normalize deve ser marcada. Esta opo normaliza os

    resultados das zonas em relao a sua rea. til para comparaes entre zonas,

    comparando os valores por metro quadrado.

    As imagens seguintes mostram a taxa de refrigerao s 4:16 pm em 21 de junho. A

    imagem a esquerda no 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 rea da zona. O exemplo normaliza por p

    quadrado, a zona de 7,3 W/ft pode se comparada aos aproximadamente 12 W/ft das

    trs zonas azuis.

  • Zonas no normalizadas

    Zonas normalizadas

    possivel escolher os valores mnimo e mximo para a escala de cores utilizadas para

    visualizar as variveis do relatrio. Nesses casos, voc deve definir o intervalo

    manualmente.

    6.ESTUDO DE CASO

    Agora, vamos fazer simulaes energticas para alguns estudos de caso. Mas antes, no

    OpenStudio, faa o modelo com duas salas de escritrio conforme figura abaixo. O

    modelo representa duas salas de escritrio com 24m cada, p direito de 3 metros e uma

    janela para o exterior na fachada.

  • Considere a ocupao tpica de um escritrio. As cargas trmicas constantes para

    durante o perodo de ocupao podem ser padronizadas em 2 Pessoas por sala,

    equipamentos com 140 W totais e Iluminao de 240 W (DPI = 12 W/m).

    Para a definio dos componentes construtivos vamos utilizar o arquivo

    NewFileTemplate.idf, disponibilizado para esta aula, com alguns materiais construtivos

    tpicos utilizados no Brasil. Substitua este arquivo no diretrio Arquivo de

    Programas\Google\Google SketchUp 7\Plugins\OpenStudio. Antes de comear a

    modelagem da geometria, vamos definir as construes padro para que as construes

    das superfcies sejam especificadas automaticamente assim que elas so desenhadas.

    Abra a janela Defaut Construction com o boto e defina os materiais defauts

    conforme a janela representada abaixo.

    Agora modele a geometria criando as zonas conforme explicado neste tutorial

    anteriormente.

    Depois de desenhado a geometria, d os nomes das zonas usando a ferramenta .

    Faa a relao das superfcies com a ferramenta usando a opo Match in Entire

    Model. Defina as paredes laterais como Adiabticas, uma superfcie adiabtica isola

    completamente a zona de sua vizinhana no que tange as trocas de calor, usaremos

    essa situao para considerar que estas zonas esto inseridas em um edifcio maior,

    com vrias zonas vizinhas. Para definir essas paredes como zonas adiabticas use o

    Object Info , selecione a parede e defina o Outside Boundary Condition como

    Adiabatic.

    Utilize o modo Render By Boundary Condition para visualizar o modelo com as

    superfcies representadas pelas cores de suas relaes com o exterior. Utilize a

  • ferramenta do sketchup para fazer uma seco no modelo e visualizar as condies

    das paredes internas. Seu modelo deve se parecer como a figura abaixo.

    Defina as Cargas das zonas e seus parmetros conforme a tabela abaixo:

    PARMETROS DA SIMULAO TERMO-ENERGTICA

    Sala Norte Corredor Sala Sul

    rea de piso: 24 m 8 m 24 m

    P direito: 3 m 3 m 3 m

    rea de Janela: 6 m - 6 m

    Cargas internas: Pessoas: 2 (8,33 pessoas/100m)

    Iluminao: 240W (10W/m) Equipamentos: 140W (5,83 W/m)

    -

    Pessoas: 2 (8,33 pessoas/100m)

    Iluminao: 240W (10W/m) Equipamentos: 140W (5,83 W/m)

    Infiltrao: 0.5 ACH - 0.5 ACH

    HVAC: Ideal Loads - Ideal Loads

    Termostato: Refrigerao: 24C Aquecimento: 18C

    - Refrigerao: 24C Aquecimento: 18C

    No esquea de salvar seu modelo IDF .

    Para estudarmos o desempenho trmico do nosso modelo vamos fazer uma simulao

    anual e pedir o relatrio de consumo anual de refrigerao e aquecimento do sistema de

    Ideal Loads. Esse relatrio nos permitir comparar o desempenho de diferentes

    estratgias atravs das cargas trmicas da edificao.

    Vamos analisar estes relatrios com dados mensais em grficos 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 freqncia Mensal

    (Monthly):

    Ideal Loads Air Heating Rate

    Ideal Loads Air Sensible Cooling Rate

  • Rode a simulao com o EPLauch do EnergyPlus com o arquivo climtico de Florianpolis

    disponvel no site do EnergyPlus (www.energyplus.gov) em Weather Data.

    Depois da simulao sempre analise o arquivo de ERRO.

    Com o relatrio CSV podem ser gerados grficos para anlise como os apresentados

    abaixo. O relatrio simulado para Joules, para converter para Watt Hora basta dividir

    por 3600.

    ESTUDO 01 Alterando Cobertura

    As construes da cobertura do modelo foram

    definicas como Telha Cermica:tico:Laje

    mista pr-moldada. Este conjunto resulta

    numa transmitncia trmica de U=1,92.

    Vamos testar o desempenho trmico do

    modelo utilizando outros tipos de cobertura,

    disponibilizadas no OpenStudio desde que foi

    substitudo o arquivo NewFileTemplate.idf.

    Faa mais uma simulao alterando os

    Telha Cermica:tico:Laje Mista

    http://www.energyplus.gov/

  • materiais de cobertura para

    TelhaFibrocimento:tico:ForroPVC, que tem

    transmitncia de U=2,09

    Monte os Grficos Mensais de Cargas trmicas

    da simulao e compare com os resultados da

    simulao anterior com Telha Cermica.

    Telha de Fibrocimento:tico:Forro de PVC

    Note como as cargas trmicas de refrigerao aumentam para a cobertura de

    Fibrocimento com forro de PVC.

    TELHA CERMICA:TICO:LAJE MISTA

    TELHA FIBROCIMENTO:TICO:FORRO PVC

    0

    50

    100

    150

    200

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    kWh

    /m

    s

    SALA NORTE

    Aquecimento Refrigerao

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    200

    250

    kWh

    /m

    s

    SALA SUL

    Aquecimento Refrigerao

    0

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    100

    150

    200

    250

    Jan

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    No

    vem

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    De

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    KW

    h/m

    s

    SALA NORTE

    Aquecimento Refrigerao

    0

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    Jan

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    Oct

    ob

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    No

    vem

    be

    r

    De

    cem

    be

    r

    KW

    h/m

    s

    SALA SUL

    Aquecimento Refrigerao

  • Estudo 02 Adicionando Sombreamento

    No arquivo original com telha

    cermica e laje mista adicione um

    conjunto de sombreamento na

    janela da sala norte, buscando

    proteger da incidncia solar e

    diminuir as cargas trmicas de

    refrigerao. Use a ferramenta .

    Salve o arquivo com um novo nome

    usando save as . Simule com o

    EPLauch e a partir do relatrio CSV

    compare os grficos de cargas

    trmicas da sala norte.

    Note como os resultados de carga trmica da sala norte tiveram uma reduo

    considervel com o uso de brises.

    SEM BRISE

    COM BRISE

    Estudo 03 Terreo, Intermedirio e Cobertura

    Neste estudo vamos adicionar mais dois

    pavimentos ao nosso modelo. Assim

    poderemos avaliar o impacto da situao

    das zonas, comparando os resultados

    com contato com o solo, em pavimento

    intermedirio e com cobertura voltada

    para o exterior.

    Para isso, no OpenStudio, selecione as

    trs zonas e o conjunto de

    sombreamento do estudo anterior e faa

    duas cpias para cima, depois disso

    aplique o comando para relacionar as

    situaes das superfcies novamente

    com a ferramenta . Visualize se as

    0

    50

    100

    150

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    SALA NORTE

    Aquecimento Refrigerao

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    No

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    De

    cem

    be

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    KW

    h/m

    s

    SALA NORTE

    Aquecimento Refrigerao

  • superfcies ficaram com sua relao com

    o exterior definida corretamente clicando

    em .

    Entretanto, quando fazemos cpias de

    elementos do OpenStudio, as zonas e

    superfcies copiadas recebem o nome

    padro do Pluguin. Para identificarmos

    os nomes das zonas nos relatrios,

    selecione cada zona e nomeie conforme

    sua situao com a ferramenta .

    Com as novas zonas e os novos nomes

    das zonas originais ser necessrio

    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 relatrio CSV

    compare os grficos de cargas trmicas

    da sala norte para cada situao.

    Note como o contato com o solo reduz a carga trmica de refrigerao no pavimento

    trreo. E como a cobertura voltada para o exterior aumenta a carga de refrigerao por

    ter mais rea voltada para o exterior e com incidncia solar na cobertura.

  • CO

    BERTU

    RA

    INTERM

    ED

    IRIO

    TERREO

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    Cob:SalaSul

    Aquecimento Refrigerao

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    Cob:SalaNorte

    Aquecimento Refrigerao

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    Int:SalaSul

    Aquecimento Refrigerao

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    Int:SalaNorte

    Aquecimento Refrigerao

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    Ter:SalaSul

    Aquecimento Refrigerao

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    Ter:SalaNorte

    Aquecimento Refrigerao