FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICA

PROJECTAR PARA UM BOM DESEMPENHO ENERGÉTICOAMBIENTAL

11 de Março de 2009

Alexandre M F Gonçalves

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICACONTEXTO HISTÓRICO

1967 – Primeiro programa de simulação de edifícios (APEC Heating and Cooling Peak Load Calculation HCC)

1978 – É lançado o sofware DOE-2 pelo Lawrence Berkeley Laboratory (LBL), com o objectivo de avaliar a performance energética e custos dos edifícios

1990s – Programas com interface melhorado e simplificação de dados de entrada

BLASTBSIMDEMETERDESTDOEECOTECTENER-WINENERGY EXPRESSENERGY-10

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICALISTA DE PROGRAMAS (ASHRAE 140)

ENERGYPLUS EQUESTESP-RHAPHEEDIDA ICEIESPOWERDOMUSSUNREL

TASTRACETRNSYS…

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICAHAP (CARRIER)

HAP (CARRIER)- Preenchimento de dados de entrada bastante intuitivo- Compatibilidade com a codificação gbXML- Custos computacionais reduzidos- Relatórios energéticos bem estruturados

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICATRACE 700 (TRANE)

TRACE 700 (TRANE)- Preenchimento de dados de entrada bastante intuitivo- Compatibilidade com a codificação gbXML- Custos computacionais reduzidos- Base de sistemas de climatização bastante alargada

(incluindo bombas de calor)

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICAIES VE

IES VE- Integração directa com as aplicações REVIT e google SketchUP- Permite análise visual 3D (incluindo projecção de sombras)

- Possibilidade de criação de sistemas AVAC

- Filtro de dados e gestão de informação avançado

- Bundle de aplicações estruturadas para a filosofia de projecto BIM

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICAIES VE

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Sys

load

(kW

)

Date: Fri 01/Jan to Fri 31/Dec

Boilers load: (08014_sim_11_08_08.aps) Chillers load: (08014_sim_11_08_08.aps)

FERRAMENTAS PARA A SIMULAÇÃO DINÂMICAIES VE

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BIM - BUILDING INFORMATION MODELING

BIM - BUILDING INFORMATION MODELING- Modelo dinâmico de âmbito mais alargado- Análises ao nível do edifício (ou edifícios)- Melhor interligação entre as fases de projecto e construção- Nova metodologia de trabalho entre especialidades

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BIM - BUILDING INFORMATION MODELING

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BIM - BUILDING INFORMATION MODELING

Google SketchUp (Windows)REVIT Autodesk (Windows)

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BIM - BUILDING INFORMATION MODELING

EXEMPLOS DE SOFTWARE COM CARACTERÍSTICAS PARA O CONCEITO BIM

OpenStudio(Google SketchUp plugin)(Windows e Mac)

Demeter(Google SketchUp plugin)(Windows e Mac)

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gbXML - GREEN BUILDING XML- Intercâmbio de informação entre especialidades- Optimização dos recursos especializados - Nova metodologia de trabalho entre especialidades

Referência recomendadahttp://www.gbxml.org

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GREEN DESIGN

gbXML

BIMGreen Design

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BOAS PRÁTICAS

BIM

1. Volumetria

2. Condições simulação dinâmica

3. Tipo análise

4. Interpretação

5. Decisão

BIM Workflow

3

As três formas acima representadas foram criadas pela equipe de arquitectura para um promotor da construção de um complexo de escritórios, que pretendia uma área para comercialização de aproximadamente 18,600 m2.

21

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CASOS DE ESTUDO

Aplicação do workflow recomendadoObjectivo: Arranque do projecto

Questões para solucionar:1) Qual o melhor lay-out (do ponto de vista energético)?2) A que situação corresponde o pico de potência de climatização maior?3) Que modelo gera maiores emissões?4) Existem outras diferenças importantes a considerar?

1

2

3

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CASOS DE ESTUDO

Análise de performance

Inputs comuns aos três modelos:1) Densidade de equipamentos2) Requisitos de iluminação3) Densidade de ocupação4) Tipo de sistema de climatização

Resultados:

A=18.411 m2

SPLIT + MCAV

A=20.009 m2

SPLIT + MCAV

A=18.912 m2

SPLIT + MCAV

Energia[kWh/ano] [kWh/m2.ano

]

1 3.443.336 187,03

2 3.595.696 179,703 3.196.630 169,03

1

2

3

Análise de resultados

A=18.411 m2

SPLIT + MCAV

A=20.009 m2

SPLIT + MCAV

A=18.912 m2

SPLIT + MCAV

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CASOS DE ESTUDO

1) O lay-out 3 apresenta os melhoresresultados, esta situação deverádespoletar outras comparações:- % envidraçados- Condições interiores- Pico de potência de climatização

2) Em termos de consumos por área,os três edifícios estão muitopróximos entre si com o lay-out 3posicionado 10% abaixo do máximo

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CASOS DE ESTUDO

Conclusão

- Estética / Enquadramento urbanístico- Condições interiores- Desempenho energético comparativo- Pico de climatização

BIM

Próximos passos

- Estudo do sistema de climatização- Optimização das soluções de envolvente- Traçar objectivos em termos de classificação energética e certificação

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CONCLUSÃO

Programas de simulação dinâmica

- Enquadramento histórico- Principais aspectos de 3 aplicações informáticas- Importância de utilização de programas de simulação dinâmica

Conceitos

- BIM- gbXML- Caso prático de aplicação da metodologia BIM

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AGRADECIMENTOS