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Modelado energético de edificios

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Modelado energético de edificios en OpenStudio: Tutorial actualizado el 14 de febrero de 2025

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En estos videos de YouTube, explicamos los pasos necesarios para crear un modelo energético de edificios con OpenStudio (y FloorSpaceJS, incluido en OpenStudio). Crearemos un modelo energético de una sencilla estación de bomberos rural. Las lecciones abarcan desde la importación de archivos de biblioteca, la creación de geometría, la configuración de parámetros del sitio y la creación de horarios.

El consumo energético de los edificios se calcula posteriormente utilizando el motor de simulación EnergyPlus del Departamento de Energía de EE. UU. a través de OpenStudio.

Todo el software utilizado para estos cálculos (SketchUp, OpenStudio, FloorSpaceJS y EnergyPlus) es de código abierto y se puede descargar gratuitamente.

1. Introducción a OpenStudio y EnergyPlus

Breve descripción de OpenStudio y EnergyPlus. Este video te presentará un poco de la historia del modelado energético y describirá algunas de las capacidades computacionales del programa OpenStudio.

La pregunta es: ¿Qué es OpenStudio?
En pocas palabras, OpenStudio es una interfaz gráfica de usuario para EnergyPlus. Pero, antes de poder responder a esta pregunta, necesitamos saber qué es el modelado energético y un poco de su historia.
No me remontaré mucho al pasado, solo a su uso más reciente y extendido.

En las décadas de 1970 y 1980, se crearon programas informáticos para simular el consumo energético de los edificios con el objetivo de reducirlo. Para la década de 1990, el Departamento de Energía de EE. UU. desarrolló un programa robusto y gratuito para el público con este fin. Se llamó DOE-2. Desafortunadamente, requería amplios conocimientos de programación. Posteriormente, desarrollaron una interfaz gráfica de usuario llamada eQuest. Hoy en día, eQuest es el programa más utilizado para simular el consumo energético de los edificios. Es gratuito, pero ya no se admiten actualizaciones. En la década de 1990, el Departamento de Energía comenzó a desarrollar la nueva generación de programas de simulación energética, llamados EnergyPlus. Hoy en día, es el programa de simulación energética de edificios más reciente y estable. Permite a ingenieros, científicos y al sector de la construcción predecir y simular el consumo energético de un edificio a lo largo de su vida útil. EnergyPlus utiliza numerosos modelos matemáticos complejos para calcular el consumo energético de un edificio. Además, al igual que DOE-2, es un programa complejo, orientado a lenguajes de programación. No es muy intuitivo. A finales de la década del 2000, DOE se dio cuenta de que, para lograr una adopción generalizada del programa, necesitaba desarrollar una interfaz gráfica de usuario robusta y fácil de usar. Desarrollaron OpenStudio. OpenStudio es una interfaz gráfica de usuario para crear entradas para EnergyPlus. El flujo de trabajo comienza con la creación de geometría mediante Floor Space JS, dentro del programa OpenStudio. Como alternativa, si tiene geometría compleja, puede usar SketchUp y el complemento de OpenStudio. O puede importar geometría desde archivos IDF, GBXML, SDD o IFC. Después, puede asignar tipos de espacio y zonas térmicas a su modelo 3D. Puede considerar este modelo 3D como una estructura que posteriormente contendrá toda la información de modelado energético. Desde allí, puede modificar el modelo modificando diferentes parámetros como: Cuántas personas hay en el edificio. Puede cambiar la densidad de potencia de la iluminación. Puede cambiar las tasas de ventilación. Puede cambiar los horarios de ocupación. Puede cambiar otros horarios, como cuándo el edificio está abierto o cerrado. Puede cambiar el consumo de agua o cuántas personas hay en el edificio a la vez durante el día. Puede cambiar los valores de ajuste de los sistemas de climatización (HVAC). Básicamente, cualquier cosa que pueda hacer en un programa de modelado energético. Puede hacerlo en OpenStudio. Es una interfaz gráfica de usuario, por lo que es muy intuitiva. Una vez que haya terminado de ensamblar el modelo del edificio, lo exportará a EnergyPlus. EnergyPlus procesa los números y le proporciona información sobre su edificio. El resultado final le muestra mucha información como: Consumo energético total y mensual. Rendimiento de la envolvente del edificio. Cargas máximas de espacio y HVAC. Consumo máximo de agua y ventilación.

2. Modelado energético de edificios en OpenStudio: Importación de archivos de biblioteca

In this video, we discuss how to import library files into OpenStudio.

Today, we are going to create an energy model for a fire station. First we will start with opening a blank OpenStudio project. Then we will save this as a new project in your project folder. We will call it example 4. Save this? Yes.

Tenemos un proyecto en blanco. No hay tipos de espacio. Al hacer clic en la pestaña de tipos de espacio, pueden ver que no hay ningún tipo de espacio. Primero, veamos el plano del proyecto. Esto nos mostrará los tipos de espacios que tenemos en este proyecto. Hay una bahía de aparatos, una lavandería de descontaminación, un vestuario, un pasillo, un almacén, una ducha, una oficina y una sala comunitaria. A continuación, importaremos un archivo de biblioteca con las plantillas necesarias. Vayan a Archivo → Cargar biblioteca y busquen el archivo de biblioteca. Usaremos un proyecto anterior para una estación de bomberos como archivo de biblioteca. Hagan clic en Abrir. La biblioteca debería estar cargada. Para ver la información importada, vayan a la pestaña Biblioteca en la esquina superior derecha. Estamos en la pestaña Tipos de espacio, así que busquen en la biblioteca de Tipos de espacio. Desplácense hacia abajo para encontrar los tipos de espacio de la estación de bomberos. Arrastren y suelten los tipos de espacio necesarios en el proyecto. OpenStudio utiliza tipos de espacio para codificar información sobre el uso de espacios específicos. Esta información incluye cargas como personas, iluminación, infiltración y cargas de conexión, así como sus programaciones asociadas. Ahora añadiré todos los tipos de espacio que necesitaremos para este proyecto. Puede avanzar hasta el minuto 3:14. Ya tenemos todos los tipos de espacio. La siguiente tarea será añadir un conjunto de construcción para nuestra estación de bomberos. Seleccione la pestaña Conjuntos de construcción a la izquierda. De nuevo, vaya a los archivos de la biblioteca a la derecha, seleccione Conjuntos de construcción y busque la plantilla de construcción de la estación de bomberos importada. Puede avanzar hasta el minuto 4:30. Estación de bomberos, metal, justo aquí. Este será un edificio de metal, así que añadiremos este conjunto de construcción a nuestros conjuntos de construcción para este proyecto. Espere un tiempo para que cargue. Bien. Ahora tenemos un edificio metálico para la estación de bomberos. Las paredes exteriores son de metal, la losa es de hormigón y el techo exterior es de metal. Deberás verificar que estas construcciones coincidan con las de tu proyecto actual. A continuación, iremos a la pestaña "Horarios". Observarás que muchos de los horarios ya se importaron al importar los tipos de espacio: ocupación, actividades, iluminación, etc. Bien. Así es como se carga la información de un archivo de biblioteca. En el próximo episodio, usaremos FloorSpaceJS para crear la geometría del edificio.

3. Modelado energético de edificios en OpenStudio: Crear geometría

En este video, explicamos cómo importar archivos de biblioteca a OpenStudio.

Hoy crearemos un modelo energético para una estación de bomberos.
Primero, abriremos un proyecto en blanco de OpenStudio.
Luego, lo guardaremos como un nuevo proyecto en la carpeta de proyectos.
Lo llamaremos ejemplo 4. ¿Guardar? Sí.

A continuación, revisaremos nuestras Preferencias en Unidades para asegurarnos de que trabajamos con el sistema imperial inglés. A continuación, iremos a la pestaña Geometría a la izquierda. Luego, a la pestaña Editor en la parte superior. Usaremos FloorSpaceJS para crear la geometría. Haz clic en Nuevo. Hay varias opciones disponibles para crear geometría y usar referencias. Por ahora, crearemos un nuevo plano de planta. A continuación, selecciona el botón Importar imagen para importar el plano de planta. Deberás mover el plano de planta para alinearlo con el origen. Usaremos cero-cero como origen, así que intenta ubicarlo lo más cerca posible. A continuación, escala la imagen. Observarás que se ha añadido una dimensión de escala en la imagen. Esto proporciona una referencia para el tamaño del espacio. Escala la imagen arrastrando la esquina hasta que alcance los 36,5 metros. Luego, haz clic fuera de la imagen para fijarla. Ahora cambiaremos las unidades de la cuadrícula a medio pie. Para crear un nuevo espacio, haz clic en el botón del rectángulo. Haz clic y arrastra para crear el espacio. Para añadir un nuevo espacio, haz clic en el botón "+". Observarás que el cursor se vuelve rojo al fijarse en el borde de un espacio anterior. Puedes avanzar hasta el minuto 4:30. La sala comunitaria tiene una forma peculiar. La crearemos usando varios rectángulos sin hacer clic en el botón "+" para añadir espacio. Puedes ver que los rectángulos son aditivos. En este punto, se han creado todos los espacios. A continuación, cambia el nombre de los espacios para que coincidan con el plano. Haz clic en el botón "Expandir". Cambia el nombre del espacio 1-1 a 101, como se muestra en el plano. Continúa y cambia el nombre de todos los espacios. Puedes avanzar hasta el minuto 6:00. A continuación, asigna tipos de espacio a cada espacio. Haz clic en la flecha desplegable y selecciona el tipo de espacio correspondiente a cada sala. Para el espacio 101, selecciona la bahía de aparatos. Repite este proceso para todos los espacios. Puedes avanzar hasta el minuto 7:00. A continuación, asigna conjuntos de construcción a cada espacio. Dado que todos los espacios se encuentran dentro del mismo edificio, solo se requiere un conjunto de construcción. En este ejemplo, no utilizaremos un tejado inclinado ni un plenum bajo el suelo. Compruebe la altura del suelo al techo y verifique las alturas del plenum. La bahía de aparatos no tiene plenum. Las oficinas, taquillas, almacenes y espacios similares sí tienen plenum. La sala comunitaria no tiene plenum. No aplicaremos ningún desplazamiento de planta. Hemos terminado. Haga clic en "Fusionar con OSM actual". Finalmente, seleccione la pestaña "Vista 3D" en la esquina superior izquierda. El modelo se ha creado y se han asignado los tipos de espacio. En el siguiente vídeo, continuaremos creando la geometría del subsuelo y realizando asignaciones adicionales.

4. Modelado energético de edificios en OpenStudio: añadir zonas térmicas y subsuperficies

En este video, analizamos cómo agregar zonas térmicas y construcciones subterráneas a la geometría del edificio utilizando FloorSpace JS dentro de la aplicación OpenStudio.

Hemos completado el plano y la geometría. La siguiente tarea es asignar zonas térmicas a cada espacio o conjunto de espacios. Seleccione la pestaña Asignaciones, expanda la pestaña Zonas Térmicas y agregue una zona térmica. La llamaremos zona térmica 101. Para determinar cuántas zonas térmicas se requieren, consulte los planos mecánicos, que muestran que casi cada espacio tiene su propia zona térmica. Comenzando por la bahía de aparatos, asignamos la zona térmica 101 y luego usamos el botón de duplicar para crear zonas adicionales, como la 102, y así sucesivamente. Puede avanzar hasta el minuto 2:22. Una vez creadas todas las zonas térmicas, la pestaña Zonas Térmicas se puede contraer usando el botón en la esquina superior derecha. Las zonas térmicas se asignan seleccionando la zona térmica 101 y asignándola al espacio 101, la zona térmica 102 al espacio 102, y continuando este proceso para todos los espacios. Después de asignar las zonas térmicas, procedemos a agregar los componentes del subsuelo. Vaya a la pestaña Componentes en la parte superior y selecciónela. El primer componente añadido es una puerta de aproximadamente 2,13 m x 0,91 m. En el menú desplegable, seleccione "Puerta" y haga clic en el botón "+". Expanda el menú para confirmar el tamaño de la puerta, pase el cursor sobre la parte superior del espacio y haga clic para colocar la puerta. A continuación, añada las ventanas, que miden aproximadamente 0,91 m x 1,81 m con un alféizar de unos 2,73 m. Seleccione "Ventana" en el menú desplegable, haga clic en el botón "+", pase el cursor sobre la ubicación deseada y haga clic para colocar cada ventana. Repita este proceso para todas las ventanas y puertas. Para las puertas de cristal, duplique una puerta existente y cámbiele el tipo a una puerta de cristal. Siga el mismo procedimiento para puertas similares y, por último, añada las puertas basculantes seleccionando el tipo de puerta basculante. Con esto, se completa la adición de todas las ventanas y puertas. Haga clic en el botón "Contraer" para cerrar la pestaña y confirmar que se han colocado todos los componentes del subsuelo. Con esto concluye la lección. Haga clic en el botón "Fusionar" para fusionar la geometría con el modelo de OpenStudio y, a continuación, seleccione la pestaña "Vista 3D" para ver el resultado final.

5. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Sitio

En este video, analizamos cómo agregar un archivo de clima y día de diseño a su proyecto. También mencionamos brevemente otra información ubicada en la pestaña del sitio, incluidas las etiquetas de medida, la información del año de factura de servicios públicos frente al año TMY, el horario de verano y los parámetros de costo del ciclo de vida y las facturas de servicios públicos.

Nuestra siguiente tarea es completar la información en la pestaña "Sitio". Guardaremos el archivo como una nueva versión. En la pestaña "Sitio", verá información meteorológica. La primera tarea es configurar el archivo meteorológico. Como no tenemos archivos meteorológicos para este proyecto, tendremos que descargarlos. Vaya al sitio web de EnergyPlus y busque la ubicación. Supondremos que el proyecto se encuentra en Medford y usaremos el archivo TMY3, que contiene los datos meteorológicos más actualizados. Haga clic en "Descargar todo". Una vez descargados, coloque los archivos en la carpeta de OpenStudio. Para ello, acceda a su disco duro local, abra OpenStudio y colóquelos en la carpeta de EnergyPlus. Como no hay una carpeta meteorológica, crearemos una. A continuación, vaya a "Configurar archivo meteorológico" y busque la ubicación donde se guardó el archivo meteorológico. Seleccione el archivo EPW, que es el archivo meteorológico de EnergyPlus. A continuación, importe el archivo de diseño diario (.DDY), que es uno de los archivos descargados. Vaya a la carpeta meteorológica de OpenStudio EnergyPlus y seleccione el archivo DDY. El archivo de día de diseño se utiliza para dimensionar los equipos especificados como "tamaño automático" en el proyecto. Puede revisar los parámetros del día de diseño y modificarlos si es necesario. También en la pestaña Sitio, encontrará las pestañas Medidas, que se utilizan para el modelado energético avanzado. Aquí puede seleccionar zonas climáticas, pero esto se explicará más adelante. Otra tarea en la pestaña Sitio es seleccionar el año. Si está modelando un edificio basándose en datos específicos de servicios públicos, seleccionaría esa opción. Sin embargo, modelaremos el edificio utilizando datos meteorológicos anuales típicos, por lo que seleccionaremos esa opción. Dado que la ubicación del proyecto en Medford observa el horario de verano, lo habilitaremos y verificaremos que las fechas de inicio y fin sean correctas. La pestaña Costo del ciclo de vida se utiliza para el análisis de costos, que no abordaremos en este momento. A continuación, abra la pestaña Facturas de servicios públicos y tenga en cuenta que debe seleccionar un año meteorológico específico para ingresar los datos de servicios públicos. Seleccionaremos Año calendario y elegiremos el año 2000 como ejemplo. Luego, volveremos a Facturas de servicios públicos para ver dónde se pueden ingresar los datos. Abordaremos esto en una lección futura, así que por ahora seleccionaremos "Primer día del año" para continuar modelando con base en datos meteorológicos típicos del año. Con esto concluye nuestra lección de hoy sobre la pestaña Sitio. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete! A continuación, ve a "Configurar archivo meteorológico" y busca la ubicación donde se guardó el archivo meteorológico. Selecciona el archivo EPW, que es el archivo meteorológico de EnergyPlus. Luego, importa el archivo de día de diseño (.DDY), que es uno de los archivos descargados. Navega a la carpeta meteorológica de OpenStudio EnergyPlus y selecciona el archivo DDY. El archivo de día de diseño se utiliza para dimensionar los equipos especificados como "tamaño automático" en el proyecto. Puedes revisar los parámetros del día de diseño y modificarlos si es necesario. También en la pestaña Sitio, verás las pestañas "Medidas", que se utilizan para modelado energético avanzado. Aquí puedes seleccionar zonas climáticas, pero esto se explicará más adelante. Otra tarea en la pestaña Sitio es seleccionar el año. Si estás modelando un edificio con base en datos específicos de servicios públicos, debes seleccionar esa opción. Sin embargo, modelaremos el edificio utilizando datos meteorológicos anuales típicos, por lo que seleccionaremos esa opción. Dado que la ubicación del proyecto en Medford sigue el horario de verano, lo habilitaremos y verificaremos que las fechas de inicio y fin sean correctas. La pestaña Costo del ciclo de vida se utiliza para el análisis de costos, que no abordaremos en este momento. A continuación, abra la pestaña Facturas de servicios públicos y tenga en cuenta que debe seleccionarse un año meteorológico específico para ingresar los datos de los servicios públicos. Seleccionaremos Año calendario y elegiremos el año 2000 como ejemplo. Luego, volveremos a Facturas de servicios públicos para ver dónde se pueden ingresar los datos. Abordaremos esto en una lección futura, así que por ahora seleccionaremos Primer día del año para continuar modelando con datos meteorológicos anuales típicos. Con esto concluye nuestra lección de hoy sobre la pestaña Sitio. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!

6. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Programaciones

En este video, analizamos la diferencia entre conjuntos de horarios y horarios, cómo modificar y agregar horarios y algunos de los diferentes tipos de horarios.

A continuación, examinaremos la pestaña "Horarios" a la izquierda, empezando por la pestaña "Conjuntos de Horarios" en la parte superior. Esta pestaña muestra conjuntos de horarios, que se pueden considerar como una colección de diferentes horarios. Un conjunto de horarios se aplica a un tipo de espacio e incluye horarios para personas y cargas dentro de ese espacio. Para el conjunto de horarios de la estación de bomberos, tenemos los niveles de ocupación de personas a lo largo del día, los niveles de actividad de las personas en vatios de salida de calor por persona, los niveles de densidad de vatios de iluminación que varían a lo largo del día, así como los horarios de equipos eléctricos, equipos de gas, agua, vapor e infiltración. Puede colocar un horario en un conjunto de horarios yendo a la pestaña "Mi Modelo" o a la pestaña "Biblioteca" y arrastrándolo y soltándolo. Utilizaremos un ejemplo con el conjunto de horarios del almacén. Si hubiera una carga de equipo de gas en el espacio de almacenamiento, simplemente tomaríamos un horario de gas y lo colocaríamos en el conjunto de horarios de almacenamiento. Esto es solo un ejemplo y, como no lo necesitamos para este proyecto, lo eliminaremos. Crear un nuevo conjunto de horarios es tan fácil como hacer clic en el botón "+", renombrarlo y arrastrar y soltar los horarios deseados. A continuación, iremos a la pestaña "Horarios", que contiene los horarios individuales. Un ejemplo común es el horario "Siempre encendido". Este horario se utiliza a menudo en modelos energéticos para anular los equipos y que permanezcan encendidos durante todo el año. El valor predeterminado es 1. Podemos crear un nuevo horario copiándolo con el botón "x2" y llamándolo "Siempre apagado". Para cambiar el valor a 0, pase el cursor sobre la línea, escriba 0 y pulse Intro. Esto crea un horario "Siempre apagado". Cada horario tiene diferentes niveles de prioridad. Por ejemplo, puede anular el tamaño del equipo utilizando los valores de los días de diseño creando un horario personalizado para los días de diseño de verano e invierno. Otro ejemplo es el horario de ropa. El valor predeterminado de 1 indica que los ocupantes llevan ropa más pesada durante todo el día. También hay un horario de prioridad que se aplica desde mayo hasta finales de septiembre, representando los meses de verano, cuando los ocupantes llevan ropa más ligera. Si queremos crear un horario personalizado para la primavera, podemos hacer clic en el botón "+", copiar la Regla de Horario 1 y añadirla al proyecto como Regla de Horario 2. Durante las mañanas de primavera, los ocupantes pueden llevar abrigos y suéteres gruesos, por lo que establecemos el valor de la mañana en 1. Más tarde, a medida que el edificio se calienta, los ocupantes se quitan las capas y el valor se ajusta en consecuencia. Para dividir el horario, simplemente haga doble clic en la línea e introduzca los nuevos valores. A continuación, crearemos un horario de consigna del termostato. Para ello, accedamos a la biblioteca que importamos previamente y seleccionemos un horario de termostato. Para la Bahía de Aparatos, la temperatura se mantiene en un punto de consigna de protección contra heladas durante todo el año. Arrastre este horario al proyecto. El valor predeterminado mantiene el espacio a 38 grados, justo por encima del punto de congelación. Observará las prioridades de fin de semana, donde la temperatura se eleva a 60 grados los domingos y a 70 grados los sábados, probablemente para reuniones en interiores. Ahora, creemos un horario de consigna de calefacción para HVAC. Haga clic en el botón "+", seleccione "Temperatura" como tipo de programación y haga clic en "Aplicar". Asigne a esta programación el nombre "Calefacción, ventilación y aire acondicionado". Dado que el edificio funciona las 24 horas, la temperatura se establecerá en 21 grados Celsius durante todo el día. Esto indica al sistema de climatización que mantenga la temperatura ambiente de forma continua. A continuación, copie esta programación con el botón "x2" y renómbrela "Refrigeración, ventilación y aire acondicionado". Cambie el valor a 24 grados Celsius y cree un ajuste de temperatura nocturna para ahorrar energía. Haga doble clic en la línea para crear pausas y establecer la temperatura nocturna en 27 grados Celsius. Esto significa que el edificio se refrigera durante el día y se calienta ligeramente por la noche. Puede ampliar la programación para verla en incrementos de 15 o 1 minuto y ajustar la duración arrastrando las líneas verticales. También podemos crear una programación personalizada de anulación de prioridad para un apagado de verano. Haga clic en el botón "+", cree un nuevo perfil y seleccione una prioridad. Por ejemplo, podemos definir un apagado durante la primera semana de junio y anular el punto de ajuste de refrigeración a 27 grados Celsius durante toda esa semana. El resaltado morado muestra dónde se aplica esta anulación a lo largo del año. Otros tipos de horarios incluyen los horarios de actividades de lavandería, que definen la cantidad de calor que se produce en el cuarto de lavado; los horarios de iluminación, que controlan cuándo se encienden y apagan las luces; los horarios de gas; y los horarios de infiltración, que actúan como multiplicadores de la infiltración en el espacio. Los horarios de iluminación de los vestuarios suelen encenderse y apagarse con frecuencia porque los bomberos responden a las llamadas durante el día y la noche. En resumen, estos son los horarios. Si te gustó este video, recuerda darle a "Me gusta" y suscribirte.

7. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Materiales de construcción

En este video, analizamos la diferencia entre conjuntos de materiales, ensamblajes y materiales, cómo modificarlos y agregarlos, y cómo acceder a la Biblioteca de componentes de construcción.

Our next task is to review and edit the construction materials. We will go to the Constructions tab on the left. At the top, you will see several sub-tabs: Construction Sets, Constructions, and Materials. These are treated as a parent-child relationship. Construction Sets are a group of construction assemblies that are applied to the building. In the fire station metal construction set, you can see exterior surface constructions such as metal building exterior walls, concrete slab, and metal building roof. Interior surface constructions include interior walls, interior floors, and interior ceilings. Ground contact surfaces are all concrete. Exterior subsurface constructions include windows, doors, and skylights, while interior subsurface constructions apply to interior partitions with windows or doors. At the bottom are other constructions that may be applied. A construction set defines a collection of constructions that make up the building and can be applied to the entire building or portions of it. Next, we will look at the Constructions tab, which shows the individual construction assemblies. For example, the metal building roof is composed of metal roofing and roof insulation. These materials are applied in layers, starting from the outside and moving inward, and are used to calculate thermal conductivity and heat transfer properties. You will also notice measure tags associated with these constructions. These measure tags are used for advanced energy modeling and can later be referenced by energy efficiency measures to evaluate how changes affect building performance. To understand the roof insulation, we go to the Materials tab and select roof insulation 22. This material includes measure tags and thermal properties such as roughness, thickness, thermal conductivity, density, specific heat, and absorptance values. The thickness and thermal conductivity combine to create an R-27 thermal resistance. For this project, the roof consists of metal roofing, a thermal break spacer, and steel purlins with insulation. Since this insulation will not be used elsewhere, we rename it to Purlins and Insulation R-29 and update its properties to reflect a 10-inch thickness and an R-value of 29.88. Next, we create a thermal break by duplicating a material and renaming it Thermal Break R-3. This thermal break has an R-value of 3, a thickness of one-half inch, and a thermal conductivity of 0.1167. After creating these materials, we return to the metal building roof construction assembly. We remove the existing insulation layer and insert the thermal break between the metal roofing and the purlins and insulation. The updated roof assembly now consists of metal roofing, a thermal break, and purlins with insulation, giving an overall R-29 value. We rename this construction Roof Metal Building, and it automatically updates in the construction set. If you do not want to create custom materials and assemblies, you can use construction sets from the library by dragging and dropping them into place. This same process can be applied to roofs, windows, doors, walls, and floors. If a needed material is not available locally, you can access the Building Component Library by registering online and entering the authorization code. Once connected, you can search for components such as windows, download them, and then find them in the library tab. These components are marked with a BCL label and can be assigned to the appropriate construction category. That concludes the overview of constructions, construction sets, and materials. Thank you, and please like and subscribe!

8. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Cargas de edificios

En este video, analizamos las diversas cargas térmicas, eléctricas, de gas y de agua especificadas para el edificio. Haremos un ejemplo de cómo crear una nueva carga y cómo importar una carga desde un archivo de biblioteca.

A continuación, analizaremos las cargas dentro de nuestro edificio. Seleccione la pestaña "Cargas" a la izquierda. Estas son todas las cargas de calefacción, electricidad, gas y vapor ubicadas dentro del edificio. También existe una definición de masa interna para calcular la masa térmica según la densidad de los materiales presentes en el edificio. Primero, veamos las definiciones de personas. Estas definen la densidad de ocupantes en diferentes espacios. Estas cargas calculan el número de personas dentro de un espacio y la cantidad de calor que cada persona aporta al espacio, incluyendo la generación de dióxido de carbono y la fracción de calor radiante. La ocupación puede especificarse por número de personas, personas por superficie o superficie por persona. A continuación, veamos las definiciones de iluminación. Las definiciones de iluminación pueden especificarse en función de la potencia, la potencia por superficie o la potencia por persona. También puede especificar qué fracción de la iluminación es radiante, visible y cuánto afecta al aire de retorno al sistema de climatización (HVAC). Ahora veamos un ejemplo de adición de una carga de equipo eléctrico. Supongamos que tenemos un microondas ubicado dentro de la oficina cerrada. Actualmente, la oficina cerrada ya cuenta con una definición de equipo eléctrico, que probablemente representa impresoras, computadoras e iluminación de trabajo. La usaremos como plantilla. Haga clic en el botón x2 para duplicarla y renombrarla como Microondas de Oficina. El microondas se designa en vatios y es un microondas de 1200 vatios. Al cambiar a vatios, el valor de vatios por superficie se elimina automáticamente. Así se crea una nueva carga de espacio. Sin embargo, la carga debe tener un horario asignado. Para crear el horario, vaya a la pestaña Horarios. Haga clic en el signo más para agregar un nuevo objeto y seleccione Horario y luego Horario Fraccionario. Los horarios fraccionarios indican cuánto se usa el microondas a lo largo del día. Haga clic en Aplicar y renombre como Horario de Microondas de Oficina. El microondas se usa solo unos minutos, generalmente durante la mañana, el almuerzo y la tarde. Puede avanzar hasta las 6:00. Para simplificar, utilice el horario predeterminado. Esto completa la creación del horario del microondas. Posteriormente, este horario y la carga se aplicarán a un tipo de espacio. Regresa a la pestaña Cargas. Hay cargas adicionales que se aplicarán más adelante en el proyecto. Así es como se crea una carga de espacio. También puedes arrastrar y soltar cargas desde los archivos de biblioteca cargados. Ve a la pestaña Biblioteca y selecciona una definición de iluminación como ejemplo. Desplázate hasta las definiciones de iluminación y elige una carga de iluminación, como las luces del pasillo de un apartamento de mediana altura. Arrastra y suelta la definición en el proyecto. Una vez agregada, se debe crear una programación antes de asignar la carga a un espacio. Por ahora, no se utilizará. Puedes eliminar objetos no utilizados seleccionando el botón "Purgar todos los objetos no utilizados" o seleccionando la carga y haciendo clic en el botón X. Usar la opción "Purgar todos los objetos no utilizados" ayuda a reducir el desorden en el proyecto. Es recomendable revisar periódicamente si hay elementos no utilizados, pero ten cuidado de no purgar objetos que aún no se hayan asignado a espacios. Esta es la pestaña Cargas. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!

9. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Tipos de espacio

En un video anterior, importamos tipos de espacios para nuestro proyecto. En este video, volveremos a visitar la pestaña de tipos de espacios y analizaremos cómo se asignan las construcciones de edificios, las cargas, los cronogramas y la infiltración a un tipo de espacio.

Next, we will revisit the space types tab. Select the space types tab on the left. This is where we originally assigned space types to this project. If you would like to recall how to install space types, please review the previous video. A continuación, revisaremos la pestaña de tipos de espacio. Seleccione la pestaña de tipos de espacio a la izquierda. Aquí es donde asignamos originalmente los tipos de espacio a este proyecto. Si desea recordar cómo instalar los tipos de espacio, revise el video anterior. Al observar estos tipos de espacio, notará que hay un conjunto de construcción predeterminado, pero está vacío. Necesitamos asignar un conjunto de construcción a todos estos espacios. Vaya a la pestaña Mi Modelo y despliegue Conjuntos de Construcción. Arrastre y suelte nuestro conjunto de construcción. Para aplicar ese conjunto de construcción a todos los demás tipos de espacio, marque las casillas de verificación. Seleccione el conjunto de construcción que desea copiar y haga clic en Aplicar a la Selección. Esto rellenará automáticamente el conjunto de construcción con todos los tipos de espacio seleccionados. Este conjunto de construcción define el tipo de construcción que tendrán estos espacios. Puede personalizarlo creando conjuntos de construcción adicionales. Para crear conjuntos de construcción adicionales, consulte el video anterior. A continuación, notará que cada tipo de espacio tiene un conjunto de programación y una especificación de aire exterior. Esta especificación de ventilación le indica al modelo energético cuánta ventilación se requiere para ese espacio. En la siguiente columna, verá los caudales de diseño de infiltración espacial. Estos caudales se pueden definir en función de la superficie construida, el espacio total, la superficie exterior de techos y muros, los muros exteriores o las renovaciones de aire por hora. Para crear un caudal de infiltración diferente, simplemente renómbrelo y modifique los valores según sea necesario. También puede copiarlos y aplicarlos utilizando el mismo método de casilla de verificación. Aplicaremos un caudal de infiltración a los plénums espaciales. La última columna muestra el Área de Fuga Efectiva de Infiltración Espacial. No lo utilizaremos, pero así es como encontrará información al respecto. Busque "Área de Fuga Efectiva de Infiltración Espacial" en su navegador y busque la documentación de entrada/salida de Big Ladder Software o EnergyPlus. Big Ladder Software ofrece la documentación de entrada/salida de EnergyPlus en línea en formato HTML. Seleccione Área de Fuga Efectiva o haga clic en el enlace para obtener más información. Este método calcula la infiltración de forma diferente y se suele utilizar para edificios residenciales pequeños. No lo utilizaremos en nuestro proyecto y solo utilizaremos los Caudales de Diseño de Infiltración Espacial. A continuación, vaya a la pestaña "Cargas" en la parte superior para ver qué cargas se han aplicado a cada espacio. Para la Bahía de Aparatos, hay una definición de carga de iluminación y su programación. También hay cargas de equipos eléctricos con sus definiciones y programaciones, así como cargas de infiltración con su nombre y programación. En un ejercicio anterior, creamos una carga de microondas para aplicarla a la oficina cerrada. Observará que la carga de microondas no se aplica actualmente a la oficina, por lo que debemos agregarla. Vaya a la pestaña "Mi Modelo" y busque "Definiciones de Equipos Eléctricos". Localice la carga de microondas. Parece que la definición de carga de microondas se eliminó o purgó en el ejercicio anterior. Para volver a agregarla, vaya a la pestaña "Cargas", "Definiciones de Equipos Eléctricos", copie una carga existente y renómbrela. A continuación, regrese a la pestaña "Tipos de Espacio". Seleccione "Cargas", desplácese hasta el tipo de espacio "Oficina Cerrada" y, desde "Mi Modelo", arrastre y suelte la carga de microondas en la Oficina Cerrada. Observará que al microondas se le ha asignado automáticamente la programación de equipos de la estación de bomberos. Esto debe cambiarse. Vaya a Mi Modelo y busque "Programaciones de Conjuntos de Reglas". Localice la programación de microondas creada anteriormente. Arrástrela y suéltela junto a la carga de microondas. Ahora, la carga de microondas y su programación se han aplicado al tipo de espacio. Verá un valor multiplicador. Este se utiliza para ajustar el modelo sin cambiar las cargas ni las programaciones. Por ejemplo, si el microondas se usa la mitad de lo esperado, puede cambiar este valor para aplicar un multiplicador de 0,5. No lo ajustaremos aquí. Los valores predeterminados se muestran en verde, mientras que los valores anulados aparecen en negro. Así es como se agregan cargas y programaciones de carga a un tipo de espacio. También hay un botón de filtro, útil para proyectos grandes. Puede filtrar por personas para ver las cargas de ocupación o por luces para ver las cargas de iluminación. En la parte superior, la pestaña "Etiquetas de Medidas" es útil para el modelado energético avanzado. Estas etiquetas actúan como palabras clave que los programas de medición de eficiencia energética utilizan para evaluar cómo los cambios afectan el consumo de energía. La pestaña "Personalizado" se utiliza para la programación personalizada. A continuación, explicaremos brevemente cómo crear un nuevo tipo de espacio. Haga clic en el botón "+" y cambie el nombre del tipo de espacio. Lo llamaremos Taller. Aplique un conjunto de construcción, un conjunto de programación y una especificación de aire exterior. Puede copiar una existente o seleccionar una opción diferente. Vaya a la pestaña Biblioteca, seleccione Especificación de Aire Exterior y elija la ventilación de la sala de máquinas. A continuación, seleccione un caudal de diseño de infiltración. Busque una opción de sala de máquinas o de servicios públicos. Vaya a la pestaña Cargas y localice el nuevo tipo de espacio Taller. Arrastre y suelte las cargas en el espacio. Al ser una sala de máquinas, no habrá personas. This construction set defines what type of constructions these spaces will have. You can customize this by creating additional construction sets. To create additional construction sets, please see the previous video. Next, you will notice that each space type has a schedule set and an outdoor air specification. This ventilation specification tells the energy model how much ventilation is required for that space. In the next column, you will see space infiltration design flow rates. These infiltration rates can be defined based on floor area, total space, exterior surface area of roofs and walls, exterior walls, or air changes per hour. To create a different infiltration rate, simply rename it and change the values as needed. These can also be copied and applied using the same checkbox method. We will apply an infiltration rate to the space plenums. The final column shows Space Infiltration Effective Leakage Area. We will not be using this, but this is how you find information about it. Search for “Space Infiltration Effective Leakage Area” in your browser and look for Big Ladder Software or EnergyPlus input/output documentation. Big Ladder Software provides EnergyPlus input/output documentation online in HTML format. Select Effective Leakage Area or click the link to read about it. This method calculates infiltration differently and is typically used for smaller residential buildings. We will not use this for our project and will only use Space Infiltration Design Flow Rates. Next, go to the Loads tab at the top to see which loads have been applied to each individual space. For the Apparatus Bay, there is a lighting load definition and an associated schedule. There are also electrical equipment loads with their definitions and schedules, as well as infiltration loads with a load name and schedule. In a previous exercise, we created a microwave load to be applied to the closed office. You will notice that the microwave load is not currently applied to the office, so we need to add it. Go to the My Model tab and browse to Electrical Equipment Definitions. Locate the microwave load. It appears the microwave load definition may have been deleted or purged in the previous exercise. To add it back, go to the Loads tab, electrical equipment definitions, copy an existing load, and rename it. Next, return to the Space Types tab. Select Loads, scroll to the Closed Office space type, and from My Model, drag and drop the microwave load into the Closed Office. You will notice that the microwave has been automatically assigned the fire station equipment schedule. This needs to be changed. Go to My Model and browse to Rule Set Schedules. Locate the microwave schedule that was created earlier. Drag and drop it next to the microwave load. Now the microwave load and its schedule have been applied to the space type. You will see a multiplier value. This is used to fine-tune the model without changing loads or schedules. For example, if the microwave is used half as much as expected, you can change this value to apply a 0.5 multiplier. We will not adjust it here. Default values are shown in green, while overridden values appear in black. This is how you add loads and load schedules to a space type. There is also a filter button, which is useful for large projects. You can filter by people to see occupancy loads or by lights to see lighting loads. At the top, the Measures Tag tab is useful for advanced energy modeling. These tags act as keywords that energy efficiency measure programs use to evaluate how changes affect energy use. The Custom tab is used for custom programming. Next, we will briefly cover how to create a new space type. Click the plus button and rename the space type. We will call it Workshop. Apply a construction set, a schedule set, and an outdoor air specification. You can copy an existing one or select a different option. Go to the Library tab, select Specification Outdoor Air, and choose mechanical room ventilation. Next, select an infiltration design flow rate. Look for a mechanical room or utility option. Go to the Loads tab and locate the new Workshop space type. Drag and drop loads into the space. Since this is a machinery room, there will be no people definition. Add a lights definition and electrical equipment for utility or storage. Finally, assign an electrical equipment schedule. Go to My Model, Rule Set Schedules, and select an “always on” schedule. That completes the creation of a space type. To delete a space type, click the checkbox next to it and then click the X button at the bottom. Thank you. Please like and subscribe!

10. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Geometría

En un video anterior, creamos la geometría de nuestro edificio. En este video, volveremos a visitar la pestaña de geometría y analizaremos características adicionales para ver y editar el modelo 3D con FloorspaceJS.

A continuación, iremos a la pestaña Geometría. La primera pestaña es la Vista 3D en Geometría. Esta permite inspeccionar el modelo del edificio. Con el botón derecho del ratón, se puede desplazar el modelo por la pantalla. Con el botón central del ratón, se puede acercar y alejar. Con el botón izquierdo, se puede rotar el modelo. En el lado derecho, hay controles adicionales. Al cambiar el control ortográfico, se cambia la perspectiva del modelo. Esto puede ser útil para seleccionar elementos específicos según una vista. Seleccionemos la vista X. Sin la ortográfica activada, el modelo muestra una vista con mayor perspectiva. A continuación, se encuentran las opciones de renderizado y filtrado. De forma predeterminada, el modelo se renderiza por tipo de superficie. El tejado aparece en beige, las paredes en marrón, los cristales y las puertas de cristal son transparentes, las puertas basculantes en marrón oscuro y la planta baja en gris. Si cambiamos el modo de renderizado a "Normal", las superficies se renderizan según la orientación. Todas las superficies están correctamente orientadas. Si ocultamos las paredes, todas las superficies exteriores aparecen en gris y todas las interiores en rojo. Si una superficie se volteara accidentalmente, se mostraría en rojo en el exterior, lo que indica que necesita corrección en el editor de geometría. A continuación, seleccione Renderizado de límites. Esto muestra cómo el modelo energético trata cada superficie. La mayoría de las superficies azules son exteriores. Si ocultamos las paredes, las superficies interiores aparecen en verde. Si ocultamos el tejado, las paredes interiores son verdes y la planta baja, marrón. Las superficies exteriores expuestas al viento y al sol aparecen en azul. A continuación, renderice por Construcción. Esto muestra los tipos de construcción. El morado indica ventanas, el verde azulado indica puertas opacas, el blanco indica puertas acristaladas, el gris parduzco indica paredes exteriores, el rosa indica el tejado y el verde oliva indica la planta baja. Esto ayuda a identificar las construcciones asignadas a espacios específicos. A continuación, renderice por Zona térmica. Esto muestra todas las zonas térmicas del edificio. Estas zonas térmicas se asignaron en la primera lección. Algunos espacios pueden combinarse en una sola zona térmica. A continuación, renderice por Tipo de espacio. La bahía de aparatos aparece en verde, los plénums en rojo oscuro y otros espacios como el almacenamiento, la oficina, los vestuarios, los baños y los espacios comunes se muestran en diferentes colores. La representación por planta del edificio muestra solo un color en este modelo porque solo hay una planta. Puede aplicar filtros para ocultar ciertas superficies o subsuperficies. Por ejemplo, desmarcar la opción del techo permite ver el interior del edificio. También puede ocultar puertas, ventanas, objetos de sombreado o particiones, si las hay. Este modelo no incluye objetos de sombreado ni particiones. También existe una opción de vista de estructura alámbrica, aunque no se usa comúnmente. A continuación, vaya a la pestaña Editor. Aquí es donde usamos FloorspaceJS. Editaremos un espacio que se creó originalmente como un solo espacio de almacenamiento grande, pero que debería ser dos espacios separados. Primero, elimine el espacio 105/106 y el plénum 105/106. Luego, haga clic en el botón más y seleccione la herramienta polígono. Haga clic para dibujar el polígono y vuelva a hacer clic en el primer punto para cerrarlo. Si comete un error, use el botón deshacer. Si el programa se ralentiza o se bloquea, cierre OpenStudio y vuelva a abrir el proyecto. Si no se guardaron los cambios, vaya a la carpeta del proyecto y localice el archivo JSON del plano. Abra el archivo JSON en un editor de texto y cambie la configuración de importación/exportación a TRUE. Guarde el archivo. A continuación, abra un navegador web y visite unmethours.com. Este sitio web contiene debates sobre OpenStudio y EnergyPlus. Busque "FloorspaceJS freeze" y revise los resultados. FloorspaceJS también tiene una versión en línea que se ejecuta en un navegador web. Abra la herramienta en línea FloorspaceJS y cargue el archivo JSON del plano. Ahora puede editar el plano en el navegador. Elimine el plenum y use la herramienta de borrador para eliminar espacios. Use la herramienta de duplicado para copiar espacios. Esto es útil porque conserva todas las propiedades asignadas previamente. Use la herramienta de polígono para crear un segundo espacio de almacenamiento. La habitación ahora está dividida en dos espacios. A continuación, vaya a Asignaciones y cree una nueva zona térmica para el nuevo espacio. FloorspaceJS también permite duplicar plantas. La herramienta Duplicar crea una nueva planta sobre la existente. Puede editar los atributos de la planta con el botón Expandir. La herramienta Rellenar permite copiar espacios de una planta a la planta superior. Por ejemplo, al hacer clic en la herramienta Rellenar en la Bahía de Aparatos, se crea un espacio encima. Aún deberá asignar el tipo de espacio, el conjunto de construcción y la zona térmica. Este proyecto no requiere una segunda planta, así que elimínelo. Al terminar de editar, haga clic en Guardar plano y luego en Descargar. Mueva el archivo JSON descargado a la carpeta del proyecto de OpenStudio y reemplace el archivo existente. Regrese a OpenStudio y vuelva a cargar el proyecto. Vaya a la pestaña Geometría y luego al Editor. Previsualice el modelo y combínelo con el archivo OSM actual. Regrese a la Vista 3D para confirmar que se actualizaron los espacios. Finalmente, vaya a la pestaña Espacios y cambie el nombre de los nuevos espacios: Espacio 105, Espacio 106, Plenum 105 y Plenum 106. Vaya a la pestaña Zonas Térmicas. Using the right mouse button, you can pan the model across the screen. Using the middle mouse button, you can zoom in and out. Using the left mouse button, you can rotate the model. On the right side, there are additional controls. Changing the orthographic control changes the perspective of the model. This can be useful for selecting specific items based on a view. Let us select the X view. Without orthographic turned on, the model shows a more perspective view. Next, there are rendering and filtering options. By default, the model is rendered by surface type. The roof appears beige, walls are brown, glazing and glass doors are transparent, overhead doors are dark brown, and the ground floor is gray. If we change the render mode to “Normal,” surfaces are rendered based on orientation. All surfaces are currently oriented correctly. If we hide the walls, all exterior surfaces appear gray and all interior surfaces appear red. If a surface were accidentally flipped, it would show red on the outside, indicating that it needs correction in the geometry editor. Next, select Boundary rendering. This shows how the energy model treats each surface. Most blue surfaces are exterior surfaces. If we hide walls, interior surfaces appear green. If we hide the roof, interior walls are green and the ground floor is brown. Exterior wind-exposed and sun-exposed surfaces appear blue. Next, render by Construction. This shows construction types. Purple indicates windows, teal indicates opaque doors, white indicates glazed doors, gray-brown indicates exterior walls, pink indicates the roof, and olive indicates the ground floor. This helps identify constructions assigned to specific spaces. Next, render by Thermal Zone. This shows all thermal zones in the building. These thermal zones were assigned in the first lesson. Some spaces may be combined into a single thermal zone. Next, render by Space Type. The Apparatus Bay appears green, plenums appear dark red, and other spaces such as storage, office, locker rooms, restrooms, and community spaces are shown in different colors. Rendering by Building Story shows only one color in this model because there is only one story. You can apply filters to hide certain surfaces or subsurfaces. For example, unchecking the roof allows you to see inside the building. You can also hide doors, windows, shading objects, or partitions if present. This model does not include shading objects or partitions. There is also a wireframe view option, though it is not commonly used. Next, go to the Editor tab. This is where we use FloorspaceJS. We will edit a space that was originally created as one large storage space but should be two separate spaces. First, delete Space 105/106 and Plenum 105/106. Then click the plus button and select the polygon tool. Click to draw the polygon and click the first point again to close it. If a mistake is made, use the undo button. If the program becomes slow or frozen, close OpenStudio and reopen the project. If changes were not saved, go to the project folder and locate the floorplan JSON file. Open the JSON file in a text editor and change the import/export setting to TRUE. Save the file. Next, open a web browser and go to unmethours.com. This website contains discussions related to OpenStudio and EnergyPlus. Search for “FloorspaceJS freezing” and review the results. FloorspaceJS also has an online version that runs in a web browser. Open the online FloorspaceJS tool and load the floorplan JSON file. You can now edit the floor plan in the browser. Delete the plenum and use the eraser tool to remove spaces. Use the duplicate tool to copy spaces. This is useful because it retains all previously assigned properties. Use the polygon tool to create a second storage space. The room is now split into two spaces. Next, go to Assignments and create a new thermal zone for the new space. FloorspaceJS also allows you to duplicate stories. The duplicate tool creates a new story above the existing one. You can edit story attributes using the expand button. The Fill tool allows you to copy spaces from one story to the story above. For example, clicking the fill tool on the Apparatus Bay creates a space above it. You will still need to assign space type, construction set, and thermal zone. This project does not require a second story, so delete it. When finished editing, click Save Floorplan and then Download. Move the downloaded JSON file into the OpenStudio project folder and replace the existing file. Return to OpenStudio and reload the project. Go to the Geometry tab and then the Editor. Preview the model and merge it with the current OSM file. Return to the 3D View to confirm the spaces were updated. Finally, go to the Spaces tab and rename the new spaces: Space 105, Space 106, 105 Plenum, and 106 Plenum. Go to the Thermal Zones tab and purge unused objects to remove extra zones created by FloorspaceJS. Save the OpenStudio file and review the updated geometry. Thank you. Please like and subscribe!

11. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Instalaciones

En este video, explicaremos cómo orientar nuestro edificio respecto al norte. Estableceremos valores predeterminados para el espacio, las construcciones y los horarios. Agregaremos iluminación exterior. También explicaremos brevemente cómo agregar pisos al edificio y cómo añadir elementos de sombreado.

La siguiente pestaña es la de Instalaciones. Vaya a la izquierda y seleccione la pestaña Instalaciones. En esta pestaña, puede cambiar el nombre del edificio. Lo llamaremos "Estación de Bomberos Rural". A continuación, verá las etiquetas de medida, que ya mencionamos. Las Medidas de Eficiencia Energética (MEE) utilizan estas etiquetas como palabras clave para modificar parámetros dentro del modelo. Esta función se utiliza para el modelado energético avanzado. También verá el valor del Eje Norte, que actualmente está establecido en 0 grados. Si regresa a la pestaña Geometría, podrá ver la dirección norte representada por la línea verde del eje. Si desea rotar el edificio para que el norte se alinee con la línea roja del eje, deberá rotarlo 90 grados. Para ello, regrese a la pestaña Instalaciones y cambie el valor del Eje Norte a 90 grados. A continuación, verá tres asignaciones predeterminadas que se pueden aplicar desde sus bibliotecas: Tipos de Espacio, Conjuntos de Construcción y Conjuntos de Programación. Esto demuestra la estructura descendente de elementos primarios y secundarios de OpenStudio. Para ilustrar esto, se ha eliminado información del modelo. Si va a la pestaña Espacios, observará que la Bahía de Aparatos ya no tiene asignado un tipo de espacio, un conjunto de construcción predeterminado ni un conjunto de programación predeterminado. Vuelva a la pestaña Instalaciones y asigne valores predeterminados a nivel de instalación. Vaya a la pestaña Mi Modelo y seleccione: - Tipos de Espacio: Bahía de Aparatos - Conjuntos de Construcción: Estación de Bomberos Metálica - Conjuntos de Programación: Conjunto de Programación de Estación de Bomberos Ahora vuelva a la pestaña Espacios. Observará que el tipo de espacio Bahía de Aparatos está completo, mientras que el conjunto de construcción y el conjunto de programación permanecen vacíos. Esto se debe a que los espacios heredan estos valores de los valores predeterminados a nivel de instalación. A continuación, vaya a la pestaña Pisos. Aquí puede agregar pisos adicionales al edificio si aún no se crearon con FloorspaceJS u otro editor de geometría. A continuación, vaya a la pestaña Sombreado. Esta pestaña se utiliza para agregar geometría que no forma parte del edificio, como edificios adyacentes o árboles. El sombreado no genera cargas, pero puede reducir las cargas de refrigeración al bloquear la luz solar. El sombreado no se utilizará en este modelo y se abordará en una lección futura. A continuación, vaya a la pestaña "Equipo Exterior". Aquí puede agregar iluminación exterior al edificio. Por ejemplo, supongamos que el edificio cuenta con luces de seguridad exteriores. Haga clic en el botón + para crear nuevas luces exteriores. Se creará automáticamente una definición de carga. Establezca la potencia total en 400 vatios. A continuación, seleccione el horario. El horario predeterminado es "Siempre Encendido". Si es necesario, puede editarlo más adelante en la pestaña "Horarios". A continuación, revise la opción de control. Por defecto, las luces funcionan solo según el horario. Como alternativa, puede seleccionar "Reloj Astronómico". Esta opción combina el horario con una fotocélula que apaga las luces durante el día. A continuación, puede aplicar un multiplicador para ajustar la potencia total si es necesario. Finalmente, hay un campo de "Subcategoría de Uso Final". Este se utiliza para la submedición. Por ejemplo, puede cambiarle el nombre a "Luces Exteriores Generales" para registrar el consumo de energía de la iluminación exterior por separado. Con esto termina la sección de Instalaciones. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!

12. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Espacios

En este video, analizaremos la relación de herencia padre-hijo de las entidades de OpenStudio. También mostraremos cómo editar espacios, cargas, superficies y subsuperficies en el nivel más bajo (espacio) del modelo energético.

A continuación, analizaremos la pestaña Espacios. En la parte superior, comenzaremos con la pestaña Propiedades. Esta pestaña enumera todos los espacios del proyecto. Como se explicó en el video anterior, los campos vacíos se completarán con información definida en niveles superiores (como Tipos de espacio o Valores predeterminados de las instalaciones). La ​​pestaña Espacios representa el nivel más bajo de la jerarquía. Si un espacio específico necesita una carga, construcción o configuración única que difiera de otros espacios, debe editarse aquí. Si selecciona la pestaña Flujo de aire, puede ver los nombres de los objetos de infiltración y aire exterior. Estos se definieron anteriormente cuando trabajamos en la pestaña Tipos de espacio. Toda esta información se hereda de las definiciones de nivel superior a menos que se anule. A continuación, vaya a la pestaña Cargas. Esta muestra todas las cargas recopiladas de fuentes de nivel superior. Por ejemplo, los almacenes 105 y 106 comparten el mismo tipo de espacio. Si solo un almacén tuviera un microondas, podría arrastrar y soltar la carga de microondas desde Mi Modelo → Definiciones de Equipo al espacio 105. También asignaría una programación a ese microondas. Esto le permite diferenciar un espacio de otro incluso si comparten el mismo tipo de espacio. Eliminaremos este ejemplo más adelante. A continuación, vaya a la pestaña Superficies. El modelo energético se compone de superficies y subsuperficies. Las superficies incluyen paredes, techos, pisos y cielorrasos. Por ejemplo, si la Bahía de Aparatos tuviera un techo diferente al del resto del edificio, podría aplicar una construcción de techo diferente arrastrándolo desde la pestaña Biblioteca. Cuando un valor se vuelve negro, significa que se ha anulado el valor predeterminado. Para volver al valor predeterminado, seleccione el elemento y haga clic en el botón X. También puede hacer esto para las Subsuperficies, que incluyen ventanas, puertas, tragaluces y ventanas y puertas interiores. Las subsuperficies son hijas de las superficies. Aquí podemos revisar las construcciones asignadas a cada subsuperficie. Observe que las puertas basculantes no tienen ninguna construcción asignada. Esto significa que no se ha definido un conjunto de construcción para ellas. Vaya a la pestaña Construcciones y verifique que no haya puertas basculantes. Puede definir las puertas basculantes en el conjunto de construcción para todo el proyecto o aplicarlas solo a este espacio en la pestaña Espacios. Para aplicar las construcciones de puertas basculantes solo al compartimento de aparatos, busque una construcción de puerta adecuada en la pestaña Biblioteca y arrástrela y suéltela aquí. Para copiar la misma construcción a otras puertas basculantes, marque las casillas de verificación y haga clic en Aplicar a la selección. A continuación, revise las puertas de cristal. Si no están definidas, vaya a la pestaña Construcciones y seleccione una construcción de ventana adecuada en Mi modelo. Al aplicar esta construcción en el conjunto de construcción, se asignará a todas las puertas de cristal del proyecto. Al volver a la pestaña Espacios, verá que estos valores ya están completos. Otras pestañas en la parte superior incluyen Particiones Interiores y Sombreado. Las particiones interiores se utilizan para paredes de altura parcial, como cubículos de oficina. Este modelo no incluye particiones interiores. La pestaña Sombreado se usaría para editar objetos de sombreado individuales, si existieran. Con esto concluimos la descripción general de la pestaña Espacios. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!

13. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Pestaña Zonas térmicas

En este video, explicaremos cómo renombrar zonas térmicas y agregar programaciones de termostatos. También analizaremos los parámetros de dimensionamiento de equipos y el uso de cargas de aire ideales.

Añadir sistemas de climatización (HVAC) al modelo energético aumentará su complejidad. Hemos activado las cargas de aire ideales. Por lo tanto, simplemente ejecutaremos el modelo energético y resolveremos errores sencillos antes de añadir más complejidad. Vayamos a la configuración de simulación y a los pasos de tiempo. Esto establece el número de iteraciones que el programa ejecuta el modelo energético por hora. El número de iteraciones por hora está establecido en seis pasos de tiempo por hora. Por lo tanto, simula el edificio cada 10 minutos. Reduzcamos esto a un paso de tiempo por hora. Esto agilizará nuestros cálculos. Siempre podemos volver a ajustarlo más tarde. A continuación, vayamos a las medidas. Queremos añadir Diagnósticos a la pestaña de medidas. Vaya a la derecha y seleccione el menú desplegable, Informes, Control de Calidad (QA/QC). Seleccione "Añadir Diagnósticos de Salida". Si no lo tiene, vaya abajo y haga clic en el botón "Buscar Medidas en BCL". Vaya a Informes, Control de Calidad (QA/QC). Busque "añadir". Puede encontrar "Añadir Diagnósticos de Salida" aquí. Si no está marcada, selecciónela y haga clic en el botón de descarga. Una vez finalizada la descarga, arrastre y suelte "Añadir diagnósticos de salida" en las medidas de EnergyPlus. Esto añade diagnósticos adicionales al ejecutar el modelo energético para ayudar a solucionar problemas. A continuación, vaya a "Ejecutar simulación". Haga clic en "Guardar" y luego en el botón "Ejecutar". La simulación falla y genera varios errores. Busque la carpeta del modelo, abra la carpeta de ejecución y abra el archivo EPLUSOUT.ERR con un editor de texto. Hay dos tipos de errores: advertencias y errores graves. Los errores graves detienen la simulación antes de que finalice. Desplácese hacia abajo para localizar el error grave. El error indica un problema de convergencia con el material de construcción metálico del techo. Vaya a la pestaña "Materiales" y localice los materiales "Rotura de puente térmico", "Correas y aislamiento". Revise los valores de aislamiento. El valor de rotura de puente térmico es de 0,1667 con un espesor de 1,27 cm, y el valor de las correas y el aislamiento debe ser de 0,335. Al corregir esto, se soluciona el error grave. Guarde el proyecto y vuelva a ejecutar la simulación. La simulación se completa correctamente, pero persisten las advertencias. Una advertencia indica que el número de pasos de tiempo por hora es inferior al recomendado. Esto se puede ignorar. Otras advertencias se refieren a programaciones que no se ajustan al paso de tiempo seleccionado, como las de vestuarios y microondas. Estas programaciones cambian cada hora, mientras que el modelo se ejecuta cada hora. Estas advertencias también se pueden ignorar. Otras advertencias hacen referencia a programaciones predeterminadas, como "siempre activado" y "siempre desactivado", que son parte integral de OpenStudio y no se pueden editar. Tampoco se incluyen las programaciones de temperatura de la superficie del suelo, por lo que el modelo utiliza la temperatura constante predeterminada de 18 grados Celsius. Las advertencias sobre vértices coincidentes o colineales indican puntos geométricos duplicados, que EnergyPlus simplifica automáticamente. Estas advertencias se pueden ignorar. Las advertencias de construcción no utilizadas aparecen para componentes que no se utilizan en el modelo, como ventanas, puertas y tabiques interiores. Estas advertencias se pueden eliminar desde la pestaña "Conjunto de construcción". Utilice la opción "Purgar objetos no utilizados" en las pestañas "Construcciones" y "Materiales" para limpiar el modelo. Las advertencias relacionadas con el confort aparecen en espacios sin un modelo de confort térmico asignado. Vaya a la pestaña Tipos de Espacio, seleccione Cargas y agregue un Tipo de Modelo de Confort Térmico para los espacios afectados, como la lavandería y los vestuarios. Las advertencias sobre infiltración se producen en zonas interiores sin paredes exteriores. Estas pueden ignorarse o solucionarse modificando el método de cálculo de la infiltración. Las advertencias relacionadas con la refrigeración indican que algunas zonas térmicas no tienen asignadas programaciones de termostato. Las cargas de aire ideales intentan calcular la refrigeración, pero sin termostatos, la carga de refrigeración permanece cero. Las advertencias sobre programaciones no utilizadas se pueden investigar activando la opción "Mostrar Programaciones No Utilizadas" en "Añadir Diagnóstico de Salida". Elimine las programaciones innecesarias de los almacenes y del compartimento de aparatos, y luego purgue las programaciones no utilizadas. Se produce una advertencia relacionada con la programación de ropa porque no se aplicó a días específicos. Asigne la programación a todos los días de la semana y guarde el modelo. Reinicie la simulación. Las advertencias restantes relacionadas con puertas que no rodean completamente las superficies inferiores se pueden ignorar. Estas advertencias resumen problemas no críticos. Los problemas clave que deben resolverse son los errores graves, ya que impiden que la simulación se complete. Las advertencias ayudan a refinar el modelo, pero no necesariamente impiden su ejecución. Cierre el archivo de errores y continúe con el resumen de resultados. Esto se revisará en la próxima lección. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete!

14. Modelado energético de edificios en OpenStudio: Solución de problemas

En este video, analizaremos cómo ejecutar la simulación del modelo energético. También mostraremos cómo solucionar advertencias y errores de simulación.

Añadir sistemas de climatización (HVAC) al modelo energético aumentará su complejidad. Hemos activado las cargas de aire ideales, así que ejecutaremos el modelo energético y resolveremos errores sencillos antes de añadir más complejidad. Vayamos a Ajustes de Simulación e Intervalos de Tiempo. Esto controla cuántas veces por hora se ejecuta el modelo energético. Actualmente está configurado en seis intervalos de tiempo por hora, lo que significa que el edificio se simula cada 10 minutos. Reduzcamos esto a un intervalo de tiempo por hora para agilizar los cálculos. Podemos ajustarlo más adelante si es necesario. A continuación, vaya a Medidas. Queremos añadir Diagnósticos a la pestaña Medidas. A la derecha, seleccione Informes → Control de Calidad → Añadir Diagnósticos de Salida. Si no lo tiene, haga clic en Buscar Medidas en BCL, vaya a Informes → Control de Calidad y busque "añadir". Encontrará Añadir Diagnósticos de Salida. Si no está marcado, selecciónelo y descárguelo. Una vez descargado, arrastre y suelte Añadir Diagnósticos de Salida en las Medidas de EnergyPlus. Esto añade diagnósticos adicionales para ayudar a solucionar problemas durante la simulación. A continuación, vaya a Ejecutar simulación. Haga clic en Guardar y luego en Ejecutar. La simulación falla y genera varios errores. Vaya a la carpeta del proyecto, abra la carpeta "run" y abra el archivo EPLUSOUT.ERR en un editor de texto. Hay dos tipos de errores: advertencias y errores graves. Los errores graves impiden que la simulación se complete. Desplácese hacia abajo para localizar el error grave. El error indica un problema de convergencia con un material de construcción llamado Roof Metal Building. Vaya a la pestaña Materiales, expanda Materiales y localice Rotura de Puente Térmico y Correas y Aislamiento. Revise sus valores de aislamiento. El valor de Rotura de Puente Térmico es de 0,1667 con un espesor de 1,27 cm. El valor de Correas y Aislamiento debería ser de 0,335. Corregir esto resuelve el error grave. Cierre el archivo de error, guarde el proyecto y vuelva a ejecutar la simulación. La simulación se completa correctamente, pero las advertencias persisten. La primera advertencia indica que el número de pasos de tiempo por hora es inferior al mínimo recomendado de cuatro. Esto se puede ignorar. Las siguientes advertencias se refieren a las programaciones de refrigeración y climatización (HVAC) y a las programaciones de ocupantes que operan en incrementos menores que el paso de tiempo de la simulación. Dado que la simulación se ejecuta cada hora, no puede capturar estos breves ciclos de encendido y apagado. Estas advertencias se pueden ignorar. Otras advertencias hacen referencia a las programaciones "Siempre encendido" y "Siempre apagado", que son parte integral de OpenStudio y no se pueden editar. Otra advertencia indica que no existe una programación de temperatura de la superficie del suelo, por lo que el modelo utiliza una temperatura constante predeterminada de 18 °C. Esto no es un problema. Las advertencias sobre vértices coincidentes o colineales indican puntos geométricos duplicados. EnergyPlus las simplifica automáticamente, por lo que se pueden ignorar. Las advertencias sobre construcciones no utilizadas indican que algunos conjuntos de construcción no se utilizan en el modelo, como ventanas, puertas y particiones interiores. Estos se pueden eliminar desde la pestaña "Conjunto de construcción". Vaya a la pestaña "Construcciones" y utilice "Purgar objetos no utilizados". Repita este proceso en la pestaña Materiales. Esto reduce el desorden y mejora el rendimiento de la simulación. A continuación, aparecen advertencias que indican que no se ha asignado ningún modelo de confort térmico a algunos espacios, como la lavandería y los vestuarios. Vaya a Tipos de Espacio → Cargas, seleccione la definición de carga, haga clic en el botón "+" y agregue un Tipo de Modelo de Confort Térmico. Las advertencias relacionadas con la infiltración se producen en zonas interiores sin paredes exteriores. Estas pueden ignorarse o corregirse modificando el método de cálculo de la infiltración. Las advertencias que indican que el modo de refrigeración es cero indican que faltan programaciones de termostato. Las cargas de aire ideales intentan calcular la refrigeración, pero sin termostatos, la carga de refrigeración permanece cero. Las advertencias relacionadas con programaciones no utilizadas se pueden investigar activando la opción "Mostrar Programaciones No Utilizadas" en "Agregar Diagnóstico de Salida". Elimine las programaciones innecesarias de los almacenes y del compartimento de aparatos, y luego purgue las programaciones no utilizadas. Se produce una advertencia sobre la programación de ropa porque no se asignó a días específicos. Asígnela a todos los días de la semana y guarde. Vuelva a ejecutar la simulación. Las advertencias restantes relacionadas con puertas que no rodean completamente las subsuperficies se pueden ignorar. Los errores graves son los más críticos, ya que impiden que la simulación se complete. Las advertencias ayudan a refinar el modelo, pero no necesariamente afectan los resultados. Cierre el archivo de errores y revise el Resumen de Resultados. Esto se abordará en la próxima lección. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete! Let us go to Simulation Settings and Time Steps. This controls how many times per hour the energy model runs. It is currently set to six time steps per hour, meaning the building is simulated every 10 minutes. Let us reduce this to one time step per hour to speed up calculations. We can adjust this later if needed. Next, go to Measures. We want to add Diagnostics to the Measures tab. On the right, select Reporting → QA/QC → Add Output Diagnostics. If you do not have it, click Find Measures on BCL, browse to Reporting → QA/QC, and search for “add.” You will find Add Output Diagnostics. If it is not checked, select it and download. Once downloaded, drag and drop Add Output Diagnostics into the EnergyPlus Measures. This adds additional diagnostics to help troubleshoot issues during simulation. Next, go to Run Simulation. Click Save and then Run. The simulation fails, producing several errors. Browse to the project folder, open the “run” folder, and open the EPLUSOUT.ERR file in a text editor. There are two types of errors: warnings and severe errors. Severe errors stop the simulation from completing. Scroll down to locate the severe error. The error indicates a convergence problem with a building material called Roof Metal Building. Go to the Materials tab, expand Materials, and locate Thermal Break and Purlins and Insulation. Review their insulation values. The Thermal Break value is 0.1667 with a thickness of 1/2 inch. The Purlins and Insulation value should be 0.335. Correcting this resolves the severe error. Close the error file, save the project, and rerun the simulation. The simulation completes successfully, but warnings remain. The first warning states that the number of time steps per hour is lower than the recommended minimum of four. This can be ignored. The next warnings relate to cooling HVAC schedules and occupant schedules that operate in smaller increments than the simulation time step. Since the simulation runs hourly, it cannot capture these short on-off cycles. These warnings can be ignored. Additional warnings reference Always On and Always Off schedules, which are integral to OpenStudio and cannot be edited. Another warning indicates that no ground surface temperature schedule exists, so the model uses a default constant temperature of 18°C. This is not a concern. Warnings about coincident or collinear vertices indicate duplicate geometry points. EnergyPlus automatically simplifies these, so they can be ignored. Warnings about unused constructions indicate that some construction assemblies are not used in the model, such as interior windows, doors, and partitions. These can be removed from the Construction Set tab. Go to the Constructions tab and use Purge Unused Objects. Repeat this process in the Materials tab. This reduces clutter and improves simulation performance. Next, warnings indicate that no thermal comfort model is assigned to some spaces, such as the laundry and locker room. Go to Space Types → Loads, select the load definition, click the plus button, and add a Thermal Comfort Model Type. Warnings related to infiltration occur in interior zones without exterior walls. These can be ignored or corrected by changing the infiltration calculation method. Warnings stating that cooling mode is zero indicate missing thermostat schedules. Ideal air loads attempt to calculate cooling, but without thermostats the cooling load remains zero. Warnings related to unused schedules can be investigated by enabling Display Unused Schedules in Add Output Diagnostics. Remove unnecessary schedules from storage rooms and the apparatus bay, then purge unused schedules. A warning about the clothing schedule occurs because it was not assigned to specific days. Assign it to all days of the week and save. Rerun the simulation. Remaining warnings related to doors not fully surrounding sub-surfaces can be ignored. Severe errors are the most critical, as they prevent the simulation from completing. Warnings help refine the model but do not necessarily affect results. Close the error file and review the Results Summary. This will be covered in the next lesson. Thank you. Please like and subscribe!

15. Modelado energético de edificios en OpenStudio: añadir un sistema de agua caliente

En este video, discutiremos cómo agregar conexiones de uso de agua y crear un sistema de agua caliente sanitaria para nuestro edificio.

A continuación, regresaremos a la pestaña de sistemas de climatización (HVAC) a la izquierda y agregaremos el sistema de agua caliente sanitaria. Se puede observar que ya existe un sistema de agua, donde el agua proviene de la red principal, ingresa al edificio y luego va al alcantarillado. Para continuar, debemos arrastrar una conexión de agua desde la biblioteca. Vaya a la pestaña de la biblioteca, busque las conexiones de agua en el archivo de la biblioteca de la estación de bomberos y arrástrelo y suéltelo. Después de agregar la conexión de agua, haga clic en ella para ver los equipos de agua ubicados dentro del edificio. Regrese a la pestaña de la biblioteca y busque los equipos de agua en el mismo archivo de la biblioteca de la estación de bomberos. Arrástrelo y suéltelo y revise sus atributos. El equipo de agua para todo el edificio de la estación de bomberos rural está definido para cinco ocupantes. Al agregar esta definición de equipo de agua, también se incluyen las cargas de agua y los horarios asociados, como el horario de temperatura de consigna del agua caliente, el horario de fracciones sensibles y el horario de fracciones de agua caliente sanitaria. Volviendo a la pestaña de sistemas de climatización (HVAC), seleccione el equipo de agua. Este equipo se ubicará dentro del edificio y no se asignará un nombre de espacio específico. En este momento, no hay ningún bucle conectado, por lo que se debe crear un bucle de agua caliente. Regrese al editor de la red de agua, haga clic en el botón "+" y cree un nuevo bucle de planta vacío. Agregue una bomba de circulación de velocidad constante de la biblioteca, seguida de un calentador de agua de 100 galones y 12 kilovatios del archivo de la biblioteca del proyecto de la estación de bomberos. Luego, agregue un administrador de puntos de ajuste programados para mantener la temperatura del bucle. Finalmente, asigne la conexión de uso de agua al bucle de planta recién creado arrastrándolo desde la pestaña "Mi Modelo" al bucle. Ahora puede editar las propiedades de la bomba de circulación, el calentador de agua y el controlador de temperatura, incluyendo caudales, eficiencias y programaciones de puntos de ajuste. El controlador de temperatura utiliza la programación de temperatura de ACS de la pestaña "Programaciones". Una vez asignado el bucle, al hacer clic en él podrá ver propiedades adicionales del bucle de agua caliente sanitaria. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete! After adding the water use connection, click on it to view the water use equipment located within the building. Go back to the library tab and search for water use equipment from the same fire station library file. Drag and drop it into place and review its attributes. The rural fire station whole-building water use equipment is defined for five occupants. When this water use equipment definition is added, it also includes water usage loads and associated schedules such as the hot water temperature setpoint schedule, sensible fractions schedule, and domestic hot water fraction schedule. Returning to the HVAC systems tab, select the water use equipment. This equipment will be located inside the building, and no specific space name will be assigned. At this point, there is no loop connected, so a hot water loop must be created. Go back to the water mains editor, click the plus button, and create a new empty plant loop. Add a constant-speed circulator pump from the library, followed by a 100-gallon, 12-kilowatt water heater from the fire station project library file. Then add a scheduled setpoint manager to maintain the loop temperature. Finally, assign the water use connection to the newly created plant loop by dragging it from the My Model tab into the loop. You can now edit the properties of the circulator pump, water heater, and temperature controller, including flow rates, efficiencies, and setpoint schedules. The temperature controller uses the SHW temperature schedule from the schedules tab. Once the loop is assigned, clicking the loop allows you to view additional domestic hot water loop properties. Thank you. Please like and subscribe!

16. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Añadir HVAC-1

En este video, explicaremos cómo agregar un sistema de extracción por zonas. También mostraremos cómo crear y asignar un horno de gas de aire forzado a una de nuestras zonas térmicas.

A continuación, modelaremos los sistemas de climatización (HVAC), comenzando por la bahía de aparatos. Este espacio incluye un calefactor, un extractor pequeño para las necesidades de aire de ventilación y un extractor grande controlado por los niveles de contaminación del aire. Primero, vaya a la pestaña Zonas Térmicas y agregue el extractor de contaminantes. En la pestaña Biblioteca, busque un extractor de zona y arrástrelo al equipo de la bahía de aparatos. Cambie el nombre del ventilador a EF-03. Para el programa de disponibilidad, asigne el programa de ocupación de los vestuarios, suponiendo que el ventilador funciona siempre que el equipo de bomberos responde a una llamada. A continuación, revise los atributos del extractor. Establezca el aumento de presión en 0,375 pulgadas de presión estática y el caudal máximo en 1632 CFM. Si es necesario, se puede agregar un medidor de energía y llamarlo Medidor EF-03 para controlar el consumo de energía. Dado que el funcionamiento del ventilador está controlado por su propio programa de disponibilidad, configure el modo de acoplamiento del gestor de disponibilidad del sistema en desacoplado. Deje en blanco el programa de fracción de escape equilibrada para que el aire de reposición se extraiga del sistema de climatización (HVAC) que abastece a la zona. Según los planos del edificio, la bahía de aparatos incluye un calentador de gas, una compuerta de aire de reposición y un pequeño extractor de aire. Estos se pueden simplificar para formar un único sistema de horno de aire forzado con compuertas de aire exterior y de extracción. Vaya a la pestaña Sistemas HVAC, haga clic en el icono "+" y agregue un horno de aire caliente a gas. Cambie el nombre del sistema a UH-01. Active el sistema de aire exterior y configure el caudal de aire exterior mínimo para que se ajuste automáticamente a fin de satisfacer las necesidades de ventilación durante todo el año. Ajuste la eficiencia del quemador del horno al 90 % y deje la capacidad de calefacción con el ajuste automático. Finalmente, configure los componentes restantes del sistema. Ajuste el aumento de presión del ventilador de volumen constante a 1,27 cm y ajuste automáticamente el caudal de aire. Configure el administrador de puntos de ajuste con una temperatura mínima del aire de suministro de 4 °C y una máxima de 38 °C, controlada por la Zona Térmica 101. Deje el difusor con el ajuste automático y arrastre la Zona Térmica 101 desde Mi Modelo al circuito de aire HVAC. Esto completa el modelado de HVAC para la bahía de aparatos. Guarde y ejecute la simulación para verificar que no haya errores. Después de asignar el sistema HVAC, confirme que la opción "Cargas de aire ideales" esté desmarcada para la Zona Térmica 101. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete! Next, review the exhaust fan attributes. Set the pressure rise to 0.375 inches of static pressure and the maximum flow rate to 1632 CFM. If required, an energy meter can be added and named EF-03 Meter to track energy consumption. Since the fan operation is controlled by its own availability schedule, set the system availability manager coupling mode to decoupled. Leave the balanced exhaust fraction schedule blank so that the makeup air is drawn from the HVAC system serving the zone. Based on the building plans, the Apparatus Bay includes a gas-fired unit heater, a makeup air damper, and a small ventilation exhaust fan. These can be simplified into a single forced-air furnace system with outdoor air and exhaust air dampers. Go to the HVAC Systems tab, click the plus icon, and add a gas-fired warm air furnace. Rename the system to UH-01. Enable the outdoor air system and set the minimum outdoor airflow rate to autosize to meet ventilation requirements throughout the year. Set the furnace burner efficiency to 90% and leave the heating capacity as autosized. Finally, configure the remaining system components. Set the constant-volume fan pressure rise to 0.5 inches and autosize the airflow rate. Configure the setpoint manager with a minimum supply air temperature of 40°F and a maximum of 100°F, controlled by Thermal Zone 101. Leave the diffuser autosized, then drag Thermal Zone 101 from My Model into the HVAC air loop. This completes the HVAC modeling for the Apparatus Bay. Save and run the simulation to verify there are no errors. After assigning the HVAC system, confirm that the “Ideal Air Loads” option is unchecked for Thermal Zone 101. Thank you. Please like and subscribe!

17. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Añadir HVAC-2

En este video, explicaremos cómo instalar zócalos y calentadores eléctricos de aire forzado de nivel zonificado. También instalaremos bombas de calor compactas de nivel zonificado (bombas de calor DX de sistema dividido).

Volvemos a la pestaña de zonas térmicas y la siguiente tarea es añadir equipos a nivel de zona a los espacios restantes. Hay varios calefactores eléctricos repartidos por todo el edificio. En la sala 106, hay un calefactor eléctrico de pared de zócalo de 0,75 kilovatios. Vaya a la pestaña de la biblioteca, desplácese hacia abajo y seleccione el calefactor eléctrico convectivo de zócalo. Arrástrelo y suéltelo en la sala, cámbiele el nombre y ajuste su potencia a 750 vatios. El mismo proceso se utiliza para el resto de los calefactores eléctricos, incluyendo el zócalo de la sala 105 y los calefactores unitarios y los calefactores eléctricos de aire forzado de las salas 102, 108, 109 y 110. Para los calefactores unitarios, vaya a la pestaña de la biblioteca, seleccione el calefactor unitario eléctrico de volumen constante, arrástrelo y suéltelo, cámbiele el nombre y ajuste automáticamente los caudales. También observará que hay un pequeño extractor de aire en el lavadero. Este ventilador es intermitente y está diseñado para uso de los ocupantes, por lo que no se modelará, ya que es bastante irrelevante para el modelo energético general. A continuación, hay dos bombas de calor de sistema dividido: una para la oficina y otra para la sala comunitaria grande. Comenzaremos con la oficina en la zona térmica 107. Vaya a la pestaña de la biblioteca, busque "bomba de calor terminal compacta" y arrástrela y suéltela. Este sistema no tiene aire exterior propio, por lo que está dimensionado a 0 CFM. El ventilador es de volumen constante, el serpentín de calefacción DX y el serpentín de refrigeración DX se ajustan automáticamente, al igual que el serpentín de calefacción de respaldo eléctrico. Un parámetro importante a revisar es la temperatura exterior mínima para el funcionamiento del serpentín de calefacción, que está ajustada a 10 grados. Se utiliza un sistema similar en la sala comunitaria en la zona térmica 110, y este sistema se puede copiar directamente a ese espacio. A medida que se añaden equipos a cada zona, la opción de cargas de aire ideales se desactiva automáticamente. La zona térmica 104, que es un pequeño pasillo, no cuenta con ningún equipo, por lo que las cargas de aire ideales se pueden desactivar manualmente. Si algún equipo se extravía accidentalmente, como un fan coil ubicado en el plenum, se puede eliminar seleccionándolo y haciendo clic en el botón X en la esquina superior derecha. En este punto, todas las zonas deberían tener el equipo adecuado asignado, y la siguiente tarea será instalar el sistema de ventilación. Gracias. Dale a "Me gusta" y suscríbete. You will also notice that there is a small exhaust fan in the laundry room. This fan is intermittent and intended for occupant use, so it will not be modeled, as it is fairly inconsequential for the overall energy model. Next, there are two split system heat pumps, one serving the office and one serving the large community room. We will start with the office in thermal zone 107. Go to the library tab, search for packaged terminal heat pump, and drag and drop it into place. This system does not have its own outdoor air, so it is hard sized to 0 CFM. The fan is constant volume, the DX heating coil and DX cooling coil are left auto sized, and the electric backup heating coil is also left auto sized. One important parameter to review is the minimum outdoor temperature for operation of the heating coil, which is set to 10 degrees. A similar system is used in the community room in thermal zone 110, and this system can be copied directly to that space. As equipment is added to each zone, the ideal air loads option is automatically turned off. Thermal zone 104, which is a small hallway, does not have any equipment, so ideal air loads can be turned off manually. If any equipment is accidentally misplaced, such as a fan coil unit located in the plenum, it can be deleted by selecting it and clicking the X button in the top right. At this point, all zones should have the appropriate equipment assigned, and the next task will be to install the ventilation air system. Thank you. Please like and subscribe.

18. Modelado energético de edificios en OpenStudio: añadir el sistema DOAS

En este video, analizaremos cómo agregar un sistema de aire exterior dedicado. También analizaremos la secuenciación de equipos y cargas a nivel de zona.

A continuación, agregaremos el sistema de aire exterior dedicado (DOAS), pero primero debemos limpiar la pestaña de zonas térmicas. Varias zonas tienen asignados programas de calefacción o refrigeración, aunque no cuentan con el equipo adecuado. La zona 102 no tiene equipo de refrigeración, por lo que su programa de refrigeración puede eliminarse. Las zonas 103 y 104 no tienen refrigeración, y la zona 104 tampoco tiene calefacción. La zona 105 no tiene refrigeración y parece incluir un calentador adicional que debe eliminarse. Las zonas 106 y 108 tampoco tienen refrigeración, mientras que la zona 107 sí la tiene, por lo que su programa de refrigeración debe volver a agregarse. Esta limpieza garantiza que los programas coincidan correctamente con el equipo presente en cada zona. Después de limpiar las zonas, vaya a la pestaña de sistemas HVAC para agregar el DOAS. Haga clic en el botón "+", desplácese hacia abajo y agregue un circuito de aire vacío al modelo. Cambie el nombre del sistema y permita que se ajuste automáticamente su tamaño. Al ser un sistema DOAS, el sistema se dimensionará según los requisitos de ventilación y el caudal de aire exterior de diseño se ajustará automáticamente. El sistema funcionará con aire exterior al 100 %, por lo que la relación de caudal de aire máximo del sistema de calefacción debe establecerse en 1. Este sistema no cuenta con control de temperatura de refrigeración, solo calefacción, y la temperatura de diseño del aire de suministro está establecida en 20 °C. Asegúrese de seleccionar el aire exterior al 100 % tanto para calefacción como para refrigeración, y configure el método de aire exterior del sistema en Suma de Zonas, ya que el sistema utiliza difusores de volumen constante. A continuación, vaya a la pestaña de biblioteca y agregue el sistema de aire exterior HVAC de bucle de aire a un nodo del lado de suministro, dejándolo con ajuste automático, sin economizador ni bloqueo. Agregue un ventilador de volumen constante como extractor y luego otro ventilador de volumen constante como ventilador de suministro, dejándolos con ajuste automático. Agregue un serpentín de calefacción eléctrica canalizada al nodo del lado de suministro y dejándolo con ajuste automático. Para controlar el calentador eléctrico, agregue un administrador de puntos de ajuste utilizando la estrategia de control de temperatura del nodo. Establezca el nodo de referencia en el nodo justo antes del calentador eléctrico, utilice el control de bulbo seco y ajuste la temperatura mínima y máxima del aire de suministro a 67 °F. Finalmente, agregue las zonas y difusores al DOAS. Desde la pestaña de biblioteca, agregue un difusor de aire de volumen constante sin calor y utilice el divisor de rama para asignar las zonas térmicas correspondientes. Para cada zona, configure "Contabilizar para el sistema de aire exterior dedicado" en SÍ para que los efectos de carga del DOAS se apliquen antes del dimensionamiento de los equipos a nivel de zona. Mantenga la estrategia de control como aire de suministro neutro y ajuste los puntos de ajuste bajo y alto a 66 y 67. Confirme que el DOAS funcione 24/7 con el horario discreto de funcionamiento continuo. En la pestaña de zonas térmicas, asegúrese de que el equipo del DOAS aparezca primero en la lista de equipos de cada zona para que su calefacción se aplique antes que la de otros sistemas. Para zonas con varios sistemas, como la zona 110, ajuste el tamaño del calentador de pared a 7 kW para que el DOAS suministre la calefacción primero, seguido del calentador de pared y luego la bomba de calor de presión. After cleaning up the zones, go to the HVAC systems tab to add the DOAS. Click the plus button, scroll down, and add an empty air loop to the model. Rename the system and allow it to auto size. Because this is a DOAS, the system will be sized based on ventilation requirements, and the design outdoor air flow rate will be auto sized. The system will operate as 100 percent outdoor air, so the heating maximum system air flow ratio must be set to 1. There is no cooling tempering in this system, only heating, and the supply air temperature design is set to 67°F. Make sure that 100 percent outdoor air is selected for both heating and cooling, and set the system outdoor air method to Zone Sum since the system uses constant volume diffusers. Next, go to the library tab and add the air loop HVAC outdoor air system to a supply-side node, leaving it auto sized with no economizer and no lockout. Add a constant volume fan to serve as the exhaust fan, then add another constant volume fan as the supply fan, leaving both fans auto sized. Add an electric ducted heating coil to the supply-side node and leave it auto sized. To control the electric heater, add a setpoint manager using the node temperature control strategy. Set the reference node to the node just upstream of the electric heater, use dry bulb control, and set both the minimum and maximum supply air temperature to 67°F. Finally, add the zones and diffusers to the DOAS. From the library tab, add an air terminal constant volume no-heat diffuser and use the branch splitter to assign the applicable thermal zones. For each zone, set “Account for Dedicated Outdoor Air System” to YES so that the DOAS load effects are applied before zone-level equipment sizing. Leave the control strategy as neutral supply air and hard size the low and high setpoints to 66 and 67. Confirm that the DOAS operates 24/7 using the always-on discrete schedule. In the thermal zones tab, ensure that the DOAS equipment appears first in the equipment list for each zone so that its heating is applied before other systems. For zones with multiple systems, such as zone 110, hard size the wall heater to 7 kW so the DOAS supplies heating first, followed by the wall heater and then the PTHP.

19. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Visor de datos

En este video, solucionaremos algunos problemas con las horas no satisfechas. Explicaremos cómo crear información de tendencias en las variables de salida y cómo mostrarlas con el Visor de Datos (DView). También se ofrece una descripción general de su funcionalidad.

Comenzamos ejecutando el modelo desde la pestaña "Ejecutar Simulación" y hacemos clic en "Ejecutar". La simulación se completa correctamente, por lo que pasamos a la pestaña "Resumen de Resultados" para revisar los resultados. En la sección "Condiciones de la Zona", vemos gráficos que muestran los rangos de temperatura anuales para cada zona térmica, junto con las horas de calefacción y refrigeración no cubiertas. La Zona Térmica 101, la Zona de Aparatos, presenta un amplio rango de temperaturas bajas, pero solo unas 40 horas de calefacción no cubiertas al año. Esto es previsible, ya que el espacio está configurado únicamente para protección contra heladas y no está completamente acondicionado. La Zona de Aparatos también experimenta frecuentes aperturas de puertas y el funcionamiento de un gran extractor cuando los bomberos se retiran, lo que explica la variabilidad de la temperatura. No hay refrigeración en esta zona y, aunque algunas horas muestran condiciones más cálidas, el rendimiento general es aceptable. Otras zonas ocupadas parecen tener un buen rendimiento, mientras que las zonas de plenum muestran rangos de temperatura más amplios que no representan un problema, ya que no son espacios ocupados. Una zona que destaca es la Zona Térmica 102, la sala de descontaminación y lavandería. Esta zona no cuenta con equipo de refrigeración, por lo que no hay horas de refrigeración incumplidas, pero el rango de temperatura es muy amplio, con muchas horas que superan los 30 °C. Para diagnosticar este problema con mayor precisión, se vuelve a ejecutar el modelo con variables de salida adicionales. En la pestaña "Zonas Térmicas", el calefactor de pared, su ventilador y serpentín de calefacción asociados se renombran claramente para facilitar su identificación en los resultados. El extractor de aire ya está etiquetado. A continuación, en la pestaña "Variables de Salida", habilitamos la tasa de calor del serpentín de calefacción, la temperatura de bulbo seco del aire exterior del sitio y la temperatura del aire de la zona, dejando el intervalo de tiempo establecido en cada hora para que coincida con la configuración de la simulación. El modelo se guarda y se vuelve a ejecutar, completando la simulación en aproximadamente 11 segundos. Tras la repetición, volvemos a la pestaña "Resumen de Resultados" y abrimos el visor de datos detallados (DView), seleccionando mostrar los resultados en unidades imperiales. En la pestaña "Por Hora", examinamos la temperatura de bulbo seco exterior y el consumo eléctrico del sitio y observamos que el consumo eléctrico aumenta a medida que disminuye la temperatura exterior, lo cual es previsible, ya que la mayor parte del edificio se calienta eléctricamente. Durante los meses de verano, el consumo eléctrico disminuye, aunque algunos pequeños sistemas de refrigeración aún contribuyen a la demanda eléctrica. La pestaña Diario muestra tendencias similares, pero con una resolución menos detallada, mientras que la pestaña Mensual destaca un mayor consumo de vatios-hora en invierno y un menor uso en verano. El Mapa de Calor de la Zona Térmica 107 (oficina) muestra las variaciones de temperatura por hora y mes, con temperaturas más cálidas en verano y un control de temperatura más estricto en invierno. Por la noche, cuando la oficina está desocupada, las temperaturas bajan y algunos días de verano presentan una refrigeración nocturna limitada. Vistas adicionales, como los gráficos de Perfil, revelan las tendencias del día de diseño, y la selección de la temperatura de bulbo seco y el consumo de electricidad confirma que las temperaturas exteriores más bajas corresponden a un mayor consumo de energía. Un análisis más detallado con la pestaña Estadísticas muestra los valores promedio, mínimo y máximo de los datos de tendencias, con un consumo promedio de electricidad de alrededor de 11 700 vatios-hora. La pestaña PDF/CDF ilustra la distribución de probabilidad del consumo de electricidad, mostrando una baja probabilidad de un alto consumo de energía en verano y un mayor consumo durante los días fríos de invierno. La pestaña Curva de Duración muestra las horas con niveles de vatios-hora específicos o superiores, lo que puede ser útil para el análisis de tarifas de servicios públicos. El diagrama de dispersión compara la temperatura de bulbo seco exterior y el consumo de electricidad, mostrando claramente que el consumo de energía aumenta a medida que bajan las temperaturas. Todos estos conjuntos de datos se pueden exportar como archivos CSV, archivos Excel, imágenes o PDF para su posterior análisis. Volviendo a la resolución de problemas de la Zona Térmica 102, el gráfico horario de la temperatura del aire de la zona revela fluctuaciones extremas, con temperaturas que en ocasiones alcanzan los 65 °C o más. El gráfico de la salida del calentador eléctrico de pared muestra que funciona principalmente durante el invierno y se apaga al subir las temperaturas, lo que indica que no es la causa del sobrecalentamiento. Al examinar otros equipos en el espacio, se observa una secadora a gas. Al graficar el consumo de gas, este coincide con los períodos de alta temperatura de la zona. Al revisar la pestaña Cargas, se confirma que la fracción de calor perdida por la secadora a gas se configuró en cero, lo cual es poco realista. La mayor parte del calor de la secadora debería disiparse, por lo que este valor se cambia al 80 %. El modelo se vuelve a ejecutar, fallando inicialmente una vez, pero funcionando correctamente en el segundo intento. Los resultados actualizados muestran temperaturas máximas significativamente reducidas y una reducción en las horas de enfriamiento no cubiertas de más de 4000 a aproximadamente 300. Es probable que algunos problemas restantes se deban al flujo de aire de escape desequilibrado y la infiltración, que se abordarán en una lección futura.

20. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Análisis de emisiones MUA

En este video, mostraremos cómo modelar el aire de reposición para un extractor de aire. Analizaremos cómo EnergyPlus gestiona el balanceo del aire de infiltración. Modelaremos una rejilla de aire de reposición utilizando Infiltration:DesignFlowRate y programación.

Para el lavadero de descontaminación, contamos con un extractor de aire y una rejilla de aire de reposición en la pared. Mientras el extractor está en funcionamiento, el modelo energético no puede determinar de dónde proviene el aire de reposición. En realidad, el extractor simplemente extrae el aire de infiltración de la habitación. Para solucionar esto, volvemos al modelo de OpenStudio y navegamos a la pestaña "Zonas Térmicas". En la Zona Térmica 102, confirmamos que el extractor se ha dimensionado a 152 CFM. Por curiosidad, revisamos la tasa de infiltración de este espacio accediendo a los resultados de EnergyPlus, abriendo el índice y seleccionando la sección "Sistema de Aire Exterior". Aquí, vemos que la tasa de infiltración de esta habitación es de aproximadamente 10 CFM, lo que significa que el extractor solo extrae esa cantidad por defecto. EnergyPlus no equilibra automáticamente los flujos de aire, por lo que debe hacerse manualmente. Para equilibrar el flujo de aire, volvemos a la pestaña "Tipos de Espacio" y seleccionamos el tipo de espacio "Lavandería/Sala de Descontaminación". Editamos la configuración de infiltración cambiando el método de cálculo del caudal de diseño a Caudal por Espacio y establecimos este valor igual al caudal del extractor de 152 CFM. Eliminamos el valor existente de caudal por superficie. Existen coeficientes adicionales que tienen en cuenta los efectos de la infiltración relacionados con las diferencias de temperatura y la velocidad del viento, pero no son aplicables en este caso. Nuestro objetivo es simplemente ajustar la tasa de infiltración al caudal del extractor. Por defecto, los coeficientes EnergyPlus están configurados de forma que la infiltración se base únicamente en un programa, anulando eficazmente los efectos de la temperatura y el viento. Si el edificio fuera sensible a la velocidad del viento o a la infiltración causada por la temperatura, sería necesario ajustar estos coeficientes. Hay disponible un PDF de referencia que explica estos coeficientes con más detalle. Una vez ajustada la tasa de infiltración, también es importante considerar los edificios que contienen varias lavanderías. En estos casos, cada lavandería puede requerir su propio tipo de espacio personalizado para que el caudal de infiltración coincida correctamente con el extractor de zona que da servicio a ese espacio. A continuación, vamos a la pestaña Cargas y revisamos la configuración de infiltración de la Lavandería/Sala de Descontaminación. La infiltración se controla mediante un programa de infiltración de lavandería, que puede consultarse en la pestaña "Programas". Este programa muestra tasas de infiltración más altas durante el día, probablemente relacionadas con el horario de ocupación de 8:00 a. m. a 5:00 p. m., y tasas más bajas durante la noche. El valor de diseño predeterminado se establece en el 100 %, lo que garantiza un dimensionamiento adecuado de la zona y del equipo de climatización (HVAC) tanto en verano como en invierno. Durante las horas de ocupación, el programa alcanza el 100 %, lo que resulta en una infiltración de aproximadamente 150 CFM cuando el extractor está en funcionamiento. Por la noche, al apagarse el extractor, la tasa de infiltración debería volver al nivel predeterminado de aproximadamente 10 CFM. Esto corresponde a aproximadamente el 7 % del caudal de diseño. Por lo tanto, los valores del programa nocturno se ajustan para reflejar los niveles de infiltración típicos cuando el extractor no está en funcionamiento. Tras realizar estos cambios, se guarda el modelo y se vuelve a ejecutar la simulación. Finalmente, revisamos los resultados accediendo a la pestaña "Resumen de Resultados" y examinando las "Condiciones de la Zona". Las horas no utilizadas a altas temperaturas han disminuido significativamente y las temperaturas de la zona se han estabilizado en torno a los 21 °C. Al abrir DView y revisar la pestaña Diario, se confirma esta mejora. Durante los meses de invierno, la temperatura del espacio se mantiene estable en aproximadamente 21 °C, eliminando el problema anterior de sobrecalentamiento. En verano, las temperaturas suben, lo cual es normal en un lavadero sin refrigeración activa. En general, los resultados parecen razonables y confirman que equilibrar el aire de reposición con el extractor de zona ha resuelto el problema. Con esto concluye esta lección sobre cómo equilibrar los flujos de aire de reposición con extractores de zona.

21. Modelado energético de edificios en OpenStudio - Transferencia de aire

En este video, mostraremos cómo modelar la transferencia de aire entre zonas. También revisaremos algunos supuestos del modelado y explicaremos cómo obtener los resultados de EnergyPlus en unidades del sistema Imperial (IP).

Hay algunos aspectos de limpieza que deben abordarse, empezando por revisar los detalles del circuito de aire. Al observar el sistema de aire exterior dedicado (DOAS), observamos que actualmente está dimensionado para 847 CFM, mientras que nuestros criterios de diseño indican que solo necesitamos aproximadamente 475 CFM. Esto significa que estamos desbordando aire en ciertas áreas y necesitamos solucionar el problema. Accediendo a la pestaña Aire Exterior, podemos calcular los caudales de aire para cada zona. Por ejemplo, la Zona Térmica 103 tiene un volumen de 1170 pies cúbicos y una tasa de renovación de aire de 2.09 ACH, lo que resulta en aproximadamente 40 CFM al dividirlo entre 60 minutos por hora. La Zona 103 está programada para aproximadamente 34 CFM, y al incluir la Zona Térmica 104 con 6 CFM adicionales, el total asciende a aproximadamente 40 CFM, lo que coincide con nuestro cálculo. Si bien podríamos realizar este cálculo para cada zona, existe una forma más eficiente de revisar estos valores de caudal de aire. Para ello, accedemos a los resultados de EnergyPlus, abrimos la tabla de contenido y seleccionamos el resumen de dimensionamiento de HVAC. Esta tabla muestra los caudales mínimos de aire exterior para cada zona térmica, pero, por defecto, los valores se expresan en metros cúbicos por segundo, ya que EnergyPlus realiza todos los cálculos en unidades del SI. Dado que trabajamos en unidades IP, debemos convertir estos valores. Accedemos a la pestaña Medidas, eliminamos por ahora la medida Diagnóstico de salida y, en Informes → Control de calidad, seleccionamos la medida de EnergyPlus "Establecer tabla de salida en unidades IP". Esta medida se aplica antes que la medida de resultados de OpenStudio, ya que este aplica las medidas secuencialmente, de arriba a abajo. Sin embargo, los resultados de OpenStudio esperan unidades del SI, y convertir primero a unidades IP provocará un error. Para evitarlo, eliminamos la medida Resumen de resultados de OpenStudio y volvemos a ejecutar el modelo. Si la ejecución falla, basta con volver a ejecutarla para resolver el problema. Una vez completado, volvemos a la pestaña Resumen de Resultados, navegamos al Resumen de Dimensionamiento de HVAC y confirmamos que los valores de flujo de aire ahora se reportan en CFM. La Zona Térmica 103 muestra aproximadamente 40 CFM, como se esperaba; la Zona Térmica 107, aproximadamente 16 CFM, en comparación con los 14 CFM programados; y las Zonas Térmicas 108/109, alrededor de 14-15 CFM, a pesar de que estas zonas solo deberían recibir aire de transferencia en lugar de aire exterior. La Zona Térmica 110, la sala comunitaria, está programada para 775 CFM, a pesar de que solo necesitamos unos 360 CFM. Para investigar esto, vamos a la pestaña Cargas y revisamos la Definición de Personas de la sala comunitaria. La densidad de ocupación se establece en 0,05 personas por pie cuadrado, lo que corresponde a 50 personas por cada 1000 pies cuadrados y cumple con el código. Sin embargo, el modelo asume una ocupación de 97 personas, mientras que nosotros solo esperamos un promedio de aproximadamente 49 personas. Nos atribuimos la ocupación estadística, lo que significa que el espacio normalmente estará ocupado aproximadamente a la mitad del valor de diseño del código. Para reflejar esto, reducimos el valor de personas por pie cuadrado a 0,025, que es aproximadamente la mitad del valor original. Tras guardar y volver a ejecutar el modelo, el flujo de aire para la Zona Térmica 110 desciende a aproximadamente 462 CFM. Este valor sigue siendo ligeramente alto, pero se acerca mucho al valor objetivo, por lo que lo dejamos como está. A continuación, eliminamos la medida de unidades IP, reinstalamos la medida de Resumen de Resultados de OpenStudio, volvemos a ejecutar el modelo y lo guardamos como versiones 21 y 22 como referencia. A continuación, analizamos cómo se modela el aire de transferencia. Según los planos, los vestuarios y las duchas tienen registros de extracción, pero no de suministro, y dependen en su lugar del aire de transferencia de la Sala Comunitaria 110. Hay dos registros de extracción con un total de 360 ​​CFM, y el aire se transfiere a través de los vestuarios y las duchas antes de ser expulsado. OpenStudio no gestiona correctamente la transferencia de aire por defecto, aunque se puede modelar con una medida EnergyPlus de la Biblioteca de Componentes de Edificio. Para implementar esto, primero eliminamos la Zona Térmica 108/109 del sistema DOAS, ya que no recibe aire exterior directo. A continuación, añadimos la medida EnergyPlus "Añadir Objeto de Mezcla de Zona" y la configuramos para que la Zona Térmica 108/109 reciba 90 CFM de transferencia de aire desde la Zona Térmica 110 de forma ininterrumpida. Creamos esta programación en la pestaña "Programaciones" con una programación de encendido/apagado siempre activa. Dado que el objeto de mezcla de zona EnergyPlus transfiere calor, pero no equilibra los flujos de aire, equilibramos manualmente el aire añadiendo un extractor virtual de 90 CFM a la Zona Térmica 110 y otro extractor de 90 CFM a la Zona Térmica 108/109. El extractor de aire que da servicio a la Zona Térmica 110 está configurado con aumento de presión cero, por lo que no consume energía, mientras que el extractor de aire de la Zona Térmica 108/109 se ajusta a la eficiencia del ventilador DOAS y al aumento de presión. Esto equilibra el flujo de aire para que el modelo contabilice correctamente el aire de transferencia. Tras volver a ejecutar el modelo, comparamos los resultados del modelo de aire de transferencia con el modelo DOAS 100% original. La intensidad total del consumo energético del sitio se mantiene aproximadamente en 65 en ambos casos, lo que indica que el aire de transferencia tiene un impacto mínimo en el consumo energético total, ya que la cantidad de aire transferido es r To do this, we go to the EnergyPlus results and open the Table of Contents, then select the HVAC Sizing Summary. This table shows the minimum outdoor air flow rates for each thermal zone, but by default the values are reported in cubic meters per second because EnergyPlus performs all calculations in SI units. Since we are working in IP units, we need to convert these values. We go to the Measures tab, remove the Output Diagnostics measure for now, and under Reporting → QA/QC select the EnergyPlus measure “Set Output Table to IP Units.” This measure is applied before the OpenStudio results measure because OpenStudio applies measures sequentially from top to bottom. However, OpenStudio results expect SI units, and converting to IP units first will cause an error. To avoid this, we delete the OpenStudio Results Summary measure, then rerun the model. If the run fails, simply rerunning it usually resolves the issue. Once complete, we return to the Results Summary tab, navigate to the HVAC Sizing Summary, and confirm that the airflow values are now reported in CFM. Thermal Zone 103 shows about 40 CFM as expected, Thermal Zone 107 shows approximately 16 CFM compared to its scheduled 14 CFM, and Thermal Zones 108/109 show around 14–15 CFM, even though these zones should only receive transfer air rather than outdoor air. Thermal Zone 110, the community room, is scheduled for 775 CFM, even though we only need about 360 CFM. To investigate this, we go to the Loads tab and review the People Definition for the community room. The occupancy density is set to 0.05 people per square foot, which corresponds to 50 people per 1,000 square feet and is code-compliant. However, the model assumes an occupancy of 97 people, while we are only expecting an average of about 49 people. We are taking credit for statistical occupancy, meaning the space will typically be occupied at about half of the code design value. To reflect this, we reduce the people per square foot value to 0.025, which is roughly half of the original value. After saving and rerunning the model, the airflow for Thermal Zone 110 drops to approximately 462 CFM. This is still slightly high but much closer to the target value, so we leave it as is. We then remove the IP units measure, reinstall the OpenStudio Results Summary measure, rerun the model, and save it as versions 21 and 22 for reference. Next, we address how transfer air is modeled. Based on the drawings, the locker and shower rooms have exhaust registers but no supply registers, relying instead on transfer air from Community Room 110. There are two exhaust registers totaling 360 CFM, with air transferring through the locker and shower rooms before being exhausted. OpenStudio does not handle transfer air well by default, though it can be modeled using an EnergyPlus measure from the Building Component Library. To implement this, we first remove Thermal Zone 108/109 from the DOAS system since it does not receive direct outdoor air. We then add the EnergyPlus “Add Zone Mixing Object” measure and configure it so that Thermal Zone 108/109 receives 90 CFM of transfer air from Thermal Zone 110 on a 24/7 schedule. We create this schedule in the Schedules tab using an On/Off schedule set to always on. Because the EnergyPlus zone mixing object transfers heat but does not balance airflows, we manually balance the air by adding a virtual exhaust fan of 90 CFM to Thermal Zone 110 and another exhaust fan of 90 CFM to Thermal Zone 108/109. The exhaust fan serving Thermal Zone 110 is set with zero pressure rise so it does not consume energy, while the exhaust fan for Thermal Zone 108/109 is matched to the DOAS fan efficiency and pressure rise. This balances the airflow so the model correctly accounts for transfer air. After rerunning the model, we compare the results of the transfer air model to the original 100% DOAS model. The total site energy use intensity remains approximately 65 in both cases, indicating that the transfer air has minimal impact on overall energy use because the amount of transferred air is relatively small. There is a slight increase in heating and cooling capacity required for Thermal Zone 110, but the difference is minimal. In models where a significant amount of air is transferred between zones and not conditioned by the DOAS, this approach can have a larger impact on zone equipment sizing. This is an important consideration depending on the complexity and size of the building model. That concludes this section. Thank you. Please like and subscribe.

22. Modelado energético de edificios en OpenStudio - SketchUp-1

En este video, mostraremos cómo modificar la geometría del modelo con SketchUp. Con SketchUp, podemos estirar la geometría sin eliminar ni crear nuevos espacios con la herramienta Mover. También mostraremos cómo introducir un dispositivo de sombreado simple. Finalmente, compararemos el consumo de energía entre el modelo "cuadrado" y el modelo modificado.

Ahora editaremos la geometría del edificio con SketchUp. En este caso, se utiliza SketchUp Make 2017, que en aquel momento era software gratuito. Aunque ya no cuenta con soporte oficial, sigue disponible para su descarga. En el futuro, es posible que deje de ser accesible o gratuito. Antes de comenzar, eliminamos los objetos innecesarios del espacio de trabajo. Para usar SketchUp con OpenStudio, es necesario instalar la extensión OpenStudio SketchUp. Esto se puede verificar en Ventana → Administrador de extensiones, donde la extensión OpenStudio debería aparecer como instalada. Encontrará más información sobre la instalación y el uso de esta extensión en otro lugar. A continuación, abrimos el archivo del modelo de OpenStudio en SketchUp. En esta etapa, la geometría del edificio aparece como un simple objeto de bloque, que es como FloorspaceJS crea inicialmente los modelos. Para una edición de geometría más avanzada, SketchUp es la herramienta preferida. El primer paso es establecer una escala dibujando una línea de referencia de 15 metros. A continuación, importamos el dibujo de la elevación este y lo superponemos al lado este del edificio. Esta elevación se escala para que coincida con la línea de referencia de 15 metros. Se dibuja una línea vertical desde el punto medio del tejado hasta la cima aproximada del tejado, extendiéndose hacia abajo a ambos lados. Una vez establecido el contorno del tejado, se eliminan las líneas de construcción temporales. Se selecciona el contorno del tejado y, con la herramienta Mover y la tecla Ctrl, se copia y se pega en el lado opuesto del edificio. Después de crear los contornos del tejado en ambos lados, utilizamos guías para facilitar el dibujo y eliminar superficies innecesarias. Al hacer doble clic en el espacio, podemos trabajar directamente con la geometría. Dividimos la superficie del tejado en dos secciones, seleccionamos el borde de la cumbrera y usamos la herramienta Mover para elevarlo. Si el borde no se mueve correctamente hacia arriba, al presionar la tecla Alt se cambia el eje de referencia, lo que permite el movimiento vertical. Esto crea la cumbrera de un lado del edificio. Durante este proceso, pueden aparecer algunas superficies no deseadas, que ocultamos temporalmente. Con la herramienta Mover de nuevo, alineamos estas superficies con los bordes correctos del tejado. Este proceso se repite para todas las demás superficies del tejado del edificio. Al mover los bordes, se pueden crear superficies adicionales, pero una vez que estas se vuelven planas, se pueden eliminar las líneas innecesarias para limpiar la geometría. Una vez completada la geometría del tejado, verificamos que todas las condiciones de contorno de la superficie sigan siendo correctas. Cambiamos la vista a Render por Condición de Contorno para confirmar que las superficies hayan conservado sus referencias correctas. La herramienta Plano de Sección se utiliza para inspeccionar las superficies interiores. Algunas superficies pueden perder su correspondencia con las condiciones de contorno, que se muestran en azul. Estos problemas se pueden corregir manualmente, como se muestra en otros tutoriales de OpenStudio SketchUp centrados en las condiciones de contorno. Tras corregirlos, ocultamos la geometría temporal y eliminamos las guías de construcción. En este punto, nos damos cuenta de que el sombreado aún no se ha añadido y debe solucionarse. Para añadir sombreado, redibujamos una línea guía de 15 metros a lo largo del eje azul y extendemos una línea desde el borde del tejado hacia afuera. Con la herramienta Mover y la tecla Ctrl, copiamos esta línea para crear la proyección de sombreado. A continuación, creamos un nuevo grupo de superficies de sombreado con la herramienta Grupo de Superficies de Sombreado y lo colocamos a lo largo del borde del tejado. Al hacer doble clic en el grupo de sombreado, trazamos la geometría del sombreado y salimos del modo de edición. Al cambiar a Renderizar por tipo de superficie, verificamos la orientación del sombreado. El lado expuesto al sol debe aparecer morado oscuro, mientras que el lado sombreado aparece morado claro. Si el sombreado está invertido, editamos la entidad y usamos Invertir caras para corregirlo. Una vez completado, el modelo incluye un tejado inclinado y superficies de sombreado. El modelo de OpenStudio se guarda y se vuelve a abrir en la aplicación OpenStudio mediante Archivo → Volver a guardado. Al inspeccionar la pestaña de geometría, se confirma que el modelo se ha modificado, aunque algunas superficies del tejado pueden estar subdivididas debido a la geometría conectada. OpenStudio puede informar advertencias como interfaces de dibujo duplicadas o posibles superficies duplicadas (por ejemplo, Superficies 11, 15 y 16, o Caras 3, 2 y 96). Se registran estos problemas y el modelo se guarda con un nuevo número de versión. En lugar de corregirlos directamente en SketchUp (lo cual puede ser poco fiable debido a errores conocidos), abrimos el archivo OSM directamente y eliminamos las superficies problemáticas manualmente. Tras guardar, el modelo se vuelve a cargar en SketchUp. Al volver a cargar, SketchUp puede informar que algunas superficies han perdido las condiciones de contorno correspondientes y se han convertido en superficies exteriores. Se aceptan estos cambios. A continuación, hacemos doble clic en los espacios afectados y eliminamos las superficies dispersas y los segmentos de línea que no están asociados a la geometría activa. El comando Mostrar ayuda a revelar geometría oculta que podría necesitar corrección. Algunas superficies de techo pueden aparecer divididas y se eliminan las líneas innecesarias. Debido a las diferencias de tolerancia entre SketchUp y OpenStudio, la edición de geometría a veces puede presentar fallos. Next, we open the OpenStudio model file in SketchUp. At this stage, the building geometry appears as a simple block object, which is how FloorspaceJS initially creates models. For more advanced geometry editing, SketchUp is the preferred tool. The first step is to establish a scale by drawing a reference line of 50 feet. We then import the east elevation drawing and overlay it on the east side of the building. This elevation is scaled to match the 50-foot reference line. A vertical line is drawn from the midpoint of the roof up to the approximate roof peak and extended down toward both sides. Once the outline of the roof is established, the temporary construction lines are deleted. The roof outline is selected, and using the Move tool with the CTRL key, it is copied and pasted onto the opposite side of the building. After creating the roof outlines on both sides, we use guidelines to assist with drawing and delete unnecessary surfaces. Double-clicking into the space allows us to work directly with the geometry. We split the roof surface into two sections, select the ridge edge, and use the Move tool to raise it. If the edge does not move upward correctly, pressing the ALT key changes the axis reference, allowing vertical movement. This creates the roof ridge for one side of the building. Some unintended surfaces may appear during this process, which we temporarily hide. Using the Move tool again, we align these surfaces with the correct roof edges. This process is repeated for all other roof surfaces throughout the building. As edges are moved, additional surfaces may be created, but once the surfaces become planar, the unnecessary lines can be deleted to clean up the geometry. Once the roof geometry is complete, we verify that all surface boundary conditions are still correct. We switch the view to Render by Boundary Condition to confirm that the surfaces have retained their proper references. The Section Plane tool is used to inspect interior surfaces. Some surfaces may lose their boundary condition matching, which appears as blue coloring. These issues can be corrected manually, as demonstrated in other OpenStudio SketchUp tutorials focused on boundary conditions. After fixing these, we hide temporary geometry and remove construction guides. At this point, we realize that shading has not yet been added and must be addressed. To add shading, we redraw a 50-foot guideline along the blue axis and extend a line from the roof edge outward. Using the Move tool with CTRL, this line is copied to create the shading projection. We then create a new shading surface group using the Shading Surface Group tool and place it along the roof edge. By double-clicking into the shading group, we trace the shading geometry and exit the edit mode. Switching to Render by Surface Type allows us to verify shading orientation. The sun-exposed side should appear dark purple, while the shaded side appears light purple. If the shading is reversed, we edit the entity and use Reverse Faces to correct it. Once complete, the model now includes a pitched roof and shading surfaces. The OpenStudio model is saved and reopened in the OpenStudio application using File → Revert to Saved. Inspecting the geometry tab confirms that the model has been modified, though some roof surfaces may be subdivided due to connected geometry. OpenStudio may report warnings such as duplicate drawing interfaces or potential duplicate surfaces (for example, Surface 11, 15, and 16, or Face 3, 2, and 96). These issues are noted, and the model is saved under a new version number. Instead of fixing these directly in SketchUp—which can be unreliable due to known bugs—we open the OSM file directly and delete the problematic surfaces manually. After saving, the model is reloaded into SketchUp. Upon reloading, SketchUp may report that some surfaces lost matching boundary conditions and were converted to exterior surfaces. These changes are accepted. We then double-click into affected spaces and delete stray surfaces and line segments that are not attached to active geometry. Using the Unhide command helps reveal hidden geometry that may need correction. Some roof surfaces may appear split, and unnecessary lines are removed. Due to tolerance differences between SketchUp and OpenStudio, geometry editing can sometimes introduce glitches. If problems persist, the safest approach is to delete the affected roof geometry and recreate it carefully, ensuring that inferences align with the correct axes and active geometry edges. After rebuilding the roof, we verify boundary conditions again and rematch any surfaces as needed. A section cut is used to confirm that all surfaces are properly matched. Once verified, the model is saved and reopened in OpenStudio. The Geometry tab confirms that the geometry is now correct. The model is then run to ensure it simulates successfully. After the simulation completes, we review the results and compare energy performance between the original flat-roof model and the updated pitched-roof model with shading. Reviewing the reports, Version 22 (the square building) shows an annual energy consumption of 375,155 kBtu with an EUI of 64.57. The updated model with the sloped roof and shading shows an energy consumption of 378,217 kBtu and an EUI of 65.10. This indicates that the pitched roof with shading slightly increased overall energy use. This concludes the demonstration of editing geometry and adding shading surfaces using SketchUp. Thank you. Please like and subscribe.

23. Modelado energético de edificios en OpenStudio - SketchUp-2

En este video, revisaremos algunas de las funciones básicas utilizadas para crear, visualizar y modificar la geometría del modelo usando SketchUp. Estas incluirán: Crear nuevo modelo de OpenStudio desde el asistente, Importar/Exportar IDF de EnergyPlus, Nuevo espacio, Nuevo grupo de superficies de sombreado, Nuevo grupo de superficies de partición interior, Coincidencia de superficies, Establecer atributos para espacios seleccionados, Crear espacios desde el diagrama, Proyectar geometría suelta, Inspector, Buscar superficies, Herramienta de información, Mostrar errores y advertencias, Iniciar OpenStudio, Ayuda en línea de OpenStudio, Renderizar por tipo de superficie, Renderizar por condición de contorno, Renderizar por construcción, Renderizar por tipo de espacio, Renderizar por zona térmica, Renderizar por piso de edificio, Ocultar el resto del modelo, Ver geometría oculta, Ver modelo en modo de rayos X y Mostrar cuadro de diálogo Configuración de sombras.

Ahora repasaremos algunos conceptos básicos del uso de la extensión SketchUp para OpenStudio. Primero, abrimos SketchUp. Hay dos opciones principales disponibles. La versión anterior, SketchUp Make 2017, es gratuita y aún se puede usar para crear geometría y editarla con OpenStudio, siempre que la extensión de SketchUp 2017 sea compatible con la versión de OpenStudio que se esté utilizando (por ejemplo, OpenStudio 2.9.1). Otra opción es crear geometría con SketchUp Make 2017 y luego importarla a la versión más reciente de OpenStudio. Sin embargo, una vez hecho esto, no se podrá volver atrás y editar el modelo con SketchUp Make 2017. En esta demostración, utilizaremos las versiones más recientes de OpenStudio y SketchUp. Abrimos SketchUp 2020 y creamos un nuevo modelo simple. En esta etapa, revisamos brevemente algunos de los iconos y funciones básicos, y más adelante se abordará una revisión más detallada de las herramientas avanzadas. Para iniciar un modelo, hacemos clic en el icono "Nuevo modelo de OpenStudio desde el asistente". Optamos por no guardar el modelo actual. Este asistente crea un modelo de OpenStudio con plantillas integradas. OpenStudio incluye plantillas que definen tipos de construcción, materiales y tipos de espacio. Seleccionamos un edificio de oficinas con la referencia del código de construcción de 2010, la más reciente disponible en la plantilla. Todas las opciones de la plantilla se mantienen como verdaderas y hacemos clic en Aceptar. Inicialmente, un mensaje puede indicar que el modelo está vacío, aunque los tipos de espacio y los conjuntos de construcción estén presentes. Para verificar lo creado, abrimos la herramienta Inspector. Vemos que se crearon 13 tipos de espacio, junto con un conjunto de construcción, aunque algunas construcciones como pisos, muros y techos pueden aparecer vacías debido a un problema temporal con el asistente. Para solucionarlo, purgamos los horarios y los conjuntos de construcción y volvemos a ejecutar el generador de plantillas mediante Extensiones → Scripts de usuario → Generadores de plantillas a petición → Asistente para tipos de espacio y conjuntos de construcción. Tras ejecutar el asistente de nuevo, el modelo muestra correctamente 13 tipos de espacio y un conjunto de construcción, con las construcciones predeterminadas de planta, muro y techo aplicadas. Con la plantilla correctamente cargada, procedemos a dibujar el plano de planta. Con la herramienta Rectángulo, hacemos clic en el origen y dibujamos un espacio de 6,1 x 6,1 m (20 x 20 pies) introduciendo las dimensiones exactas. Copiamos y pegamos esta información para crear varias habitaciones y añadimos otra detrás para completar el plano de planta básico. Tras seleccionar todo el plano de planta, hacemos clic en el botón "Crear espacios desde diagrama". Esto extruye los espacios hacia arriba con una altura predeterminada de planta a planta de 3 m (10 pies). Especificamos una sola planta y hacemos clic en Aceptar, lo que crea tres espacios independientes. Para añadir un espacio adicional, como un almacén, hacemos clic en el botón "Nuevo espacio" y lo colocamos en la esquina del edificio. Haciendo doble clic, entramos en el modo de edición y usamos las herramientas de dibujo de SketchUp para crear un pequeño espacio rectangular. Usando la herramienta de empujar y tirar, lo extruimos a una altura aproximada de 2,4 m (8 pies). Tras salir del modo de edición, ajustamos la altura para que se alinee con el techo usando de nuevo la herramienta de empujar y tirar y haciendo referencia a la superficie adyacente. Con esto, completamos el almacén. Esto demuestra cómo se pueden crear espacios a partir de un diagrama de planta o individualmente con el botón "Nuevo espacio". A continuación, revisamos otros botones básicos de la barra de herramientas de OpenStudio. El botón "Abrir modelo de OpenStudio" permite abrir un modelo de OpenStudio existente creado en la aplicación OpenStudio. El botón "Guardar modelo de OpenStudio" es fundamental; al trabajar en SketchUp, debe usarlo para guardar el modelo de OpenStudio, ya que la función de guardado estándar de SketchUp solo guarda el archivo de SketchUp. El botón "Guardar como" funciona correctamente. También hay opciones para importar archivos IDF de EnergyPlus a SketchUp o exportar el modelo de OpenStudio como un IDF para su uso en EnergyPlus. A continuación, revisamos el botón "Nuevo grupo de superficies de sombreado". Esta herramienta se utiliza para crear objetos de sombreado. Al hacer clic en el botón y doble clic para editar, dibujamos una superficie de sombreado que se extiende hacia afuera del edificio. Si la superficie de sombreado está orientada en la dirección incorrecta, podemos hacer clic derecho y usar "Invertir caras" para corregirla. La orientación correcta muestra el lado expuesto al sol en morado oscuro. Tras revisar esto, eliminamos la superficie de sombreado por ahora. A continuación, exploramos la herramienta "Nuevo grupo de superficies de partición interior". Esta herramienta se utiliza para crear particiones interiores como cubículos o elementos de mobiliario. Ocultamos el techo, creamos un nuevo grupo de particiones y dibujamos tabiques mediante líneas y la herramienta "Empujar y tirar". Estas particiones se pueden utilizar para cálculos de iluminación, ya que afectan la penetración de la luz natural, el deslumbramiento y el sombreado dentro de un espacio. También se les pueden asignar tipos de construcción y utilizar como masa térmica, absorbiendo y reemitiendo calor a lo largo del día. Se pueden crear, mover, rotar y duplicar múltiples particiones según sea necesario. Como alternativa, OpenStudio también admite la masa térmica interna simplificada sin modelar particiones explícitamente. A continuación, restauramos el techo y We open SketchUp 2020 and create a new, simple model. At this stage, we briefly review some of the basic icons and functions, noting that a more in-depth review of advanced tools will be covered later. To start a model, we click the “New OpenStudio Model From Wizard” icon. We choose not to save the current model. This wizard creates an OpenStudio model using built-in templates. OpenStudio includes templates that define construction types, materials, and space types. We select an office building with a 2010 building code reference, which is the most recent available in the template. All template options are left as true, and we click OK. Initially, a message may indicate that the model is empty, even though space types and construction sets are present. To verify what was created, we open the Inspector Tool. We see that 13 space types were created, along with a construction set, although some constructions such as floors, walls, and roofs may appear empty due to a temporary issue with the wizard. To resolve this, we purge schedules and construction sets and rerun the template generator using Extensions → User Scripts → On Demand Template Generators → Space Type and Construction Set Wizard. After running the wizard again, the model correctly shows 13 space types and one construction set, with default floor, wall, and roof constructions applied. With the template properly loaded, we proceed to draw the floor plan. Using the rectangle tool, we click the origin and draw a 20 ft by 20 ft (6.1 m by 6.1 m) space by entering exact dimensions. We copy and paste this to create multiple rooms and add another room behind them to complete the basic floor plan. After selecting the entire floor plan, we click the “Create Spaces From Diagram” button. This extrudes the spaces upward using a default floor-to-floor height of 10 ft (3 m). We specify a single floor and click OK, which creates three separate spaces. To add an additional space, such as a storage shed, we click the “New Space” button and place it on the corner of the building. By double-clicking, we enter edit mode and use SketchUp drawing tools to create a small rectangular space. Using the push-pull tool, we extrude it to a height of approximately 8 ft (2.4 m). After exiting edit mode, we adjust the height so it aligns with the roof by using push-pull again and referencing the adjacent surface. This completes the storage room. This demonstrates how spaces can be created either from a floor plan diagram or individually using the New Space button. Next, we review additional basic OpenStudio toolbar buttons. The Open OpenStudio Model button allows you to open an existing OpenStudio model created in the OpenStudio application. The Save OpenStudio Model button is critical; when working in SketchUp, you must use this button to save the OpenStudio model, as the regular SketchUp save function only saves the SketchUp file. The Save As button works as expected. There are also options to import EnergyPlus IDF files into SketchUp or export the OpenStudio model as an IDF for use in EnergyPlus. We then review the New Shading Surface Group button. This tool is used to create shading objects. By clicking the button and double-clicking to edit, we draw a shading surface extending outward from the building. If the shading surface is facing the wrong direction, we can right-click and use Reverse Faces to correct it. The correct orientation shows the sun-exposed side as dark purple. After reviewing this, we delete the shading surface for now. Next, we explore the New Interior Partition Surface Group tool. This is used to create interior partitions such as cubicles or furniture elements. We hide the ceiling, create a new partition group, and draw partition walls using lines and the push-pull tool. These partitions can be used for lighting calculations, as they affect daylight penetration, glare, and shading within a space. They can also be assigned construction types and used as thermal mass, absorbing and re-emitting heat throughout the day. Multiple partitions can be created, moved, rotated, and duplicated as needed. Alternatively, OpenStudio also supports simplified internal thermal mass without explicitly modeling partitions. We then restore the ceiling and move on to creating doors and windows. Using a section plane for visibility, we draw a door starting from the bottom edge with dimensions of 7 ft by 3 ft (2100 mm by 900 mm). Initially, the door may be created as a window, which can be corrected using the Inspector Tool by changing the subsurface type to a door. Doors appear brown, while windows appear transparent. Windows can be drawn directly while editing a space, or they can be created as loose geometry and projected onto spaces using the Project Loose Geometry tool. This allows windows to be added without entering individual space edit mode. We then review rendering modes. Render By Surface Type colors elements based on their type: walls, floors, roofs, and ceilings each have distinct colors. Render By Boundary Condition initially shows all surfaces as blue, indicating that EnergyPlus considers them exterior surfaces. To correctly model heat transfer between adjacent spaces, Surface Matching must be performed. Before matching, we use Intersect Entire Model to ensure geometry such as doors exists on both sides of shared walls. After intersecting, we use Match In Entire Model to correctly identify interior surfaces, which then appear green. In some cases, surfaces or subsurfaces may not match automatically due to geometry issues. These must be corrected manually using the Inspector Tool by matching subsurfaces (such as doors) to their corresponding surfaces. Occasionally, SketchUp fails to split surfaces correctly, requiring deletion and redrawing of walls or doors. Once all interior walls and subsurfaces are matched, EnergyPlus correctly understands heat transfer between spaces. We then review Render By Construction, which provides a different color scheme to help visualize construction assignments, and Render By Space Type, which colors spaces based on their assigned space types. Using the Set Attributes For Selected Spaces tool, we assign different space types such as open office, closed office, conference room, and storage room, and observe the color changes. Render By Thermal Zone shows how spaces are grouped into thermal zones. Initially, all spaces may belong to a single thermal zone, meaning they share one HVAC system and thermostat. Using the Set Attributes tool, we create new thermal zones to separate spaces that should be heated and cooled independently. Spaces assigned to the same thermal zone appear with the same color. Render By Building Story allows visualization by floor level. Spaces can be assigned to different building stories using the Set Attributes tool. Assigning stories is useful for visualization and for applying measures later, such as assigning HVAC equipment by floor. Additional tools include Hide Rest Of Model, which hides all other spaces while editing a selected space; View Hidden Geometry, which reveals hidden objects; and View Model in X-ray Mode, which makes walls transparent. The Show Shadow Settings Dialog allows visualization of solar shadows throughout the day and year, helping assess shading and daylighting impacts. Seasonal and time-of-day changes can be explored to observe shadow behavior. The OpenStudio Inspector Tool provides detailed information about selected elements, including surface type, construction assignment, and space association. The Set Attributes tool also allows assignment of construction sets, thermostats, and ideal air load settings. The Search Surfaces tool helps locate specific surfaces by name, while the Info Tool allows quick identification of surfaces and subsurfaces. The Show Errors and Warnings button displays model issues, many of which are automatically corrected upon reloading the model. The Online OpenStudio Help button provides access to official tutorials explaining each toolbar function. Finally, the Launch OpenStudio button opens the SketchUp-created model in the OpenStudio application, where the full energy modeling workflow can be completed. This concludes the overview of the basic functions of the OpenStudio SketchUp Plug-In. In the next video, more advanced topics such as lighting, daylighting controls, and shading controls will be discussed. Thank you. Please like and subscribe.

24. Agregar sistema de agua caliente con bomba de calor

En este video, analizaremos cómo agregar un sistema de agua caliente con bomba de calor al circuito de agua caliente sanitaria de un edificio.

En este episodio, reemplazamos un calentador de agua eléctrico doméstico de 100 galones y 12 kW que abastece a una estación de bomberos por un calentador de agua con bomba de calor (HPWH). El nuevo sistema utiliza una bomba de calor para calentar en condiciones templadas e incluye resistencias eléctricas de respaldo en condiciones extremas. El HPWH debe ubicarse dentro de una zona térmica en OpenStudio, por lo que se ubica en la Bahía de Aparatos (Zona Térmica 101). Desde la biblioteca, se agrega un "calentador de agua: bomba de calor, condensador envuelto" al equipo de la zona y se le cambia el nombre. Su tanque estratificado asociado se agrega al circuito de agua caliente sanitaria desde "Mi Modelo". Inicialmente, tanto el calentador eléctrico original como el HPWH permanecen en el circuito para poder comparar su rendimiento. El esquema de distribución de carga del circuito se cambia de Carga Óptima a Carga Secuencial, y se intercambia el orden de los calentadores para que el calentador de agua con bomba de calor tenga prioridad sobre el calentador eléctrico estándar. Después de ejecutar el modelo, los informes de EnergyPlus muestran una reducción del consumo energético anual con el calentador de agua con bomba de calor en comparación con el calentador eléctrico de referencia. El consumo de electricidad de los sistemas de agua disminuye notablemente, lo que confirma que el HPWH genera ahorros energéticos. Para garantizar la correcta configuración del sistema, se revisan y actualizan los parámetros del tanque HPWH para que coincidan con los datos del fabricante: el volumen del tanque se modifica a 119 galones, la altura a aproximadamente 5,9 pies y la capacidad del calentador se configura en dos elementos de 6 kW para un total de 12 kW. El control del calentador se configura en simultáneo para que ambos elementos puedan funcionar juntos si es necesario. Las temperaturas de consigna se mantienen a 120 °F con las bandas muertas adecuadas, y las cargas eléctricas parásitas se mantienen en los valores predeterminados para representar la electrónica integrada. La configuración térmica basada en zonas permite vincular las condiciones ambientales del tanque a la bahía de aparatos. Se asume que la pérdida de superficie se transfiere completamente a la zona, y los caudales, tanto del lado de uso como del de la fuente, se dimensionan automáticamente. A continuación, el compresor se configura utilizando los datos de rendimiento del fabricante, incluyendo la capacidad calorífica nominal, el coeficiente de rendimiento, las condiciones del evaporador y del condensador, y los límites de temperatura de funcionamiento (de -6 °C a 43 °C). El evaporador solo extrae aire de la zona, lo que significa que el calentador de agua a alta presión (HPWH) enfría ligeramente el compartimento de aparatos a medida que extrae calor. La lógica de control del calentador suplementario se configura como mutuamente excluyente para priorizar el funcionamiento del compresor en modo de eficiencia, activando las resistencias solo cuando es necesario. Finalmente, se añaden variables de salida para visualizar el rendimiento del HPWH, incluyendo el consumo eléctrico del compresor, la tasa total de calentamiento del agua y la tasa de enfriamiento del evaporador. Las tendencias de simulación confirman que el funcionamiento del compresor se alinea con la demanda de agua caliente, aumentando durante los períodos de uso y disminuyendo durante la noche. El impacto en la temperatura de la zona es mínimo gracias al amplio espacio y a la bomba de calor relativamente pequeña. La comparación con la línea base confirma el ahorro energético general, lo que valida la integración del HPWH en el sistema de agua caliente sanitaria. Con esto se completa la instalación y verificación del modelo de calentador de agua con bomba de calor. After running the model, EnergyPlus reports show reduced annual energy use with the heat pump water heater compared to the baseline electric heater. Electricity use for water systems drops noticeably, confirming that the HPWH is providing energy savings. To ensure the system is properly configured, the HPWH tank parameters are reviewed and updated to match manufacturer data: tank volume is changed to 119 gallons, height to approximately 5.9 feet, and heater capacities are set to two 6 kW elements for a total of 12 kW. Heater control is set to Simultaneous so both elements can operate together if needed. Setpoint temperatures are maintained at 120°F with appropriate deadbands, and parasitic electric loads are left at default values to represent onboard electronics. The thermal zone–based configuration allows the tank’s ambient conditions to be tied to the Apparatus Bay. Skin loss is assumed to be fully transferred to the zone, and flow rates on both use and source sides are autosized. The compressor is then configured using manufacturer performance data, including rated heating capacity, coefficient of performance, evaporator and condenser conditions, and operating temperature limits (20°F to 110°F). The evaporator draws air from the zone only, meaning the HPWH slightly cools the Apparatus Bay as it extracts heat. Supplemental heater control logic is set to mutually exclusive to prioritize compressor operation in efficiency mode, with resistance elements engaging only when needed. Finally, output variables are added to visualize HPWH performance, including compressor electricity use, total water heating rate, and evaporator cooling rate. Simulation trends confirm that compressor operation aligns with hot water demand, increasing during periods of use and decreasing overnight. Zone temperature impacts are minimal due to the large space and relatively small heat pump. Comparison with the baseline confirms overall energy savings, validating the HPWH integration into the domestic hot water system. This completes the installation and verification of the heat pump water heater model.

25. Modelado energético de edificios en OpenStudio: resumen de resultados

En este video, discutiremos cómo incluir (Medidas de informes), acceder y navegar por algunos de los diversos informes creados por OpenStudio y EnergyPlus. También discutiremos brevemente parte de la información contenida en los informes.

Ahora, analizaremos brevemente los informes. Primero, veamos la pestaña "Medidas". Olvidé mencionar las medidas de Resultados de OpenStudio, si aún no las tiene instaladas. Hay dos informes diferentes que puede generar, además de los informes personalizados, y son buenos informes predeterminados para usar inicialmente. El informe de salida de EnergyPlus se genera automáticamente, por lo que no es necesario agregar ninguna medida. Como puede ver, generamos un informe de diagnóstico adicional. También hay un informe de Resultados de OpenStudio, que se encuentra en la Biblioteca de Componentes de Edificio en línea. Si va al menú desplegable "Informes", en "QA/QC", puede arrastrar y soltar los Resultados de OpenStudio. Si aún no lo tiene, puede encontrarlo en la Biblioteca de Componentes de Edificio haciendo clic en el botón "Buscar medidas en BCL", como se explicó en ejemplos anteriores. A continuación, vayamos a la pestaña "Resumen de Resultados" a la izquierda. Se han creado dos informes de resultados diferentes para este modelo: el de Resultados de OpenStudio y el de Resultados de EnergyPlus, que puede seleccionar en el menú desplegable de la parte superior. Ambos informes se crean como archivos HTML. Vaya a la carpeta del proyecto OpenStudio, ábrala y vaya a la carpeta Informes. Verá tanto el informe de EnergyPlus como el de Resultados de OpenStudio. Abramos el informe de Resultados de OpenStudio, que se abre en un navegador web estándar. El informe de Resultados de OpenStudio resume mucha información sobre el modelo energético. No es tan completo como el de EnergyPlus, pero es más fácil de leer. Comienza con información resumida sobre el edificio, seguida de un resumen meteorológico y los días de diseño del periodo de dimensionamiento, que se relacionan con el archivo de días de diseño introducido al inicio del modelo y las suposiciones utilizadas para el dimensionamiento automático de los equipos. A continuación, se incluye un resumen de horas no satisfechas, una sección que conviene revisar. Si tiene horas no satisfechas en su edificio, esto podría indicar problemas con el tamaño de los equipos, la carga de espacio o la superposición de horarios. La tolerancia de horas no satisfechas muestra la tolerancia utilizada para reportarlas. Para más detalles, puede ir a "Condiciones de la Zona" en el índice, donde las horas no satisfechas de calefacción se muestran a la izquierda y las horas no satisfechas de refrigeración a la derecha. Esta tabla muestra el rango de temperaturas que experimentan los espacios a lo largo del año. Si un espacio, como la Zona Térmica 103, cae por debajo del punto de ajuste de calefacción durante un cierto número de horas, se considera una hora no satisfecha, especialmente si ocurre durante las horas de ocupación. Para las horas no satisfechas pasadas, el informe ofrece un resumen anual con tablas que muestran los usos finales de equipos, servicios públicos, electricidad y gas, así como tablas de resumen mensual para electricidad y gas natural. Los equipos de distrito también se muestran aquí porque se asignaron cargas de aire ideales a las zonas térmicas, lo que supone una capacidad ilimitada de calefacción y refrigeración. A continuación del informe, puede ver las demandas máximas mensuales de electricidad y gas natural, junto con la calefacción y refrigeración de distrito. Dado que no se ingresaron facturas de servicios públicos, no se muestra la información de costos. El informe presenta un resumen general y desgloses por tipo de espacio, que muestra la distribución de los diferentes tipos de espacio en el edificio. Por ejemplo, la bahía de aparatos ocupa aproximadamente el 39% del área del edificio. Al desplazarse hacia abajo, los detalles del resumen del espacio muestran información como personas, iluminación, infiltración y ventilación, junto con estadísticas de iluminación interior, cargas de enchufes e iluminación exterior, incluyendo el reloj astronómico que se agregó anteriormente. Los perfiles de carga de HVAC muestran las cargas mensuales de calefacción y refrigeración en comparación con la temperatura del aire exterior, y las Condiciones de la Zona muestran los rangos de temperatura y humedad. Las tablas adicionales incluyen la descripción general de la zona, las estadísticas del aire exterior, los resúmenes de energía del sitio y la fuente, y los horarios. Finalmente, el informe de Resultados de EnergyPlus proporciona toda esta información y muchos más detalles, accesibles a través del enlace de la tabla de contenido, para los usuarios que deseen explorar el modelo con mayor profundidad. Gracias. ¡Dale a "Me gusta" y suscríbete! Next, let us go to the Results Summary tab on the left. There are two different results reports that have been created for this model: the OpenStudio Results and the EnergyPlus Results, which you can select from the drop-down at the top. Both of these reports are created as HTML files. Browse to the OpenStudio project folder, open it, and go to the Reports folder. You will see both the EnergyPlus report and the OpenStudio Results report. Let us open the OpenStudio Results report, which opens in a standard web browser. The OpenStudio Results report is a summary of a lot of information about the energy model. It is not as comprehensive as the EnergyPlus report, but it is a little easier to read. It starts with summary information about the building, followed by a weather summary and sizing period design days, which relate to the design day file that was input at the beginning of the model and the assumptions used for auto-sizing the equipment. Next, there is an unmet hours summary, which is a good section to review. If you have unmet hours in your building, it may indicate issues with equipment sizing, space loads, or overlapping schedules. The unmet hours tolerance shows the tolerance used for reporting unmet hours. For more detail, you can go to Zone Conditions from the table of contents, where unmet heating hours are shown on the left and unmet cooling hours on the right. This table shows the range of temperatures that spaces experience throughout the year. If a space, such as Thermal Zone 103, falls below the heating setpoint for a certain number of hours, that is considered an unmet hour, especially if it occurs during occupied hours. Past unmet hours, the report provides an annual overview with tables showing end uses for equipment, utilities, electricity, and gas, as well as monthly overview tables for electricity and natural gas. District equipment is also shown here because ideal air loads were assigned to the thermal zones, which assume unlimited heating and cooling capacity. Continuing through the report, you can see peak demands for electricity and natural gas on a monthly basis, along with district heating and cooling. Since no utility bills were input, cost information is not shown. The report then moves into an envelope summary and space type breakdowns, showing how different space types are distributed in the building. For example, the Apparatus Bay takes up about 39% of the building area. Scrolling down, space summary details show information such as people, lighting, infiltration, and ventilation, along with interior lighting statistics, plug loads, and exterior lighting, including the astronomical clock that was added earlier. HVAC load profiles show monthly heating and cooling loads compared to outdoor air temperature, and Zone Conditions display temperature and humidity ranges. Additional tables include the zone overview, outdoor air statistics, site and source energy summaries, and schedules. Finally, the EnergyPlus Results report provides all of this information plus much more detail, accessible through the table of contents link, for users who want to explore the model in greater depth. Thank you. Please like and subscribe!

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