Conosciamoci
In questi video di YouTube illustriamo i passaggi necessari per creare un modello energetico di un edificio utilizzando OpenStudio (e FloorSpaceJS, disponibile all'interno di OpenStudio). Creeremo il modello energetico di una semplice caserma dei pompieri rurale. Le lezioni si sviluppano dall'importazione di file di libreria, alla creazione della geometria, all'impostazione dei parametri del sito e alla creazione di pianificazioni.
Il consumo energetico dell'edificio viene quindi calcolato utilizzando il motore di simulazione EnergyPlus del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti tramite OpenStudio.
Tutti i software utilizzati per questi calcoli (SketchUp, OpenStudio, FloorSpaceJS ed EnergyPlus) sono open source e scaricabili gratuitamente.
1. Introduzione a OpenStudio ed EnergyPlus
Breve descrizione di OpenStudio ed EnergyPlus. Questo video vi introdurrà alla storia della modellazione energetica e descriverà alcune delle capacità computazionali del programma OpenStudio.
Quindi la domanda è: cos'è Open Studio?
In parole povere, OpenStudio è un'interfaccia utente grafica per EnergyPlus. Ma, prima di poter rispondere a questa domanda, dobbiamo sapere cos'è la modellazione energetica e un po' della sua storia.
Non andrò molto indietro nel tempo, ma solo all'uso più recente e diffuso.
Negli anni '70 e '80, furono creati programmi informatici per simulare il consumo energetico degli edifici con l'obiettivo di ridurne i consumi. Negli anni '90, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti aveva sviluppato un programma robusto, gratuito per il pubblico, a questo scopo. Si chiamava DOE-2. Purtroppo, richiedeva una notevole conoscenza di programmazione. Svilupparono inoltre un'interfaccia utente grafica chiamata eQuest. Oggi, eQuest è il programma più utilizzato per simulare il consumo energetico degli edifici. È gratuito, tuttavia gli aggiornamenti non sono più supportati. Negli anni '90, il Dipartimento dell'Energia iniziò a sviluppare la nuova generazione di programmi di simulazione energetica, chiamata EnergyPlus. Oggi è il programma di simulazione energetica degli edifici più recente e stabile. Consente a ingegneri, scienziati e al settore edile di prevedere e simulare il consumo energetico di un edificio durante il suo ciclo di vita. EnergyPlus utilizza numerosi modelli matematici complessi per calcolare il consumo energetico di un edificio. Inoltre, proprio come DOE-2, è un programma molto oscuro, orientato al linguaggio di programmazione. Non molto intuitivo. Verso la fine degli anni 2000, il DOE si rese conto che, per ottenere un'ampia adozione del programma, era necessario sviluppare un'interfaccia utente grafica solida e facile da usare. Sviluppò OpenStudio. OpenStudio è un'interfaccia utente grafica per la creazione di input per EnergyPlus. Il flusso di lavoro inizia con la creazione della geometria utilizzando Floor Space JS, disponibile all'interno del programma OpenStudio. In alternativa, se si dispone di una geometria complessa, è possibile utilizzare SketchUp e il plug-in OpenStudio. In alternativa, è possibile importare la geometria da file IDF, GBXML, SDD o IFC. Quindi è possibile assegnare tipologie di spazio e zone termiche al modello 3D. Si può pensare a questo modello 3D come a un guscio che in seguito conterrà tutte le informazioni di modellazione energetica. Da lì, è possibile modificare il modello cambiando diversi parametri come: Quante persone sono presenti nell'edificio. È possibile modificare la densità di potenza dell'illuminazione. È possibile modificare i tassi di ventilazione. È possibile modificare le programmazioni di occupazione. È possibile modificare altre programmazioni, come l'orario di apertura o chiusura dell'edificio. È possibile modificare il consumo di acqua o il numero di persone presenti contemporaneamente nell'edificio durante il giorno. È possibile modificare i set point dei sistemi HVAC. In pratica, tutto ciò che si può fare in un programma di modellazione energetica. È possibile farlo in OpenStudio. È un'interfaccia utente grafica, quindi è molto intuitiva. Una volta completato l'assemblaggio del modello dell'edificio, lo esporta in EnergyPlus. EnergyPlus elabora i numeri per voi e fornisce informazioni sul vostro edificio. Il risultato finale mostra molte informazioni come: Consumo energetico totale e mensile. Prestazioni dell'involucro edilizio. Carichi di picco di spazio e HVAC. Consumo di picco di acqua e ventilazione.
2. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Importazione di file di libreria
In questo video, spieghiamo come importare file di libreria in OpenStudio.
Oggi creeremo un modello energetico per una caserma dei pompieri.
Per prima cosa, apriremo un progetto OpenStudio vuoto.
Quindi lo salveremo come nuovo progetto nella cartella dei progetti.
Lo chiameremo esempio 4. Salvarlo? Sì.
Abbiamo un progetto vuoto. Non ci sono tipologie di spazio. Potete vedere che cliccando sulla scheda "Tipi di spazio", non ci sono tipologie di spazio. Per prima cosa, vogliamo dare un'occhiata alla planimetria del progetto. Questo ci mostrerà quali tipologie di spazio abbiamo in questo progetto. Ci sono un vano tecnico, una lavanderia per la decontaminazione, uno spogliatoio, un corridoio, un magazzino, una doccia, un ufficio e una sala comune. Successivamente, importeremo un file di libreria con i modelli necessari. Andate su File → Carica libreria e cercate il file di libreria. Useremo un progetto precedente per una caserma dei pompieri come file di libreria. Cliccate su Apri. Ora la libreria dovrebbe essere caricata. Per visualizzare le informazioni importate, potete andare alla scheda "Libreria" in alto a destra. Ci troviamo nella scheda "Tipi di spazio", quindi dobbiamo cercare nella libreria "Tipi di spazio". Scorrere verso il basso per trovare le tipologie di spazio della caserma dei pompieri. Trascinate e rilasciate le tipologie di spazio necessarie nel progetto. OpenStudio utilizza i tipi di spazio per codificare informazioni su come vengono utilizzati determinati spazi. Queste informazioni includono carichi come persone, illuminazione, infiltrazioni e carichi di allacciamento, nonché le relative pianificazioni. Ora aggiungerò tutti i tipi di spazio di cui avremo bisogno per questo progetto. Potete andare direttamente al minuto 3:14. Ora abbiamo tutti i nostri tipi di spazio. Il prossimo compito sarà aggiungere un Construction Set per la nostra caserma dei pompieri. Selezionate la scheda Construction Set sul lato sinistro. Ancora una volta, andate ai file della libreria a destra, selezionate Construction Set e cercate il modello di costruzione della caserma dei pompieri importato. Potete andare direttamente al minuto 4:30. Caserma dei pompieri, metallo, proprio qui. Questo sarà un edificio in metallo, quindi inseriremo questo Construction Set nei nostri Construction Set per questo progetto. Aspettate un po' di tempo per il caricamento. Ok. Ora abbiamo un edificio in metallo per la caserma dei pompieri. Le pareti esterne sono in metallo, la soletta è in cemento e il tetto esterno è in metallo. Dovrai verificare attentamente che queste costruzioni corrispondano a quelle del tuo progetto attuale. Successivamente, andremo alla scheda "Programmi". Noterai che molti dei programmi sono già stati importati quando abbiamo inserito le tipologie di spazio. Occupazioni, attività, illuminazione, ecc. Ok. Ecco come si caricano le informazioni da un file di libreria. Il prossimo episodio utilizzerà FloorSpaceJS per creare la geometria dell'edificio.
3. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Creazione della geometria
In questo video, spieghiamo come creare la geometria di un edificio utilizzando FloorSpace JS all'interno dell'applicazione OpenStudio.
Il passo successivo è creare la geometria per l'edificio.
Per prima cosa, salveremo il file come nuovo. È sempre consigliabile salvare le revisioni dei file in OpenStudio.
In questo modo, è sempre possibile tornare alle versioni precedenti in caso di problemi.
Successivamente, controlleremo le nostre Preferenze in Unità per assicurarci di lavorare con il sistema imperiale inglese. Apriremo la scheda Geometria a sinistra. Quindi, andremo alla scheda Editor in alto. Useremo FloorSpaceJS per creare la geometria. Fare clic su Nuovo. Sono disponibili diverse opzioni per creare la geometria e utilizzare i riferimenti. Per ora, creeremo una nuova planimetria. Successivamente, selezioniamo il pulsante Importa immagine per importare la planimetria. Dovremo spostare la planimetria per allinearla all'origine. Useremo zero-zero come origine, quindi cerchiamo di posizionarla il più vicino possibile. Successivamente, ridimensioniamo l'immagine. Noteremo che è stata inserita una quota di ridimensionamento sull'immagine. Questa fornisce un riferimento per le dimensioni dello spazio. Ridimensioniamo l'immagine trascinando l'angolo fino a raggiungere i 120 piedi. Quindi, clicchiamo all'esterno dell'immagine per bloccarla in posizione. Ora modificheremo le unità della griglia a mezzo piede. Per creare un nuovo spazio, clicchiamo sul pulsante rettangolo. Clicca e trascina per creare lo spazio. Quando vuoi aggiungere un nuovo spazio, clicca sul pulsante "+". Noterai che il cursore diventa rosso quando si blocca sul bordo di uno spazio precedente. Puoi andare direttamente al minuto 4:30. La sala comune ha una forma strana. La creeremo utilizzando più rettangoli senza cliccare sul pulsante "+" per aggiungere spazio. Puoi vedere che i rettangoli sono additivi. A questo punto, tutti gli spazi sono stati creati. Quindi, rinomina gli spazi in modo che corrispondano alla planimetria. Clicca sul pulsante "Espandi". Rinomina lo Spazio 1-1 in 101, come mostrato nella planimetria. Continua e rinomina tutti gli spazi. Puoi andare direttamente al minuto 6:00. Quindi, assegna i tipi di spazio a ciascun spazio. Clicca sulla freccia a discesa e seleziona il tipo di spazio che si applica a ciascuna stanza. Per lo Spazio 101, seleziona la Baia degli Apparecchi. Ripeti questo processo per tutti gli spazi. Puoi andare direttamente al minuto 7:00. Quindi, assegna i set di costruzione a ciascun spazio. Poiché tutti gli spazi si trovano all'interno dello stesso edificio, è necessario un solo set di costruzione. In questo esempio, non utilizzeremo un tetto a falde o un plenum interrato. Verificare l'altezza dal pavimento al soffitto e le altezze del plenum. La baia degli apparati non ha un plenum. Uffici, armadietti, magazzini e spazi simili ne hanno uno. La sala comune non ha un plenum. Non applicheremo alcun offset di piano. Ora abbiamo terminato. Fare clic su "Unisci con OSM corrente". Infine, selezionare la scheda Vista 3D in alto a sinistra. Il modello è stato creato e i tipi di spazio sono stati assegnati. Nel prossimo video, continueremo creando la geometria del sottosuolo ed effettuando ulteriori assegnazioni.
4. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio: aggiunta di zone termiche e sottosuperfici
In questo video spieghiamo come aggiungere zone termiche e strutture sotterranee alla geometria dell'edificio utilizzando FloorSpace JS all'interno dell'applicazione OpenStudio.
Abbiamo completato la planimetria e la geometria. Il prossimo passo è assegnare le zone termiche a ciascun ambiente o a un insieme di ambienti. Selezioniamo la scheda Assegnazioni, espandiamo la scheda Zone Termiche e aggiungiamo una zona termica. Chiameremo questa zona termica 101. Per determinare quante zone termiche sono necessarie, facciamo riferimento ai disegni meccanici, che mostrano che quasi ogni ambiente ha la propria zona termica. Iniziando dal vano apparecchiature, assegniamo la zona termica 101 e poi utilizziamo il pulsante "Duplica" per creare zone aggiuntive, come la 102 e così via. È possibile passare direttamente al punto 2:22. Una volta create tutte le zone termiche, la scheda Zone Termiche può essere ridotta utilizzando il pulsante nell'angolo in alto a destra. Le zone termiche vengono quindi assegnate selezionando la zona termica 101 e assegnandola all'ambiente 101, la zona termica 102 all'ambiente 102 e continuando questo processo per tutti gli ambienti. Dopo aver assegnato le zone termiche, passiamo all'aggiunta dei componenti del sottosuolo. Andiamo alla scheda Componenti in alto e selezioniamola. Il primo componente aggiunto è una porta, che misura circa 2,1 x 91 cm. Dal menu a discesa, seleziona "Porta" e fai clic sul pulsante "+". Espandi il menu per confermare le dimensioni della porta, quindi passa il mouse sulla parte superiore dello spazio e fai clic per posizionare la porta. Quindi, aggiungi le finestre, che misurano circa 91 x 1,8 m con un'altezza del davanzale di circa 2,7 m. Seleziona "Finestra" dal menu a discesa, fai clic sul pulsante "+", passa il mouse sulla posizione desiderata e fai clic per posizionare ciascuna finestra. Ripeti questo processo per tutte le finestre e le porte. Per le porte in vetro, duplica una porta esistente e modifica il tipo in "porta in vetro". Utilizza lo stesso approccio per porte simili e infine aggiungi le porte basculanti selezionando il tipo di porta basculante. Questo completa l'aggiunta di tutte le finestre e le porte. Fai clic sul pulsante "Comprimi" per chiudere la scheda e confermare che tutti i componenti del sottosuolo siano stati posizionati. La lezione si conclude qui. Fai clic sul pulsante "Unisci" per unire la geometria al modello OpenStudio, quindi seleziona la scheda "Vista 3D" per visualizzare il prodotto finale.
5. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Sito
In questo video, spieghiamo come aggiungere un file meteo e un file di progettazione dei giorni al tuo progetto. Menzioniamo anche brevemente alcune delle altre informazioni presenti nella scheda del sito, tra cui i tag di misurazione, le informazioni sull'anno della bolletta rispetto all'anno TMY, i parametri dell'ora legale e del costo del ciclo di vita e le bollette.
Il nostro prossimo compito è compilare le informazioni nella scheda Sito. Salveremo il file come una nuova versione. Nella scheda Sito, troverete diverse informazioni relative al meteo e il primo compito è impostare il file meteo. Poiché non disponiamo di file meteo per questo progetto, dovremo scaricarli. Andate sul sito web di EnergyPlus e cercate la località. Daremo per scontato che questo progetto si trovi a Medford e utilizzeremo il file TMY3, che contiene i dati meteo più aggiornati. Cliccate su Scarica tutto. Una volta scaricati, copiate i file nella cartella OpenStudio: aprite il disco locale, andate su OpenStudio e copiateli nella cartella EnergyPlus. Poiché non esiste una cartella meteo, ne creeremo una. Successivamente, andate su Imposta file meteo e cercate la posizione in cui è stato salvato il file meteo. Selezionate il file EPW, che è il file meteo di EnergyPlus. Quindi importate il file del giorno di progettazione (.DDY), che è uno dei file scaricati. Andate alla cartella meteo di OpenStudio EnergyPlus e selezionate il file DDY. Il file del giorno di progettazione viene utilizzato per il dimensionamento delle apparecchiature specificate come "dimensionamento automatico" nel progetto. È possibile rivedere i parametri del giorno di progettazione e modificarli se necessario. Sempre nella scheda Sito, si noteranno le schede Misure, utilizzate per la modellazione energetica avanzata. Qui è possibile selezionare le zone climatiche, ma questo argomento verrà trattato più avanti. Un'altra attività nella scheda Sito è la selezione dell'anno. Se si sta modellando un edificio in base a dati specifici relativi alle utenze, si selezionerà tale opzione. Tuttavia, modelleremo l'edificio utilizzando i dati meteorologici tipici dell'anno, quindi selezioneremo tale opzione. Poiché l'ubicazione del progetto a Medford osserva l'ora legale, la abiliteremo e verificheremo che le date di inizio e fine siano corrette. La scheda Costo del ciclo di vita viene utilizzata per l'analisi dei costi, che non tratteremo in questo momento. Successivamente, apriamo la scheda Bollette e notiamo che è necessario selezionare un anno meteorologico specifico per inserire i dati relativi alle utenze. Selezioneremo l'anno solare e sceglieremo l'anno 2000 come esempio, quindi torneremo a Bollette per vedere dove è possibile inserire i dati. Tratteremo questo argomento in una lezione futura, quindi per ora selezioneremo "Primo giorno dell'anno" per continuare la modellazione basata sui dati meteorologici tipici dell'anno. Con questo si conclude la nostra lezione odierna sulla scheda Sito. Cliccate "Mi piace" e iscrivetevi! Successivamente, andate su "Imposta file meteo" e andate alla posizione in cui è stato salvato il file meteo. Selezionate il file EPW, che è il file meteo di EnergyPlus. Quindi importate il file del giorno di progetto (.DDY), che è uno dei file scaricati. Andate alla cartella meteo di OpenStudio EnergyPlus e selezionate il file DDY. Il file del giorno di progetto viene utilizzato per il dimensionamento delle apparecchiature specificate come "dimensionamento automatico" nel progetto. Potete rivedere i parametri del giorno di progetto e modificarli se necessario. Sempre nella scheda Sito, noterete le schede "Misure", utilizzate per la modellazione energetica avanzata. Qui è possibile selezionare le zone climatiche, ma questo argomento sarà trattato più avanti. Un'altra attività nella scheda Sito è la selezione dell'anno. Se state modellando un edificio in base a dati specifici di un'utenza, dovreste selezionare questa opzione. Tuttavia, modelleremo l'edificio utilizzando i dati meteorologici tipici dell'anno, quindi selezioneremo questa opzione. Poiché l'ubicazione del progetto a Medford osserva l'ora legale, la abiliteremo e verificheremo che le date di inizio e fine siano corrette. La scheda Costo del Ciclo di Vita viene utilizzata per l'analisi dei costi, che non tratteremo in questo momento. Successivamente, apriamo la scheda Bollette e notiamo che è necessario selezionare un anno meteorologico specifico per inserire i dati relativi alle utenze. Selezioneremo Anno solare e sceglieremo l'anno 2000 come esempio, quindi torneremo a Bollette per vedere dove è possibile inserire i dati. Tratteremo questo argomento in una lezione futura, quindi per ora selezioneremo Primo giorno dell'anno per continuare la modellazione basata sui dati meteorologici tipici dell'anno. Con questo si conclude la nostra lezione di oggi sulla scheda Sito. Cliccate "Mi piace" e iscrivetevi!
6. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Pianificazioni
In questo video, parliamo della differenza tra set di pianificazioni e pianificazioni, di come modificare e aggiungere pianificazioni e di alcuni dei diversi tipi di pianificazione.
Successivamente, esamineremo la scheda "Programmazioni" a sinistra, iniziando dalla scheda "Set di programmi" in alto. Questa scheda mostra i set di programmi, che potete considerare come una raccolta di programmi diversi. Un set di programmi viene applicato a un tipo di spazio e include programmi per persone e carichi all'interno di quello spazio. Per il set di programmi della caserma dei pompieri, abbiamo i livelli di occupazione delle persone durante il giorno, i livelli di attività delle persone in watt di potenza termica per persona, i livelli di densità di watt dell'illuminazione che variano durante il giorno, nonché i programmi per apparecchiature elettriche, apparecchiature a gas, acqua, vapore e infiltrazioni. È possibile inserire un programma in un set di programmi andando alla scheda "Il mio modello" o alla scheda "Libreria" e trascinandolo. Faremo un esempio utilizzando il set di programmi del magazzino. Se ci fosse un carico di apparecchiature a gas nello spazio di stoccaggio, prenderemmo semplicemente un programma del gas e lo inseriremmo nel set di programmi del magazzino. Questo è solo un esempio e, poiché non ci serve per questo progetto, lo elimineremo. Creare un nuovo set di programmi è semplice: basta cliccare sul pulsante "+", rinominarlo e trascinare i programmi desiderati al suo interno. Successivamente, andremo alla scheda Programmi, che contiene i singoli programmi. Un esempio comune è il programma "Sempre Acceso". Questo programma viene spesso utilizzato nella modellazione energetica per ignorare le apparecchiature in modo che rimangano accese tutto l'anno. Il valore predefinito per questo programma è 1. Possiamo creare un nuovo programma copiandolo con il pulsante x2 e assegnandogli il nome "Sempre Spento". Per modificare il valore a 0, passare il mouse sulla linea, digitare 0 e premere Invio. Questo crea un programma "Sempre Spento". Ci sono diversi livelli di priorità all'interno di ogni programma. Ad esempio, è possibile ignorare le dimensioni delle apparecchiature utilizzando i valori dei giorni di progettazione creando un programma personalizzato per i giorni di progettazione estivi e invernali. Un altro esempio è il programma di abbigliamento. Il valore predefinito di 1 indica che gli occupanti indossano abiti più pesanti durante il giorno. Esiste anche un programma di priorità che si applica da maggio a fine settembre, che rappresenta i mesi estivi in cui gli occupanti indossano abiti più leggeri. Se vogliamo creare una programmazione personalizzata per la primavera, possiamo cliccare sul pulsante "più", copiare la Regola di programmazione 1 e aggiungerla al progetto come Regola di programmazione 2. Durante le mattine primaverili, gli occupanti potrebbero indossare cappotti e maglioni pesanti, quindi impostiamo il valore mattutino su 1. Più tardi, man mano che l'edificio si riscalda, gli occupanti rimuovono gli strati e il valore viene regolato di conseguenza. Per suddividere la programmazione, è sufficiente fare doppio clic sulla riga e inserire i nuovi valori. Successivamente, creeremo una programmazione del punto di regolazione del termostato. Possiamo farlo andando nella libreria precedentemente importata e selezionando una programmazione del termostato. Per l'Apparatus Bay, la temperatura viene mantenuta a un punto di regolazione antigelo per tutto l'anno. Trasciniamo questa programmazione nel progetto. Il valore predefinito mantiene l'ambiente a 38 gradi, appena sopra lo zero. Noterete le priorità del fine settimana, in cui la temperatura viene aumentata a 60 gradi la domenica e a 70 gradi il sabato, probabilmente per le riunioni al chiuso. Ora, creiamo una programmazione del punto di regolazione del riscaldamento HVAC. Fare clic sul pulsante "+", selezionare "Temperatura" come tipo di programmazione e fare clic su "Applica". Assegnare a questa programmazione il nome "Riscaldamento HVAC". Poiché l'edificio è attivo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, imposteremo la temperatura a 21 °C per l'intera giornata. Questo indica al sistema HVAC di mantenere la temperatura ambiente in modo continuo. Successivamente, copiare questa programmazione utilizzando il pulsante "x2" e rinominarla "Raffreddamento HVAC". Modificare il valore a 24 °C e creare un set-back notturno per risparmiare energia. Fare doppio clic sulla linea per creare delle interruzioni e impostare la temperatura notturna a 27 °C. Ciò significa che l'edificio viene raffreddato durante il giorno e riscaldato leggermente di notte. È possibile ingrandire la visualizzazione per visualizzare la programmazione con incrementi di 15 minuti o 1 minuto e regolare i tempi trascinando le linee verticali. Possiamo anche creare una programmazione personalizzata con priorità di override per uno spegnimento estivo. Fare clic sul pulsante "+", creare un nuovo profilo e selezionare una priorità. Ad esempio, possiamo definire uno spegnimento durante la prima settimana di giugno e override il setpoint di raffreddamento a 27 °C per l'intera settimana. L'evidenziazione viola mostra dove si applica questa sovrascrittura durante l'anno. Altri tipi di programmazione includono le programmazioni delle attività di lavanderia, che definiscono la quantità di calore prodotta dalle persone in lavanderia, le programmazioni di illuminazione che controllano l'accensione e lo spegnimento delle luci, le programmazioni del gas e le programmazioni di infiltrazione che agiscono come moltiplicatori delle infiltrazioni negli spazi. Le programmazioni di illuminazione degli spogliatoi spesso si accendono e si spengono frequentemente perché i vigili del fuoco rispondono alle chiamate giorno e notte. Queste sono le programmazioni in sintesi. Ricordatevi di cliccare "Mi piace" e di iscrivervi se questo video vi è piaciuto. You can drop a schedule into a schedule set by going to either the My Model tab or the Library tab and dragging and dropping it. We will do an example using the storage room schedule set. If there were a gas equipment load in the storage space, we would simply grab a gas schedule and drop it into the storage schedule set. This is just an example, and since we do not need it for this project, we will delete it. Creating a new schedule set is as easy as clicking the plus button, renaming it, and then dragging and dropping the desired schedules into the set. Next, we will go to the Schedules tab, which contains the individual schedules. One common example is the Always On schedule. This schedule is often used in energy modeling to override equipment so that it remains on throughout the entire year. The default value for this schedule is 1. We can create a new schedule by copying it using the x2 button and naming it Always Off. To change the value to 0, hover over the line, type 0, and press Enter. This creates an always-off schedule. There are different priority levels within each schedule. For example, you may want to override equipment sizing using design day values by creating a custom schedule for summer and winter design days. Another example is the clothing schedule. The default value of 1 indicates that occupants are wearing heavier clothing throughout the day. There is also a priority schedule that applies from May through the end of September, representing summer months when occupants wear lighter clothing. If we want to create a custom schedule for spring, we can click the plus button, copy Schedule Rule 1, and add it to the project as Schedule Rule 2. During spring mornings, occupants may wear coats and heavy sweaters, so we set the morning value to 1. Later in the day, as the building warms up, occupants remove layers, and the value is adjusted accordingly. To split the schedule, simply double-click on the line and enter the new values. Next, we will create a thermostat setpoint schedule. We can do this by going to the library we previously imported and selecting a thermostat schedule. For the Apparatus Bay, the temperature is held at a freeze-protection setpoint throughout the year. Drag this schedule into the project. The default value maintains the space at 38 degrees, just above freezing. You will notice weekend priorities where the temperature is raised to 60 degrees on Sundays and 70 degrees on Saturdays, likely for indoor gatherings. Now, let us create an HVAC heating setpoint schedule. Click the plus button, select Temperature as the schedule type, and click Apply. Name this schedule Heating HVAC. Since the building operates 24/7, we will set the temperature to 70 degrees for the entire day. This tells the HVAC system to maintain room temperature continuously. Next, copy this schedule using the x2 button and rename it Cooling HVAC. Change the value to 75 degrees and create a nighttime setback to save energy. Double-click on the line to create breaks and set the nighttime temperature to 80 degrees. This means the building is cooled during the day and allowed to warm slightly at night. You can zoom in to view the schedule in 15-minute or 1-minute increments and adjust the timing by dragging the vertical lines. We can also create a custom priority override schedule for a summer shutdown. Click the plus button, create a new profile, and select a priority. For example, we can define a shutdown during the first week of June and override the cooling setpoint to 80 degrees for that entire week. The purple highlight shows where this override applies throughout the year. Other types of schedules include laundry activity schedules, which define how much heat people produce in the laundry room, lighting schedules that control when lights turn on and off, gas schedules, and infiltration schedules that act as multipliers on space infiltration. Locker room lighting schedules often cycle on and off frequently because firefighters are responding to calls throughout the day and night. That is schedules in a nutshell. Please remember to click like and subscribe if you enjoyed this video.
7. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Materiali da costruzione
In questo video, analizziamo la differenza tra set di materiali, assemblaggi e materiali, come modificarli e aggiungerli e come accedere alla Libreria dei componenti di costruzione.
Il nostro prossimo compito è rivedere e modificare i materiali da costruzione. Andremo alla scheda Costruzioni a sinistra. In alto, troverete diverse sotto-schede: Set di costruzioni, Costruzioni e Materiali. Queste sono trattate come una relazione padre-figlio. I Set di costruzioni sono un gruppo di assiemi di costruzione applicati all'edificio. Nel set di costruzioni metalliche della caserma dei pompieri, potete vedere le costruzioni delle superfici esterne come le pareti esterne dell'edificio in metallo, la soletta in calcestruzzo e il tetto dell'edificio in metallo. Le costruzioni delle superfici interne includono pareti interne, pavimenti interni e soffitti interni. Le superfici di contatto con il terreno sono tutte in calcestruzzo. Le costruzioni del sottosuolo esterno includono finestre, porte e lucernari, mentre le costruzioni del sottosuolo interno si applicano alle partizioni interne con finestre o porte. In basso sono presenti altre costruzioni che possono essere applicate. Un set di costruzioni definisce un insieme di costruzioni che compongono l'edificio e può essere applicato all'intero edificio o a parti di esso. Successivamente, esamineremo la scheda Costruzioni, che mostra i singoli assiemi di costruzione. Ad esempio, il tetto dell'edificio in metallo è composto da copertura metallica e isolamento del tetto. Questi materiali vengono applicati a strati, partendo dall'esterno e procedendo verso l'interno, e vengono utilizzati per calcolare la conduttività termica e le proprietà di trasferimento del calore. Noterete anche i tag di misura associati a queste costruzioni. Questi tag di misura vengono utilizzati per la modellazione energetica avanzata e possono essere successivamente utilizzati per le misure di efficienza energetica per valutare come i cambiamenti influiscono sulle prestazioni dell'edificio. Per comprendere l'isolamento del tetto, andiamo alla scheda Materiali e selezioniamo l'isolamento del tetto 22. Questo materiale include tag di misura e proprietà termiche come rugosità, spessore, conduttività termica, densità, calore specifico e valori di assorbanza. Lo spessore e la conduttività termica si combinano per creare una resistenza termica R-27. Per questo progetto, il tetto è costituito da una copertura metallica, un distanziatore a taglio termico e arcarecci in acciaio con isolamento. Poiché questo isolamento non verrà utilizzato altrove, lo rinominiamo in Arcarecci e Isolamento R-29 e ne aggiorniamo le proprietà per riflettere uno spessore di 25 cm e un valore R di 29,88. Successivamente, creiamo un taglio termico duplicando un materiale e rinominandolo Taglio Termico R-3. Questo taglio termico ha un valore R di 3, uno spessore di mezzo pollice e una conduttività termica di 0,1167. Dopo aver creato questi materiali, torniamo all'assemblaggio del tetto dell'edificio in metallo. Rimuoviamo lo strato isolante esistente e inseriamo il taglio termico tra la copertura metallica, gli arcarecci e l'isolamento. L'assemblaggio del tetto aggiornato ora è composto da copertura metallica, un taglio termico e arcarecci con isolamento, per un valore R-29 complessivo. Rinominiamo questa costruzione "Tetto Edificio in Metallo" e questa si aggiorna automaticamente nel set di costruzione. Se non si desidera creare materiali e assiemi personalizzati, è possibile utilizzare i set di costruzione dalla libreria trascinandoli e rilasciandoli in posizione. Lo stesso processo può essere applicato a tetti, finestre, porte, pareti e pavimenti. Se un materiale necessario non è disponibile localmente, è possibile accedere alla Libreria dei Componenti Edili registrandosi online e inserendo il codice di autorizzazione. Una volta connessi, è possibile cercare componenti come le finestre, scaricarli e quindi trovarli nella scheda della libreria. Questi componenti sono contrassegnati con un'etichetta BCL e possono essere assegnati alla categoria di costruzione appropriata. Con questo si conclude la panoramica su costruzioni, set di costruzione e materiali. Grazie, e vi invito a mettere "Mi piace" e iscrivervi! 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. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Carichi degli edifici
In questo video, analizzeremo i vari carichi termici, elettrici, di gas e idrici specificati per l'edificio. Faremo un esempio su come creare un nuovo carico e come importarne uno da un file di libreria.
Successivamente, esamineremo i carichi all'interno del nostro edificio. Selezionate la scheda Carichi a sinistra. Questi sono tutti i carichi termici, elettrici, di gas e di vapore presenti all'interno dell'edificio. Esiste anche una definizione di massa interna per calcolare la massa termica in base alla densità dei materiali presenti all'interno dell'edificio. Innanzitutto, esaminiamo le definizioni di persone. Queste definiscono la densità degli occupanti presenti nei vari spazi. Questi carichi calcolano il numero di persone presenti in uno spazio e la quantità di calore che ciascuna persona fornisce allo spazio, inclusa la generazione di anidride carbonica e la frazione di calore radiante. L'occupazione può essere specificata in base al numero di persone, alle persone per superficie calpestabile o alla superficie calpestabile per persona. Ora, esaminiamo le definizioni di luce. Le definizioni di luce possono essere specificate in base alla potenza, alla potenza per superficie calpestabile o alla potenza per persona. È anche possibile specificare quale frazione di illuminazione è radiante, visibile e quanto influisce sull'aria di ritorno al sistema HVAC. Ora facciamo un esempio di aggiunta del carico di un'apparecchiatura elettrica. Supponiamo di avere un forno a microonde all'interno dell'ufficio chiuso. Attualmente, l'ufficio chiuso ha già una definizione di apparecchiature elettriche, che probabilmente rappresenta stampanti, computer e illuminazione da lavoro. La useremo come modello. Clicca sul pulsante x2 per duplicarla e rinominarla in "Microonde da ufficio". Il microonde è espresso in watt ed è un microonde da 1200 watt. Quando si cambia in watt, il valore in watt per superficie viene automaticamente rimosso. In questo modo viene creato un nuovo carico di spazio. Tuttavia, al carico deve essere assegnata una programmazione. Per creare la programmazione, vai alla scheda "Programmazioni". Clicca sul segno più per aggiungere un nuovo oggetto e seleziona "Programmazione", quindi "Programmazione frazionaria". Le programmazioni frazionarie indicano la frequenza di utilizzo del microonde durante il giorno. Clicca su "Applica" e rinominala in "Programmazione microonde da ufficio". Il microonde viene utilizzato solo per pochi minuti alla volta, in genere durante le ore del mattino, della pausa pranzo e della sera. Puoi andare avanti fino alle 6:00. Per semplificare, utilizza la programmazione predefinita. Questo completa la creazione della programmazione del microonde. In seguito, questa programmazione e il carico verranno applicati a un tipo di spazio. Torna alla scheda Carichi. Ci sono carichi aggiuntivi che verranno applicati in seguito nel progetto. Ecco come creare un carico spaziale. Puoi anche trascinare e rilasciare i carichi dai file di libreria caricati. Vai alla scheda Libreria e seleziona una definizione di luce come esempio. Scorri fino alle definizioni di luce e scegli un carico di illuminazione, come le luci del corridoio di un appartamento di media altezza. Trascina e rilascia la definizione nel progetto. Una volta aggiunta, è necessario creare una pianificazione prima di assegnare il carico a uno spazio. Per ora, non verrà utilizzato. Puoi rimuovere gli oggetti inutilizzati selezionando il pulsante Elimina tutti gli oggetti inutilizzati o selezionando il carico e facendo clic sul pulsante X. L'utilizzo dell'opzione Elimina tutti gli oggetti inutilizzati aiuta a ridurre il disordine nel progetto. È buona norma controllare periodicamente la presenza di elementi inutilizzati, ma fai attenzione a non eliminare oggetti che non sono ancora stati assegnati agli spazi. Questa è la scheda Carichi. Grazie. Metti "Mi piace" e iscriviti!
9. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Tipi di spazio
In un video precedente abbiamo importato tipi di spazio per il nostro progetto. In questo video, torneremo sulla scheda dei tipi di spazio e discuteremo come le costruzioni edilizie, i carichi, le pianificazioni e le infiltrazioni vengono assegnati a un tipo di spazio.
Successivamente, torneremo alla scheda dei tipi di spazio. Selezionate la scheda dei tipi di spazio a sinistra. È qui che originariamente abbiamo assegnato i tipi di spazio a questo progetto. Se desiderate ricordare come installare i tipi di spazio, consultate il video precedente. Osservando questi tipi di spazio, noterete che esiste un set di costruzione predefinito, ma è vuoto. Dobbiamo assegnare un set di costruzione a tutti questi spazi. Andate alla scheda "Il mio modello" e selezionate "Set di costruzione". Trascinate e rilasciate il nostro singolo set di costruzione. Per applicare quel set di costruzione a tutti gli altri tipi di spazio, spuntate le caselle di controllo. Selezionate il set di costruzione che desiderate copiare e cliccate su "Applica a selezionati". Il set di costruzione verrà automaticamente compilato per tutti i tipi di spazio selezionati. Questo set di costruzione definisce il tipo di costruzione che questi spazi avranno. Potete personalizzarlo creando set di costruzione aggiuntivi. Per creare set di costruzione aggiuntivi, consultate il video precedente. Successivamente, noterete che ogni tipo di spazio ha un set di pianificazione e una specifica di ventilazione esterna. Questa specifica di ventilazione indica al modello energetico quanta ventilazione è necessaria per quello spazio. Nella colonna successiva, sono riportate le portate di progetto per l'infiltrazione spaziale. Queste portate di progetto possono essere definite in base alla superficie calpestabile, allo spazio totale, alla superficie esterna di tetti e pareti, alle pareti esterne o ai ricambi d'aria orari. Per creare una portata di progetto diversa, è sufficiente rinominarla e modificarne i valori secondo necessità. È anche possibile copiarli e applicarli utilizzando lo stesso metodo delle caselle di controllo. Applicheremo una portata di progetto ai plenum degli spazi. L'ultima colonna mostra l'Area di Perdita Efficace per l'Infiltrazione Spaziale. Non la utilizzeremo, ma è così che potete trovare informazioni al riguardo. Cercate "Area di Perdita Efficace per l'Infiltrazione Spaziale" nel vostro browser e cercate la documentazione di input/output di Big Ladder Software o EnergyPlus. Big Ladder Software fornisce la documentazione di input/output di EnergyPlus online in formato HTML. Selezionate "Area di Perdita Efficace" o cliccate sul link per saperne di più. Questo metodo calcola l'infiltrazione in modo diverso ed è in genere utilizzato per edifici residenziali di piccole dimensioni. Non lo utilizzeremo per il nostro progetto e utilizzeremo solo le Portate di Progetto per l'Infiltrazione Spaziale. Successivamente, vai alla scheda Carichi in alto per vedere quali carichi sono stati applicati a ogni singolo spazio. Per il vano apparecchiature, è presente una definizione di carico di illuminazione e una programmazione associata. Sono presenti anche carichi di apparecchiature elettriche con le relative definizioni e programmazioni, nonché carichi di infiltrazione con un nome e una programmazione. In un esercizio precedente, abbiamo creato un carico a microonde da applicare all'ufficio chiuso. Noterai che il carico a microonde non è attualmente applicato all'ufficio, quindi dobbiamo aggiungerlo. Vai alla scheda "Il mio modello" e cerca "Definizioni apparecchiature elettriche". Individua il carico a microonde. Sembra che la definizione del carico a microonde sia stata eliminata o eliminata nell'esercizio precedente. Per aggiungerla di nuovo, vai alla scheda "Carichi", "Definizioni apparecchiature elettriche", copia un carico esistente e rinominalo. Quindi, torna alla scheda "Tipi di spazio". Seleziona "Carichi", scorri fino al tipo di spazio "Ufficio chiuso" e, da "Il mio modello", trascina il carico a microonde nell'ufficio chiuso. Noterai che al microonde è stata automaticamente assegnata la programmazione delle apparecchiature della caserma dei pompieri. Questa impostazione deve essere modificata. Vai a Il mio modello e vai a Pianificazioni set di regole. Individua la pianificazione del microonde creata in precedenza. Trascinala accanto al carico del microonde. Ora il carico del microonde e la relativa pianificazione sono stati applicati al tipo di spazio. Vedrai un valore moltiplicatore. Questo viene utilizzato per ottimizzare il modello senza modificare carichi o pianificazioni. Ad esempio, se il microonde viene utilizzato la metà del previsto, puoi modificare questo valore per applicare un moltiplicatore di 0,5. Non lo modificheremo qui. I valori predefiniti sono visualizzati in verde, mentre i valori modificati appaiono in nero. In questo modo si aggiungono carichi e pianificazioni di carico a un tipo di spazio. È presente anche un pulsante filtro, utile per progetti di grandi dimensioni. È possibile filtrare per persone per visualizzare i carichi di occupazione o per luci per visualizzare i carichi di illuminazione. In alto, la scheda Tag Misure è utile per la modellazione energetica avanzata. Questi tag fungono da parole chiave che i programmi di misurazione dell'efficienza energetica utilizzano per valutare l'impatto delle modifiche sul consumo energetico. La scheda Personalizzata viene utilizzata per la programmazione personalizzata. Successivamente, spiegheremo brevemente come creare un nuovo tipo di spazio. Fare clic sul pulsante "+" e rinominare il tipo di spazio. Lo chiameremo "Officina". Applicare un set di costruzione, un set di programmazione e una specifica per l'aria esterna. È possibile copiarne uno esistente o selezionare un'opzione diversa. Andare alla scheda Libreria, selezionare "Specifica Aria Esterna" e scegliere "Ventilazione meccanica del locale". Successivamente, selezionare una portata di progetto per infiltrazione. Cercare un'opzione per un locale tecnico o un'utenza. Andare alla scheda Carichi e individuare il nuovo tipo di spazio "Officina". Trascinare e rilasciare i carichi nello spazio. Trattandosi di un locale macchine, non ci saranno persone.Definizione. Aggiungi una definizione di luci e apparecchiature elettriche per servizi o deposito. Infine, assegna una programmazione delle apparecchiature elettriche. Vai a Il mio modello, Programmazioni set di regole e seleziona una programmazione "sempre attiva". Questo completa la creazione di un tipo di spazio. Per eliminare un tipo di spazio, fai clic sulla casella di controllo accanto ad esso e poi sul pulsante X in basso. Grazie. Metti "Mi piace" e iscriviti!
10. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Geometria
In un video precedente abbiamo creato la geometria del nostro edificio. In questo video, torneremo sulla scheda geometria e discuteremo di funzionalità aggiuntive per visualizzare e modificare il modello 3D con FloorspaceJS.
Successivamente, andremo alla scheda Geometria. La prima scheda è la Vista 3D in Geometria. Questa consente di ispezionare il modello dell'edificio. Utilizzando il tasto destro del mouse, è possibile effettuare una panoramica del modello sullo schermo. Utilizzando il tasto centrale del mouse, è possibile ingrandire e ridurre. Utilizzando il tasto sinistro del mouse, è possibile ruotare il modello. Sul lato destro, sono presenti controlli aggiuntivi. Modificando il controllo ortografico, si modifica la prospettiva del modello. Questo può essere utile per selezionare elementi specifici in base a una vista. Selezioniamo la vista X. Senza l'opzione ortografica attivata, il modello mostra una vista più prospettica. Successivamente, sono presenti le opzioni di rendering e filtro. Per impostazione predefinita, il modello viene renderizzato in base al tipo di superficie. Il tetto appare beige, le pareti sono marroni, le vetrate e le porte in vetro sono trasparenti, le porte basculanti sono marrone scuro e il piano terra è grigio. Se cambiamo la modalità di rendering in "Normale", le superfici vengono renderizzate in base all'orientamento. Tutte le superfici sono attualmente orientate correttamente. Se nascondiamo le pareti, tutte le superfici esterne appaiono grigie e tutte le superfici interne appaiono rosse. Se una superficie venisse accidentalmente capovolta, verrebbe visualizzata in rosso all'esterno, a indicare che necessita di correzione nell'editor di geometria. Successivamente, seleziona Rendering per contorno. Questo mostra come il modello energetico tratta ciascuna superficie. La maggior parte delle superfici blu sono superfici esterne. Se nascondiamo i muri, le superfici interne appaiono verdi. Se nascondiamo il tetto, i muri interni sono verdi e il piano terra è marrone. Le superfici esterne esposte al vento e al sole appaiono blu. Successivamente, esegui il rendering per Costruzione. Questo mostra i tipi di costruzione. Il viola indica le finestre, il verde acqua indica le porte opache, il bianco indica le porte vetrate, il grigio-marrone indica i muri esterni, il rosa indica il tetto e il verde oliva indica il piano terra. Questo aiuta a identificare le costruzioni assegnate a spazi specifici. Successivamente, esegui il rendering per Zona Termica. Questo mostra tutte le zone termiche dell'edificio. Queste zone termiche sono state assegnate nella prima lezione. Alcuni spazi possono essere combinati in un'unica zona termica. Successivamente, esegui il rendering per Tipo di Spazio. Il vano tecnico appare in verde, i plenum in rosso scuro e altri spazi come magazzini, uffici, spogliatoi, servizi igienici e spazi comuni sono mostrati in colori diversi. Il rendering per piano dell'edificio mostra un solo colore in questo modello perché c'è un solo piano. È possibile applicare filtri per nascondere determinate superfici o sottosuperfici. Ad esempio, deselezionando il tetto è possibile vedere l'interno dell'edificio. È anche possibile nascondere porte, finestre, oggetti di ombreggiatura o partizioni, se presenti. Questo modello non include oggetti di ombreggiatura o partizioni. È disponibile anche un'opzione di visualizzazione wireframe, sebbene non sia comunemente utilizzata. Successivamente, andiamo alla scheda Editor. È qui che utilizziamo FloorspaceJS. Modificheremo uno spazio originariamente creato come un unico grande spazio di stoccaggio, ma che dovrebbe essere composto da due spazi separati. Per prima cosa, eliminiamo lo spazio 105/106 e il plenum 105/106. Quindi clicchiamo sul pulsante "più" e selezioniamo lo strumento poligono. Cliccate per disegnare il poligono e cliccate di nuovo sul primo punto per chiuderlo. In caso di errore, utilizzare il pulsante Annulla. Se il programma diventa lento o si blocca, chiudere OpenStudio e riaprire il progetto. Se le modifiche non sono state salvate, accedere alla cartella del progetto e individuare il file JSON della planimetria. Aprire il file JSON in un editor di testo e modificare l'impostazione di importazione/esportazione su TRUE. Salvare il file. Successivamente, aprire un browser web e visitare unmethours.com. Questo sito web contiene discussioni relative a OpenStudio ed EnergyPlus. Cercare "FloorspaceJS freezing" e analizzare i risultati. FloorspaceJS dispone anche di una versione online eseguibile tramite browser web. Aprire lo strumento online FloorspaceJS e caricare il file JSON della planimetria. Ora è possibile modificare la planimetria nel browser. Eliminare il plenum e utilizzare lo strumento gomma per rimuovere gli spazi. Utilizzare lo strumento duplica per copiare gli spazi. Questa funzione è utile perché mantiene tutte le proprietà assegnate in precedenza. Utilizzare lo strumento poligono per creare un secondo spazio di archiviazione. La stanza è ora divisa in due spazi. Successivamente, vai su Assegnazioni e crea una nuova zona termica per il nuovo spazio. FloorspaceJS consente anche di duplicare i piani. Lo strumento di duplicazione crea un nuovo piano sopra quello esistente. È possibile modificare gli attributi del piano utilizzando il pulsante di espansione. Lo strumento Riempimento consente di copiare gli spazi da un piano a quello superiore. Ad esempio, cliccando sullo strumento Riempimento sul Vano Apparecchi, si crea uno spazio sopra di esso. Sarà comunque necessario assegnare il tipo di spazio, il set di costruzione e la zona termica. Questo progetto non richiede un secondo piano, quindi eliminalo. Al termine della modifica, fai clic su Salva Planimetria e poi su Scarica. Sposta il file JSON scaricato nella cartella del progetto OpenStudio e sostituisci il file esistente. Torna a OpenStudio e ricarica il progetto. Vai alla scheda Geometria e poi all'Editor. Visualizza l'anteprima del modello e uniscilo al file OSM corrente. Torna alla Vista 3D per confermare che gli spazi siano stati aggiornati. Infine, vai alla scheda Spazi e rinomina i nuovi spazi: Spazio 105, Spazio 106, Plenum 105 e Plenum 106. Vai alla scheda Zone termicheb ed elimina gli oggetti non utilizzati per rimuovere le zone extra create da FloorspaceJS. Salva il file OpenStudio e rivedi la geometria aggiornata. Grazie. Metti "Mi piace" e iscriviti!
11. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Struttura
In questo video, parleremo di come orientare il nostro edificio rispetto al Nord. Imposteremo i valori predefiniti per spazio, costruzioni e programmi. Aggiungeremo l'illuminazione esterna. Discuteremo anche brevemente dell'aggiunta di piani all'edificio e dell'aggiunta di elementi di ombreggiatura.
La scheda successiva è la scheda Impianti. Andate a sinistra e selezionate la scheda Impianti. In questa scheda potete cambiare il nome dell'edificio. Chiameremo l'edificio "Caserma dei pompieri rurale". Poi vedrete i Tag di Misurazione, di cui abbiamo parlato in precedenza. Le Misure di Efficienza Energetica (EEM) utilizzano questi tag come parole chiave per modificare i parametri all'interno del modello. Questa funzionalità viene utilizzata per la modellazione energetica avanzata. Vedrete anche il valore dell'Asse Nord, attualmente impostato a 0 gradi. Tornando alla scheda Geometria, potete vedere la direzione nord rappresentata dalla linea verde dell'asse. Per ruotare l'edificio in modo che il nord si allinei con la linea rossa dell'asse, dovrete ruotarlo di 90 gradi. Per farlo, tornate alla scheda Impianti e modificate il valore dell'Asse Nord a 90 gradi. Poi vedrete tre assegnazioni predefinite che possono essere applicate dalle vostre librerie: Tipi di Spazio, Set di Costruzione e Set di Abachi. Questo dimostra la struttura top-down, padre-figlio, di OpenStudio. Per illustrare questo, alcune informazioni sono state rimosse dal modello. Se andate alla scheda Spazi, noterete che al vano Apparatus non è più assegnato un tipo di spazio, un set di costruzione predefinito o un set di pianificazione predefinito. Tornate alla scheda Strutture e assegnate i valori predefiniti a livello di struttura. Andate alla scheda Il mio modello e selezionate: - Tipi di spazio: vano Apparatus - Set di costruzione: caserma dei pompieri in metallo - Set di pianificazione: set di pianificazione caserma dei pompieri Ora tornate alla scheda Spazi. Noterete che il tipo di spazio vano Apparatus è popolato, mentre il set di costruzione e il set di pianificazione rimangono vuoti. Questo perché gli spazi ereditano questi valori dai valori predefiniti a livello di struttura. Quindi, andate alla scheda Piani. Qui potete aggiungere ulteriori piani dell'edificio se non sono già stati creati utilizzando FloorspaceJS o un altro editor di geometrie. Quindi, andate alla scheda Ombreggiatura. La scheda Ombreggiatura viene utilizzata per aggiungere geometrie che non fanno parte dell'edificio stesso, come edifici adiacenti o alberi. L'ombreggiatura non crea carichi, ma può ridurre i carichi di raffreddamento bloccando la luce solare. L'ombreggiatura non verrà utilizzata in questo modello e verrà trattata in una lezione futura. Quindi, vai alla scheda Apparecchiature esterne. Qui puoi aggiungere l'illuminazione esterna all'edificio. Ad esempio, supponiamo che l'edificio abbia luci di sicurezza esterne. Fai clic sul pulsante + per creare nuove luci esterne. Verrà creata automaticamente una definizione di carico. Imposta la potenza totale a 400 watt. Quindi, seleziona la programmazione. La programmazione predefinita è Sempre accesa. Se necessario, questa programmazione può essere modificata in seguito nella scheda Programmi. Quindi, controlla l'opzione di controllo. Per impostazione predefinita, le luci funzionano solo in base alla programmazione. In alternativa, puoi selezionare Orologio astronomico. Questa opzione combina la programmazione con una fotocellula che spegne le luci durante le ore diurne. Infine, puoi applicare un moltiplicatore per regolare la potenza totale, se necessario. Infine, c'è un campo Sottocategoria di utilizzo finale. Questo viene utilizzato per la misurazione secondaria. Ad esempio, puoi rinominarlo "Luci esterne generali" per monitorare separatamente il consumo energetico dell'illuminazione esterna. Con questo si conclude la scheda Impianti. Grazie. Metti "Mi piace" e iscriviti!
12. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Spazi
In questo video discuteremo la relazione di ereditarietà padre-figlio delle entità di OpenStudio. Mostreremo anche come modificare spazi, carichi, superfici e sottosuperfici al livello più basso (spazio) del modello energetico.
Successivamente, parleremo della scheda Spazi. In alto, inizieremo con la scheda Proprietà. Questa scheda elenca tutti gli spazi del progetto. Come discusso nel video precedente, tutti i campi vuoti qui verranno compilati con informazioni definite a livelli superiori (come Tipi di spazio o Impostazioni predefinite della struttura). La scheda Spazi rappresenta il livello più basso nella gerarchia. Se uno spazio specifico necessita di un carico, una costruzione o un'impostazione univoca che differisce dagli altri spazi, dovrebbe essere modificato qui. Selezionando la scheda Flusso d'aria, è possibile visualizzare i nomi degli oggetti di infiltrazione e aria esterna. Questi sono stati definiti in precedenza quando abbiamo lavorato nella scheda Tipi di spazio. Tutte queste informazioni vengono ereditate dalle definizioni di livello superiore, a meno che non vengano sovrascritte. Successivamente, andiamo alla scheda Carichi. Questa mostra tutti i carichi raccolti da fonti di livello superiore. Ad esempio, i magazzini 105 e 106 condividono lo stesso tipo di spazio. Se solo un ripostiglio avesse un forno a microonde, potresti trascinare e rilasciare il carico del forno a microonde da Il mio modello → Definizioni apparecchiature nello spazio 105. Potresti anche assegnare una programmazione a quel forno a microonde. Questo ti permette di differenziare uno spazio dall'altro anche se condividono la stessa tipologia. Elimineremo questo esempio in seguito. Quindi, vai alla scheda Superfici. Il modello energetico è composto da superfici e sottosuperfici. Le superfici includono pareti, tetti, pavimenti e soffitti. Ad esempio, se il vano apparecchiature avesse un tetto diverso dal resto dell'edificio, potresti applicare una diversa struttura del tetto qui trascinandola dalla scheda Libreria. Quando un valore diventa nero, significa che l'impostazione predefinita è stata ignorata. Per ripristinare l'impostazione predefinita, seleziona l'elemento e fai clic sul pulsante X. Puoi farlo anche per le sottosuperfici, che includono finestre, porte, lucernari e finestre e porte interne. Le sottosuperfici sono elementi figli delle superfici. Qui possiamo rivedere le costruzioni assegnate a ciascuna sottosuperficie. Si noti che alle porte basculanti non è stata assegnata alcuna costruzione. Ciò significa che non è stato definito un assieme di costruzione per le porte basculanti. Accedere alla scheda Costruzioni e verificare che manchino le porte basculanti. È possibile definire le porte basculanti a livello di set di costruzione per l'intero progetto oppure applicarle solo a questo spazio a livello della scheda Spazi. Per applicare le costruzioni delle porte basculanti solo al vano apparecchiature, cercare una costruzione di porta adatta nella scheda Libreria e trascinarla qui. Per copiare la stessa costruzione ad altre porte basculanti, selezionare le caselle di controllo e fare clic su Applica a selezionati. Successivamente, selezionare le porte in vetro. Se le porte in vetro non sono definite, accedere alla scheda Costruzioni e selezionare una costruzione di finestra adatta da Il mio modello. Applicando questa costruzione a livello di set di costruzione, la si assegnerà a tutte le porte in vetro del progetto. Tornando alla scheda Spazi, si noterà che questi valori sono ora compilati. Le altre schede in alto includono Partizioni interne e Ombreggiatura. Le partizioni interne sono utilizzate per pareti a mezza altezza, come i cubicoli degli uffici. Questo modello non include le partizioni interne. La scheda Ombreggiatura serve per modificare i singoli oggetti di ombreggiatura, se presenti. Con questo si conclude la panoramica della scheda Spazi. Grazie. Mettete "Mi piace" e iscrivetevi!
13. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Scheda Zone termiche
In questo video, parleremo di come rinominare le zone termiche e aggiungere programmi di termoregolazione. Parleremo anche dei parametri di dimensionamento delle apparecchiature e dell'utilizzo di carichi d'aria ideali.
L'aggiunta di sistemi HVAC al modello energetico ne aumenterà la complessità. Abbiamo attivato i carichi d'aria ideali. Quindi ci limiteremo a eseguire il modello energetico e a correggere gli errori più semplici prima di iniziare ad aggiungere ulteriore complessità al modello. Andiamo alle impostazioni di simulazione e ai passi temporali. Qui si imposta il numero di iterazioni del modello energetico all'ora. Il numero di iterazioni all'ora è impostato su sei passi temporali all'ora. Quindi, simula l'edificio ogni 10 minuti. Riduciamo questo a un passo temporale all'ora. Questo velocizzerà i nostri calcoli. Possiamo sempre tornare indietro e apportare modifiche in seguito. Ora, andiamo alle misure. Vogliamo aggiungere Diagnostica alla scheda Misure. Andiamo a destra e selezioniamo menu a discesa, Report, menu a discesa, QA/QC. Seleziona Aggiungi Diagnostica Output. Se non lo avete, andate in fondo e cliccate sul pulsante Trova Misure su BCL. Andate a Report, QA/QC. Cercate "aggiungi". Potete trovare Aggiungi Diagnostica Output qui. Se non è selezionata, selezionala e clicca sul pulsante di download. Al termine del download, trascina Aggiungi diagnostica di output nelle misure di EnergyPlus. Questo aggiunge ulteriori dati diagnostici durante l'esecuzione del modello energetico per facilitare la risoluzione dei problemi. Quindi, vai a Esegui simulazione. Fai clic su Salva e poi sul pulsante Esegui. La simulazione fallisce e genera diversi errori. Vai alla cartella del modello, apri la cartella di esecuzione e apri il file EPLUSOUT.ERR utilizzando un editor di testo. Esistono due tipi di errori: avvisi ed errori gravi. Gli errori gravi interrompono la simulazione prima del termine. Scorri verso il basso per individuare l'errore grave. L'errore indica un problema di convergenza con il materiale dell'edificio in metallo per tetti. Accedi alla scheda Materiali e individua i materiali Taglio Termico e Travetti e Isolamento. Controlla i valori di isolamento. Il valore del taglio termico è 0,1667 con uno spessore di 1,27 cm, mentre il valore dei travetti e dell'isolamento dovrebbe essere 0,335. Correggendo questo valore, l'errore grave viene risolto. Salva il progetto e riesegui la simulazione. La simulazione viene completata correttamente, ma permangono degli avvisi. Un avviso indica che il numero di intervalli di tempo all'ora è inferiore a quello raccomandato. Questo può essere ignorato. Ulteriori avvisi riguardano le programmazioni che non sono in linea con l'intervallo di tempo selezionato, come le programmazioni degli spogliatoi e del microonde. Queste programmazioni cambiano nel giro di un'ora, mentre il modello viene eseguito ogni ora. Anche questi avvisi possono essere ignorati. Altri avvisi fanno riferimento a programmazioni predefinite, come "sempre acceso" e "sempre spento", che sono parte integrante di OpenStudio e non possono essere modificate. Mancano anche le programmazioni della temperatura superficiale del terreno, quindi il modello utilizza la temperatura costante predefinita di 18 gradi Celsius. Gli avvisi relativi a vertici coincidenti o collineari indicano punti geometrici duplicati, che EnergyPlus semplifica automaticamente. Questi avvisi possono essere ignorati. Gli avvisi di costruzione inutilizzati vengono visualizzati per componenti non utilizzati nel modello, come finestre interne, porte e tramezzi. Questi possono essere rimossi dalla scheda "Set di costruzione". Utilizzare l'opzione "Elimina oggetti inutilizzati" nelle schede "Costruzioni" e "Materiali" per ripulire il modello. Gli avvisi relativi al comfort vengono visualizzati per gli spazi senza un modello di comfort termico assegnato. Accedere alla scheda Tipi di spazio, selezionare Carichi e aggiungere un Tipo di modello di comfort termico per gli spazi interessati, come la lavanderia e lo spogliatoio. Gli avvisi relativi alle infiltrazioni si verificano in zone interne senza pareti esterne. Questi problemi possono essere ignorati o risolti modificando il metodo di calcolo delle infiltrazioni. Gli avvisi relativi al raffreddamento indicano che ad alcune zone termiche non sono assegnati programmi di termostati. I carichi d'aria ideali tentano di calcolare il raffreddamento, ma senza termostati il carico di raffreddamento rimane pari a zero. Gli avvisi relativi ai programmi inutilizzati possono essere analizzati abilitando "Visualizza programmi inutilizzati" in "Aggiungi diagnostica output". Rimuovere i programmi non necessari dai ripostigli e dal vano apparati, quindi eliminare i programmi inutilizzati. Un avviso relativo al programma di vestiario si verifica perché non è stato applicato a giorni specifici. Assegnare il programma a tutti i giorni della settimana e salvare il modello. Rieseguire la simulazione. Gli avvisi rimanenti relativi alle porte che non circondano completamente le superfici sottostanti possono essere ignorati. Questi avvisi riepilogano problemi non critici. I problemi principali da risolvere sono gli errori gravi, poiché impediscono il completamento della simulazione. Gli avvisi aiutano a perfezionare il modello, ma non ne interrompono necessariamente l'esecuzione. Chiudere il file di errore e procedere al riepilogo dei risultati. Questo aspetto verrà esaminato nella prossima lezione. Grazie. Lasciate un "Mi piace" e iscrivetevi!
14. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Risoluzione dei problemi
In questo video, spiegheremo come eseguire la simulazione del modello energetico. Mostreremo anche come risolvere gli avvisi e gli errori della simulazione.
L'aggiunta di sistemi HVAC al modello energetico ne aumenterà la complessità. Abbiamo attivato i carichi d'aria ideali, quindi eseguiremo il modello energetico e risolveremo gli errori semplici prima di aggiungere ulteriore complessità. Andiamo su Impostazioni di simulazione e Intervalli temporali. Questa opzione controlla quante volte all'ora viene eseguito il modello energetico. Attualmente è impostato su sei intervalli temporali all'ora, il che significa che l'edificio viene simulato ogni 10 minuti. Riduciamo questo a un intervallo temporale all'ora per velocizzare i calcoli. Possiamo apportare modifiche in seguito, se necessario. Successivamente, andiamo su Misure. Vogliamo aggiungere Diagnostica alla scheda Misure. Sulla destra, selezioniamo Report → QA/QC → Aggiungi Diagnostica di uscita. Se non lo avete, cliccate su Trova Misure su BCL, andate su Report → QA/QC e cercate "aggiungi". Troverete Aggiungi Diagnostica di uscita. Se non è selezionato, selezionatelo e scaricatelo. Una volta scaricato, trascinate e rilasciate Aggiungi Diagnostica di uscita nelle Misure di EnergyPlus. Questo aggiunge ulteriori strumenti diagnostici per aiutare a risolvere i problemi durante la simulazione. Quindi, vai a Esegui simulazione. Fai clic su Salva e poi su Esegui. La simulazione fallisce, producendo diversi errori. Vai alla cartella del progetto, apri la cartella "Esegui" e apri il file EPLUSOUT.ERR in un editor di testo. Esistono due tipi di errori: avvisi ed errori gravi. Gli errori gravi impediscono il completamento della simulazione. Scorri verso il basso per individuare l'errore grave. L'errore indica un problema di convergenza con un materiale da costruzione chiamato Roof Metal Building. Accedi alla scheda Materiali, espandi Materiali e individua le voci "Tetto Termico" e "Travetti e Isolamento". Controlla i relativi valori di isolamento. Il valore "Tetto Termico" è 0,1667 con uno spessore di 1,27 cm. Il valore "Travetti e Isolamento" dovrebbe essere 0,335. Correggendo questo valore, l'errore grave viene risolto. Chiudi il file di errore, salva il progetto e riesegui la simulazione. La simulazione viene completata correttamente, ma gli avvisi persistono. Il primo avviso indica che il numero di intervalli di tempo all'ora è inferiore al minimo consigliato di quattro. Questo può essere ignorato. Gli avvisi successivi riguardano le pianificazioni HVAC di raffreddamento e le pianificazioni degli occupanti che operano con incrementi inferiori rispetto all'intervallo di tempo della simulazione. Poiché la simulazione viene eseguita ogni ora, non è possibile catturare questi brevi cicli di accensione e spegnimento. Questi avvisi possono essere ignorati. Ulteriori avvisi fanno riferimento alle pianificazioni Sempre Acceso e Sempre Spento, che sono parte integrante di OpenStudio e non possono essere modificate. Un altro avviso indica che non esiste una pianificazione della temperatura superficiale del terreno, quindi il modello utilizza una temperatura costante predefinita di 18 °C. Questo non è un problema. Gli avvisi relativi a vertici coincidenti o collineari indicano punti geometrici duplicati. EnergyPlus li semplifica automaticamente, quindi possono essere ignorati. Gli avvisi relativi a costruzioni inutilizzate indicano che alcuni assiemi di costruzione non vengono utilizzati nel modello, come finestre interne, porte e partizioni. Questi possono essere rimossi dalla scheda Set di costruzione. Accedere alla scheda Costruzioni e utilizzare Elimina oggetti inutilizzati. Ripetere questo processo nella scheda Materiali. Questo riduce l'ingombro e migliora le prestazioni della simulazione. Successivamente, degli avvisi indicano che ad alcuni spazi, come la lavanderia e gli spogliatoi, non è assegnato alcun modello di comfort termico. Accedere a Tipi di spazio → Carichi, selezionare la definizione del carico, fare clic sul pulsante "più" e aggiungere un Tipo di modello di comfort termico. Gli avvisi relativi alle infiltrazioni si verificano in zone interne senza pareti esterne. Questi possono essere ignorati o corretti modificando il metodo di calcolo delle infiltrazioni. Gli avvisi che indicano che la modalità di raffreddamento è pari a zero indicano la mancanza di programmi del termostato. I carichi d'aria ideali tentano di calcolare il raffreddamento, ma senza termostati il carico di raffreddamento rimane pari a zero. Gli avvisi relativi ai programmi non utilizzati possono essere analizzati abilitando "Visualizza programmi non utilizzati" in "Aggiungi diagnostica output". Rimuovere i programmi non necessari dai ripostigli e dal vano apparati, quindi eliminare i programmi non utilizzati. Viene visualizzato un avviso relativo al programma di vestiario perché non è stato assegnato a giorni specifici. Assegnarlo a tutti i giorni della settimana e salvare. Rieseguire la simulazione. Gli avvisi rimanenti relativi alle porte che non circondano completamente le superfici sottostanti possono essere ignorati. Gli errori gravi sono i più critici, poiché impediscono il completamento della simulazione. Gli avvisi aiutano a perfezionare il modello, ma non influenzano necessariamente i risultati. Chiudere il file di errore e rivedere il Riepilogo dei risultati. Questo argomento sarà trattato nella prossima lezione. Grazie. Mettete "Mi piace" e iscrivetevi!
15. Modellazione energetica dell'edificio in OpenStudio - Aggiungi sistema di acqua calda
In questo video parleremo di come aggiungere collegamenti per l'uso dell'acqua e creare un sistema di acqua calda sanitaria per il nostro edificio.
Successivamente, torneremo alla scheda "Sistemi HVAC" a sinistra e aggiungeremo l'impianto di acqua calda sanitaria. Come potete vedere, è già presente un impianto idrico, in cui l'acqua proviene dalla rete idrica principale, entra nell'edificio e poi va in fognatura. Per continuare, dobbiamo trascinare un collegamento per l'utilizzo dell'acqua dalla libreria. Andiamo alla scheda "Libreria", cerchiamo i collegamenti per l'utilizzo dell'acqua dal file della libreria della caserma dei pompieri e li trasciniamo nella posizione desiderata. Dopo aver aggiunto il collegamento per l'utilizzo dell'acqua, clicchiamoci sopra per visualizzare le apparecchiature per l'utilizzo dell'acqua presenti all'interno dell'edificio. Torniamo alla scheda "Libreria" e cerchiamo le apparecchiature per l'utilizzo dell'acqua dallo stesso file della libreria della caserma dei pompieri. Trascinamole nella posizione desiderata e ne controlliamo gli attributi. L'impianto per l'utilizzo dell'acqua dell'intero edificio della caserma dei pompieri rurale è definito per cinque occupanti. Quando si aggiunge questa definizione dell'impianto per l'utilizzo dell'acqua, vengono inclusi anche i carichi di utilizzo dell'acqua e le relative programmazioni, come la programmazione del setpoint della temperatura dell'acqua calda, la programmazione delle frazioni sensibili e la programmazione delle frazioni di acqua calda sanitaria. Tornando alla scheda "Sistemi HVAC", selezioniamo l'impianto per l'utilizzo dell'acqua. Questa apparecchiatura sarà posizionata all'interno dell'edificio e non verrà assegnato alcun nome specifico allo spazio. A questo punto, non è presente alcun circuito collegato, quindi è necessario creare un circuito per l'acqua calda. Tornare all'editor della rete idrica, fare clic sul pulsante "più" e creare un nuovo circuito vuoto. Aggiungere una pompa di circolazione a velocità costante dalla libreria, seguita da uno scaldabagno da 100 galloni e 12 kilowatt dal file di libreria del progetto della caserma dei pompieri. Quindi aggiungere un gestore di setpoint programmato per mantenere la temperatura del circuito. Infine, assegnare la connessione per l'utilizzo dell'acqua al circuito appena creato trascinandola dalla scheda "Il mio modello" al circuito. Ora è possibile modificare le proprietà della pompa di circolazione, dello scaldabagno e del termoregolatore, inclusi portate, efficienze e programmi di setpoint. Il termoregolatore utilizza il programma di temperatura dell'acqua calda sanitaria dalla scheda "Programmi". Una volta assegnato il circuito, cliccando sul circuito è possibile visualizzare ulteriori proprietà del circuito per l'acqua calda sanitaria. Grazie. Mettete "Mi piace" e iscrivetevi! 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. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Aggiungi HVAC-1
In questo video, spiegheremo come aggiungere un sistema di scarico fumi a livello di zona. Mostreremo anche come creare e assegnare una caldaia a gas ad aria forzata a una delle nostre zone termiche.
Successivamente, modelleremo i sistemi HVAC, iniziando dal vano apparecchiature. Questo spazio include un aerotermo, una piccola ventola di scarico per il fabbisogno di aria di ventilazione e una grande ventola di scarico controllata dai livelli di inquinamento atmosferico. Per prima cosa, accedi alla scheda Zone Termiche e aggiungi la ventola di scarico dei contaminanti. Dalla scheda Libreria, cerca una ventola di scarico di zona e trascinala nell'apparecchiatura del vano apparecchiature. Rinomina la ventola in EF-03. Per il programma di disponibilità, assegna il programma di occupazione degli spogliatoi, supponendo che la ventola funzioni ogni volta che i vigili del fuoco rispondono a una chiamata. Successivamente, rivedi gli attributi della ventola di scarico. Imposta l'aumento di pressione a 0,375 pollici di pressione statica e la portata massima a 1632 CFM. Se necessario, è possibile aggiungere un contatore di energia e denominarlo EF-03 Meter per monitorare il consumo energetico. Poiché il funzionamento della ventola è controllato dal proprio programma di disponibilità, imposta la modalità di accoppiamento del gestore della disponibilità del sistema su disaccoppiato. Lascia vuoto il programma di frazione di scarico bilanciata in modo che l'aria di reintegro venga prelevata dal sistema HVAC che serve la zona. In base alle planimetrie, il vano Apparatus Bay include un aerotermo a gas, una serranda di reintegro dell'aria e una piccola ventola di scarico. Questi possono essere semplificati in un unico sistema di caldaia ad aria forzata con serrande per l'aria esterna e per l'aria di scarico. Andare alla scheda Sistemi HVAC, fare clic sull'icona "più" e aggiungere una caldaia ad aria calda a gas. Rinominare il sistema in UH-01. Abilitare il sistema di aria esterna e impostare la portata minima dell'aria esterna su "autodimensionamento" per soddisfare i requisiti di ventilazione durante tutto l'anno. Impostare l'efficienza del bruciatore del vano Apparatus Bay al 90% e lasciare la capacità di riscaldamento su "autodimensionamento". Infine, configurare i restanti componenti del sistema. Impostare l'aumento di pressione del ventilatore a volume costante a 1,25 cm e autodimensionare la portata dell'aria. Configurare il gestore del setpoint con una temperatura minima dell'aria di mandata di 5 °C e una massima di 38 °C, controllata dalla Zona Termica 101. Lasciare il diffusore autodimensionato, quindi trascinare la Zona Termica 101 da "Il mio modello" nel circuito dell'aria HVAC. Questo completa la modellazione HVAC per il vano Apparatus Bay. Salva ed esegui la simulazione per verificare che non vi siano errori. Dopo aver assegnato il sistema HVAC, verifica che l'opzione "Carichi d'aria ideali" sia deselezionata per la Zona Termica 101. Grazie. Metti "Mi piace" e iscriviti!
17. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Aggiungi HVAC-2
In questo video, parleremo di come aggiungere riscaldatori ad aria forzata e a battiscopa a livello di zona. Aggiungeremo anche pompe di calore terminali monoblocco a livello di zona (pompe di calore DX con sistema split).
Torniamo alla scheda "Zone termiche" e il prossimo compito è aggiungere apparecchiature a livello di zona agli spazi rimanenti. Ci sono vari riscaldatori elettrici distribuiti in tutto l'edificio. Nella stanza 106, c'è un riscaldatore elettrico a parete da 0,75 kilowatt. Vai alla scheda "Libreria", scorri verso il basso e seleziona il riscaldatore elettrico convettivo a battiscopa. Trascinalo nella stanza, rinominalo e impostalo a 750 watt. Lo stesso processo viene utilizzato per il resto dei riscaldatori elettrici, incluso il battiscopa nella stanza 105 e gli aerotermi e i riscaldatori elettrici ad aria forzata nelle stanze 102, 108, 109 e 110. Per gli aerotermi, vai alla scheda "Libreria", seleziona "Aerotermi a volume costante elettrico", trascinalo nella posizione desiderata, rinominalo e imposta automaticamente le portate. Noterai anche che nella lavanderia è presente una piccola ventola di scarico. Questa ventola è intermittente e destinata all'uso da parte degli occupanti, quindi non verrà modellata, in quanto è piuttosto irrilevante per il modello energetico complessivo. Successivamente, ci sono due pompe di calore split, una a servizio dell'ufficio e una a servizio della grande sala comune. Inizieremo con l'ufficio nella zona termica 107. Andate alla scheda Libreria, cercate "Pompa di calore terminale preassemblata" e trascinatela nella posizione desiderata. Questo sistema non ha aria esterna propria, quindi è dimensionato a 0 CFM. La ventola è a volume costante, la batteria di riscaldamento e la batteria di raffreddamento a espansione diretta sono dimensionate automaticamente, così come la batteria di riscaldamento elettrica di riserva. Un parametro importante da considerare è la temperatura esterna minima per il funzionamento della batteria di riscaldamento, impostata a 10 gradi. Un sistema simile viene utilizzato nella sala comune nella zona termica 110, e questo sistema può essere copiato direttamente in quello spazio. Man mano che vengono aggiunte apparecchiature a ciascuna zona, l'opzione di carico d'aria ideale viene disattivata automaticamente. La zona termica 104, che è un piccolo corridoio, non ha alcuna apparecchiatura, quindi i carichi d'aria ideali possono essere disattivati manualmente. Se un'apparecchiatura viene accidentalmente spostata, come un ventilconvettore posizionato nel plenum, può essere eliminata selezionandola e cliccando sul pulsante X in alto a destra. A questo punto, tutte le zone dovrebbero avere l'apparecchiatura appropriata assegnata e il passo successivo sarà installare il sistema di ventilazione. Grazie. Lasciate un "Mi piace" e iscrivetevi.
In questo video risolveremo alcuni problemi relativi ad alcune ore non raggiunte. Parleremo di come creare informazioni di tendenza sulle variabili di output e di come visualizzarle utilizzando Data Viewer (DView). Viene inoltre fornita una panoramica delle funzionalità di Data Viewer.
In questo video parleremo di come aggiungere un sistema di aria esterna dedicato. Parleremo anche della sequenza di apparecchiature e carichi a livello di zona.
Successivamente, aggiungeremo il sistema di ventilazione esterna dedicato (DOAS), ma prima dobbiamo ripulire la scheda delle zone termiche. Diverse zone hanno programmi di riscaldamento o raffreddamento assegnati, anche se non dispongono delle apparecchiature appropriate. La zona 102 non dispone di apparecchiature di raffreddamento, quindi il suo programma di raffreddamento può essere rimosso. Le zone 103 e 104 non dispongono di raffreddamento, e anche la zona 104 non dispone di riscaldamento. La zona 105 non dispone di raffreddamento e sembra includere un riscaldatore aggiuntivo che dovrebbe essere eliminato. Anche le zone 106 e 108 non dispongono di raffreddamento, mentre la zona 107 lo è, quindi il suo programma di raffreddamento dovrebbe essere aggiunto nuovamente. Questa pulizia garantisce che i programmi corrispondano correttamente alle apparecchiature effettivamente presenti in ciascuna zona.
19. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Visualizzatore dati
In questo video, risolveremo alcuni problemi relativi ad alcune ore non raggiunte. Parleremo di come creare informazioni di tendenza sulle variabili di output e di come visualizzarle utilizzando Data Viewer (DView). Viene inoltre fornita una panoramica delle funzionalità di Data Viewer.
Iniziamo eseguendo il modello dalla scheda Esegui simulazione e cliccando su Esegui. La simulazione si completa correttamente, quindi passiamo alla scheda Riepilogo risultati per esaminare i risultati. Nella sezione Condizioni di zona, vediamo grafici che mostrano gli intervalli di temperatura annuali per ciascuna zona termica, insieme alle ore di riscaldamento e raffreddamento non soddisfatte. La Zona Termica 101, il Vano Apparecchiature, mostra un ampio intervallo di basse temperature, ma solo circa 40 ore di riscaldamento non soddisfatte all'anno. Questo è prevedibile perché lo spazio è configurato solo per la protezione dal gelo e non è completamente climatizzato. Il Vano Apparecchiature è inoltre soggetto a frequenti aperture delle porte e all'attivazione di una grande ventola di scarico quando i vigili del fuoco se ne vanno, il che spiega la variabilità della temperatura. In questa zona non c'è raffreddamento e, sebbene alcune ore mostrino condizioni più calde, le prestazioni complessive sono accettabili. Altre zone occupate sembrano funzionare bene, mentre le zone plenum mostrano intervalli di temperatura più ampi che non rappresentano un problema poiché non sono spazi occupati. Una zona che si distingue è la Zona Termica 102, il locale di decontaminazione e lavanderia. Questa zona non dispone di impianti di raffreddamento, quindi non ci sono ore di raffreddamento non soddisfatte, ma l'intervallo di temperatura è molto ampio, con molte ore che superano i 30 °C. Per diagnosticare questo problema in modo più preciso, il modello viene rieseguito con variabili di output aggiuntive. Nella scheda Zone Termiche, il riscaldatore a parete e la ventola e la serpentina di riscaldamento associate vengono rinominati in modo chiaro per renderli più facili da identificare nei risultati. La ventola di scarico è già etichettata. Successivamente, nella scheda Variabili di Output, abilitiamo la portata termica della serpentina di riscaldamento, la temperatura a bulbo secco dell'aria esterna del sito e la temperatura dell'aria della zona, lasciando l'intervallo temporale impostato su orario per corrispondere alle impostazioni di simulazione. Il modello viene salvato e rieseguito, completando il processo in circa 11 secondi. Dopo la riesecuzione, torniamo alla scheda Riepilogo Risultati e apriamo il visualizzatore di dati dettagliati (DView), scegliendo di visualizzare i risultati in unità imperiali. Nella scheda Orario, esaminiamo la temperatura a bulbo secco esterna e il consumo di elettricità del sito e osserviamo che il consumo di elettricità aumenta al diminuire della temperatura esterna, il che è prevedibile poiché la maggior parte dell'edificio è riscaldata elettricamente. Durante i mesi estivi, il consumo di elettricità diminuisce, sebbene alcuni piccoli sistemi di raffreddamento contribuiscano ancora alla domanda elettrica. La scheda Giornaliera mostra tendenze simili, ma con una risoluzione meno dettagliata, mentre la scheda Mensile evidenzia un maggiore consumo di wattora in inverno e un consumo inferiore in estate. La mappa termica per la zona termica 107 (l'ufficio) mostra le variazioni di temperatura per ora e mese, con condizioni più calde in estate e un controllo della temperatura più rigoroso in inverno. Di notte, quando l'ufficio non è occupato, le temperature scendono e alcune giornate estive mostrano un raffreddamento notturno limitato. Ulteriori visualizzazioni, come i grafici del profilo, rivelano le tendenze giornaliere di progetto e selezionando sia la temperatura a bulbo secco che il consumo di elettricità si conferma che temperature esterne più basse corrispondono a un maggiore consumo di energia. Un'ulteriore analisi tramite la scheda Statistiche mostra i valori medi, minimi e massimi per i dati di tendenza, con un consumo medio di elettricità di circa 11.700 wattora. La scheda PDF/CDF illustra la distribuzione di probabilità del consumo di elettricità, mostrando una bassa probabilità di un elevato consumo di energia in estate e un consumo maggiore durante le fredde giornate invernali. La scheda Curva di durata mostra le ore a livelli di wattora o superiori a specifici livelli, che possono essere utili per l'analisi delle tariffe dei servizi di pubblica utilità. Il diagramma di dispersione confronta la temperatura esterna a bulbo secco e il consumo di elettricità, mostrando chiaramente che il consumo di energia aumenta con il diminuire delle temperature. Tutti questi set di dati possono essere esportati come file CSV, Excel, immagini o PDF per ulteriori analisi. Tornando alla risoluzione dei problemi della Zona Termica 102, il grafico della temperatura dell'aria oraria della zona rivela fluttuazioni estreme, con temperature che a volte raggiungono i 65 °C o superiori. Il grafico della potenza del riscaldatore elettrico a parete mostra che funziona principalmente in inverno e si spegne con l'aumento delle temperature, indicando che non è la causa del surriscaldamento. Esaminando altre apparecchiature nello spazio, si nota la presenza di un'asciugatrice a gas. Quando si traccia il consumo di gas, questo corrisponde strettamente ai periodi di elevata temperatura nella zona. Esaminando la scheda Carichi si conferma che la frazione di calore dell'asciugatrice a gas dispersa nello spazio è stata impostata a zero, il che non è realistico. La maggior parte del calore dell'asciugatrice dovrebbe essere espulsa, quindi questo valore viene modificato all'80%. Il modello viene rieseguito, inizialmente fallendo una volta, ma riuscendo al secondo tentativo. I risultati aggiornati mostrano temperature di picco significativamente ridotte e una riduzione delle ore di raffreddamento non utilizzate da oltre 4.000 a circa 300. Alcuni problemi rimanenti sono probabilmente dovuti a un flusso d'aria di scarico sbilanciato e a infiltrazioni, che saranno affrontati in una lezione futura.
20. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Exhaust MUA
In questo video mostreremo come modellare l'aria di reintegro per una ventola di scarico. Discuteremo di come EnergyPlus gestisce il bilanciamento dell'aria di infiltrazione. Modelleremo una griglia di reintegro dell'aria utilizzando Infiltration:DesignFlowRate e la programmazione.
Per la lavanderia di decontaminazione, abbiamo una ventola di scarico e una feritoia di reintegro dell'aria posizionate nella parete. Mentre la ventola di scarico è in funzione, il modello energetico non ha modo di sapere da dove provenga l'aria di reintegro. In realtà, la ventola di scarico sta semplicemente espellendo l'aria di infiltrazione dalla stanza. Per risolvere questo problema, torniamo al modello OpenStudio e andiamo alla scheda Zone Termiche. Nella Zona Termica 102, confermiamo che la ventola di scarico è stata dimensionata a 152 CFM. Per curiosità, controlliamo quindi il tasso di infiltrazione esistente per questo spazio andando ai risultati di EnergyPlus, aprendo l'Indice e selezionando la sezione Sistema di Aria Esterna. Qui, vediamo che il tasso di infiltrazione per questo spazio è di circa 10 CFM, il che significa che la ventola di scarico sta espellendo solo quella quantità per impostazione predefinita. EnergyPlus non bilancia automaticamente i flussi d'aria, quindi questa operazione deve essere eseguita manualmente. Per bilanciare il flusso d'aria, torniamo alla scheda Tipi di Spazio e selezioniamo il tipo di spazio Lavanderia/Stanza di Decontaminazione. Modifichiamo le impostazioni di infiltrazione modificando il metodo di calcolo della portata di progetto in Portata per Spazio e impostiamo questo valore pari alla portata della ventola di scarico di 152 CFM. Eliminiamo il valore di portata per superficie esistente. Sono disponibili coefficienti aggiuntivi che tengono conto degli effetti di infiltrazione correlati alle differenze di temperatura e alla velocità del vento, ma non sono applicabili in questo caso. Il nostro obiettivo è semplicemente quello di adattare la portata di infiltrazione alla portata della ventola di scarico. Per impostazione predefinita, i coefficienti EnergyPlus sono impostati in modo che l'infiltrazione si basi esclusivamente su un programma, con gli effetti di temperatura e vento effettivamente annullati. Se l'edificio fosse sensibile alla velocità del vento o all'infiltrazione causata dalla temperatura, questi coefficienti dovrebbero essere modificati. È disponibile un PDF di riferimento che spiega questi coefficienti in modo più dettagliato. Una volta modificata la portata di infiltrazione, è anche importante considerare gli edifici che contengono più lavanderie. In questi casi, ogni lavanderia potrebbe richiedere una propria tipologia di spazio personalizzata in modo che la portata di infiltrazione corrisponda correttamente alla ventola di scarico di zona che serve quello spazio. Successivamente, andiamo alla scheda Carichi e controlliamo le impostazioni di infiltrazione della Lavanderia/Locale di Decontaminazione. L'infiltrazione è controllata da un programma di infiltrazione della lavanderia, consultabile nella scheda "Programmi". Questo programma mostra tassi di infiltrazione più elevati durante le ore diurne, probabilmente legati al programma di occupazione dalle 8:00 alle 17:00, e tassi più bassi durante le ore notturne. Il valore di progetto predefinito è impostato al 100%, il che garantisce il corretto dimensionamento della zona e delle apparecchiature HVAC sia in estate che in inverno. Durante le ore di occupazione, il programma raggiunge il 100%, il che si traduce in circa 150 CFM di infiltrazione quando la ventola di scarico è in funzione. La sera, quando la ventola di scarico si spegne, il tasso di infiltrazione dovrebbe tornare al livello predefinito di circa 10 CFM. Ciò corrisponde a circa il 7% della portata di progetto. Pertanto, i valori del programma notturno vengono regolati per riflettere i livelli di infiltrazione tipici quando la ventola di scarico non è in funzione. Dopo aver apportato queste modifiche, il modello viene salvato e la simulazione viene rieseguita. Infine, esaminiamo i risultati accedendo alla scheda "Riepilogo risultati" ed esaminando le condizioni della zona. Le ore non raggiunte ad alte temperature sono diminuite significativamente e le temperature delle zone si sono stabilizzate sui 21 °C. L'apertura di DView e la revisione della scheda Giornaliera confermano questo miglioramento. Durante i mesi invernali, la temperatura ambiente rimane stabile a circa 21 °C, eliminando il precedente problema di surriscaldamento. In estate, le temperature aumentano, cosa normale in una lavanderia senza raffreddamento attivo. Nel complesso, i risultati sembrano ragionevoli e confermano che il bilanciamento dell'aria di reintegro con la ventola di estrazione di zona ha risolto il problema. Con questo si conclude questa lezione sul bilanciamento dei flussi d'aria di reintegro con le ventole di estrazione di zona.
21. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Trasferimento aria
In questo video mostreremo come modellare il trasferimento dell'aria tra le zone. Verificheremo anche alcune delle ipotesi di modellazione e discuteremo come ottenere i risultati di EnergyPlus in unità di misura del sistema imperiale (IP).
Il y a quelques points à améliorer, à commencer par une vérification du circuit d'air. Le système de traitement d'air extérieur dédié (DOAS) est actuellement dimensionné pour 847 CFM, alors que nos critères de conception indiquent un besoin d'environ 475 CFM seulement. Cela signifie qu'il y a un débordement d'air dans certaines zones et qu'il faut en identifier la cause. L'onglet « Air extérieur » permet de calculer les débits d'air pour chaque zone. Par exemple, la zone thermique 103 a un volume de 1 170 pieds cubes et un taux de renouvellement d'air de 2,09 ACH, soit environ 40 CFM divisé par 60 minutes par heure. La zone 103 est prévue pour environ 34 CFM, et en incluant la zone thermique 104 (6 CFM supplémentaires), le total atteint environ 40 CFM, ce qui correspond à nos calculs. Bien qu'il soit possible d'effectuer ce calcul pour chaque zone, il existe une méthode plus efficace pour analyser ces valeurs de débit d'air. Pour ce faire, accédez aux résultats EnergyPlus, ouvrez la table des matières et sélectionnez le résumé du dimensionnement CVC. Ce tableau affiche les débits d'air extérieur minimaux pour chaque zone thermique, mais par défaut, les valeurs sont exprimées en mètres cubes par seconde, car EnergyPlus effectue tous ses calculs en unités SI. Comme nous travaillons en unités IP, nous devons convertir ces valeurs. Accédez à l'onglet Mesures, supprimez temporairement la mesure Diagnostics de sortie, puis, sous Rapports → QA/QC, sélectionnez la mesure EnergyPlus « Définir le tableau de sortie en unités IP ». Cette mesure est appliquée avant la mesure des résultats OpenStudio, car OpenStudio applique les mesures séquentiellement, de haut en bas. Or, les résultats OpenStudio attendent des unités SI ; une conversion préalable en unités IP provoquerait donc une erreur. Pour éviter cela, supprimez la mesure Résumé des résultats OpenStudio, puis relancez le modèle. Si l'exécution échoue, une nouvelle exécution suffit généralement à résoudre le problème. Une fois l'opération terminée, retournez à l'onglet « Résumé des résultats », accédez au « Résumé du dimensionnement CVC » et vérifiez que les valeurs de débit d'air sont bien exprimées en CFM. La zone thermique 103 affiche environ 40 CFM, comme prévu. La zone thermique 107 affiche environ 16 CFM au lieu des 14 CFM prévus, et les zones thermiques 108 et 109 affichent environ 14 à 15 CFM, alors que ces zones ne devraient recevoir que de l'air de transfert et non de l'air extérieur. La zone thermique 110, la salle commune, est prévue pour 775 CFM, alors que nous n'en avons besoin que d'environ 360. Pour comprendre ce phénomène, consultez l'onglet « Charges » et examinez la définition des personnes pour la salle commune. La densité d'occupation est fixée à 0,05 personne par pied carré, ce qui correspond à 50 personnes pour 1 000 pieds carrés et est conforme aux normes. Cependant, le modèle suppose une occupation de 97 personnes, alors que nous n'en attendons en moyenne qu'environ 49. Nous prenons en compte le taux d'occupation statistique, ce qui signifie que l'espace sera généralement occupé à environ la moitié de la valeur de conception du code. Pour refléter cela, nous réduisons la densité d'occupants par mètre carré à 0,025, soit environ la moitié de la valeur initiale. Après avoir enregistré et relancé le modèle, le débit d'air de la zone thermique 110 chute à environ 462 CFM. Cette valeur reste légèrement élevée, mais beaucoup plus proche de la valeur cible ; nous la laissons donc telle quelle. Nous supprimons ensuite la mesure des unités IP, réinstallons la mesure « Résumé des résultats OpenStudio », relançons le modèle et l'enregistrons sous les versions 21 et 22 à titre de référence. Ensuite, nous abordons la modélisation de l'air de transfert. D'après les plans, les vestiaires et les douches sont équipés de bouches d'extraction, mais pas de bouches d'insufflation ; ils dépendent donc de l'air de transfert provenant de la salle commune 110. Deux bouches d'extraction totalisent 360 CFM ; l'air circule dans les vestiaires et les douches avant d'être évacué. OpenStudio ne gère pas correctement l'air de transfert par défaut, mais il est possible de le modéliser à l'aide d'une mesure EnergyPlus de la bibliothèque de composants de bâtiment. Pour ce faire, nous supprimons d'abord la zone thermique 108/109 du système DOAS, car elle ne reçoit pas d'air extérieur direct. Nous ajoutons ensuite la mesure EnergyPlus « Ajouter un objet de mélange de zone » et la configurons pour que la zone thermique 108/109 reçoive 90 CFM d'air de transfert de la zone thermique 110, 24 h/24 et 7 j/7. Nous créons cette programmation dans l'onglet « Programmation » à l'aide d'une programmation marche/arrêt réglée sur « toujours actif ». Étant donné que l'objet de mélange de zone EnergyPlus transfère la chaleur mais n'équilibre pas les flux d'air, nous équilibrons manuellement l'air en ajoutant un extracteur virtuel de 90 CFM à la zone thermique 110 et un autre extracteur virtuel de 90 CFM à la zone thermique 108/109. Le ventilateur d'extraction desservant la zone thermique 110 est réglé avec une surpression nulle afin de ne pas consommer d'énergie, tandis que celui des zones thermiques 108/109 est adapté à l'efficacité et à la surpression du ventilateur DOAS. Ceci équilibre le flux d'air et permet au modèle de prendre correctement en compte l'air de transfert. Après une nouvelle exécution du modèle, nous comparons les résultats du modèle avec air de transfert au modèle DOAS initial (100 %). L'intensité énergétique totale du site reste d'environ 65 dans les deux cas, ce qui indique que l'air de transfert a un impact minimal sur la consommation énergétique globale, car la quantité d'air transféré est négligeable.L'augmentation est relativement faible. La capacité de chauffage et de refroidissement requise pour la zone thermique 110 est légèrement supérieure, mais la différence est minime. Dans les modèles où un volume important d'air est transféré entre les zones et n'est pas conditionné par le système DOAS, cette approche peut avoir un impact plus important sur le dimensionnement des équipements de zone. Il s'agit d'un élément important à prendre en compte selon la complexité et la taille du modèle de bâtiment. Ceci conclut cette section. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.
22. Modulazione energetica delle pareti in OpenStudio - SketchUp-1
In questo video mostreremo come modificare la geometria del modello utilizzando SketchUp. Con SketchUp, possiamo allungare la geometria senza eliminare o creare nuovi spazi utilizzando lo strumento di spostamento. Mostreremo anche come inserire un semplice dispositivo di ombreggiatura. Infine, confronteremo il consumo energetico tra il modello "quadrato" e il modello modificato.
Nous allons maintenant modifier la géométrie du bâtiment à l'aide de SketchUp. Nous utilisons ici SketchUp Make 2017, qui était gratuit à l'époque. Bien qu'il ne soit plus officiellement pris en charge, il reste disponible au téléchargement. Il est possible qu'il ne soit plus accessible ou gratuit à l'avenir. Avant de commencer, nous supprimons les objets inutiles de l'espace de travail. Pour utiliser SketchUp avec OpenStudio, l'extension OpenStudio SketchUp doit être installée. Vous pouvez le vérifier en allant dans Fenêtre → Gestionnaire d'extensions ; l'extension OpenStudio devrait y apparaître comme installée. Vous trouverez des informations complémentaires sur l'installation et l'utilisation de cette extension ailleurs. Ensuite, nous ouvrons le fichier de modèle OpenStudio dans SketchUp. À ce stade, la géométrie du bâtiment apparaît comme un simple bloc, format utilisé par FloorspaceJS pour la création initiale des modèles. Pour une modification géométrique plus avancée, SketchUp est l'outil recommandé. La première étape consiste à définir une échelle en traçant une ligne de référence de 15 mètres (50 pieds). Nous importons ensuite le dessin de la façade est et le superposons à la façade est du bâtiment. Cette élévation est mise à l'échelle pour correspondre à la ligne de référence de 15 mètres (50 pieds). Une ligne verticale est tracée du milieu du toit jusqu'au faîte approximatif, puis prolongée vers le bas de chaque côté. Une fois le contour du toit établi, les lignes de construction temporaires sont supprimées. Le contour du toit est sélectionné, puis copié et collé sur le côté opposé du bâtiment à l'aide de l'outil Déplacement (touche CTRL). Après avoir créé les contours des toits des deux côtés, nous utilisons des repères pour faciliter le tracé et supprimer les surfaces inutiles. Un double-clic dans l'espace permet de travailler directement avec la géométrie. Nous divisons la surface du toit en deux sections, sélectionnons le faîtage et utilisons l'outil Déplacement pour le relever. Si le faîtage ne se déplace pas correctement, la touche ALT permet de modifier l'axe de référence et d'autoriser un déplacement vertical. Ceci crée le faîtage pour un côté du bâtiment. Des surfaces indésirables peuvent apparaître pendant ce processus ; nous les masquons temporairement. À l'aide de l'outil Déplacement, nous alignons ces surfaces avec les bords de toit correspondants. Ce processus est répété pour toutes les autres surfaces de toit du bâtiment. Lors du déplacement des arêtes, des surfaces supplémentaires peuvent être créées. Une fois les surfaces planes, les lignes inutiles peuvent être supprimées pour simplifier la géométrie. Une fois la géométrie du toit terminée, nous vérifions que toutes les conditions aux limites des surfaces sont toujours correctes. Nous passons en mode Rendu par condition aux limites pour confirmer que les surfaces ont conservé leurs références. L'outil Plan de coupe est utilisé pour inspecter les surfaces intérieures. Certaines surfaces peuvent perdre la correspondance de leurs conditions aux limites, ce qui apparaît en bleu. Ces problèmes peuvent être corrigés manuellement, comme démontré dans d'autres tutoriels OpenStudio SketchUp consacrés aux conditions aux limites. Après correction, nous masquons la géométrie temporaire et supprimons les guides de construction. À ce stade, nous constatons que l'ombrage n'a pas encore été ajouté et qu'il faut s'en occuper. Pour ajouter l'ombrage, nous redessinons une ligne de repère de 15 mètres (50 pieds) le long de l'axe bleu et prolongeons une ligne depuis le bord du toit vers l'extérieur. À l'aide de l'outil Déplacer avec CTRL, cette ligne est copiée pour créer la projection d'ombrage. Nous créons ensuite un nouveau groupe de surfaces d'ombrage à l'aide de l'outil Groupe de surfaces d'ombrage et le plaçons le long du bord du toit. En double-cliquant dans le groupe d'ombrage, nous traçons la géométrie d'ombrage et quittons le mode édition. Le rendu par type de surface nous permet de vérifier l'orientation de l'ombrage. La face exposée au soleil doit apparaître violet foncé, tandis que la face ombrée doit apparaître violet clair. Si l'ombrage est inversé, nous modifions l'entité et utilisons l'outil Inverser les faces pour la corriger. Une fois cette opération terminée, le modèle comprend désormais un toit en pente et des surfaces d'ombrage. Le modèle OpenStudio est enregistré puis rouvert dans l'application OpenStudio via Fichier → Restaurer la version enregistrée. L'inspection de l'onglet Géométrie confirme que le modèle a été modifié, bien que certaines surfaces de toit puissent être subdivisées en raison de la géométrie connectée. OpenStudio peut signaler des avertissements tels que des interfaces de dessin dupliquées ou des surfaces potentiellement dupliquées (par exemple, les surfaces 11, 15 et 16, ou les faces 3, 2 et 96). Ces problèmes sont notés et le modèle est enregistré sous un nouveau numéro de version. Au lieu de corriger directement ces problèmes dans SketchUp (une méthode parfois peu fiable en raison de bugs connus), nous ouvrons directement le fichier OSM et supprimons manuellement les surfaces problématiques. Après enregistrement, le modèle est rechargé dans SketchUp. Lors du rechargement, SketchUp peut signaler que certaines surfaces ont perdu leurs conditions aux limites et ont été converties en surfaces extérieures. Ces modifications sont acceptées. Nous double-cliquons ensuite sur les zones concernées et supprimons les surfaces et segments de ligne parasites non rattachés à la géométrie active. La commande « Afficher » permet de révéler la géométrie masquée qui pourrait nécessiter une correction. Certaines surfaces de toiture peuvent apparaître divisées ; les lignes inutiles sont alors supprimées. En raison des différences de tolérance entre SketchUp et OpenStudio, la modification de la géométrie peut parfois engendrer des anomalies.Si des problèmes persistent, la solution la plus sûre consiste à supprimer la géométrie de toiture concernée et à la recréer soigneusement, en veillant à ce que les inférences soient alignées avec les axes et les arêtes géométriques actives corrects. Après la reconstruction de la toiture, nous vérifions à nouveau les conditions aux limites et réajustons les surfaces si nécessaire. Une coupe transversale est utilisée pour confirmer que toutes les surfaces sont correctement alignées. Une fois la vérification effectuée, le modèle est enregistré et rouvert dans OpenStudio. L'onglet Géométrie confirme que la géométrie est désormais correcte. Le modèle est ensuite exécuté pour s'assurer du bon déroulement de la simulation. Une fois la simulation terminée, nous analysons les résultats et comparons les performances énergétiques entre le modèle original à toiture plate et le modèle mis à jour à toiture inclinée avec ombrage. L'analyse des rapports montre que la version 22 (bâtiment carré) affiche une consommation énergétique annuelle de 375 155 kBtu et un EUI de 64,57. Le modèle mis à jour avec la toiture inclinée et l'ombrage affiche une consommation énergétique de 378 217 kBtu et un EUI de 65,10. Cela indique que le toit en pente avec ombrage a légèrement augmenté la consommation énergétique globale. Ceci conclut la démonstration de modification de la géométrie et d'ajout de surfaces ombrées à l'aide de SketchUp. Merci. N'hésitez pas à aimer et à vous abonner.
23. Modulazione energetica delle pareti in OpenStudio - SketchUp-2
In questo video, esamineremo alcune delle funzioni di base utilizzate per creare, visualizzare e modificare la geometria del modello utilizzando SketchUp. Tra queste: Crea nuovo modello OpenStudio da procedura guidata, Importa/Esporta EnergyPlus IDF, Nuovo spazio, Nuovo gruppo di superfici di ombreggiatura, Nuovo gruppo di superfici di partizione interna, Corrispondenza superfici, Imposta attributi per spazi selezionati, Crea spazi da diagramma, Proietta geometria libera, Ispettore, Cerca superfici, Strumento informazioni, Mostra errori e avvisi, Avvia OpenStudio, Guida online di OpenStudio, Rendering per tipo di superficie, Rendering per condizione al contorno, Rendering per costruzione, Rendering per tipo di spazio, Rendering per zona termica, Rendering per piano dell'edificio, Nascondi resto del modello, Visualizza geometria nascosta, Visualizza modello in modalità raggi X e Mostra finestra di dialogo Impostazioni ombra.
Ora esamineremo alcune nozioni di base sull'utilizzo dell'estensione SketchUp OpenStudio. Per prima cosa, apriamo SketchUp. Sono disponibili due opzioni principali. La versione precedente, SketchUp Make 2017, è una versione gratuita che può ancora essere utilizzata per creare geometrie e modificarle con OpenStudio, a condizione che l'estensione SketchUp 2017 sia compatibile con la versione di OpenStudio in uso (ad esempio, OpenStudio 2.9.1). Un'altra opzione è creare la geometria utilizzando SketchUp 2017 Make e poi importarla nella versione più recente di OpenStudio. Tuttavia, una volta fatto questo, non sarà possibile tornare indietro e modificare il modello utilizzando SketchUp 2017 Make. In questa dimostrazione, utilizzeremo le versioni più recenti sia di OpenStudio che di SketchUp. Apriamo SketchUp 2020 e creiamo un nuovo modello semplice. In questa fase, esamineremo brevemente alcune delle icone e delle funzioni di base, tenendo presente che una panoramica più approfondita degli strumenti avanzati verrà trattata in seguito. Per avviare un modello, clicchiamo sull'icona "Nuovo modello OpenStudio da procedura guidata". Scegliamo di non salvare il modello corrente. Questa procedura guidata crea un modello OpenStudio utilizzando modelli predefiniti. OpenStudio include modelli che definiscono tipi di costruzione, materiali e tipi di spazio. Selezioniamo un edificio per uffici con un riferimento al codice edilizio del 2010, che è il più recente disponibile nel modello. Lasciamo tutte le opzioni del modello vere e clicchiamo su OK. Inizialmente, un messaggio potrebbe indicare che il modello è vuoto, nonostante siano presenti tipi di spazio e set di costruzione. Per verificare cosa è stato creato, apriamo lo strumento Ispettore. Notiamo che sono stati creati 13 tipi di spazio, insieme a un set di costruzione, sebbene alcune costruzioni come pavimenti, muri e tetti possano apparire vuote a causa di un problema temporaneo con la procedura guidata. Per risolvere il problema, eliminiamo abachi e set di costruzione e rieseguiamo il generatore di modelli tramite Estensioni → Script utente → Generatori di modelli su richiesta → Procedura guidata per tipi di spazio e set di costruzione. Dopo aver eseguito nuovamente la procedura guidata, il modello mostra correttamente 13 tipi di spazio e un set di costruzione, con le strutture predefinite di pavimento, parete e tetto applicate. Con il modello caricato correttamente, procediamo a disegnare la planimetria. Utilizzando lo strumento rettangolo, clicchiamo sull'origine e disegniamo uno spazio di 6,1 m x 6,1 m inserendo le dimensioni esatte. Copiamo e incolliamo questo per creare più stanze e aggiungiamo un'altra stanza dietro di esse per completare la planimetria di base. Dopo aver selezionato l'intera planimetria, clicchiamo sul pulsante "Crea spazi da diagramma". Questo estrude gli spazi verso l'alto utilizzando un'altezza da pavimento a pavimento predefinita di 3 m. Indichiamo un singolo piano e clicchiamo su OK, creando così tre spazi separati. Per aggiungere uno spazio aggiuntivo, come un capannone, clicchiamo sul pulsante "Nuovo spazio" e lo posizioniamo sull'angolo dell'edificio. Facendo doppio clic, entriamo in modalità di modifica e utilizziamo gli strumenti di disegno di SketchUp per creare un piccolo spazio rettangolare. Utilizzando lo strumento "spingi-tira", lo estrudiamo fino a un'altezza di circa 2,4 m. Dopo essere usciti dalla modalità di modifica, regoliamo l'altezza in modo che si allinei al tetto utilizzando nuovamente lo strumento "spingi-tira" e facendo riferimento alla superficie adiacente. Questo completa il ripostiglio. Questo dimostra come gli spazi possono essere creati sia da una planimetria che individualmente utilizzando il pulsante "Nuovo spazio". Successivamente, esaminiamo altri pulsanti di base della barra degli strumenti di OpenStudio. Il pulsante "Apri modello OpenStudio" consente di aprire un modello OpenStudio esistente creato nell'applicazione OpenStudio. Il pulsante "Salva modello OpenStudio" è fondamentale; quando si lavora in SketchUp, è necessario utilizzare questo pulsante per salvare il modello OpenStudio, poiché la normale funzione di salvataggio di SketchUp salva solo il file SketchUp. Il pulsante "Salva con nome" funziona come previsto. Sono disponibili anche opzioni per importare file IDF di EnergyPlus in SketchUp o esportare il modello OpenStudio come IDF per l'utilizzo in EnergyPlus. Esaminiamo quindi il pulsante "Nuovo gruppo di superfici ombreggiate". Questo strumento viene utilizzato per creare oggetti ombreggiati. Facendo clic sul pulsante e facendo doppio clic per modificare, disegniamo una superficie ombreggiante che si estende verso l'esterno dell'edificio. Se la superficie ombreggiante è rivolta nella direzione sbagliata, possiamo fare clic con il pulsante destro del mouse e utilizzare Inverti facce per correggerla. L'orientamento corretto mostra il lato esposto al sole in viola scuro. Dopo aver esaminato questo aspetto, eliminiamo per ora la superficie ombreggiante. Successivamente, esploriamo lo strumento Nuovo gruppo di superfici di partizione interna. Questo viene utilizzato per creare partizioni interne come cubicoli o elementi di arredo. Nascondiamo il soffitto, creiamo un nuovo gruppo di partizioni e disegniamo pareti divisorie utilizzando linee e lo strumento "push-pull". Queste partizioni possono essere utilizzate per i calcoli di illuminazione, poiché influenzano la penetrazione della luce naturale, l'abbagliamento e l'ombreggiatura all'interno di uno spazio. Possono anche essere assegnate a tipologie costruttive e utilizzate come massa termica, assorbendo e riemettendo calore durante il giorno. È possibile creare, spostare, ruotare e duplicare più partizioni secondo necessità. In alternativa, OpenStudio supporta anche la massa termica interna semplificata senza modellare esplicitamente le partizioni. Ripristiniamo quindi il soffitto ePassiamo alla creazione di porte e finestre. Utilizzando un piano di sezione per la visibilità, disegniamo una porta partendo dal bordo inferiore con dimensioni di 2100 mm per 900 mm (7 piedi per 3 piedi). Inizialmente, la porta può essere creata come una finestra, ma è possibile correggerla utilizzando lo strumento Ispettore modificando il tipo di sottosuperficie in una porta. Le porte appaiono marroni, mentre le finestre appaiono trasparenti. Le finestre possono essere disegnate direttamente durante la modifica di uno spazio, oppure possono essere create come geometria libera e proiettate sugli spazi utilizzando lo strumento Proietta geometria libera. Questo consente di aggiungere finestre senza dover accedere alla modalità di modifica di singoli spazi. Esaminiamo quindi le modalità di rendering. Il rendering per tipo di superficie colora gli elementi in base al loro tipo: pareti, pavimenti, tetti e soffitti hanno colori distinti. Il rendering per condizione al contorno mostra inizialmente tutte le superfici in blu, a indicare che EnergyPlus le considera superfici esterne. Per modellare correttamente il trasferimento di calore tra spazi adiacenti, è necessario eseguire il Surface Matching. Prima del matching, utilizziamo Interseca intero modello per garantire che la geometria, come le porte, sia presente su entrambi i lati delle pareti condivise. Dopo l'intersezione, utilizziamo la funzione "Corrispondenza nell'intero modello" per identificare correttamente le superfici interne, che appaiono quindi in verde. In alcuni casi, superfici o sottosuperfici potrebbero non corrispondere automaticamente a causa di problemi di geometria. Questi problemi devono essere corretti manualmente utilizzando lo strumento Ispettore, abbinando le sottosuperfici (come le porte) alle superfici corrispondenti. Occasionalmente, SketchUp non riesce a suddividere correttamente le superfici, richiedendo l'eliminazione e il ridisegno di pareti o porte. Una volta che tutte le pareti interne e le sottosuperfici sono abbinate, EnergyPlus comprende correttamente il trasferimento di calore tra gli spazi. Esaminiamo quindi "Rendering per costruzione", che fornisce una diversa combinazione di colori per aiutare a visualizzare le assegnazioni di costruzione, e "Rendering per tipo di spazio", che colora gli spazi in base alla tipologia assegnata. Utilizzando lo strumento "Imposta attributi per spazi selezionati", assegniamo diverse tipologie di spazio, come ufficio open space, ufficio chiuso, sala conferenze e ripostiglio, e osserviamo le variazioni di colore. Rendering per zona termica mostra come gli spazi sono raggruppati in zone termiche. Inizialmente, tutti gli spazi possono appartenere a una singola zona termica, ovvero condividono un sistema HVAC e un termostato. Utilizzando lo strumento Imposta Attributi, creiamo nuove zone termiche per separare gli spazi che devono essere riscaldati e raffrescati in modo indipendente. Gli spazi assegnati alla stessa zona termica appaiono con lo stesso colore. Render per piano dell'edificio consente la visualizzazione per piano. Gli spazi possono essere assegnati a diversi piani dell'edificio utilizzando lo strumento Imposta Attributi. L'assegnazione dei piani è utile per la visualizzazione e per applicare misure successive, come l'assegnazione di apparecchiature HVAC per piano. Ulteriori strumenti includono Nascondi Resto del Modello, che nasconde tutti gli altri spazi durante la modifica di uno spazio selezionato; Visualizza Geometria Nascosta, che rivela gli oggetti nascosti; e Visualizza Modello in Modalità Raggi X, che rende trasparenti le pareti. La finestra di dialogo Mostra Impostazioni Ombra consente di visualizzare le ombre solari durante il giorno e l'anno, aiutando a valutare l'impatto dell'ombreggiamento e dell'illuminazione naturale. È possibile esplorare i cambiamenti stagionali e dell'ora del giorno per osservare il comportamento delle ombre. Lo strumento Ispettore di OpenStudio fornisce informazioni dettagliate sugli elementi selezionati, tra cui il tipo di superficie, l'assegnazione della costruzione e l'associazione degli spazi. Lo strumento Imposta Attributi consente anche l'assegnazione di set di costruzione, termostati e impostazioni ideali del carico d'aria. Lo strumento Cerca superfici aiuta a individuare superfici specifiche per nome, mentre lo strumento Informazioni consente una rapida identificazione di superfici e sottosuperfici. Il pulsante Mostra errori e avvisi visualizza i problemi del modello, molti dei quali vengono corretti automaticamente ricaricando il modello. Il pulsante Guida online di OpenStudio fornisce accesso ai tutorial ufficiali che spiegano ciascuna funzione della barra degli strumenti. Infine, il pulsante Avvia OpenStudio apre il modello creato da SketchUp nell'applicazione OpenStudio, dove è possibile completare l'intero flusso di lavoro di modellazione energetica. Questo conclude la panoramica delle funzioni di base del plug-in SketchUp di OpenStudio. Nel prossimo video verranno trattati argomenti più avanzati come l'illuminazione, i controlli della luce diurna e i controlli dell'ombreggiatura. Grazie. Lasciate un like e iscrivetevi.
24. Aggiungere un sistema di acqua calda con pompa di calore
Dans cette video, nous allons expliquer comment ajouter un système de production d'acqua chaude par pompe à chaleur au circuit d'eau chaude sanitaire d'un bâtiment.
In questo episodio, sostituiamo uno scaldabagno elettrico da 100 galloni e 12 kW esistente, che serve una stazione dei vigili del fuoco, con uno scaldabagno a pompa di calore (HPWH). Il nuovo sistema utilizza una pompa di calore per il riscaldamento in condizioni miti e include resistenze elettriche di riserva in condizioni estreme. Lo scaldabagno a pompa di calore deve essere posizionato all'interno di una zona termica in OpenStudio, quindi si trova nell'Apparatus Bay (Zona Termica 101). Dalla libreria, viene aggiunto uno "scaldabagno: pompa di calore, condensatore avvolto" all'apparecchiatura di zona e rinominato. Il relativo serbatoio stratificato viene quindi aggiunto al circuito dell'acqua calda sanitaria da "Il mio modello". Inizialmente, sia lo scaldabagno elettrico originale che lo scaldabagno a pompa di calore rimangono nel circuito in modo da poter confrontare le prestazioni. Lo schema di distribuzione del carico del circuito viene modificato da "Carico Ottimale" a "Carico Sequenziale" e l'ordine degli scaldabagni viene invertito, in modo che lo scaldabagno a pompa di calore abbia la priorità rispetto allo scaldabagno elettrico standard. Dopo aver eseguito il modello, i report di EnergyPlus mostrano un consumo energetico annuo ridotto con lo scaldabagno a pompa di calore rispetto allo scaldabagno elettrico di base. Il consumo di elettricità per i sistemi idrici diminuisce notevolmente, confermando che l'HPWH sta garantendo risparmi energetici. Per garantire la corretta configurazione del sistema, i parametri del serbatoio HPWH vengono rivisti e aggiornati in base ai dati del produttore: il volume del serbatoio viene modificato a 450 litri, l'altezza a circa 1,7 metri e la capacità del riscaldatore viene impostata su due elementi da 6 kW per un totale di 12 kW. Il controllo del riscaldatore viene impostato su Simultaneo in modo che entrambi gli elementi possano funzionare contemporaneamente se necessario. Le temperature di setpoint vengono mantenute a 49 °C con bande morte appropriate e i carichi elettrici parassiti vengono lasciati ai valori predefiniti per rappresentare l'elettronica di bordo. La configurazione basata sulla zona termica consente di collegare le condizioni ambientali del serbatoio al vano apparecchiature. Si presume che le perdite di carico siano completamente trasferite alla zona e le portate sia sul lato di utilizzo che su quello di sorgente vengono dimensionate automaticamente. Il compressore viene quindi configurato utilizzando i dati prestazionali del produttore, tra cui la capacità di riscaldamento nominale, il coefficiente di prestazione, le condizioni dell'evaporatore e del condensatore e i limiti di temperatura di esercizio (da -10 °C a 43 °C). L'evaporatore aspira aria solo dalla zona, il che significa che l'HPWH raffredda leggermente il vano apparecchio mentre estrae calore. La logica di controllo del riscaldatore supplementare è impostata su mutualmente esclusiva per dare priorità al funzionamento del compressore in modalità efficienza, con gli elementi di resistenza che si attivano solo quando necessario. Infine, vengono aggiunte variabili di output per visualizzare le prestazioni dell'HPWH, tra cui il consumo elettrico del compressore, la velocità totale di riscaldamento dell'acqua e la velocità di raffreddamento dell'evaporatore. I trend della simulazione confermano che il funzionamento del compressore è in linea con la richiesta di acqua calda, aumentando durante i periodi di utilizzo e diminuendo durante la notte. L'impatto sulla temperatura della zona è minimo grazie all'ampio spazio e alle dimensioni relativamente ridotte della pompa di calore. Il confronto con la situazione di base conferma il risparmio energetico complessivo, convalidando l'integrazione dell'HPWH nel sistema di acqua calda sanitaria. Questo completa l'installazione e la verifica del modello di scaldacqua a pompa di calore.
25. Modellazione energetica degli edifici in OpenStudio - Riepilogo dei risultati
In questo video, illustreremo come includere (misure di reporting), accedere e navigare in alcuni dei vari report creati da OpenStudio ed EnergyPlus. Analizzeremo anche brevemente alcune delle informazioni contenute nei report.
Ora, parleremo brevemente dei report. Innanzitutto, diamo un'occhiata alla scheda Misure. Una cosa che ho dimenticato di menzionare l'ultima volta sono le misure dei Risultati di OpenStudio, se non le avete già installate. Ci sono due diversi report che potete generare oltre ai report personalizzati, e questi sono ottimi report predefiniti da utilizzare inizialmente. Il report di output di EnergyPlus viene generato automaticamente, quindi non dobbiamo aggiungere una misura lì, e potete già vedere che abbiamo generato un report diagnostico aggiuntivo. È disponibile anche un report dei Risultati di OpenStudio, che potete trovare nella Libreria Componenti Edili online. Se andate al menu a discesa Reporting sotto QA/QC, potete trascinare e rilasciare i Risultati di OpenStudio nella posizione desiderata. Se non lo avete già, potete trovarlo nella Libreria Componenti Edili cliccando sul pulsante "Trova Misure su BCL", come abbiamo visto negli esempi precedenti.

