오늘 세션에서는 OpenStudio를 사용하여 ASHRAE 표준 183에 따른 건물 하중 계산을 수행하는 방법을 살펴보겠습니다. 이 워크플로는 OpenStudio와 관련 SketchUp 인터페이스가 이미 설치되어 있다고 가정합니다. SketchUp 인터페이스는 일반적으로 자동으로 설치되므로 별도의 설정이 필요하지 않습니다. 먼저 마법사를 사용하여 새 OpenStudio 모델(OSM)을 생성합니다. OSM 파일은 OpenStudio 모델의 기본 파일 형식입니다. 이 예에서는 ASHRAE 90.1-2010 건축 세트를 사용하는 사무실 건물 템플릿을 선택합니다. 이를 통해 벽, 창문, 문, 지붕과 같은 외피 구성 요소가 ASHRAE 2010 요구 사항을 준수하게 됩니다. 모델은 공간 유형, 건축 세트 및 건물 기본값을 적용하여 기후대 2A로 구성됩니다. 모델 생성 후 모델의 안정성과 사용 편의성을 향상시키기 위해 초기 설정을 구성합니다. 복잡한 모델링 중에 소프트웨어 오류가 발생할 경우 데이터 손실을 최소화하기 위해 자동 저장 간격을 일반적으로 15분으로 설정합니다. 미국 관습 단위를 사용하는 프로젝트의 경우 단위 시스템을 IP(인치-파운드)로 설정합니다. 다음으로, 모델 정보 창을 통해 프로젝트의 지리적 위치를 추가합니다. 이 예에서는 위치를 미국 워싱턴주 마데라로 설정하여 모델이 적절한 기후 데이터를 참조할 수 있도록 합니다. 또한, 평면도와 같은 가져온 이미지의 가시성을 향상시키기 위해 OpenGL 설정에서 최대 텍스처 크기를 활성화합니다. 단, 시스템 성능은 하드웨어 사양에 따라 달라질 수 있습니다. 다음으로, 기본 사무실 템플릿 외의 공간 유형 요구 사항을 처리합니다. 사무실 건축 세트는 대부분의 공간을 포함하지만, 이 프로젝트에는 실험실 공간이 필요합니다. 이를 위해 공간 유형 및 건축 세트 마법사를 사용하여 실험실 정의가 포함된 병원 템플릿에서 추가 공간 유형을 가져옵니다. 이 단계에서는 공간 유형만 가져오고 건축 세트는 추가하지 않으며 건물 기본값도 변경하지 않습니다. 이 접근 방식을 통해 외피 요소에 대한 원래 사무실 건축 세트를 유지하면서 특수 내부 공간 분류를 허용할 수 있습니다. 기하학적 모델링은 SketchUp에서 정확한 축척을 설정하는 것으로 시작합니다. 실제 치수인 58피트 8인치를 사용하여 축척선을 그립니다. 먼저 프로젝트 평면도 이미지를 불러와 원점에 배치하고 축척선에 맞춰 크기를 조정합니다. 이 단계에서는 SketchUp의 표준 저장 명령이 아닌 OpenStudio의 저장 버튼을 사용하여 모델을 저장하는 것이 중요합니다. OpenStudio에서 저장해야만 OSM 파일이 올바르게 업데이트되기 때문입니다. 그런 다음 SketchUp의 그리기 도구를 사용하여 평면도를 따라 그립니다. 이때 이미지가 새로 그려진 형상을 가리지 않도록 숨기기/표시 기능을 자주 사용합니다. 따라 그리기가 진행되는 동안 참조점과 정렬된 모서리를 사용하여 정확한 방 경계와 공간 간의 적절한 연결을 확보합니다. 그리기 오류가 발생하면 형상을 선택하고 삭제한 후 필요에 따라 다시 그려서 표면과 모서리를 수정합니다. 이 과정은 사무실, 실험실, 창고 또는 차고 공간을 포함한 모든 공간이 2차원 공간에 완전히 정의될 때까지 계속됩니다. 따라 그리기가 완료되면 평면도 이미지를 숨기고 모든 선 요소를 선택한 다음 "다이어그램에서 공간 생성" 기능을 사용하여 따라 그린 형상을 OpenStudio 공간으로 변환합니다. 이렇게 하면 부하 계산 및 추가 에너지 모델링을 위한 초기 기하학적 설정이 완료됩니다. 평면도를 그린 후, "도면에서 공간 생성" 버튼을 사용하여 건물 형상을 생성합니다. 이 단계에서 OpenStudio는 층고, 층수와 같은 기본 매개변수를 입력하라는 메시지를 표시합니다. 이 예시에서는 천장 높이를 9피트(약 2.7m)로, 층수를 1층으로 선택하면 소프트웨어가 자동으로 건물 공간을 생성합니다. 공간이 생성되면 각 공간을 더블 클릭하여 개별적으로 편집할 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 높이를 수정하고, 플레넘을 추가하고, 창문이나 문과 같은 건축 요소를 삽입할 수 있습니다. 창문이나 문을 추가하기 전에 해당 공간을 더블 클릭하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 이러한 요소가 공간에 연결되지 않고 모델에 부착되지 않은 상태로 남아 있게 됩니다. 창문과 문은 SketchUp의 드로잉 도구를 사용하여 추가하며, OpenStudio에서 인식하는 특정 규칙을 따라야 합니다. 창문은 모서리에서 분리되어 그려지고, 문은 벽의 아래쪽 모서리에서 시작해야 OpenStudio에서 문으로 정확하게 인식됩니다. 치수가 약간 다르더라도 결과에 미치는 영향은 미미하므로 하중 계산에는 일반적으로 대략적인 치수로도 충분합니다. 창문과 같은 반복적인 요소는 복사 및 붙여넣기 기능을 사용하여 효율적으로 복제할 수 있으며, 모서리와 표면을 포함한 전체 구성 요소가 선택됩니다. 이 과정은 모델 전체에 필요한 모든 창문, 문, 차고 문이 배치될 때까지 계속됩니다. 개구부 배치가 완료되면 정확한 열 전달 계산을 위해 공간 형상을 정밀하게 조정해야 합니다. 지붕새로운 공간(다락방)을 생성하여 추가합니다. 이 다락방 공간은 건물의 바닥 윤곽을 따라 그린 다음 수직으로 돌출시켜 지붕 형상을 만듭니다. 대칭을 유지하기 위해 정렬 도구와 축 스냅 기능을 사용합니다. 지붕 형상이 다른 공간과 겹칠 때 선택하기 어려울 수 있으므로 편집하는 동안 다른 요소를 일시적으로 숨기면 도움이 됩니다. 지붕 형상이 확정되면 표면 상호 작용 계산을 위한 모델 준비가 완료됩니다. 다음으로 중요한 단계는 공간 형상을 교차하고 일치시키는 것입니다. 먼저 전체 모델에 "공간 형상 교차" 기능을 적용합니다. 이 작업은 아래쪽 공간의 벽 경계를 다락방 바닥이나 천장과 같은 인접 표면에 투영하여 OpenStudio가 내부 및 외부 열 전달 표면을 구분할 수 있도록 합니다. 그런 다음 "표면 일치" 도구를 사용하여 전체 모델을 일치시킵니다. 일치시키기 전에 "경계 조건별 렌더링"을 사용하여 경계 조건을 검토할 수 있습니다. 이 기능은 표면을 색상으로 구분하여 외부, 내부, 햇빛 노출 또는 바람 노출 여부를 보여줍니다. 표면 매칭 후, 내부 천장, 바닥, 벽이 정확하게 식별되어 정밀한 열 계산이 가능해집니다. 기하학적 형상이 확정되면 "선택한 공간에 속성 설정" 도구를 사용하여 공간 속성을 할당합니다. 각 공간은 평면도에 따라 이름이 지정되고 사무실, 실험실, 복도, 화장실, 차고, 다락방 등 적절한 공간 유형이 할당됩니다. 이 단계에서는 시공 세트와 건물 층은 변경되지 않습니다. OpenStudio Inspector에서 공간 할당을 확인한 후, "열 영역이 없는 공간에 새 열 영역 추가" 스크립트를 사용하여 열 영역을 추가합니다. 열 영역은 공간 이름을 기반으로 자동으로 이름이 변경되어 쉽게 식별할 수 있습니다. 마지막으로, 동일한 속성 대화 상자를 사용하여 필요에 따라 공간을 그룹화하고 결합하여 공유 열 영역을 만들 수 있습니다. 이를 통해 사무실과 인접한 복도와 같은 여러 공간을 하나의 열 영역으로 관리할 수 있습니다. 복도와 사무실을 하나의 열 영역으로 결합하면 기존 복도 열 영역은 더 이상 사용되지 않으므로 모델을 깔끔하게 유지하기 위해 제거합니다. 이 단계에서는 사용하지 않는 열 영역을 삭제하고 창문 차양 옵션을 조정합니다. OpenStudio는 투영 계수를 사용하여 돌출부를 추가하는 스크립트를 제공하며, 먼저 창문을 선택한 다음 사용자 스크립트 메뉴를 통해 스크립트를 실행하여 적용할 수 있습니다. 기본 돌출부는 빠르게 추가할 수 있지만, 이 예제에서는 새로운 차양 표면 그룹을 생성하여 사용자 지정 차양을 적용하는 방법을 보여줍니다. 건물의 윤곽선을 따라 60cm(2피트)만큼 오프셋된 간단한 외곽 돌출부를 모델링하여 돌출된 지붕을 표현합니다. 다음 단계로 넘어가기 전에 진행 상황을 저장하기 위해 모델을 새 버전으로 저장합니다. 다음으로, 태양 노출량을 정확하게 계산하기 위해 모델을 진북 방향으로 회전합니다. 방향 참조를 복원하려면 지리적 위치 정보를 삭제하고 다시 삽입해야 할 수 있습니다. 회전 도구를 사용하여 현장 조건에 따라 전체 모델을 60도 회전합니다. 정렬이 완료되면 새로운 차양 표면 그룹을 사용하여 인접 건물이나 나무와 같은 추가 차양 객체를 생성할 수 있습니다. 이러한 주변 객체는 아침과 오후의 태양 차양 효과를 포착하는 데 중요합니다. 음영 효과를 시각화하기 위해 그림자 도구를 사용하여 날짜와 시간에 따른 그림자 패턴을 확인할 수 있습니다. 불필요한 음영 영역을 삭제하면 EnergyPlus 계산 시간을 단축할 수 있습니다. 기하학적 형상과 음영 처리가 완료되면 OpenStudio 검사기를 통해 사용하지 않는 객체를 제거하여 모델을 정리합니다. 이렇게 하면 이전에 가져온 사용되지 않는 공간 유형, 스케줄 및 템플릿(예: 사용되지 않는 병원 스케줄)이 제거됩니다. 그런 다음 건물 이름을 지정하고 새 버전으로 저장합니다. 이 시점에서 SketchUp 모델링 작업이 완료되고 OpenStudio 실행 버튼을 사용하여 OpenStudio 애플리케이션으로 워크플로가 전환됩니다. OpenStudio에서 단위 기본 설정(필요에 따라 IP 또는 SI)을 확인하고 적절한 기상(.epw) 및 설계일(.ddy) 파일을 선택합니다. 설계일 파일은 최대 난방 및 냉방 조건을 결정하므로 부하 계산에 특히 중요합니다. 그런 다음 간단한 환풍기 켜짐/꺼짐 스케줄부터 시작하여 스케줄을 구성합니다. 이 스케줄은 열 구역 탭에서 화장실 환풍기에 할당됩니다. 다음으로, 표준화된 냉난방 설정값 스케줄(예: 소규모 사무실 스케줄)을 모든 열 영역에 적용하여 온도 조절기 스케줄을 추가합니다. 냉난방 용량 산정 매개변수를 검토하고, 공급 공기 온도를 조정(예: 냉방 시 55°F, 난방 시 90°F)하며, ASHRAE 환기 지침에 따라 공기 분배 효율을 설정합니다. 이러한 매개변수는 모든 영역에 일관되게 적용되며, 시뮬레이션 전에 모델을 저장합니다. 마지막으로, OpenStudio 결과 보고서를 포함하여 빌딩 구성 요소 라이브러리(BCL)에서 보고 측정값을 추가합니다.