A sessão de hoje centra-se na realização de cálculos de carga em edifícios de acordo com a norma ASHRAE 183, utilizando o OpenStudio. Este fluxo de trabalho pressupõe que o OpenStudio já está instalado, juntamente com a interface SketchUp associada, que é normalmente instalada automaticamente e não requer uma configuração separada. O processo inicia-se com a criação de um novo Modelo OpenStudio (OSM) utilizando o assistente. O ficheiro OSM é o formato nativo para os modelos OpenStudio. Para este exemplo, é selecionado um modelo de edifício de escritórios utilizando o conjunto de construção ASHRAE 90.1–2010, que garante que os componentes da envolvente, como paredes, janelas, portas e telhados, estão em conformidade com os requisitos da ASHRAE 2010. O modelo está configurado para a Zona Climática 2A, com os tipos de espaço, conjuntos de construção e valores padrão do edifício aplicados. Após a criação do modelo, as preferências iniciais são configuradas para melhorar a estabilidade e a usabilidade do modelo. O intervalo de gravação automática é definido, geralmente para 15 minutos, para minimizar a perda de dados em caso de falhas do software durante a modelação complexa. O sistema de unidades é então configurado para IP (polegada-libra) para projetos que utilizem unidades do sistema imperial americano. De seguida, é adicionada a geolocalização do projeto através da janela Informação do Modelo; neste exemplo, a localização é definida como Madera, Washington, Estados Unidos, permitindo ao modelo consultar dados climáticos apropriados. A definição OpenGL para o tamanho máximo de textura também está ativada para melhorar a visibilidade de imagens importadas, como plantas, considerando que o desempenho do sistema pode variar consoante a capacidade do hardware. O fluxo de trabalho aborda então os requisitos de tipo de espaço para além do modelo básico de escritório. Embora o conjunto de construção de escritórios cubra a maioria dos espaços, é necessário um espaço de laboratório para este projeto. Para acomodar isto, o Assistente de Tipo de Espaço e Conjunto de Construção é utilizado para importar tipos de espaço adicionais de um modelo de hospital, que inclui definições de laboratório. Apenas os tipos de espaço são importados durante esta etapa; não é adicionado nenhum conjunto de construção e os padrões do edifício não são alterados. Esta abordagem preserva o conjunto de construção original do escritório para os elementos da fachada, permitindo classificações especializadas do espaço interior. A modelação geométrica começa no SketchUp estabelecendo uma escala precisa. Uma linha de escala é desenhada utilizando uma dimensão real conhecida de 58 pés e 8 polegadas. A imagem da planta do projeto é então importada, posicionada na origem e dimensionada para corresponder à linha de escala. Neste passo, é essencial guardar o modelo utilizando o botão Guardar do OpenStudio em vez do comando Guardar padrão do SketchUp, uma vez que apenas o Guardar do OpenStudio atualiza o ficheiro OSM corretamente. A planta é então traçada utilizando as ferramentas de desenho do SketchUp, com utilização frequente das funções de ocultar e exibir para evitar que a imagem obscureça a geometria recém-desenhada. À medida que o traçado continua, são utilizados pontos de referência e arestas alinhadas para garantir limites precisos das divisões e uma conectividade adequada entre os espaços. Quando ocorrem erros de desenho, as superfícies e arestas são corrigidas selecionando e apagando a geometria e redesenhando-a conforme necessário. Este processo continua até que todos os espaços, incluindo as áreas de escritório, laboratórios e áreas de armazenamento ou garagem, estejam totalmente definidos no espaço bidimensional. Após a conclusão do traçado, a imagem da planta é ocultada, todos os elementos de linha são selecionados e a função “Criar Espaços a partir do Diagrama” é utilizada para converter a geometria traçada em espaços OpenStudio, concluindo a configuração geométrica inicial para os cálculos de carga e a subsequente modelação energética. Após o traçado da planta, é utilizado o botão “Criar Espaços a partir do Diagrama” para gerar a geometria do edifício. Nesta fase, o OpenStudio solicita parâmetros básicos, como a altura do piso e o número de pisos. Neste exemplo, é selecionada uma altura de teto de nove pés e um único piso, após o que o software cria automaticamente os espaços do edifício. Uma vez gerados os espaços, cada espaço pode ser editado individualmente, clicando duas vezes sobre o mesmo. Isto permite ao utilizador modificar alturas, adicionar plenums e inserir elementos arquitetónicos, como janelas e portas. É fundamental clicar duas vezes no espaço pretendido antes de adicionar janelas ou portas; caso contrário, estes elementos não serão associados ao espaço e permanecerão desligados no modelo. As janelas e portas são adicionadas utilizando as ferramentas de desenho do SketchUp, com convenções específicas que o OpenStudio reconhece. As janelas são desenhadas separadas das bordas, enquanto as portas devem começar na borda inferior da parede para que o OpenStudio as identifique corretamente como portas. As dimensões aproximadas são geralmente suficientes para os cálculos de carga, uma vez que pequenas diferenças dimensionais têm um impacto mínimo nos resultados. Os elementos repetitivos, como as janelas, podem ser duplicados de forma eficiente através de copiar e colar, garantindo que todo o componente — incluindo arestas e superfícies — é selecionado. Este processo continua até que todas as janelas, portas e portas de garagem necessárias estejam posicionadas no modelo. Após a conclusão das aberturas, a geometria do espaço deve ser refinada para permitir cálculos precisos de transferência de calor. Um telhadoA adição de um novo espaço, que serve de sótão, é feita através do traçado da planta do edifício e da sua extrusão vertical para formar a geometria da cobertura. As ferramentas de alinhamento e ajuste de eixos são utilizadas para manter a simetria. Uma vez que a geometria do telhado pode ser difícil de selecionar quando sobreposta a outros espaços, ocultar temporariamente outros elementos pode auxiliar durante a edição. Após a conclusão da geometria do telhado, o modelo é preparado para os cálculos de interação superficial. A etapa crítica seguinte é a interseção e correspondência da geometria do espaço. Em primeiro lugar, a função “Interseção da Geometria do Espaço” é aplicada a todo o modelo. Esta operação projeta os limites das paredes dos espaços inferiores sobre as superfícies adjacentes, como pavimentos ou tetos de sótão, garantindo que o OpenStudio consegue distinguir entre superfícies de transferência de calor interiores e exteriores. De seguida, é utilizada a ferramenta “Correspondência de Superfícies” para corresponder todo o modelo. Antes da correspondência, as condições de contorno podem ser revistas através da opção “Renderizar por Condição de Contorno”, que codifica as superfícies por cores para indicar se são exteriores, interiores, expostas ao sol ou ao vento. Após o alinhamento das superfícies, os tetos, pavimentos e paredes interiores são corretamente identificados, permitindo cálculos térmicos precisos. Com a geometria finalizada, os atributos dos espaços são atribuídos através da ferramenta “Definir Atributos para Espaços Selecionados”. Cada espaço é nomeado de acordo com a planta e recebe um tipo de espaço apropriado, como escritório, laboratório, corredor, casa de banho, garagem ou sótão. Os conjuntos de construção e os pisos do edifício permanecem inalterados nesta fase. Assim que as atribuições de espaço são verificadas no OpenStudio Inspector, as zonas térmicas são adicionadas através do script “Adicionar Nova Zona Térmica para Espaços sem Zona Térmica”. As zonas térmicas são depois renomeadas automaticamente com base nos nomes dos espaços, facilitando a identificação. Por fim, os espaços podem ser agrupados e combinados em zonas térmicas partilhadas, conforme necessário, utilizando a mesma caixa de diálogo de atributos, permitindo que vários espaços — como escritórios e corredores adjacentes — sejam servidos por uma única zona térmica. Após a combinação do corredor e do escritório numa única zona térmica, a zona térmica original do corredor fica inutilizada e é removida para manter o modelo organizado. Nesta fase, as zonas térmicas não utilizadas são excluídas e as opções de sombreamento das janelas são definidas. O OpenStudio fornece um script para adicionar beirais por factor de projecção, que pode ser aplicado seleccionando primeiro as janelas e, em seguida, executando o script através do menu Scripts do Utilizador. Embora os beirais padrão possam ser adicionados rapidamente, este exemplo demonstra o sombreado personalizado através da criação de um novo grupo de superfícies de sombreado. Um beiral perimetral simples é modelado em torno da planta do edifício, deslocado em dois pés, para representar um telhado saliente. O modelo é guardado como uma nova versão para preservar o progresso antes de continuar. De seguida, o modelo é rodado para se alinhar com o norte verdadeiro, de modo a que a exposição solar seja calculada corretamente. A geolocalização pode ter de ser apagada e reinserida para restaurar as referências de orientação. Utilizando a ferramenta de rotação, todo o modelo é rodado 60 graus com base nas condições do local. Uma vez alinhados, podem ser criados objetos de sombreamento adicionais, como edifícios ou árvores adjacentes, utilizando novos grupos de superfícies de sombreamento. Estes objetos circundantes são importantes para captar os efeitos de sombreamento solar da manhã e da tarde. Para visualizar o comportamento do sombreado, é utilizada a ferramenta Sombras, permitindo a inspeção dos padrões de sombra por data e hora. As superfícies de sombreamento desnecessárias podem ser excluídas para reduzir o tempo de cálculo do EnergyPlus. Com a geometria e o sombreado finalizados, o modelo é limpo, removendo os objetos não utilizados através do Inspetor do OpenStudio. Isto remove os tipos de espaço, tabelas e modelos importados anteriormente que não foram utilizados, como as tabelas de horários hospitalares. O edifício é então nomeado e guardado como uma nova versão. Neste ponto, a parte da modelação no SketchUp está concluída e o fluxo de trabalho transita para a aplicação OpenStudio utilizando o botão "Iniciar OpenStudio". Dentro do OpenStudio, as preferências de unidade são confirmadas (IP ou SI, conforme necessário) e são selecionados os ficheiros de meteorologia (. epw) e de dia de projeto (. ddy). Os ficheiros de dia de projeto são particularmente importantes para os cálculos de carga, uma vez que determinam as condições de pico de aquecimento e arrefecimento. As programações são então configuradas, começando por uma programação simples de ligar/desligar do exaustor. Esta programação é atribuída ao exaustor da casa de banho no separador "Zonas Térmicas". As programações do termóstato são adicionadas de seguida, aplicando programações normalizadas de ponto de regulação de aquecimento e arrefecimento — como as programações para pequenos escritórios — a todas as zonas térmicas. Os parâmetros de dimensionamento de aquecimento e arrefecimento são revistos, sendo as temperaturas do ar de insuflação ajustadas (por exemplo, 13 °C para arrefecimento e 32 °C para aquecimento) e a eficiência da distribuição de ar definida de acordo com as diretrizes de ventilação da ASHRAE. Estes parâmetros são aplicados de forma consistente em todas as zonas, e o modelo é guardado antes da simulação. Por fim, as métricas de relatório são adicionadas a partir da Biblioteca de Componentes de Edifícios (BCL), incluindo os Resultados do OpenStudio.A simulação é executada e os resultados são analisados ​​através dos relatórios HTML gerados. As Cargas de Ar Ideais são ativadas para calcular as cargas de pico no pior cenário para cada zona, fornecendo valores de dimensionamento conservadores. Para o dimensionamento de equipamentos de todo o edifício, podem ser adicionados equipamentos de zona, como PTACs, e as simulações executadas novamente para gerar as saídas de seleção de equipamentos. Os resultados podem ser exportados como PDF ou HTML, e os relatórios EnergyPlus também podem ser analisados ​​para diagnósticos mais detalhados. Se for necessária a saída do EnergyPlus em unidades IP, é aplicada a medida de relatório "Definir tabela de saída para unidades IP" e a simulação é executada novamente. Isto conclui o fluxo de trabalho para realizar cálculos de carga utilizando o SketchUp e o OpenStudio.