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BIM + ESE | introdução à função de análise rápida de consumo energético do Autodesk Forma com base em BIM

Sincronização WeChat · Xiaowei · 2024-05-16

O artigo a seguir é proveniente de Sexto Departamento de Inteligência, autor: meu nome é Lantian_Brian

A energia operacional refere-se à energia necessária para operar o edifício — iluminação, aquecimento e resfriamento, eletrodomésticos, etc. São muitos os fatores que influenciam o consumo real de energia do edifício; alguns deles geralmente são definidos em fases posteriores do projeto — por exemplo, a espessura do isolamento da envolvente do edifício, o sombreamento das janelas ou a eficiência de HVAC.

No entanto, algumas escolhas fundamentais — como a forma do edifício, os principais materiais das paredes e dos telhados e a proporção entre janelas e paredes — são feitas no início do processo de projeto, geralmente antes de o especialista em energia entrar no projeto.

Esta análise é conduzida por um modelo complexo de inteligência artificial, que realiza a simulação energética por meio da análise de energia disponível como um plug-in do Revit. Portanto, os resultados que você vê no formulário não são uma simulação direta do uso de energia, mas uma estimativa do consumo real de energia do edifício na sua proposta. Você pode saber mais sobre a análise de energia deste modelo e compreender o modelo de previsão.

1. Como realizar a análise  

Para acessar a análise rápida de energia, clique no ícone de análise de energia no menu principal de análise do painel direito (você pode vê-lo no vídeo abaixo — ele se parece com uma folha com um plugue). Você não precisa clicar em nada para iniciá-la — a análise é atualizada automaticamente sempre que você edita o edifício ou altera os parâmetros de entrada.

2. Como ajustar os parâmetros de entrada  

Você pode ajustar as configurações da análise clicando no símbolo à direita das configurações. Você pode selecionar valores predefinidos, limitados às análises aprofundadas atualmente suportadas no Revit. O vídeo abaixo mostra como encontrar o painel de configurações. As configurações são baseadas no terreno, o que significa que se aplicam a todos os edifícios do terreno. Atualmente, não oferecemos suporte a configurações específicas por edifício.    

   

              

Valores R e U  

Os valores padrão para paredes e telhados foram escolhidos para representar materiais residenciais relativamente comuns. Os materiais são definidos com base na sua resistência térmica, expressa pelo valor R. Quanto maior o valor R, maior a resistência à transferência de calor.

O valor R é simplesmente o inverso do valor U: R=1/U.    

O valor U é chamado de coeficiente de condutividade térmica, uma medida da capacidade do material de conduzir calor. O valor R é normalmente usado em elementos opacos do edifício, como paredes e telhados, enquanto o valor U é usado em envidraçados.

Dados meteorológicos  

O clima local desempenha um papel importante na determinação da energia operacional do edifício. Para considerar esse fator, usamos as zonas climáticas da ASHRAE para dividir os locais em 17 zonas climáticas diferentes. Com base na localização do seu projeto, detectamos automaticamente em qual dessas zonas ele se encontra e a utilizamos como entrada do modelo; no entanto, você pode alterar essa seleção.

Uma observação importante: atualmente não oferecemos suporte à zona climática 0. Essa zona climática foi introduzida em 2015 e inclui as cidades mais quentes, como Mumbai, Jacarta e Abu Dhabi. Nos Estados Unidos ou na Europa, nenhuma cidade está localizada na zona climática 0. Enquanto trabalhamos para oferecer suporte a ela, seguiremos a prática anterior a 2015 e atribuiremos os locais situados na zona 0 à zona 1.

3. Como interpretar os resultados  

Essa análise mostra os resultados da intensidade do uso de energia, que divide o uso total de energia operacional do edifício pela área útil total do edifício.

Incentivamos você a usar essa análise para entender as diferenças relativas entre a geometria do edifício e as principais escolhas de materiais: esta forma tem melhor desempenho do que aquela? Podemos compensar uma forma de edifício menos eficiente com melhor isolamento e melhor envidraçamento das janelas? Recomendamos aproveitar a rapidez da análise para iterar rapidamente pelas opções, construindo intuição sobre o impacto relativo da forma do edifício e da construção de telhados, paredes e janelas.    

Uma observação importante sobre o uso desta análise: no que diz respeito ao impacto no desempenho energético, algumas características do edifício que simulamos na análise rápida de energia têm mais influência do que outras.

A compacidade do edifício — ou a relação entre a área da superfície e o volume, ou, mais simplesmente, a área total das fachadas do edifício — é o fator que mais determina o uso inicial de energia do edifício. Isso significa que edifícios altos e estreitos exigem mais energia. Para reduzir o consumo de energia de um edifício, a forma mais simples e eficaz é torná-lo mais compacto. Essa característica merece atenção especial aqui porque modificá-la mais adiante no processo de projeto é a mudança mais cara.

Depois que a forma do edifício é definida, a proporção de janelas e o envidraçamento têm o maior impacto. Intuitivamente, aumentar o percentual de fachada coberto por janelas reduz a eficiência energética do edifício, enquanto escolher janelas de baixa energia (no aplicativo, “dblloe” ou “trploe”) melhora o desempenho energético do edifício.

A construção de paredes e telhados também é um fator importante; embora a opção “sem isolamento” seja pior do que as demais, essas escolhas têm um impacto grande, mas apresentam diferenças menores entre si.

No clipe abaixo, mostramos como alterar a proporção entre janelas e paredes e a composição das janelas muda a energia operacional do edifício: mais janelas normalmente resultam em maior energia operacional, mas você pode compensar esse aumento escolhendo janelas com melhor isolamento.    

As características geométricas do edifício também exercem grande influência no consumo de energia. No exemplo abaixo, combinar dois edifícios — na prática, reduzir a relação entre área e volume — melhora o desempenho do edifício em kWh/m2.    

4. Limitations  

A análise rápida de energia atende a edifícios que possuem um modelo simplificado do edifício como um conjunto de polígonos extrudados. Atualmente, isso inclui apenas edifícios básicos e edifícios lineares.

Estamos trabalhando para oferecer suporte aos edifícios que não dispõem desse modelo simplificado, que será construído com base no modelo de malha do edifício. Isso nos permitirá atender a todos os edifícios, embora a fidelidade do modelo simplificado possa variar se a forma do edifício não for bem representada por um conjunto de polígonos extrudados.          
         
Para malhas importadas, o modelo não detecta automaticamente janelas e tipos de parede. Isso deve ser definido por meio da alteração das configurações da análise.    

O modelo foi treinado com dados de edifícios residenciais de múltiplas unidades. Isso significa que o modelo pressupõe um cronograma operacional residencial. Isso não impede que você use a análise em outros tipos de edifícios, mas os resultados serão mais corretos e confiáveis para edifícios residenciais.

 

          

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