2.9 – Análise solar e análise de energia do Insight

O FormIt vem com ferramentas integradas de análise ambiental, para que você possa entender até mesmo seus primeiros estudos de projetos com base em uma perspectiva de desempenho da construção. Esses recursos somente estão disponíveis com uma licença do FormIt Pro ; portanto, se você estiver usando o FormIt Web , não terá acesso. É necessário dispor de uma conexão com a Internet para usar as ferramentas abordadas neste capítulo. Saiba mais sobre o FormIt Pro aqui.

Neste capítulo, vamos executar uma Análise solar e uma Análise de energia do Insight no arquivo Encode Campus Sample Model.axm. Se você ainda não tiver o arquivo, faça o download no Conjunto de dados da Parte 2 do Manual do FormIt.

Observação: Antes que qualquer uma das ferramentas de análise possa ser usada, a localização do projeto deve ser definida. A localização do Modelo de amostra do campus de codificação já está definida como uma plotagem em Denver, CO, EUA, o que você pode verificar clicando no botão Localização na barra de ferramentas padrão. Para saber mais sobre como definir as localizações de um projeto, consulte a Parte I do capítulo 1.1 – Definir a localização.

Sombras

Depois que a localização do projeto for definida, é possível visualizar sombras precisas, ativando as sombras e ajustando a hora do dia e a data. Abaixo, vamos adicionar três cenas ao modelo para registrar os solstícios de verão e de inverno e o equinócio da primavera.

Observação: As sombras podem causar uma diminuição no desempenho do aplicativo. Duas sugestões para mitigar isso são: desativar as sombras se você observar que o modelo está ficando lento; desativar as camadas desnecessárias para a análise de sombras, como camadas que contenham mobiliário ou pessoas.

1 – Para termos uma boa visão de todo o campus, abra a paleta Cenas e vá para a cena Vista padrão e visibilidade.

2 – Para criar a primeira cena com sombras:

1. Ative-as clicando na caixa de seleção Sombras (DS) no menu suspenso Sol + sombras, localizado na barra de ferramentas padrão.

2. Atualize o Dia do ano para 21 de junho (o ano não importa realmente; portanto, o padrão de “2000” deve funcionar bem).

3. Atualize a Hora do dia para 12:00.

4. Adicione uma nova cena denominada Sombras – Solstício de verão e desmarque cada propriedade de cena, exceto Sol e sombras, conforme mostrado.

Observação: Para obter mais informações sobre a criação e a edição de cenas, consulte o capítulo 1.12 – Estilos visuais na Parte I do Manual.

Observação: Você está se perguntando sobre o botão grande azul Análise solar? Vamos abordar isso na próxima seção, pois ele funciona de forma um pouco diferente das sombras.

3 – Crie mais duas cenas de forma semelhante. A primeira cena é definida para as 12:00 em 21 de dezembro. Nomeie-a como Sombras – Solstício de inverno. A segunda é definida para as 12:00 em 21 de março, que pode ser denominada como Sombras – Equinócio da primavera.

4 – Vá para a cena Nível dos olhos – Praça e tente alternar entre as três cenas de sombras que acabamos de criar, observando como as sombras mudam. Como essas cenas de sombras não estão vinculadas a uma posição da câmera, agora é possível ir para qualquer vista ou cena no modelo e, em seguida, alternar entre as três cenas de sombras para analisar como as sombras se comportam.

Collage showing the three different Sun + Shadow settings we just created.

Observação: Se usar Exportar (Ctrl + E) para salvar imagens e camadas para controlar a visibilidade de diferentes opções de projeto, será possível usar cenas e sombras para exportar e comparar os efeitos de sombras em diferentes momentos em vários projetos.

5 – Em vez de criar mais cenas para estudar diferentes horários do dia, vamos experimentar usar a ferramenta Editor de sol:

1. Desative a opção Realces de pré-seleção (PS) no menu suspenso Configurações, para que a geometria sobre a qual o mouse passa não fique azul quando tentarmos ajustar a hora no Editor de sol 3D.

2. No menu suspenso Sol + sombras, marque a caixa Editor de sol (DR). Um diagrama vermelho de sol aparecerá no centro da tela.

3. Clique e arraste a alça azul circular através do arco vermelho com marcações de horas para alterar a hora do dia das sombras. Embora isso mude imediatamente a iluminação geral da vista, as novas sombras não serão renderizadas até que você solte o botão do mouse.

4. Gire a vista atual. Você verá que o Editor de sol (DR) permanecerá no meio da tela, mas é possível rotacionar em torno dele e observar que se trata, na verdade, de um arco 3D que representa o trajeto do Sol daquele dia. Se você alternar entre as cenas de sombras que fizemos anteriormente ou alterar o dia no menu suspenso Sol + sombra, o arco vermelho se moverá para coincidir com a data selecionada.

Observação: É possível personalizar a visibilidade da barra de ferramentas clicando com o botão direito do mouse em qualquer barra de ferramentas ou selecionando o menu suspenso Janela e alternando entre as barras de ferramentas que você quer exibir. Na imagem acima, desativamos a barra de ferramentas padrão e ativamos somente a barra de ferramentas de projeto, que contém as ferramentas Sol + sombra .

6 – Não se esqueça de desativar o Editor de sol (DR) novamente quando terminar e de reativar a opção Realces de pré-seleção (PS).

Análise de luz solar

Essa ferramenta permite criar rapidamente um mapa de calor de exposição solar para as superfícies selecionadas.

1 – Quando a ferramenta de análise solar for iniciada, será ativado um modo de seleção especial e você perderá o acesso à maioria das outras ferramentas, incluindo todas as paletas e barras de ferramentas. Portanto, antes de começarmos, é importante ajustar algumas configurações de visibilidade.

Abra a cena predefinida Visibilidade da análise solar, já que essa cena ocultará muitas camadas que contêm vidraça e outros elementos detalhados que não desejamos no estudo. A análise solar não leva em conta a transparência; portanto, precisamos ocultar as janelas para que possamos selecionar apenas os pisos e as paredes. A inclusão de elementos detalhados desnecessários (como mobiliário, corrimões ou pessoas) pode tornar a análise solar mais lenta.

Observação: Certifique-se de desativar também todas as novas camadas que você tenha criado em outros capítulos da Parte II e que não deseja incluir na análise solar (como as paredes cortina da cobertura do capítulo 2.2 – Ferramentas avançadas de modelagem: casca e cobertura ou as escadas e corrimões do capítulo 1.6 – Nós do FormIt no Dynamo). Após ajustar essas configurações, é recomendável atualizar a Visibilidade da análise solar para incluir tais alterações de visibilidade.

2 – Para iniciar a análise solar, no menu suspenso Sol + sombra, clique no botão Análise solar. Pode levar alguns minutos para que o FormIt localize a estação climática mais próxima e reúna os dados necessários.

3 – Agora, queremos selecionar as superfícies a serem incluídas na análise. A seleção de superfícies para uma análise solar funciona de forma um pouco diferente da seleção regular de objetos no FormIt; portanto, recomendamos o seguinte:

1. Alterne para o modo de vista ortogonal clicando no botão Ortogonal (o atalho de teclado normal não funciona nesse modo; portanto, você precisa clicar no botão).

2. Gire a vista para que você esteja olhando para baixo, com a vista Campus de codificação vista de cima e com o edifício principal orientado horizontalmente na tela, como na imagem abaixo.

3. Crie uma janela de seleção com o recurso de clicar e arrastar, iniciando em cima e à esquerda do edifício principal e, em seguida, arrastando para baixo e para a direita para criar uma janela de seleção retangular que abrange todo o edifício principal.

4. Se você cometer um erro na seleção, será possível clicar no botão Redefinir para limpar a seleção atual da análise solar.

5. Clique no botão de vista Perspectiva e gire a vista de volta para 3D.

6. Clique duas vezes nas fachadas de tijolos e nas superfícies de telhado (mas não nas janelas) dos outros dois edifícios do terreno para adicionar todas as suas superfícies externas à seleção.

7. De volta ao Assistente de análise solar, clique no botão Analisar para executar a análise. Isso pode levar um minuto ou dois, pois serão calculados os resultados para cada pico mensal, bem como as cargas solares anuais totais.

Observação: Ao selecionar as superfícies para uma análise solar, não é necessário manter pressionada a tecla Ctrl ou Shift para selecionar vários elementos. Você pode simplesmente clicar em qualquer elemento para adicioná-lo ou removê-lo da seleção atual.

4 – Após a conclusão da análise, podemos examinar os resultados:

1. Passe o mouse sobre qualquer ponto de uma face analisada para ver os valores de radiação nesse ponto. (Tenha cuidado para não clicar, pois isso poderá alterar a seleção e você terá que executar novamente a análise.)

2. No Assistente de análise solar, mova o controle deslizante para alterar o pico mensal que você está examinando. O modo de pico mensal pode ser útil para estudos de sombreamento. Os valores são mostrados em BTU/pés quadrados. Parece que as chaminés na fachada norte do edifício principal estão atuando no sentido de bloquear o Sol de verão do fim da tarde, mas durante os meses mais quentes a vidraça nos lados sul (de frente para a rua) do edifício podem aproveitar a proteção solar externa.

3. Experimente alterar o menu suspenso Faixa/Método para Acumulado do ano, que mostrará o total de exposições de cada superfície selecionada para o ano inteiro; isso pode ser útil para estudos de potencial fotovoltaico. Com um telhado plano e sem edifícios de projeção de sombra adjacentes de altura, alguns dos telhados planos do Campus de codificação podem ser apropriados para hospedar alguns painéis solares. Esses valores calculados, mostrados em kWh/m², podem ser compartilhados com um fabricante de painéis fotovoltaicos para calcular os ganhos potenciais de energia com a instalação de painéis fotovoltaicos, tudo isso em um estágio inicial do projeto.

4. Para sair da análise solar, clique na pequena caixa de seleção no canto superior esquerdo do Assistente de análise solar.

Observação: De forma semelhante aos estudos de sombras, também é possível usar aqui o recurso Exportar (Ctrl + E) para salvar imagens de estudos solares para diferentes opções de projeto e, em seguida, compará-las.

Análise de energia com o Insight

O FormIt integrou as mesmas ferramentas usadas pelo Revit de análise de desempenho da construção.O Insight fornece um painel de parâmetros do sistema de construção que pode ser ajustado para refletir cenários potenciais sem exigir que você analise novamente a geometria do modelo. O Insight funciona melhor com a geometria de massa do FormIt.

1 – O Insight funciona melhor na geometria de massa; portanto, abra a cena Somente massa.

2 – Queremos analisar apenas os edifícios no Campus de codificação e não todos os edifícios do terreno ao redor; portanto, desative as camadas Existente – Edifícios do contexto – Massa e Existente – Estradas e pavimentação (o FormIt somente enviará a geometria visível para o Insight).

3 – O Insight exige que seja aplicado pelo menos um nível à geometria que está sendo analisada. Embora os níveis no arquivo Encode Campus Sample File.axm já tenham sido aplicados a essas massas, se você tiver feito alguma alteração no modelo que afete as alturas dos pisos do edifício, poderá ser necessário atualizar a geometria de massa e as alturas de camadas. Para saber mais sobre como ajustar camadas e aplicá-las a uma geometria específica, consulte a Parte I do capítulo 1.4 – Adicionar pisos com níveis.

4 – Para iniciar a análise, na barra de ferramentas padrão, clique no botão do menu suspenso Análise de energia e, em seguida, selecione a única opção não acinzentada: Gerar informações. Essa análise será feita na nuvem. Pode levar alguns minutos ou mais; mas, enquanto isso, você pode continuar a modelagem no FormIt até que os resultados estejam prontos.

5 – Após a conclusão da análise, você poderá selecionar o botão Ver Insight. Isso vai iniciar um navegador da Web onde é possível visualizar os resultados da análise. Como alternativa, é possível efetuar login em http://insight.autodesk.com para ver qualquer uma das análises do Autodesk Insight que você fez.

6 – A análise de energia do Insight relata os números de intensidade do uso de energia com base em muitos fatores que podem ser individualmente ajustados em tempo real no site. Alguns desses fatores incluem o tipo de AVAC, a tabela de operações, a construção do telhado, a vidraça em percentual, entre outros. Cada fator é exibido como um cartão que mostra a configuração atual e como o ajuste da configuração pode afetar a intensidade do uso de energia do projeto. Portanto, mesmo que o modelo do FormIt represente somente a massa, a Análise de energia do Insight pode fornecer informações detalhadas para ajudar no projeto em um estágio inicial. Experimente clicar em alguns cartões e ajustá-los para ver como isso altera os valores calculados.

Para saber mais sobre como ler e entender os dados fornecidos pelo Insight, bem como comparar o resultado do modelo com padrões de referência, como a norma Ashrae 90.1 e o desafio da Architecture 2030 , visite a página Suporte e aprendizagem do Insight .

Observações:

• Se as alterações do projeto se formarem abruptamente, será possível reenviar a massa atualizada para o mesmo painel. A análise existente será atualizada. Se você desejar criar um novo painel para um projeto atualizado, certifique-se de usar a opção Salvar como para salvar primeiro uma nova cópia do modelo do FormIt.

• Se a análise de energia não for bem-sucedida, talvez você tenha enviado alguma geometria de massa sem muitos elementos ou não hermética para o Insight. Para saber como é possível identificar e corrigir esses problemas no FormIt, consulte a Parte II do capítulo 2.7 – Ferramentas de diagnóstico.