Conforto no verão
Analisamos a evolução da temperatura nos espaços críticos. Comparamos, por exemplo, envidraçados, proteção solar exterior, massa térmica e ventilação noturna.
Mais sobre simulação térmica
Simulação dinâmica de edifícios
Simulação de edifícios para energia, clima interior e projeto
Que temperatura atingirá uma sala no verão? Que potência de arrefecimento será necessária? Como interagem a fachada, a proteção solar e a ventilação? A TIAN Building Engineering estuda estas questões com modelos dinâmicos para construção nova, edifícios existentes e reabilitação.
Serviços de engenharia a partir de Berlim para projetos na Alemanha e a nível internacional.
Fundamentos
O que é a simulação dinâmica de edifícios?
A simulação de edifícios representa num modelo informático o comportamento de um edifício ou de espaços individuais. Um modelo dinâmico calcula como as temperaturas, os fluxos de calor e as necessidades de aquecimento ou arrefecimento variam com o clima, a utilização e o funcionamento das instalações. Considera o armazenamento de calor nos elementos construtivos, a radiação solar e os ganhos internos de pessoas, iluminação e equipamentos.
Permite, por exemplo, investigar se um escritório sobreaquece apesar da proteção solar, qual o efeito da ventilação noturna ou como diferentes fachadas influenciam as necessidades energéticas. Adaptamos o modelo e a avaliação à questão concreta do projeto.
Simulação de edifícios, simulação térmica e CFD
A simulação térmica e energética avalia espaços e zonas ao longo do tempo. Uma simulação CFD complementar resolve espacialmente o escoamento do ar e a distribuição da temperatura, por exemplo para avaliar a posição das saídas de ar ou o risco de correntes de ar. Os cálculos de luz natural com Radiance complementam a análise da fachada e da iluminação natural.
Nos cálculos térmicos e energéticos utilizamos, entre outras ferramentas, EnergyPlus. A combinação de métodos depende do edifício, da utilização e da decisão a apoiar.
Questões de projeto
Quando é útil a simulação de edifícios?
É particularmente útil quando hipóteses simplificadas não representam adequadamente as interações entre o edifício, a utilização e os sistemas técnicos.
Energia e sistemas técnicos
As cargas de aquecimento e arrefecimento e os perfis de necessidades ajudam a avaliar soluções técnicas e horários de funcionamento. A comparação de variantes evidencia compromissos entre conforto e necessidades energéticas.
Mais sobre simulação energéticaFachada e luz natural
A área das janelas, a proteção solar e a orientação influenciam simultaneamente a luz natural e os ganhos solares. A análise conjunta apoia a coordenação entre arquitetura e instalações técnicas.
Mais sobre janelas e fachadasNos edifícios existentes, os dados de funcionamento e as medições ajudam a reduzir a incerteza das hipóteses. Na construção nova, as soluções podem ser comparadas desde as primeiras fases do projeto.
Colaboração
Dos primeiros desenhos a uma avaliação transparente
Começamos por uma questão concreta. Dela resultam o âmbito do modelo, as condições de fronteira e as soluções a comparar.
- 01
Definir a tarefa e os objetivos
Analisamos a utilização, os espaços críticos, a fase de projeto e os valores pretendidos. Assim fica definida a decisão que a simulação deve apoiar.
- 02
Coordenar o modelo e os dados
Reunimos geometria, elementos construtivos, dados climáticos, cargas e horários de funcionamento. Registamos de forma clara os dados em falta e as hipóteses adotadas.
- 03
Simular variantes
Um caso de referência e as alternativas acordadas são estudados com condições de fronteira comparáveis. Verificamos a plausibilidade das hipóteses e dos resultados.
- 04
Interpretar os resultados
Comparamos indicadores e séries temporais e explicamos o seu significado para fachadas, ventilação, arrefecimento ou funcionamento.
Que documentos são necessários?
Para uma primeira avaliação bastam a questão do projeto e os documentos disponíveis. Acordamos consigo o nível de detalhe necessário.
- Plantas, cortes e, quando disponíveis, dados 3D ou BIM
- Constituição e propriedades das fachadas, coberturas, janelas e proteções solares
- Horários de utilização, ocupação, iluminação e equipamentos
- Informações sobre ventilação, aquecimento, arrefecimento e controlo
- Localização, valores pretendidos e medições disponíveis nos edifícios existentes
Bases para a decisão
Que resultados fornece a simulação?
O âmbito acordado determina a avaliação. Os resultados habituais relacionam uma grandeza técnica com uma decisão concreta de projeto.
| Avaliação | O que mostra | Como utilizar |
|---|---|---|
| Temperaturas interiores e conforto | Séries temporais e frequência de situações críticas nas condições de utilização acordadas | Comparar proteção solar, ventilação noturna e soluções de arrefecimento |
| Cargas de aquecimento e arrefecimento | Potência necessária e momento dos picos de carga nos espaços ou zonas estudados | Rever hipóteses de dimensionamento e soluções técnicas |
| Necessidades energéticas e perfis de carga | Necessidades calculadas ao longo do tempo e diferenças entre variantes | Coordenar envolvente, instalações e estratégias de funcionamento |
| Luz natural e ganhos solares | Iluminação natural e ganhos térmicos em função da fachada e da proteção solar | Avaliar em conjunto a proporção de janelas e a proteção solar |
O relatório inclui as principais hipóteses, condições de fronteira e interpretação das variantes. As necessidades energéticas calculadas são uma previsão dependente do modelo. O consumo posterior também depende da utilização real, do clima e do funcionamento.
Do nosso portefólio
Exemplos de projetos de simulação
As nossas referências abrangem diferentes tipos de edifícios e combinações de métodos de simulação.
Museu, Berlim
National Galerie 20
Na National Galerie 20 combinámos simulação do edifício, térmica e de escoamento com cálculos de luz natural. Os trabalhos relacionam a avaliação do edifício com a análise do clima interior e da iluminação natural.
Âmbito: Simulação do edifício, térmica, de escoamento e de luz natural.
Teatro, Coburg
Globe Theater Coburg
No novo teatro de Coburg realizámos simulação térmica e CFD. O estudo inclui tanto o comportamento térmico como o escoamento espacial do ar.
Âmbito: Simulação térmica e CFD.
Perguntas frequentes
Contratar uma simulação de edifícios
Qual é a diferença entre simulação e cálculo estático?
Consoante o método, um cálculo estático utiliza condições definidas ou indicadores agregados. Uma simulação dinâmica analisa a evolução temporal e considera, por exemplo, o armazenamento de calor nos elementos construtivos. A escolha do método depende da questão a responder.
Em que fase do projeto é útil simular?
Nas fases iniciais podem comparar-se decisões fundamentais sobre fachadas, proteção solar e soluções técnicas. Em fases posteriores podem estudar-se espaços concretos, situações de funcionamento ou questões de dimensionamento. Adaptamos o modelo aos dados disponíveis.
A simulação também é útil em edifícios existentes?
Sim. Pode ajudar a comparar opções de reabilitação e alterações das estratégias de funcionamento, ou a identificar problemas de conforto. Os dados de consumo e as medições disponíveis apoiam a verificação da plausibilidade do modelo.
Preciso de um modelo BIM concluído?
Um modelo BIM adequado pode facilitar a preparação dos dados. Também é possível criar um modelo de simulação a partir de plantas, cortes e informações construtivas. Antes do início do projeto esclarecemos quais os documentos necessários.
Quanto custa uma simulação e quanto tempo demora?
O esforço e o prazo dependem, entre outros fatores, da dimensão do edifício, do número de zonas, da qualidade dos dados, das variantes e do âmbito da avaliação. Com base nos seus documentos e na questão do projeto elaboramos uma proposta específica com um calendário acordado.
Que documentação recebo no final?
Consoante o serviço contratado, recebe um relatório com as hipóteses do modelo, condições de fronteira, indicadores, séries temporais e comparação de variantes. Explicamos o significado dos resultados para a questão acordada.
O próximo passo do seu projeto
Falar com a TIAN sobre o projetoQue questão deve a sua simulação responder?
Descreva-nos o edifício, a fase do projeto e a decisão pretendida. Analisaremos consigo o âmbito de simulação adequado e os dados necessários.