Manual: Metodologia para análise climática digital em Arquitetura

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METODOLOGIA PARA ANÁLISE CLIMÁTICA DIGITAL EM ARQUITETURA RHINOCEROS E PLUG-INS GRASSHOPPER, LADYBUG E HONEYBEE

Universidade Federal de São João del-Rei Departamento de Arquitetura e Urbanismo e Artes Aplicadas

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Trabalho elaborado no âmbito do Projeto de Ensino “Rhinoceros e plug-ins no Ensino de Projeto de Arquitetura”

FICHA CATALOGRÁFICA

Metodologia para análise climática digital em Arquitetura: Rhinoceros e plug-ins Grasshopper, Honeybee e Ladybug São João del-Rei, julho/2020 1. Alexandre Campos Silva/Eduardo Augusto Moreira Santos/ Laura Resende Tavares/Lavinya Resende Assis/Linda Evangelista Rodrigues/Suzana Helena Ceranto Ribeiro

Universidade Federal de São João del-Rei Departamento de Arquitetura e Urbanismo e Artes Aplicadas

METODOLOGIA PARA ANÁLISE CLIMÁTICA DIGITAL EM ARQUITETURA RHINOCEROS E PLUG-INS GRASSHOPPER, LADYBUG E HONEYBEE Metodologia elaborada a partir da monografia desenvolvida para o trabalho final de graduação (TFG) em Arquitetura e Urbanismo da ex-aluna Linda Evangelista Rodrigues, em 2018, pela Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ).

PROJETO DE ENSINO “RHINOCEROS E PLUG-INS NO ENSINO DE PROJETO DE ARQUITETURA” Arquitetura e Urbanismo Universidade Federal de São João del-Rei Orientadora/coordenadora: Profa. Ms. Laura Resende Tavares Membros: Alexandre Campos Silva (aluno)

Eduardo Augusto Moreira Santos (aluno)

Lavinya Resende Assis (aluna)

Linda Evangelista Rodrigues (colaboradora)

Suzana Helena Ceranto Ribeiro (aluna)

1ª Edição São João del-Rei 2020

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SUMÁRIO I. INTRODUÇÃO

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II. INSTALAÇÃO

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III. INSTRUÇÕES INICIAIS

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IV. PROBLEMAS FREQUENTES

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VOLUME 1 VOLUMETRIA 1. Considerações iniciais 2. Criação do modelo

3. Importando a volumetria para o Grasshopper 3.1 Método das caixas 3.2 Método das superfícies 4. Inserindo aberturas 4.1 Método manual 4.2 Método automático 5. Inserção de brises 6. Teste de cores

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SCRIPT COMPLETO - VOLUME 1

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VOLUME 2 ANÁLISE DE CONFORTO LUMINOSO 1. Considerações iniciais 2. Características dos materiais 3. Definindo o entorno 4. Plano de análise 5. Inserindo informações climatológicas 6. Gráficos de conforto luminoso

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SCRIPT COMPLETO - VOLUME 2

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VOLUME 3 ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO 1. Considerações iniciais 2. Coleta de informações climatológicas 3. Definindo o material construtivo 4. Programação de utilização do edifício 5. Cargas de ocupação 6. Dados de ventilação 7. Constrole de utilização 8. Simulação 9. Gráficos de conforto adaptativo 10. Gráficos de conforto PMV 11. Gráficos de microclima

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SCRIPT COMPLETO - VOLUME 3 Conforto adaptativo (gráfico padrão) Conforto adaptativo (gráfico norma ASHRAE) Conforto PMV Microclima

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REFERÊNCIAS

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I. INTRODUÇÃO RODRIGUES, Linda Evangelista. Aplicabilidade do Rhinoceros na análise climática de edifícios: Estudo de caso em academia de musculação em São João del-Rei. 2018. 124 f. Monografia (Bacharelado) - Curso de Arquitetura e Urbanismo, UFSJ, São João del Rei, 2018.

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Você encontra as videoaulas gravadas do workshop Análise Térmica e Luminosa com Rhinoceros no link do nosso canal no YouTube <https://www. youtube.com/channel/ UC0OP5bn39eWL3holQAguhzw>.

(2)

A metodologia deste manual foi elaborada a partir da monografia desenvolvida para o trabalho final de graduação (TFG) em Arquitetura e Urbanismo da ex-aluna Linda Evangelista Rodrigues, em 2018, pela Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ)(1). Trata-se do uso do programa Rhinoceros e plug-ins no processo de análise climática de modelos arquitetônicos por meio de simulações computacionais.

Dessa forma, os resultados obtidos auxiliam a tomada de decisão do projetista no processo inicial de design, a relação entre o desenho da planta, a escolha dos materiais e as condicionantes bioclimáticas do local de inserção, como também a diagnosticar os problemas no desempenho ambiental de edifícios pré-existentes.

Aqui você encontra o passo-a-passo desde como instalar o software e os plug-ins até o resultado final das simulações para as análises.

No final de cada volume você encontrará uma imagem com o script completo realizado em cada um. Recorra a ele sempre que precisar e adapte-o ao seu projeto.

O manual Metodologia para análise climática digital em Arquitetura faz parte dos produtos do Projeto de Ensino Rhinoceros e plug-ins no ensino de projeto de Arquitetura, orientado pela Profª. Ms. Laura Resende Tavares e desenvolvido por alunos do curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ).

Os demais produtos do Projeto de Ensino são o workshop Análise Térmica e Luminosa com Rhinoceros, ofertado pela arquiteta e exaluna Linda Evangelista Rodrigues em maio de 2019, com carga horária de 12 horas dividas em 3 dias, e as videoaulas(2) gravadas durante o workshop, disponibilizadas no canal criado no YouTube.

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II. INSTALAÇÃO 1. RHINO 6 Baixe e instale o Rhino6 em inglês. Versão de avaliação (90 dias) disponível no site do fabricante: <https://www.rhino3d.com/download/rhino-for-windows/6/ evaluation>

2. LADYBUG E HONEYBEE Baixe a versão mais recente dos plug-ins Ladybug e Honeybee em: <https://www.food4rhino.com/app/ladybug-tools> Instale-os seguindo os passos abaixo ou confira as instruções em: <https://github.com/mostaphaRoudsari/ladybug/wiki/ Installation-Instructions> - Abra o Rhino e digite Grasshopper na barra de comandos. Confirme pressionando Enter e aguarde o programa abrir; - Arraste todos os arquivos dos aplicativos e solte-os na tela do Grasshopper. Todos os arquivos devem sumir da pasta em que estavam.

3. RADIANCE Faça download do plug-in no site: <https://github.com/NREL/Radiance/releases/tag/5.1.0> Instale diretamente na unidade C:\. Se instalar no local errado, recorte a pasta e cole no correto.

4. DAYSIM 4.0 Faça download do plug-in no site: <http://daysim.ning.com/page/download> Instale diretamente na unidade C:\. Se instalar no local errado, recorte a pasta e cole no correto.

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5. OPENSTUDIO Faça download do plug-in no site: <https://github.com/NREL/OpenStudio/releases/tag/v2.5.0>

6. BERKELEY THERM 7.6 Faça download do plug-in no site: <https://windows.lbl.gov/tools/therm/software-download>

7. FALSECOLOR2 Faça download do plug-in no site: <https://github.com/mostaphaRoudsari/ladybug/wiki/ Installation-Instructions> Não é necessário instalar este plug-in, apenas copie e cole o arquivo falsecolor2.exe em C:\Radiance\bin.

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III. INSTRUÇÕES INICIAIS INICIAR RHINOCEROS E GRASSHOPPER

Abra o Rhinoceros no seu computador e escolha a opção Large Objects - Meters.

FIGURA 01 - COMO INICIAR O RHINO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

BARRA DE COMANDOS

Digite Grasshopper na barra de comandos para abrir o plug-in e confirme a entrada com Enter.

FIGURA 02 - COMO INICIAR O GRASSHOPPER. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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O QUE É UMA PILHA? Denominamos neste manual como pilhas todos os blocos de funções do Grasshopper, que você poderá encontrar em outras bibliografias, inclusive estrangeiras, como componentes (ou components).

Você pode inseri-las no Grasshopper de duas formas: digitando ou clicando no ícone na barra de tarefas. Da primeira forma basta dar clique duplo na área de trabalho do Grasshopper, digitar o nome do comando e dar Enter ou clicar no comando que aparecer na tela.

Da segunda maneira você deve clicar no ícone e clicar na área de trabalho para inseri-lo.

BARRA DE TAREFAS

POR CLIQUE DUPLO

FIGURA 03 - COMO INSERIR UMA PILHA. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

ATENÇÃO: os aplicativos de inicialização do Honeybee e do Ladybug são exceções e geralmente permanecem soltos no script, mas são primordiais para que todo o resto funcione e não devem ser deletados.

Para fazer seu script você precisa fornecer informações que devem se conectar, numa lógica de programação, para obter resultados. Se algum elemento estiver solto na área de trabalho ele não irá interferir no seu script. Para conectar as informações você clica e arrasta os grips nas laterais das pilhas levando-os de encontro a outro(s).

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ENTENDENDO AS PILHAS As informações que ficam do lado esquerdo das pilhas são os inputs (informações de entrada), ou seja, dados que você precisa fornecer.

Já as da direita são os outputs (informações de saída), os seus resultados.

Como você descobre quais informações adicionar em cada momento? É muito simples! As pilhas dos plug-ins possuem um _ (underline) antes ou depois das informações, e, em alguns casos, antes e depois.

Sendo assim: - quando o _ aparecer antes, essa é uma informação que você precisa obrigatoriamente informar; - quando o _ aparecer depois, essa é uma informação que você adiciona se quiser e seu script funciona perfeitamente sem ela; - e quando o _ aparecer antes e depois você não precisa atribuir esse parâmetro, mas o aplicativo estará utilizando uma informação default (padrão). Nesse caso, se o default não lhe atender, atribua a sua informação para uma análise mais específica.

Você pode conectar o mesmo input em vários outputs ou vice-versa.

Para isso, mantenha Shift pressionado enquanto liga os grips. Para desconectar, mantenha Ctrl pressionado e ligue novamente os grips (figura 04c).

04a

04b

04c FIGURA 04a, 04b e 04c - COMO CONECTAR OS GRIPS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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CORES DAS PILHAS Sempre que uma pilha estiver em uma cor inabitual (geralmente laranja ou vermelho) estará representando um erro. Se ela aparecer verde está tudo bem! Você só clicou nela e ela se manteve selecionada.

Para usar o Panel para identificar os problemas nas pilhas você só precisa criá-lo vazio, ou seja, sem texto, e conectar o input dele no output onde foi encontrado o problema. Sempre que tiver a opção do output readMe!, opte por conectá-lo aí. Então só será preciso ler a informação de erro que aparecer e resolver. Em Problemas Frequentes nesse manual você encontra algumas soluções para erros comuns.

FIGURA 05 - CORES DAS PILHAS: SELECIONADA E INDICANDO ERRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

COMO COPIAR PILHAS Quando precisar repetir informações, você pode copiar todos os elementos desejados com o tradicional Ctrl+C e Crtl+V ou selecionar os elementos, clicar e arrastar, pressionando Alt, e soltar onde quiser.

Preste muita atenção agora: todas as conexões das pilhas e referências de dados serão mantidas quando copiá-las, portanto lembre-se de refazê-las e limpar as geometrias.

FIGURA 06 - COMO LIMPAR OS VALORES DAS PILHAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Para limpar os valores das pilhas clique com o botão direito sobre o input que precisar ser alterado e escolha Clear Values.

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INICIAR LADYBUG E HONEYBEE Para iniciar os plug-ins Ladybug e Honeybee apenas insira as pilhas de inicialização Ladybug_Ladybug e Honeybee_Honeybee.

FIGURA 07 - PILHAS INICIADORAS DO LADYBUG E HONEYBEE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Certifique-se que os aplicativos estejam sempre em suas versões mais recentes.

- Para atualizar o Ladybug_Ladybug: Insira a pilha Ladybug_Update Ladybug e conecte um Boolean Toggle na função True em _updateAllUObjects.

FIGURA 08 - COMO ATUALIZAR O LADYBUG. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- Para atualizar o Honeybee_Honeybee: Insira a pilha Honeybee_Update Honeybee e conecte um Boolean Toggle na função True em _updateAllUObjects.

FIGURA 09 - COMO ATUALIZAR O HONEYBEE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRUPOS É possível agrupar pilhas para organizar seu script. Para isso, selecione todas as pilhas que farão parte de um mesmo grupo, clique com o scroll do mouse sobre elas e escolha a opção Group (simbolizado por uma ameba verde).

FIGURA 10 - COMO CRIAR UM GRUPO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Não clique nas pilhas!

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Para desagrupar, clique na forma que demarca o grupo(1) e apenas pressione Delete.

Para adicionar alguma pilha a um grupo existente, selecione-a(s) e clique com o botão direito sobre a demarcação do grupo(1). Escolha a opção Add to group.

FIGURA 11 - COMO ADICIONAR UMA PILHA A UM GRUPO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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PRÉ-VISUALIZAÇÃO GRASSHOPPER

DA

GEOMETRIA

NO

Para acompanhar o resultado da geometria que está sendo inserida ou criada no Grasshopper, selecione as pilhas que deseja visualizar, clique com o scroll do mouse sobre elas e clique na opção Enable Preview (rosto sem tarja). A geometria, então, passará a ser mostrada no Rhino.

FIGURA 12 - COMO PRÉ-VISUALIZAR A GEOMETRIA NO GRASSHOPPER. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- Quando você seleciona uma pilha com a geometria com vista habilitada no Rhino, essa mesma geometria aparecerá na cor verde, de acordo com o padrão do programa.

- Para as pilhas de geometria que não estiverem selecionadas, mas tiverem a visualização permitida, a cor padrão apresentada no Rhino será vermelha.

Para bloquear a visualização, clique com o scroll do mouse sobre as pilhas que desejar desativar e escolha a opção Disable Preview (rosto com tarja). A geometria irá desaparecer do Rhino.

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FIGURA 13 - COMO BLOQUEAR A VISUALIZAÇÃO DA GEOMETRIA NO GRASSHOPPER. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

ROBERT MCNEEL & ASSOCIATES (Espanha).

The Grasshopper Primer (EN). 3. ed. Barcelona: Robert Mcneel & Associates, 2015. 242 p. Disponível em: https://www.modelab.is/ grasshopper-primer/>..

Acesso em: 5 mar. 2020.

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Para mais informações básicas sobre o programa consulte a cartilha The Grasshopper Primer (ROBERT MCNEEL & ASSOCIATES, 2015)(1), que pode ser acessado em <https://www.modelab.is/grasshopperprimer/>.

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IV. PROBLEMAS FREQUENTES O tópico Problemas frequentes desse manual será desenvolvido coletivamente, por quem usar o manual, a partir do envio dos erros/problemas/dúvidas e/ou possíveis soluções para o e-mail do Projeto de Ensino “Rhinoceros e Plug-ins no Ensino de Projeto de Arquitetura” ou publicá-los nos comentários do nosso canal do YouTube “RHENA”.

Nosso e-mail: <projetoensinorhinoufsj@gmail.com>.

Link para o nosso canal: <https://www.youtube.com/channel/ UC0OP5bn39eWL3holQAguhzw>.

MAKE HONEYBEE/LADUBUG FLY Quando for identificado o problema “Make honeybee fly” ou “Make ladybug fly” em algum ponto do script pode ser que houve um erro ao iniciar os aplicativos ou eles podem estar desatualizados. Para o primeiro caso, insira os aplicativos novamente, e, para o segundo, confira como atualizá-los no tópico Instruções Iniciais desse manual.

“TESTE DE CORES” NÃO IDENTIFICA MINHA ABERTURA Se seu script não relatou erros (mudando a cor de alguma pilha) e, ainda assim, o “Teste de cores” (tópico 6 do volume 1) não identificou sua abertura, pode ser por ela ter sido criada nos limites das suas paredes. Para solucionar, apenas dê um pequeno espaçamento (1 cm é o suficiente!) entre os elementos, fazendo com que sua abertura esteja no meio da face, sem encontrar com as arestas das paredes.

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VOLUME 1 VOLUMETRIA

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1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS O Volume 1 do manual de Metodologia para análise climática digital em Arquitetura lhe ensinará a transferir a volumetria desenvolvida no Rhinoceros para o Grasshopper. Aqui estão explicados métodos de inserção de acordo com o tipo de modelagem que você utilizar.

Lembre-se de manter seu modelo sempre limpo e organizado, deletando elementos desnecessários, para não comprometer o bom funcionamento do seu script.

Nessa etapa você irá utilizar o software Rhinoceros e os plug-ins Grasshopper e Honeybee.

2. CRIAÇÃO DO MODELO 01a

Para criar um modelo de análise você pode fazê-lo diretamente no Rhino, onde a compatibilidade e a probabilidade de funcionar o script são maiores, ou você pode importar sua volumetria de um outro software. Para o último caso a extensão do arquivo a ser utilizado deve ser compatível com o Rhino e a importação pode ser feita de maneiras diferentes de acordo com o programa que estiver usando. É importante, ao criar a volumetria, que ela esteja simplificada. Não é necessário modelar espessuras de paredes, detalhar esquadrias ou coisas do tipo. Para iniciar, apenas crie extrusões dos ambientes e adicione a cobertura com a inclinação correta, se houver.

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FIGURA 01a - VOLUMETRIA SIMPLIFICADA. FIGURA 01b - VOLUMETRIA COM ENTORNO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

O entorno é fundamental para uma análise mais profunda. Nele não é preciso modelar janelas ou áreas envidraçadas, quanto menos o interior dos edifícios. As características dos elementos do seu modelo serão adicionadas posteriormente no script. Portanto, foque apenas em atribuir formas. Recomenda-se, nesse caso, que adicione todas as quadras ao redor da rua e/ou os edifícios que julgar fazer maior interferência no seu projeto.

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A topografia também é considerada como entorno. Para criá-la você pode importar linhas bi-dimensionais de outro software e criar o plano no próprio Rhino utilizando a ferramenta Loft. Nas proximidades do seu terreno separe-a em superfícies conforme os materiais, pois eles influenciam nas simulações.

Caso deseje uma análise mais sintética, sem inserir o entorno, também é possível realizá-la. Entretanto é aconselhável que adicione pelo menos os elementos que irão delimitar o seu terreno e/ou que irão compor o projeto, como muros, vegetação, pergolados etc.

Não se esqueça que a unidade de medida identificada pelo script no Grasshopper é sempre metros.

Antes de começar a inserir as pilhas para importar a volumetria para o Grasshopper, lembre-se de inicializar o aplicativo Honeybee. Em caso de dúvidas, consulte o tópico Instruções iniciais desse manual.

3. IMPORTANDO A VOLUMETRIA PARA O GRASSHOPPER Há duas formas de importar a volumetria do Rhino para o Grasshopper, nomeadas por Linda Rodrigues (2018) por “método das caixas” e “método das superfícies”.

3.1 MÉTODO DAS CAIXAS Este primeiro método consiste em trabalhar com uma única caixa representando um único ambiente, entretanto, o processo pode ser repetido dentro do mesmo script caso você tenha mais de um ambiente de análise. Ele limita a forma a ser simulada em um quadrilátero. Para trabalhar com esse método você pode utilizar o comando Box no Rhino para gerar os ambientes e o entorno.

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HONEYBEE_MASSES2ZONES Abra o Grasshopper e adicione a pilha Honeybee_Masses2Zones. A função dela é identificar um objeto de análise, ou seja, um elemento fechado (com vedações horizontais e verticais) e determinar que a simulação ocorrerá no interior desse espaço. Portanto, você precisa ter uma pilha dessa para cada ambiente que será analisado(1).

Essa pilha necessita de dois inputs para funcionar.

FIGURA 02 - PILHA HONEYBEE_MASSES2ZONES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Confira em Instruções Iniciais uma maneira rápida de copiar o script para reproduzir para os outros ambientes de análise.

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Adicione um brep conectado em _zoneMasses. Clique com o botão direito sobre essa pilha e escolha a opção Set One Brep, que levará você de volta à interface do Rhino, onde deverá clicar no seu ambiente.

Em seguida será retornado ao ambiente de trabalho do Grasshopper.

Para o segundo input, insira uma pilha Boolean Toggle. Ela funciona com uma combinação booleana representada por false ou true, e é utilizada geralmente para ativar ou desativar algumas informações das pilhas. Você consegue alterar os valores true e false dando clique duplo nessas informações. Mantenha esse valor como true conectado na _createHBZones.

Se quiser nomear o ambiente que está analisando para facilitar a organização e a interpretação de erros, conecte um Panel em zoneNames_ e nomeie seu ambiente apenas com letras maiúsculas, minúsculas e números; não utilize acentos, símbolos ou espaços. Ex.: salaTV; areadeservico; quarto1.

Se seu ambiente não for condicionado artificialmente insira um novo Boolean Toggle, conecte em isConditioned_ e mantenha a opção false ativa. Se for, conecte e deixe o Boolean Toggle acionado em true.

Number Slider é um controle deslizante com intervalo de números da mesma ordem.

Em maxRoofAngle_ é possível determinar a inclinação máxima da superfície para que ela seja reconhecida como telhado. O valor padrão (default) desse parâmetro é 30°, o que significa que superfícies com inclinação até esse valor são identificadas como telhado. Portanto, se sua cobertura tiver inclinação maior que essa, você precisa atribuir um novo valor utilizando um Panel ou um Number Slider, de forma a evitar que ela seja identificada como uma parede.

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FIGURA 03 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT PELO MÉTODO DAS CAIXAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

3.2 MÉTODO DAS SUPERFÍCIES O método das superfícies permite analisar formas mais complexas, como ambientes em “L” ou com paredes curvas. Para esse método você pode usar os comandos Surface Tools e Extrude no Rhino.

Todas as faces que formam um ambiente são adicionadas individualmente ou em pequenos grupos nas pilhas de Brep. A lógica de organização você é quem escolhe, mas cada elemento (piso, parede, forro, cobertura etc.) deve ficar em pilhas separadas para lhe permitir identificá-lo.

Para selecionar superfícies individuais, clique com o botão direito na pilha Brep, escolha a opção Set One Brep e apenas clique na superfície desejada no Rhino. Para selecionar por categoria, escolha Set Multiple Breps, clique em todas as superfícies desejadas e confirme pressionando Enter.

HONEYBEE_CREATEHBSRFS Insira uma pilha Honeybee_createHBSrfs para cada Brep e ligue-os em _geometry.

FIGURA 04 - PILHA HONEYBEE_CREATEHBSRFS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Apesar de que apenas a informação _geometry é dada como essencial para o funcionamento da pilha, precisamos informar para o script com

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qual tipo de superfície estamos trabalhando. Para isso é necessário indicar com um Panel um valor que corresponda ao tipo no parâmetro srfType_.

Você consegue descobrir qual número deve ser usado apenas posicionando o cursor do mouse sobre esse parâmetro, sem clicar. As opções mais comuns que usaremos são 0-’Wall’, 1-’Roof’, 2-’Floor’, 3-’Ceiling’ e 4-’Airwall, sendo que essa última representa paredes que estão representadas na volumetria mas não existem edificadas como uma divisão imaginária entre uma sala conjugada com cozinha ou uma entrada de garagem sem portão -, pois, como foi dito, para transformar os elementos em uma zona de análise é preciso ter um ambiente fechado, então essas paredes não podem apenas não existir.

Nessa pilha também é possível identificar o ambiente ou a parede que está ligada ela, conectando um Panel em srfName_.

FIGURA 05 - MONTAGEM FINAL DA PILHA HONEYBEE_CREATEHBSRFS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

HONEYBEE_CREATEHBZONES Por fim, para unir essas superfícies e transformá-las em uma zona de análise, insira a pilha Honeybee_createHBZones e conecte todos os outputs HBSurface das pilhas Honeybee_createHBSrfs em _ HBSurfaces dessa nova pilha inserida.

FIGURA 04 - PILHA HONEYBEE_CREATEHBZONES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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FIGURA 07 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT PELO MÉTODO DAS SUPERFÍCIES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

4. INSERINDO ABERTURAS Assim como para inserir geometria, temos também duas maneiras de inserir aberturas: pelo “método manual” e pelo “método automático” (RODRIGUES, 2018).

Para referenciar a geometria nas pilhas que serão utilizadas pelos dois métodos você precisa pegar as informações de pontos diferentes do script, então atenção: - se estiver utilizando o método das caixas, conecte a informação HBZones da pilha Honeybee_Masses2Zones na entrada _HBObjects ou _HBObj das pilhas que geram aberturas. A ordem das pilhas será: Honeybee_Masses2Zones > pilha que insere abertura; - se estiver utilizando o método das superfícies, ligue o output HBSurface da pilha Honeybee_createHBSrfs nas mesmas entradas das pilhas que inserem aberturas, e só então conecte a HBObjWGLZ

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na entrada _HBSurfaces da pilha Honeybee_createHBZones. A ordem das pilhas será: Honeybee_createHBSrfs > pilha que insere abertura > Honeybee_createHBZones.

4.1 MÉTODO MANUAL ATENÇÃO: portas internas não precisam ser representadas. Para efeito de análise consideramos que elas estarão fechadas.

Nesse método é necessário desenhar as aberturas manualmente em cada parede. Para isso você pode usar as Surface Tools no Rhinoceros.

HONEYBEE_ADDHBGLZ No Grasshopper comece inserindo a pilha Honeybee_addHBGlz. Essa pilha precisa de duas informações para efetuar a conexão entre a caixa ou superfícies que representam seu ambiente e a abertura que será inserida em alguma(s) da(s) parede(s) - _HBObj e _childSurfaces.

- Para o método das caixas, conecte o output HBZones da pilha que Honeybee_Masses2Zones no input _HBObj dessa nova pilha inserida.

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FIGURA 08 - PILHA HONEYBEE_ADDHBGLZ. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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FIGURA 09 - DIAGRAMA DE CONEXÃO MÉTODO DAS CAIXAS E MANUAL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- Para o método das superfícies, conecte o output HBSurface da pilha Honeybee_createHBSrfs no input _HBObj dessa nova pilha inserida. Só então conecte o output HBObjWGLZ em _HBSurfaces da pilha Honeybee_createHBZones.

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FIGURA 10 - DIAGRAMA DE CONEXÃO MÉTODO DAS SUPERFÍCIES E MANUAL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Lembre-se de adicionar uma pilha Honeybee_addHBGlz para cada ambiente de análise que contenha uma abertura.

Insira um Brep com a superfície que representa a janela utilizando a opção Set One Brep, conecte-o ao campo _childSurfaces da pilha Honeybee_addHBGlz e sua janela já estará identificada.

Em childSurfacesName_ é possível dar um nome para referenciar a abertura; sempre na regra de conter apenas letras maiúsculas e minúsculas e números, sem espaços.

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FIGURA 11 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM VOLUMETRIA PELO MÉTODO DAS CAIXAS E ABERTURAS PELO MÉTODO MANUAL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

4.2 MÉTODO AUTOMÁTICO Pelo método automático você determina um percentual de abertura nas paredes, e para isso não é necessário tê-las desenhadas no Rhino.

HONEYBEE_GLAZING BASED ON RATIO Insira a pilha Honeybee_Glazing based on ratio.

- Para o método das caixas, conecte o output HBZones da pilha Honeybee_ Masses2Zones no input _HBObjects dessa nova pilha inserida.

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FIGURA 13 - DIAGRAMA DE CONEXÃO MÉTODO DAS CAIXAS E AUTOMÁTICO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Insira e ligue um Boolean Toggle em _runIt e deixe-o em true.

FIGURA 12 - PILHA HONEYBEE_GLAZING BASED ON RATIO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Como todas as paredes estarão conectadas à essa pilha, é necessário identificar a porcentagem (em decimais) de abertura em cada uma

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Fachada Norte Fachada Oeste Fachada Sul Fachada Leste

FIGURA 14 - EXEMPLO DE PORCENTAGENS DE ABERTURA INDICADAS NA PILHA PANEL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

delas. Para isso, insira um Panel, clique com o botão direito sobre ele e desabilite a opção Multiline Data. Você terá que informar quatro valores (um para cada parede), sendo um em cada linha dessa caixa.

A face voltada para norte, ou a mais próxima dele, terá a porcentagem indicada na primeira linha, seguindo em sentido anti-horário fachada oeste, sul e leste ou a mais próxima deles. Para a parede que não constar abertura o valor indicado será 0 (zero). Conecte esse Panel em _glzRatio.

- Para o método das superfícies, conecte o output HBSurface da pilha Honeybee_createHBSrfs no input _HBObjects dessa nova pilha inserida. Só então conecte o output HBObjWGLZ em _HBSurfaces da pilha Honeybee_createHBZones.

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FIGURA 15 - DIAGRAMA DE CONEXÃO MÉTODO DAS SUPERFÍCIES E AUTOMÁTICO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Insira e ligue um Boolean Toggle em _runIt e deixe-o em true.

Se as aberturas forem de tamanhos diferentes insira uma pilha Honeybee_ Glazing based on ratio para cada uma delas.

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ATENÇÃO: se o percentual de abertura que você determinar for maior que a área possível para inseri-la, dentro dos demais parâmetros que você configurar, a pilha automaticamente irá extrapolar esse limite.

A prioridade será sempre manter o percentual que você configurar.

Já que essa pilha só estará conectada à(s) parede(s) que possuírem aberturas(1), tudo que precisará fazer é conectar um Panel com uma porcentagem (em decimal) ou um Number Slider em _glzRatio.

As demais informações da pilha Honeybee_Glazing based on ratio lhe ajudam a moldar melhor a janela na fachada, mas são informações opcionais.

Caso não as utilize, a abertura será moldada no centro da parede.

Para utilizar essas informações é necessário deixar um Boolean Toggle sempre conectado em breakUpWindow_ na função true.

Em breakUpDist_ e/ou splitGlzVertDist_ você consegue definir que haja um espaçamento entre as janelas na mesma face, na horizontal ou na vertical, respectivamente. Neles você pode conectar um Boolean Toggle ou definir um valor específico com um Panel ou com um Number Slider.

O parâmetro windowHeight_ determina a altura da janela e sillHeight_ a altura do peitoril, em ambos utilize um Panel ou Number Slider indicando os valores.

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FIGURA 16 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM VOLUMETRIA PELO MÉTODO DAS SUPERFÍCIES E ABERTURAS PELO MÉTODO AUTOMÁTICO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

5. INSERÇÃO DE BRISES Você pode inserir brises de duas formas: junto com a volumetria, utilizando a pilha Honeybee_EnergyPlus Window Shade Generator, ou como entorno, modelando no Rhino e inserindo conforme está apresentado no Volume 2 deste manual. É importante mencionar que esses métodos não irão calcular os brises, apenas criar ou importar a volumetria deles.

HONEYBEE_ENERGYPLUS WINDOW SHADE GENERATOR Para inserir os brises nesse momento do script, adicione a pilha Honeybee_EnergyPlus Window Shade Generator e ligue o input _HBObjects no output HBObjWGLZ da pilha que gerou sua abertura por qualquer um dos métodos (Honeybee_addHBGlz ou Honeybee_ Glazing based on ratio).

FIGURA 17 - PILHA HONEYBEE_ENERGYPLUS WINDOW SHADE GENERATOR. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Adicione uma pilha Custom Preview para visualizar seu brise no Rhino. Conecte o output shadeBreps da pilha em G (geometry) e

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insira um Colour Swatch conectado em M (material).

Em shadeType_ você irá escolher o tipo de brise do seu projeto e a escolha que você fizer irá alterar os inputs da pilha. Posicione o cursor sobre o input para conferir as opções.

Em shadeCntrlType_ é possível definir quando os brises funcionarão.

Para isso conecte um Panel ou Number Slider e consulte a legenda posicionando o cursor sobre esse input.

No input interiorOrExter_ conecte um Boolean Toggle. A função false determina que o brise será externo, e na true ele será interno.

Você pode definir se seu brise será inserido imediatamente na parede da janela ou se terá algum afastamento no input distToGlass_. Esse input só aceita valores entre 0 (zero) e 1 (um) metro. Utilize um Panel ou Number Slider. O valor default é 0 (zero).

Em _depth determine a profundidade do brise. Se estiver utilizando o método das caixas juntamente com o método automático, é possível utilizar um Panel com a função Multiline Data desabilitada para identificar a profundidade do brise em cada abertura - caso seu ambiente tenha mais que uma. Coloque os valores em linhas diferentes, partindo da fachada norte - ou a mais próxima - em sentido anti-horário. A pilha não irá adicionar brise em paredes sem aberturas, mas indique o valor delas como 0 (zero).

Os inputs _numOfShds e _distBetween não precisam ser utilizados juntos, pois um implica no valor do outro.

Se optar por utilizar _numOfShds, indique para a pilha o número de aletas que irá compor cada brise com um Panel ou Number Slider.

Se for usar _distBetween, informe a distância entre as aletas, também utilizando um Panel ou Number Slider.

No input horOrVertical_ você decide a orientação do brise. Conecte um Boolean Toggle e deixe em false para vertical ou em true para horizontal.

Em shdAngle_ defina a inclinação das aletas conectanto um Panel ou

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Number Slider.

Note que ao utilizar a opção de brise 1 (um; que representa as chapas perfuradas, por exemplo) em shadeType_ irá aparecer o input airPermeability_, com o qual você pode definir a porcentagem, em decimais, da permeabilidade do seu brise. Adicione o valor utilizando um Panel ou Number Slider.

Por fim, conecte um mesmo Boolean Toggle em _runIt e em writeEPObjs_ e deixe-o em true para gerar os brises.

FIGURA 18 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM VOLUMETRIA PELO MÉTODO DAS CAIXAS E ABERTURAS PELO MÉTODO MANUAL COM BRISE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

6. TESTE DE CORES Para finalizar esta primeira parte do script você pode fazer um teste de cores para identificar possíveis erros na identificação da geometria pelo Grasshopper.

FIGURA 19 - PILHA HONEYBEE_SOLVE ADJACENCIES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

HONEYBEE_SOLVE ADJACENCIES Insira uma pilha Honeybee_Solve Adjacencies e conecte todas pilhas finais - HBZone, HBZones ou HBObjWGLZ - dos ambientes de análise em _HBZones.

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Mantendo um Boolean Toggle em true conectado em removeCurrentAdjc_ e _findAdjc essa pilha remove as superfícies duplicadas de ambientes adjacentes.

A

C

1o

2o

1o

2o

B

D

1o

2o

1o

2o

FIGURA 20 - DIAGRAMA DE CONEXÃO DAS PILHAS DE VOLUMETRIA NA PILHA HONEYBEE_SOLVE ADJACENCIES. PILHA HONEYBEE_CREATEHBZONES (A); PILHA HONEYBEE_MASSES2ZONES (B); PILHA HONEYBEE_ADDHBGLZ (C); PILHA HONEYBEE_GLAZING BASED ON RATIO (D).

FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

HONEYBEE_DECOMPOSE BASED ON TYPE Em seguida, adicione a pilha Honeybee_Decompose Based On Type e conecte o input dessa pilha na saída HBZonesWADJ da pilha Honeybee_Solve Adjacencies.

Depois, adicione uma pilha Custom Preview para cada um dos tipos de superfícies que você tem e que estão listados na pilha Honeybee_ Decompose Based On Type (walls, interiorWalls, windows, roofs, floors, decomposedFloors etc.). Ligue esses tipos na entrada G (geometry).

Insira um Colour Swatch para cada Custom Preview e os conecte em M (material). Dando clique duplo sobre o Colour Swatch você consegue atribuir uma cor para os elementos do mesmo tipo e conferir se no Rhino eles aparecem na cor definida.

FIGURA 21 - PILHA HONEYBEE_DECOMPOSE BASED ON TYPE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Nesse momento, todas as layers do Rhino podem estar ocultas e as únicas visualizações do Grasshopper que precisam estar ativas são as pilhas de Custom Preview. Se algum elemento sair na cor errada, confira se você importou a volumetria certa e a identificou corretamente quanto ao tipo, no caso do método das superfícies.

Caso falte a indicação de algum elemento você provavelmente deixou de conectar alguma das saídas da pilha Honeybee_Decompose Based On Type em Custom Preview.

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FIGURA 22 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT NO TESTE DAS CORES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 23 - RESULTADO DO TESTE DAS CORES (À ESQUERDA) E SCRIPT (À DIREITA). FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 1

FIGURA 24 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 1. FONTE: AUTORIA PRÃ&#x201C;PRIA, 2020.

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VOLUME 2 ANÁLISE DE CONFORTO LUMINOSO

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1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS No Volume 2 do manual de Metodologia para análise climática digital em Arquitetura você irá aprender a desenvolver um script para análise de conforto luminoso. Nessa etapa será explicado sobre como inserir o entorno, as propriedades dos materiais e as características climatológicas do local. Certifique-se, antes de prosseguir, se o Grasshopper identificou corretamente todos os elementos do seu projeto. Em caso de dúvidas, consulte o Volume 1 deste manual.

Antes de começar a inserir as pilhas para importar a volumetria para o Grasshopper, inicialize o aplicativo Ladybug. Em caso de dúvidas, consulte o tópico Instruções iniciais desse manual.

Nessa etapa você irá utilizar o software Rhinoceros e os plug-ins Grasshopper, Honeybee e Ladybug.

2. CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS HONEYBEE_SET RADIANCE MATERIALS Para adicionar as características dos materiais insira a pilha Honeybee_Set Radiance Materials e conecte HBZonesWADJ da pilha Honeybee_Solve Adjacencies em _HBObject.

FIGURA 01 - PILHA HONEYBEE_SET RADIANCE MATERIALS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 02 - PILHA HONEYBEE_RADIANCE OPAQUE MATERIAL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Insira a pilha Honeybee_Radiance Opaque Material e ligue o RADMaterial dessa pilha ao RADMaterial de algum dos tipos de superfície opaca da pilha Honeybee_Set Radiance Materials (wall, roof, floor etc.). Faça esse procedimento para cada tipo de superfície que tiver.

Atribua, com um Panel, o nome da cor do material de acabamento e conecte em _materialName (ex.: se for tinta branca, escreva “branco”; se for cimento queimado, escreva “cinza”). Esse passo deve ser realizado para cada pilha Honeybee_Radiance Opaque Material que tiver no seu script.

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Com um Panel ou um Number Slider coloque o valor da refletância desse material e conecte-o em _RReflectance, _GReflectance e _BReflectance. É possível também adicionar nessa pilha a rugosidade (_roughness_) e a reflexão especular (_specularity_) dos materiais, com um Panel ou Number Slider, para ter mais precisão nos resultados. Entretanto, não são fundamentais para a análise.

FIGURA 03 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

3. DEFININDO O ENTORNO HONEYBEE EP CONTEXT SURFACES Para inserir o entorno adicione a pilha Honeybee_EP context Surfaces e ligue um Brep em _shdSurfaces.

Nesse Brep você precisará inserir com a opção Set Multiple Breps todas as superfícies que tenham acabamento similar.

FIGURA 04 - PILHA HONEYBEE_EP CONTEXT SURFACES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

HONEYBEE_RADIANCE OPAQUE MATERIAL Insira uma pilha Honeybee_Radiance Opaque Material (figura 02)

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para cada Honeybee EP context Surfaces.

Defina um nome em _materialName e os valores de refletância em _RReflectance, _GReflectance e _BReflectance, conforme foi feito no passo anterior.

O entorno será conectado ao restante do script nos passos seguintes.

FIGURA 05 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM DEFINIÇÃO DO ENTORNO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

4. PLANO DE ANÁLISE EXPLODE TREE Para definir o plano de análise insira um Explode Tree. Essa pilha permite extrair valores dos outputs e separá-los em uma lista. Nessa etapa do script ela permitirá a seleção de todos os pisos, que serão a base para a criação do plano.

Conecte o output floors e/ou exposedFloors e/ou groundFloors da pilha Honeybee_Decompose Based On Type no input D (Data)

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da Explode Tree. Se ela ficar na cor laranja, aproxime bastante dela rolando o scroll do mouse até que apareçam os sinais + e - (Insert Parameter e Remove Parameter) e clique em + para adicionar linhas de resultados.

FIGURA 06 - PILHA EXPLOSED TREE INDICANDO ERRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Para cada linha de resultado insira e conecte um Brep. Ele receberá as informações de geometria e você poderá escolher quais pisos farão parte da simulação.

FLIP Adicione uma pilha Flip para virar a normal da superfície e fazer com que o plano de análise esteja acima do piso.

Conecte cada Brep desejado para análise no input S (Surface) do Flip.

HONEYBEE_GENERATE TEST POINTS Insira a pilha Honeybee_Generate Test Points e conecte _ testGeometry na saída S (Surface) da pilha Flip.

Em _gridSize insira o espaçamento entre os pontos utilizando um Panel ou Number Slider. Quanto menor o valor mais precisa será a simulação e também mais extenso o tempo de simulação. Um bom valor de referência é 0.50.

FIGURA 07 - PILHA HONEYBEE_GENERATE TEST POINTS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Em _distBaseSrf você determinará a altura do plano de trabalho, que, normalmente, estará em 0.75, mas varia conforme as atividades realizadas no ambiente.

Não é necessário inserir informações em moveTestMesh_.

Note que, se a visualização da pilha estiver ativada, aparecerá uma malha com pontos no Rhino. Caso, após seguir esses passos, ela esteja abaixo do piso, desconecte o Flip do Brep do ambiente em que a malha se encontrar em tal situação e conecte esse Brep diretamente em _testGeometry.

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FIGURA 08 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A DEFINIÇÃO DO PLANO DE ANÁLISE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 09 - MALHA COM PONTOS DO PLANO DE ANÁLISE (À ESQUERDA) E SCRIPT (À DIREITA). FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

5. INSERINDO INFORMAÇÕES CLIMATOLÓGICAS Para fazer as análises de conforto será necessário especificar um arquivo climático (com extensões .epw) de uma cidade para recolher

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os dados necessários para cada tipo de simulação. Esses arquivos podem ser encontrados nos sites <http://climate.onebuilding.org/> ou <http://www.labeee.ufsc.br/downloads/arquivos-climaticos>.

No script você poderá escolher entre baixá-lo e buscá-lo no seu computador ou acessá-lo diretamente pelo site, desde que tenha acesso à internet no momento da simulação.

Para as cidades que não tiverem esse arquivo, escolha um correspondente da cidade mais próxima e com características climáticas semelhantes.

Para cidades brasileiras você pode acessar o site <http://projeteee. mma.gov.br/>, pesquisar a cidade desejada e, se ela não tiver esse arquivo, o site irá lhe redirecionar para a cidade indicada.

HONEYBEE_GRID BASED SIMULATION Insira uma pilha Honeybee_Grid Based Simulation, conecte o output testPoints da pilha Honeybee_Generate Test Points em _testPoints.

Informe o tipo de simulação que fará em _simulationType_ com um Panel ou Number Slider. Para descobri-lo apenas posicione o cursor do mouse sobre esse input e ele mostrará uma legenda com três tipos de simulações possíveis de desenvolver com essa pilha.

FIGURA 10 - PILHA HONEYBEE_GRID BASED SIMULATION. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

HONEYBEE_GENERATE STANDARD CIE SKY Insira a pilha Honeybee_Generate Standard CIE Sky. Se a posição do seu norte estiver deslocada do padrão, insira, com um Panel ou Number Slider, a posição correta. Pela configuração padrão do Rhino seu norte irá rotacionar em sentido anti-horário.

Para visualizar o norte insira a pilha Ladybug_North e também conecte o valor definido em north_ dessa pilha.

FIGURA 11 - PILHA HONEYBEE_GENERATE STANDARD CIE SKY. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 12 - VISUALIZAÇÃO DO NORTE ALTERADO NO RHINO (À ESQUERDA) E SCRIPT (À DIREITA). FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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Conecte um Panel ou Number Slider em cada uma das informações de _month, _day, _hour e _skyType da pilha Honeybee_Generate Standard CIE Sky para escolher o mês, dia, horário e tipo de céu da análise. A legenda do tipo de céu pode ser verificada posicionando o cursor do mouse sobre esse input.

FIGURA 13 - SEQUÊNCIA DE PILHAS PARA DIRECIONAR AO SITE COM ARQUIVOS EPW. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

O arquivo climático será conectado em _weatherFile. Você pode buscar o arquivo diretamente no site informado ou inserir a pilha Ladybug_download EPW Weather File, que, ao conectar um Boolean Toggle acionado em true em _download, irá lhe direcionar para um site com um mapa que informa os locais que possuem arquivos climáticos. Nele você terá duas opções: copiar o link (método on-line) ou fazer o download (método off-line).

- MÉTODO ON-LINE Se você clicar para copiar o link, insira-o em um Panel e conecte-o em _weatherFileURL da pilha Ladybug_Open EPW and STAT Weather Files.

Em seguida, conecte o output epwFile em _weatherFile da pilha Honeybee_Generate Standart CIE Sky. Pelo método da URL é necessário estar conectado à internet para simular.

FIGURA 14 - MÉTODO ON-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- MÉTODO OFF-LINE Você será direcionado para o site já mencionado. Insira a pilha Ladybug_Open EPW Weather File e conecte um Boolean Toggle em true em _open. Pesquise o arquivo em seu computador e clique em Abrir. Conecte o epwFile em _weatherFile da pilha Honeybee_ Generate Standart CIE Sky. Ao baixar o arquivo, salve-o em uma pasta no seu computador e não remova-o ou troque o diretório enquanto estiver desenvolvendo o script ou fazendo a simulação. Se o fizer, repita o passo anterior.

FIGURA 15 - MÉTODO OFF-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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INTERNALIZAR OS VALORES Feito isso você tem a opção de internalizar os valores para não precisar reabrir o arquivo climático todas as vezes que abrir o script.

Para isso clique com o botão direito em _weatherFile da pilha Honeybee_Generate Standart CIE Sky e clique em Internalise data. A pilha conectada a esse input irá se desconectar.

ATENÇÃO: internalizar os valores do arquivo climático não lhe permite excluí-lo ou transferí-lo de pasta no seu computador.

Apenas não será necessário recarregar o arquivo no script sempre que for aberto.

Quando for fechar seu script, mude o Boolean Toggle conectado nas pilhas que baixam e/ou abrem o arquivo climático para false. Dessa forma você evita retardar a reabertura do script.

FIGURA 16 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A INSERÇÃO DE INFORMAÇÕES CIMATOLÓGICAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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6. GRÁFICOS DE CONFORTO LUMINOSO HONEYBEE_RUN DAYLIGHT SIMULATION Insira a pilha Honeybee_Run Daylight Simulation.

Para indicar a geometria a ser analisada, ligue o modifiedHBObject da pilha Honeybee_Set Radiance Materials e todos os outputs HBContext do entorno em _HBObjects.

Para informar o plano de análise, conecte analysisRecipe da pilha Honeybee_Grid Based Simulation em _analysisRecipe.

FIGURA 17 - PILHA HONEYBEE_RUN DAYLIGHT SIMULATION. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Para simular, volte aqui!!!

Para rodar a simulação, conecte um Boolean Toggle (ainda mantenha em false) em _writeRad e em runRad_ (a mesma pilha conectada nos dois inputs). Quando for indicado rodar a simulação, volte nesse Boolean Toggle e mude-o para true.

Dê um título para a análise conectando um Panel em _radFileName_.

Só utilize letras maiúsculas e minúsculas e números, sem espaços.

Antes de rodar a simulação, adicione a pilha Ladybug_Recolor Mesh para configurar e gerar os gráficos.

LADYBUG_RECOLOR MESH Ligue results da pilha Honeybee_Run Daylight Simulation em _analysisResult para indicar os valores resultantes Para a legenda identificar o grid, ligue o output mesh da pilha Honeybee_Generate Test Points em _inputMesh.

FIGURA 18 - PILHA LADYBUG_RECOLOR MESH. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Adicione a pilha Ladybug_Legend Parameters e ligue o legendPar no legendPar_. Essa pilha permite a configuração da legenda, mas é recomendado rodar a simulação antes de prosseguir a configuração, pois dessa forma você saberá os valores reais que foram simulados para seu ambiente, sem mascará-lo no intervalo de valores definido por você.

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LADYBUG_LEGEND PARAMETERS Em lowBound_, indique o menor valor obtido com um Panel.

O maior valor deve ser indicado em highBound_, também com um Panel.

Em numSegments_ é possível definir a quantidade de valores que será indicado no seu gráfico. Quanto mais valores, mais lenta será a simulação.

FIGURA 19 - PILHA LADYBUG_LEGEND PARAMETERS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

É possível customizar o design da sua legenda nos outros inputs dessa pilha, como cores, fonte e escala. Explore mais posicionando o cursor do mouse sobre esses parâmetros, onde você encontra algumas instruções.

Você pode “cozinhar” (bake) os resultados e salvá-los em layers no Rhino para comparar seu progresso. Para isso adicione um Boolean Toggle em bakeIt_ na pilha Ladybug_Recolor Mesh, coloque-o em true e, assim que a layer for criada, volte-o para false.

No final, lembre-se também de voltar o Boolean Toggle que controla a simulação para false, evitando que seu script já seja aberto no Grasshopper simulando.

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GRÁFICOS

FIGURA 20 - GRÁFICO GERADO PARA CONFORTO LUMINOSO - SIMULAÇÃO DE ILUMINÂNCIA. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 21 - GRÁFICO GERADO PARA CONFORTO LUMINOSO - SIMULAÇÃO DE LUMINÂNCIA. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 2

FIGURA 22 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 2. FONTE: AUTORIA PRÃ&#x201C;PRIA, 2020.

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VOLUME 3 ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO

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1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS O Volume 3 do manual de Metodologia para análise climática digital em Arquitetura conta com a criação de scripts para análise de conforto térmico, com resultados para análise de conforto adaptativo, PMV e microclima do edifício.

Para essa etapa serão adicionadas informações mais detalhadas acerca das características dos materiais construtivos e da utilização do edifício.

Com esse script, análises diversas podem ser realizadas. Por exemplo: utilizar os dados iniciais do script para realizar alterações a nível de estudo preliminar, definir os horários em que a climatização ou a iluminação artificial será ligada ou, que as janelas devem permanecer abertas ou fechadas.

Para personalizar a análise, você pode optar por utilizar menor quantidade de pilhas, portanto, atribuindo menos informações.

Sendo assim, os tópicos 4, 5, 6 e 7 desse volume são opcionais.

Para realizar esse script é necessário dar continuidade a partir do que foi desenvolvido até o tópico 3 – Definindo o entorno – do Volume 2 desse manual.

Fique atento à simulação que deseja fazer, pois os passos para gerar os gráficos são diferentes para cada tipo disponível nesse volume.

Portanto você pode ignorar os tópicos com o passo a passo para os outros gráficos que não lhe servirem.

Você irá utilizar para desenvolvimento do script o software Rhinoceros e os plug-ins Grasshopper, Honeybee e Ladybug.

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2. COLETA DE INFORMAÇÕES CLIMATOLÓGICAS Para iniciar o script de análise de conforto térmico você deve utilizar o arquivo STAT (extensão .stat), que informará datas correspondentes a condições climatológicas características de determinada localidade em certa época do ano. Assim, por exemplo, será possível calcular o resfriamento ou aquecimento do edifício considerando o dia mais quente ou mais frio do ano.

Há duas formas para fazer a leitura do arquivo STAT no script, on-line ou off-line.

- MÉTODO ON-LINE

FIGURA 01 - SEQUÊNCIA DE PILHAS PARA DIRECIONAR AO SITE COM ARQUIVOS EPW. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Para o método on-line, insira a pilha Ladybug_download EPW Weather File e conecte um BooleanToggle em true no input _download. Você será direcionado para uma página na internet onde deverá escolher no mapa a cidade em que está trabalhando e clicar em Copy link to clipboard. De volta ao Grasshopper, volte o BooleanToggle para false.

Insira a pilha Ladybug_Open EPW and STAT Weather Files e conecte um Panel em _weatherFileURL. Em seguida, cole o link copiado no Panel.

FIGURA 02 - MÉTODO ON-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- MÉTODO OFF-LINE Repita o procedimento para ser enviado à página da internet, mas dessa vez clique em Download from ONEBUILDING ou baixe o arquivo STAT de outros sites disponíveis na internet, como os citados no tópico 5 do Volume 2.

Feito isso, volte ao Grasshopper e insira a pilha Ladybug_Open STAT File. Conecte um BooleanToggle na função true em _open e procure o arquivo baixado no seu computador. Volte o BooleanToggle para false em seguida.

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Ao utilizar esse método, não troque o diretório onde o arquivo está salvo. Caso isso aconteça, abra seu arquivo novamente no script.

FIGURA 03 - MÉTODO OFF-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

LADYBUG_IMPORT STAT Insira a pilha Ladybug_Importstat e conecte _statFile no output statFile das pilhas acima utilizadas, independente do método que tenha escolhido.

Para receber as informações, basta inserir um Panel vazio e conectálo a qualquer um dos outputs dessa pilha, de acordo com a informação que lhe for relevante. Lembre-se que as datas informadas estarão em formato Inglês (Estados Unidos).

FIGURA 04 - PILHA LADYBUG_IMPORT STAT. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 05 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A COLETA DE DATAS PARA CONDIÇÕES CLIMATOLÓGICAS ESPECÍFICAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

3. DEFININDO O MATERIAL CONSTRUTIVO Para definir os materiais e componentes construtivos no script é recomendado que já tenha realizado uma análise prévia das características que seu edifício deve apresentar para ter uma boa eficiência na Zona Bioclimática na qual ele está inserido.

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Dentre as características, é preciso identificarvalores de transmitância (U) e resistência térmica (R) dos materiais e componentes mais adequados à situação. Sabidos esses valores será possível escolher o material ou componente que mais se aproxima ao que você propôs entre uma lista diversa oferecida pelo EnergyPlus.

HONEYBEE_SET EP ZONE INTERIOR CONSTRUCTION Insira a pilha Honeybee_Set EP Zone Interior Construction e conecte modifiedHBObject da pilha Honeybee_SetRadianceMaterials (inserida no Volume 2) em _HBZones.

FIGURA 06 - PILHA HONEYBEE_SET EP ZONE INTERIOR CONSTRUCTION. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Há outros quatro inputs responsáveis por receber as informações dos materiais das paredes, janelas, pisos e forros.

Prossiga inserindo quatro pilhas Honeybee_Callfrom EP Construction Library, uma para cada um dos tipos de superfície que devem ser especificados (paredes, janelas, pisos e forros).

No único input dessa pilha (keywords_) você pode conectar um Panel para pesquisar o material ou componente desejado por uma palavrachave.

Os outputs representam, cada um, uma lista com materiais (ThermMaterials; EPMaterials; EPWindowMaterials) ou componentes (EPConstructions) diferentes.

Para visualizar a lista, insira a pilha Honeybee_ItemSelector e conecte em um dos outputs da Honeybee_Callfrom EP Construction Library.

A pilha com a lista terá seu output conectado na pilha Honeybee_Set EP Zone Interior Construction, sendo um tipo de material para cada input.

FIGURA 07 - BUSCA DE COMPONENTES PARA A ZONA BIOCLIMÁTICA 3A COM A PILHA HONEYBEE_ CALL FROM EP CONSTRUCTION LIBRARY. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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HONEYBEE_DECOMPOSE EP MATERIAL (OU CONSTRUCTION) Para identificar os valores de transmitância (U) e resistência térmica (R) dos materiais da lista, insira a pilha Honeybee_Decompose EP Material para listas que exibem materiais ou Honeybee_Decompose EP Construction para listas que exibem componentes. Uma pilha para cada lista. Conecte a lista no input _materialName ou _cnstrName, pressionando shift (pois o output já tem uma outra conexão).

FIGURA 08 - PILHA HONEYBEE_DECOMPOSE EP MATERIAL. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 09 - PILHA HONEYBEE_DECOMPOSE EP CONSTRUCTION. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Conecte um Panel no output materials para ter acesso à composição do componente que tiver selecionado.

Conecte um Panel em UValue_SI para ler os valores de transmitância térmica e outro em RValue_SI para ler os valores de resistência térmica. É utilizada a opção “SI” pois refere-se ao Sistema Internacional de Medidas.

FIGURA 10 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A DEFINIÇÃO DO COMPONENTE CONSTRUTIVO DAS JANELAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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4. PROGRAMAÇÃO DE UTILIZAÇÃO DO EDIFÍCIO Insira a pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Schedules, que tem por objetivo informar as escalas de funcionamento do edifício.

Conecte modifiedHBZones da pilha Honeybee_Set EP Zone Interior Constructionem _HBZones dessa nova pilha.

FIGURA 11 - PILHA HONEYBEE_SET ENERGYPLUS ZONE SCHEDULES. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Qualquer um dos inputs de funcionamento do edifício é possível programar com a pilha Honeybee_Annual Schedule. Você pode informar o cronograma de ação apenas para aqueles que lhe forem úteis.

HONEYBEE_ANNUAL SCHEDULE Insira a pilha Honeybee_Annual Schedule e conecte schedule dessa pilha no input da pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Schedules que for usar, sendo que podem ter cronogramas diferentes para cada função.

Insira um Panel, clique com o botão direito e desative a opção Multiline Data.

Nesse Panel você informará 24 dados (um para cada hora do dia; 0h até 23h) em variável booleana – 0 (zero) para informações negativas (desocupado, desativado etc.) e 1 (um) para informações afirmativas (ocupado, ativado etc.). Ou seja, se às 7h o edifício estiver ocupado, coloque 1 (um) no oitavo dado; se às 8h o edifício estiver vazio, coloque 0 (zero) no nono dado. Esses dados devem ficar separados em linhas.

FIGURA 12 - PILHA HONEYBEE_ANNUAL SCHEDULE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Em _scheduleName conecte um Panel e dê um nome para o cronograma montado, sem utilizar acentos, espaços ou outros caracteres especiais.

Por fim, conecte um Boolean Toggle em true em _runIt.

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FIGURA 13 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A PROGRAMAÇÃO DE OCUPAÇÃO DO EDIFÍCIO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

5. CARGAS DE OCUPAÇÃO Insira a pilha Honeybee_SetEnergyPlus Zone Loads e conecte _HBZones em HBZones da pilha Honeybee_SetEnergyPlus Zone Schedules.

Nos demais inputs dessa pilha você deve informar o valor da carga/m² em cada circunstância apresentada que lhe for útil. Utilize um Panel para cada informação que for atribuir.

Faça os cálculos antes e insira no script apenas os resultados. Na internet você consegue encontrar tabelas com as potências médias de alguns equipamentos.

FIGURA 14 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A DEFINIÇÃO DE CARGA/M2 PARA EQUIPAMENTOS, ILUMINAÇÃO E PESSOAS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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6. DADOS DE VENTILAÇÃO Insira a pilha Honeybee_Set EP Air Flow e conecte _HBZones em HBZones da pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Loads.

Em _naturalVentilationType, conecte um Panel indicando o tipo de ventilação que ocorre no edifício. Você consegue ver a lista de tipos posicionando o cursor sobre o input.

Alguns inputs dessa pilha podem ser ignorados. Entretanto, é interessante que você indique a porcentagem de abertura das janelas e portas que estão sendo consideradas na análise, pois os diversos tipos que existem no mercado possuem taxas de abertura diferentes. Para isso, conecte um Panel ou Number Slider indicando a porcentagem (em decimais) em fractionOfGlzAreaOperable_.

Você também pode controlar a temperatura a partir da qual as janelas vão abrir ou fechar. Para analisar a temperatura interior, conecte um Panel em minIndoorTempForNatVent_ (mínima) e outro em maxIndoorTempForNatVent_ (máxima). Para verificar a partir da temperatura externa, realize o mesmo procedimento, porém para os inputs minOutdoorTempForNatVent_ (mínima) e maxOutdoorTempForNatVent_ (máxima).

Por fim, se seu ambiente tiver ventilação cruzada, insira um Boolean Toggle conectado em windDrivenCrossVent_ na função true.

FIGURA 15 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT INFORMANDO DADOS DE VENTILAÇÃO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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7. CONTROLE DE UTILIZAÇÃO O controle de utilização deve ser feito para climatização e iluminação artificiais. Insira a pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Thresholds e conecte _HBZones em HBZones da pilha Honeybee_Set EP Air Flow.

Tudo o que precisa fazer nessa pilha é inserir um Panel para cada sistema artificial que tenha no seu edifício e indicar os valores para controlar a ativação deles.

Por exemplo, para iluminação artificial, conecte um Panel com o valor de iluminância mínimo, abaixo do qual as lâmpadas serão acesas em daylightIllumSetPt_.

FIGURA 16 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT INFORMANDO O CONTROLE DE UTILIZAÇÃO DO EDIFÍCIO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Também é possível, nesse caso, indicar a porcentagem de lâmpadas que podem ser controladas por um dimmer quando a iluminância mínima não for estabelecida, de forma a evitar gastos desnecessários. Para isso basta inserir um Panel com a porcentagem conectado em daylightCntrlFract_.

8. SIMULAÇÃO HONEYBEE_EXPORT TO OPENSTUDIO Insira a pilha Honeybee_Export To OpenStudio e conecte _HBZones em HBZones da pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Thresholds.

Em HBContext_ conecte o output HBContext de todo o entorno, modelado no Volume 2 desse manual.

Com um Panel, dê um nome para a simulação sem utilizar espaço e acentos, e conecte em fileName_.

FIGURA 17 - PILHA HONEYBEE_EXPORT TO OPENSTUDIO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Conecte um mesmo Boolean Toggle acionado em false em

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Para simular, volte aqui!!!

_writeOSM e runSimulation_. Ele será mudado para true quando for rodar a simulação. Faça isso após concluir o script.

Há duas formas para inserir as informações climatológicas na simulação: o método on-line e o método off-line.

- MÉTODO ON-LINE Se tiver utilizado o método on-line para extrair as informações do STAT File no tópico 2 desse volume, apenas conecte o output epwFile em _epwWeatherFile da pilha do OpenStudio.

FIGURA 18 - MÉTODO ON-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- MÉTODO OFF-LINE Se tiver utilizado o método off-line, insira a pilha Ladybug_Open EPW Weather File, conecte um Boolean Toggle ativado em true em _open e abra o arquivo. Conecte epwFile em _epwWeatherFile da pilha do OpenStudio.

FIGURA 19 - MÉTODO OFF-LINE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 20 - PILHA LADYBUG_ANALYSIS PERIOD. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

LADYBUG_ANALYSIS PERIOD Se não quiser calcular o script para o ano todo, insira a pilha Ladybug_AnalysisPeriod e conecte analysisPeriod em _analysisPeriod_ da pilha Honeybee_Export To OpenStudio.

Defina, usando um Panel para cada informação, o mês, dia e hora que a simulação irá começar e terminar. Quanto maior for o período de análise, mais demorado será o tempo para simulação.

HONEYBEE_GENERATE EP OUTPUT Insira a pilha Honeybee_Generate EP Output e conecte simulationOutputs em simulationOutputs_ da pilha Honeybee_Export To OpenStudio para definir os tipos de dados que serão calculados.

FIGURA 21 - PILHA HONEYBEE_GENERATE EP OUTPUT. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Inicialmente, para o tipo de simulação que está sendo produzida

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nesse manual, conecte um Boolean Toggle em true em zoneComfortMetrics_.

Em timestep_ é possível alterar a periodicidade em que os resultados serão exibidos. O padrão está em “hora a hora” e assim pode ser mantido para as configurações que foram realizadas.

FIGURA 22 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A PILHA DO OPENSTUDIO RESPONSÁVEL PELA SIMULAÇÃO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

9. GRÁFICOS DE CONFORTO ADAPTATIVO Note que, ao rodar a simulação, mesmo que ainda não tenha configurado os gráficos, nessa pilha aparecerão apenas as opções de resultados disponíveis, de acordo com o tipo de análise que escolheu fazer no tópico 8.

(1)

A análise para conforto adaptativo é recomendada, principalmente, para edifícios naturalmente ventilados, nos quais os usuários buscam por adaptações, tais como abrir e fechar as janelas.

Para gerar os gráficos de conforto adaptativo insira, inicialmente, a pilha Honeybee_Read EP Results(1) (figura 23) e conecte _resultFileAdress em resultFileAdress da pilha Honeybee_Export To OpenStudio.

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Até o momento, o que foi feito no script foi atribuir cargas que foram calculadas pelo OpenStudio. Portanto, agora essa pilha irá separar os resultados que podem ser usados em diversos gráficos.

Existem dois tipos de gráficos para o conforto adaptativo: um padrão com modelo similar ao de conforto PMV e outro que segue as indicações da norma ANSI/ASHRAE Standard 55-2004 (Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy). O primeiro modelo a ser realizado será o modelo padrão.

LADYBUG_ADAPTIVE COMFORT CALCULATOR Insira a pilha Ladybug_Adaptive Comfort Calculator. Em _dryBulbTemperature, conecte airTemperature da pilha Honeybee_ Read EP Result.

FIGURA 23 - PILHA HONEYBEE_READ EP RESULT. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Aqui começa a simulação do gráfico padrão!!!

Em meanRadiantTemperature_ conecte meanRadTemperature da mesma pilha.

Insira a pilha Ladybug_Import epw e conecte um arquivo EPW em _epwFile. Você pode utilizar o mesmo output epwFile do tópico 8 desse volume.

Conecte dryBulbTemperature da pilha Ladybug_Import epw em _outdoorTemperature da pilha Ladybug_Adaptive Comfort Calculator.

Por fim, conecte um BooleanToggle na função true em _runIt.

FIGURA 24 - PILHA LADYBUG_ADAPTIVE COMFORT CALCULATOR. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 25 - PILHA LADYBUG_IMPORT EPW. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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LADYBUG_3D CHART Insira a pilha Ladybug_3D Chart e em _inputData você pode conectar confortableOrNot, conditionOfPerson ou degreesFromTarget, todos da pilha de conforto adaptativo.

FIGURA 26 - PILHA LADYBUG_3D CHART. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- confortableOrNot: disponibilizará (após rodar a simulação) um gráfico em escala booleana (0 ou 1) em que 0 (zero) indica que a pessoa está em desconforto e 1 (um) que está em conforto (veja a figura 40 no final desse volume); - conditionOfPerson: além de informar se os usuários estão ou não em conforto, o gráfico indica se é desconforto por frio ou por calor (veja a figura 41 no final desse volume); - degreesFromTarget: indica, em graus Celsius (°C), a distância que cada área está da temperatura ideal para estar em conforto. Valores acima de 0 (zero) indicam desconforto por calor e abaixo de 0 (zero) indicam desconforto por frio (veja a figura 42 no final desse volume). É possível personalizar seu gráfico inserindo a pilha Ladybug_ Legend Parameters e conectando legendPar em legendPar_ da pilha Ladybug_3D Chart.

Para rodar a simulação basta colocar o Boolean Toggle conectado na pilha Honeybee_Export To OpenStudio na função true (aquela indicada no tópico 8 desse volume!).

O gráfico informará uma região dentro da qual as pessoas encontram-se em conforto.

FIGURA 27 - PILHA LADYBUG_LEGEND PARAMETERS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

A legenda refere-se à quantidade de horas no ano em que cada situação ocorre.

Se a simulação não deu erro e mesmo assim seu gráfico não apareceu no Rhino, provavelmente a visualização da pilha Ladybug_3D Chart está desativada. Volte ao Grasshopper, clique com o scroll do mouse sobre essa pilha e habilite a visualização (rosto sem máscara).

Por fim, para “cozinhar” os resultados, ou seja, fixá-los em uma layer no Rhino, conecte um Boolean Toggle na função true em bakeIt_.

Não se esqueça de voltar essa pilha para a função false logo que seus resultados já estiverem salvos no Rhino, dessa forma suas simulações não serão automaticamente salvas.

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FIGURA 28 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM O GRÁFICO PADRÃO PARA CONFORTO ADAPTATIVO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

Aqui começa a simulação do gráfico da norma ASHRAE!!!

LADYBUG_ADAPTATIVE COMFORT CHART Para gerar o gráfico segundo a norma ANSI/ASHRAE Standard 552004 (Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy), insira a pilha Ladybug_Adaptative Comfort Chart.

Em _dryBulbTemperature conecte airTemperature da pilha Honeybee_Read EP Results e em meanRadiantTemperature_ conecte meanRadTemperature da mesma pilha.

Insira a pilha Ladybug_Import epw (figura 25) e conecte o arquivo EPW em _epwFile. Você pode utilizar o mesmo output epwFile do tópico 8 desse volume. Ligue dryBulbTemperature em _outdoorTemperature.

Se no tópico 8 desse manual você tiver selecionado um período de análise, desative-o para simular esse gráfico.

Insira um Boolean Toggle na função true e conecte-o em runIt_.

FIGURA 29 - PILHA LADYBUG_ADAPTIVE COMFORT CHART. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

É possível personalizar seu gráfico inserindo a pilha Ladybug_LegendParameters (figura 27) e conectando legendPar em legendPar_ da pilha Ladybug_Adaptive Comfort Chart.

Para rodar a simulação basta colocar o Boolean Toggle conectado na pilha Honeybee_Export To OpenStudio na função true (aquela indicada no tópico 8 desse volume!).

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Se a simulação não deu erro e mesmo assim seu gráfico não apareceu no Rhino, provavelmente a visualização da pilha Ladybug_ Adaptative Comfort Chart está desativada. Volte ao Grasshopper, clique com o scroll do mouse sobre essa pilha e habilite a visualização (rosto sem tarja).

Por fim, para “cozinhar” os resultados, ou seja, fixá-los em uma layer no Rhino, conecte um Boolean Toggle na função true em bakeIt_.

Não se esqueça de voltar essa pilha para a função false logo que seus resultados já estiverem salvos no Rhino, dessa forma suas simulações não serão automaticamente salvas.

FIGURA 30 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM O GRÁFICO PARA CONFORTO ADAPTATIVO SEGUNDO A NORMA ANSI-ASHRAE STANDARD 55-2004. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

10. GRÁFICOS DE CONFORTO PMV A análise de conforto PMV (Predicted Mean Vote) geralmente é realizada para ambientes climatizados artificialmente.

Para iniciar insira a pilha Honeybee_Read EP Results (figura 23) e conecte _resultFileAdress em resultFileAdress da pilha Honeybee_ Export To OpenStudio.

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Até o momento, o que foi feito no script foi atribuir cargas que foram calculadas pelo OpenStudio. Agora, essa pilha irá separar os resultados que podem ser usados em diversos gráficos.

LADYBUG_PMV COMFORT CALCULATOR Insira a pilha Ladybug_PMV Comfort Calculator. Em _dryBulbTemperature conecte airTemperature da pilha Honeybee_Read EP Results. Em meanRadiantTemperature_ conecte meanRadTemperature e em _relativeHumidity conecte relativeHumidity da mesma pilha.

Em metabolicRate_ insira e conecte a pilha Ladybug_ ActivitiesMetList e escolha, entre as opções, a atividade(1) que melhor se encaixa aos ambientes de análise.

FIGURA 31 - PILHA LADYBUG_PMV COMFORT CALCULATOR. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

ATENÇÃO: atividades que demandem uma alta taxa metabólica, como correr, por exemplo, geralmente indicarão desconforto.

(1)

Em clothingLevel_ conecte um Panel e indique a resistência das roupas dos usuários, utilizando a variável CLO. Posicionando o cursor sobre o input, ele lhe oferecerá algumas sugestões. Caso não coloque um valor para esse parâmetro, será considerado 1CLO na análise, equivalente a 3 peças de roupa.

Insira e conecte um mesmo Boolean Toggle ativado em true em calcBalanceTemperature_ e _runIt. LADYBUG_3D CHART Insira a pilha Ladybug_3D Chart (figura 26) e em _inputData você pode conectar predictedMeanVote, percentPeopleDissatisfied ou standardEffectiveTemperature, todos da pilha de conforto PMV. - predictedMeanVote: disponibiliza um gráfico com uma escala de sete pontos (-3 a +3) em que valores negativos indicam de leve a alto desconforto por frio e valores positivos equivalem de leve a alto desconforto por calor (veja a figura 42 no final desse volume); - percentPeopleDissatisfied: informa a porcentagem de pessoas que está em desconforto no ambiente (veja a figura 42 no final desse volume); - standardEffectiveTemperature: gera um gráfico com dados para temperatura efetiva (veja a figura 42 no final desse volume). É possível personalizar seu gráfico inserindo a pilha Ladybug_ Legend Parameters e conectando legendPar em legendPar_ da pilha Ladybug_PMV Comfort Calculator.

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Para rodar a simulação basta colocar o Boolean Toggle conectado na pilha Honeybee_Export To OpenStudio na função true (aquela indicada no tópico 8 desse volume!).

Se a simulação não deu erro e mesmo assim seu gráfico não apareceu no Rhino, provavelmente a visualização da pilha Ladybug_3D Chart estará desativada. Volte ao Grasshopper, clique com o scroll do mouse sobre essa pilha e habilite a visualização (rosto sem tarja).

Por fim, para “cozinhar” os resultados, ou seja, fixá-los em uma layer no Rhino, conecte um Boolean Toggle na função true em bakeIt_.

Não se esqueça de voltar essa pilha para a função false logo que seus resultados já estiverem salvos no Rhino, dessa forma suas simulações não serão automaticamente salvas.

FIGURA 32 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM O GRÁFICO PARA CONFORTO PMV. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

11. GRÁFICOS DE MICROCLIMA A análise microclimática é recomendada para obter informações restritas e específicas para o edifício em análise.

No tópico 8 desse manual conectamos um Boolean Toggle ativado em true no input zoneComfortMetrics_ da pilha Honeybee_Read EP Result (figura 21). Para a análise de conforto microclimático, conecte esse Boolean Toggle também em zoneGainsAndLosses_, comfortMapVariables_ e em surfaceTempAnalysis_.

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Note que, ao rodar a simulação, mesmo que ainda não tenha configurado os gráficos, nessas pilhas aparecerão apenas as opções de resultados disponíveis, de acordo com o tipo de análise que escolheu fazer no tópico 8.

(1)

Para coletar as informações dos gráficos de microclima, insira as pilhas Honeybee_Read EP Result(1) (figura 23) e Honeybee_Read EP Surface Result(1).

Conecte o input _resultFileAdress de ambas as pilhas em resultFileAdress da pilha Honeybee_Export To OpenStudio.

HONEYBEE_ADAPTIVE COMFORT ANALYSIS RECIPE Insira a pilha Honeybee_Adaptive Comfort Analysis Recipe. Ela terá a função de reunir os resultados úteis para a análise.

Para facilitar, as conexões a seguir estarão identificadas pelas pilhas das quais elas terão origem (outputs).

- Ladybug_Open EPW And STAT Weather File (método on-line) ou Ladybug_Open EPW Weather File (método off-line): conectar epwFile em _epwFile;

FIGURA 33 - PILHA HONEYBEE_READ EP SURFACE RESULT. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- Honeybee_Read EP Result: conecte airTemperature em _zoneAirTemperature, airFlowVolume em _zoneAirFlowVol e airHeatGainRate em _zoneAirHeatGain; - Honeybee_Read EP Surface Result: conecte surfaceIndoorTemp em _srfIndoorTemp e surfaceOutdoorTemp em srfOutdoorTemp_.

FIGURA 35 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM A COLETA DE RESULTADOS PARA ANÁLISE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 34 - PILHA HONEYBEE_ADAPTIVE COMFORT ANALYSIS RECIPE. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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HONEYBEE_INDOOR VIEW FACTOR CALCULATOR Para a análise microclimática, assim como a análise de conforto luminoso, é necessário gerar um plano de análise. Entretanto, o processo é mais simplificado.

Insira a pilha Honeybee_Indoor View Factor Calculator e conecte HBZones da pilha Honeybee_Set EnergyPlus Zone Thresholds (ou da última pilha com output HBZones que tenha utilizado) em _HBZones.

Insira e conecte um Panel em gridSize_. Você deverá determinar aqui o tamanho do seu grid de análise, sendo que, quanto menor o valor, mais lenta a simulação, e quanto maior, mais imprecisa. Um bom valor de referência é 0.50.

Insira e conecte um Panel em distFromFloorOrSrf_ para indicar a altura do plano de análise. Ela deve ser estabelecida de acordo com a altura do plano de trabalho, portanto, conforme a atividade realizada no seu edifício. Para atividades realizadas sobre mesas (escritórios e salas de aula, por exemplo), considere 0.75.

Conecte um Boolean Toggle acionado em true em removeAirWalls_. Essa função só fará diferença se você tiver paredes “de ar” na sua modelagem.

Por fim, insira um mesmo Boolean Toggle na função true e conecte em parallel_, _buildMesh e _runIt. Seu plano de análise deverá ser conectado à pilha Honeybee_ Adaptive Comfort Analysis Recipe. Conecte viewFactorMesh em _viewFactorMesh e viewFactorInfo em _viewFactorInfo.

FIGURA 36 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT COM CONEXÕES DA PILHA HONEYBEE_ INDOOR VIEW FACTOR CALCULATOR. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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HONEYBEE_MICROCLIMATE MAP ANALYSIS Insira a pilha Honeybee_Microclimate Map Analysis e conecte _ comfAnalysisRecipe em comfRecipe da pilha Honeybee_Adaptive Comfort Analysis Recipe.

Dê um nome para sua análise conectando um Panel em fileName_.

Não utilize espaços ou acentos.

FIGURA 37 - PILHA HONEYBEE_MICROCLIMATE MAP ANALYSIS. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

No tópico 8 desse volume você inseriu a pilha Ladybug_Analysis Period (figura 20). Caso você queira simular apenas um determinado período, ela deve ser desconectada da pilha do OpenStudio e conectada em analysisPeriodOrHOY_ da pilha Honeybee_ Microclimate Map Analysis.

Conecte um mesmo Boolean Toggle na função true em writeResultFile_ e _runIt. HONEYBEE_VISUALIZE MICROCLIMATE MAP Por fim, insira a pilha Honeybee_Visualize Microclimate Map. Conecte viewFactorMesh da pilha Honeybee_Indoor View Factor Calculator em _viewFactorMesh dessa pilha.

Em _comfResultsMtx você deve conectar algum dos seguintes outputs da pilha Honeybee_Microclimate Map Analysis:

FIGURA 38 - PILHA HONEYBEE_VISUALIZE MICROCLIMATE MAP. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

- radTempMtx: exibe um mapa com a temperatura radiante em cada ambiente analisado (veja a figura 42 no final desse volume); - airTempMtx: indica a temperatura do ar no ambiente (veja a figura 42 no final desse volume); - operativeTempMtx: exibe o gráfico de temperatura operativa do ambiente (veja a figura 42 no final desse volume); - adaptComfMtx: apresenta um gráfico de conforto adaptativo com a porcentagem de tempo em conforto (veja a figura 42 no final desse volume); - degFromTargetMtx: indica a distância da temperatura para uma situação de conforto em graus Celsius (°C), sendo que valores negativos indicam áreas com predominância de desconforto por frio, e valores positivos, áreas com desconforto por calor (veja a figura 42 no final desse volume).

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Você pode configurar sua legenda inserindo e conectando a pilha Ladybug_Legend Parameters (figura 27) em legendPar_.

Insira e conecte um Boolean Toggle ativado em true em runIt_.

Para rodar a simulação basta colocar o Boolean Toggle conectado na pilha Honeybee_Export To OpenStudio na função true (aquela indicada no tópico 8 desse volume!).

Se a simulação não deu erro e mesmo assim seu gráfico não apareceu no Rhino, provavelmente a visualização da pilha Honeybee_Visualize Microclimate Map estará desativada. Volte ao Grasshopper, clique com o scroll do mouse sobre essa pilha e habilite a visualização (rosto sem tarja).

FIGURA 39 - MONTAGEM PARCIAL DO SCRIPT PARA O GRÁFICO DE MICROCLIMA. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS ADAPTATIVO - PADRÃO

FIGURA 40 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO ADAPTATIVO - GRÁFICO PADRÃO - CONFORTABLE OR NOT - MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 41 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO ADAPTATIVO - GRÁFICO PADRÃO - CONDITION OF PERSON - MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS ADAPTATIVO - PADRÃO

FIGURA 42 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO ADAPTATIVO - GRÁFICO PADRÃO - DEGREES FROM TARGET - MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 3

FIGURA 43 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 3 - GRÁFICO PADRÃO PARA CONFORTO ADAPTATIVO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICO ADAPTATIVO - ASHRAE

FIGURA 44 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO ADAPTATIVO - GRÁFICO DA NORMA ANSI/ASHRAE STANDARD 55-2004 - ANO INTEIRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 3

FIGURA 45 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 3 - GRÁFICO DA NORMA ANSI/ASHRAE STANDARD 55-2004 PARA CONFORTO ADAPTATIVO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS PMV

FIGURA 46 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO PMV - PREDICTED MEAN VOTE - MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 47 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO PMV - PERCENTAGE OF PEOPLE DISSATISFIED MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS PMV

FIGURA 48 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE CONFORTO PMV - STANDARD EFFECTIVE TEMPERATURE MÊS DE SETEMBRO - AMBIENTE 2. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 3

FIGURA 49 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 3 - GRÁFICO PARA CONFORTO PMV. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS MICROCLIMA

FIGURA 50 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE MICROCLIMA - RADIANT TEMPERATURE - MÊS DE SETEMBRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 51 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE MICROCLIMA - AIR TEMPERATURE - MÊS DE SETEMBRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS MICROCLIMA

FIGURA 52 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE MICROCLIMA - OPERATIVE TEMPERATURE - MÊS DE SETEMBRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

FIGURA 53 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE MICROCLIMA - ADAPTIVE THERMAL COMFORT PERCENT MÊS DE SETEMBRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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GRÁFICOS MICROCLIMA

FIGURA 54 - GRÁFICO GERADO PARA A ANÁLISE DE CONFORTO TÉRMICO - SIMULAÇÃO DE MICROCLIMA - DEGREES FROM TARGET TEMPERATURE - MÊS DE SETEMBRO. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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SCRIPT - VOLUME 3

FIGURA 55 - MONTAGEM COMPLETA DO SCRIPT - VOLUME 3 - GRÁFICO PARA MICROCLIMA. FONTE: AUTORIA PRÓPRIA, 2020.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIA UTILIZADA RODRIGUES, Linda Evangelista. Aplicabilidade do Rhinoceros na análise climática de edifícios: Estudo de caso em academia de musculação em São João del-Rei. 2018. 124 f. Monografia (Bacharelado) - Curso de Arquitetura e Urbanismo, UFSJ, São João del-Rei, 2018.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA ROBERT MCNEEL & ASSOCIATES (Espanha). The Grasshopper Primer (EN). 3. ed. Barcelona: Robert Mcneel & Associates, 2015. 242 p. Disponível em: https://www.modelab.is/ grasshopper-primer/>. Acesso em: 5 mar. 2020.