La combinación de la herramienta Sketchup Make y el plug-in OpenStudio es fundamental para la introducción de la geometría de un edificio en EnergyPlus. En el presente artículo se va a realizar una breve introducción de la descripción del uso de esta herramienta y de su interacción con el IDF Editor de Energyplus.

Por un lado, la herramienta Sketchup Make es un programa que permite crear, diseñar y presentar modelos de todo tipo de objetos en tres dimensiones. Existe una versión de Sketchup Make de pago que ofrece todas las posibilidades, sin embargo, también hay una versión gratuita que, aunque se reducen las facilidades, son suficientes para la creación de un modelo de edificio, como en este caso, en el que el objetivo es la introducción de la geometría del edificio en EnergyPlus. Por otro lado, para que exista una interacción entre Sketchup Make y EnergyPlus, es necesario instalar el plug-in gratuito OpenStudio, que además de poder crear el edificio, introduce una barra de herramientas adicional a la barra de herramientas de Skechup Make por defecto, y permite definir otros objetos del edificio como son: las zonas térmicas, las construcciones de los cerramientos y ventanas, las condiciones de contorno, etc.

La descarga de Sketchup Make se puede realizar en la siguiente dirección:

http://www.sketchup.com/es

, donde además se pueden descargar manuales de ayuda que les ayudará a resolver todas las dudas que le surjan en el manejo del programa.

La descarga del plug-in OpenStudio se puede realizar en la siguiente dirección:

http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/openstudio.cfm

A continuación se describen una serie de pasos para conocer el funcionamiento de ambas herramientas.

1. Sketchup Make. Principales herramientas.

Al iniciar la aplicación de Skechup Make y sin instalar el plug-in de OpenStudio, se abre una ventana como en la figura 2.

Figura 2. Ventana principal del Google Sketch-up.

Por defecto, en las plantillas de Sketchup Make aparece la imagen de una mujer, llamada Susan, que utiliza como una referencia. Por experiencia personal, se recomienda que no se borre antes de crear alguna zona térmica, ya que puede provocar errores.

Además, se introduce un eje de coordenadas que sirve para poder definir la orientación del edificio. La referencia viene dada por la línea verde que indica la orientación norte.

Se destaca la barra de herramientas típica de Google Sketch-up, con las acciones principales para la creación del edificio en tres dimensiones. Si se señala con el ratón en un de los iconos , aparece un cartel que indica la acción correspondiente. En la figura 3 se representan las principales herramientas:

Figura 3. Descripción de las principales herramientas de Google Sketch-up.

- El primer menú destacan las herramientas típicas para dibujar cualquier tipo de objeto: crear líneas, círculos o arcos, además de la acción "Seleccionar", fundamental para identificar los objetos ya creados. Es importante destacar que, cuando se está utilizando la acción de "línea", aparece un código de colores que se explica a continuación. Con respecto a los puntos, un punto verde significa el final de una arista, un punto rojo es que se encuentra sobre una arista, un punto cian indica que se encuentra en el centro de la arista y un punto azul es que se encuentra en una superficie. Las líneas rojas, azules y verdes corresponden a las direcciones de los ejes y la línea magenta indica que el elemento es paralelo o perpendicular a una arista.

- Del segundo menú destaca la acción "medir", imprescindible para definir la geometría del edificio. En la parte inferior de la pantalla aparece la cantidad que se está midiendo y las unidades de medida. Para definir el formato en decimales y las unidades de longitud en metros, hay que seleccionar en el menú Ventana->Información del modelo y meterse en la parte de Unidades.

- El tercer menú aparecen acciones como mover, rotar, equidistancia o empujar/tirar. Ésta última es muy útil para, una vez creada la superficie del suelo de una habitación, se selecciona, se indica la altura de ésta y te crea el volumen de la habitación.

- En el cuarto menú las acciones que aperecen te permiten fijar una vista adecuada del edificio. Dejando pulsado el botón de la rueda del ratón, se activa la acción "orbitar" automáticamente, muy útil para girar la vista de los objetos. La acción de "Zoom" se activa girando la rueda del ratón hacia delante (acercar vista) y hacia atrás (alejar vista).

2. Instalación del plug-in OpenStudio. Descripción de las principales herramientas.

Al instalar el plug-in, aparece una nueva barra de herramientas, tal y como aparece en la figura 4.

Figura 4. Descripción de las principales herramientas de OpenStudio.

A continuación se va a describir brevemente en qué consiste cada uno de estos menús y el icono correspondiente. Se ha realizado una traducción aproximada del nombre de cada icono. Si se señala con el ratón en un de los iconos , aparece un cartel que indica la acción correspondiente. En artículos posteriores se realiza un análisis más profundo de cada una de estas herramientas.

- En el primer menú están las herramientas típicas para abrir un archivo nuevo, uno ya existente y guardar el documento. El archivo tiene formato .idf, que es el archivo propio de EnergyPlus que contiene la descripción del edificio y de los diferentes sistemas (ver artículo EnergyPlus 3. Instalándolo y empezando a utilizarlo).

- El siguiente icono muestra los errores y warnings que se van cometiendo en el modelado del edificio. Se puede pulsar antes de la simulación para tener la opción de corregirlos.

- El tercer menú es el principal para introducir los diferentes elementos del edificio.

En primer lugar, los diferentes elementos del edificio estarán dentro de dos grandes grupos: el EnergyPlusZone Group, que es el grupo donde se definen las diferentes zonas térmicas en las que se divide el edificio y los elementos de la zona térmica entran dentro del balance de la misma, y el EnergyPlus Shading Group, que es el grupo donde se definen los grupos de sombra y que corresponde a las diferentes superficies de sombreado.

Al pulsar el tercer icono se desplega una ventana donde se introducen las condiciones de operación del edificio: ocupación, iluminación, equipos, ventilación, infiltración y los sistemas de climatización.

Los dos últimos iconos se utilizan para definir un control en la iluminación.

- El cuarto menú te permite visualizar la información de los diferentes objetos definidos. El primer icono se utiliza para, sólo señalando una superficie, obtener la información necesaria de la misma. El segundo te da información sobre el objeto seleccionado, ya sea una superficie, una zona térmica o la información general del edificio. El tercer icono se utiliza para obtener la relación de zonas térmicas y de grupos de sombra que se han definido en el modelo y finalmente, el último icono permite buscar una superficie determinada.

- El quinto menú se compone de dos iconos. El primero permite unir diferentes superficies del modelo. El segundo muestra las construcciones ya por defecto definidas de los diferentes cerramientos o ventanas.

- El último menú aparecen los iconos típicos para la simulación del edificio.

Todas las acciones que se realicen en esta herramienta se guardan en un archivo idf. Al iniciar Sketchup Make, el plu-ig carga automáticamente un primer fichero idf, que es una plantilla en blanco que se suele llamar NewFileTemplate.idf. Esta plantilla se puede abrir con el IDF Editor y es conveniente de ir comprobando que los cambios realizados en Google Sketch-up se guardan correctamente en el IDF Editor. También se puede sustituir por otra plantilla ya predefinida con cierta información de interés y que resulte útil en la definición del modelo. Con la experiencia el usuario se da cuenta de que cierta información es más fácil de introducir en el IDF Editor, como la definición de las construcciones del edificio (por la introducción de los materiales constructivos y la definición del tipo de construcción), información relativa a la localización del modelo, definición de perfiles de ocupación, iluminación, etc.


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