Em um modelo analítico de energia, os espaços são volumes discretos (massas) de ar que experimentam a perda ou ganho de calor.
Estas trocas de calor são devidas aos processos internos como a ocupação, iluminação, equipamento e AVAC, assim como a troca de calor com outros espaços e com o ambiente externo. A função dos espaços é de capturar a variação das trocas de calor interna e externa com precisão em uma construção.
Você pode considerar que os espaços são similares aos ambientes em uma construção. Com frequência há uma correlação direta entre os ambientes e espaços, mas ela não é sempre direta. Por exemplo, você pode precisar subdividir grande ambientes (como uma planta aberta de escritório ou um saguão) para que os processos de transferência de calor sejam representados com mais precisão. Essa abordagem é referida como o zoneamento térmico, amostragem ou bloqueio. Todos estes conceitos se referem à criação de espaços discretos em uma construção para simulação térmica.
Para compreender a criação de espaços discretos em uma construção, considere a seguinte série de ilustrações usando uma construção teórica simples.
Seção transversal de uma construção conceitual
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Assumindo que esta seção transversal mostra a extensão da construção, quantos espaços devem existir? Considere as seguintes opções. |
Nenhum espaço discreto
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Quando a construção não estiver dividida em espaços discretos, todos os ganhos e perdas de calor serão juntadas em um único espaço. Esta disposição não represente com precisão o fenômeno físico que ocorrem na construção.
Por exemplo, suponha que em algum momento no tempo, há uma grande de perda de calor através de um telhado no norte, e também uma grande ganho de calor através de uma parede no sul. Esse espaço único é somente para experimentar o a soma líquida do ganho e perda de calor. Na realidade, a localização das perdas e ganhos pode requerer calor ou resfriamento local. Como resultado, os resultados da simulação poderiam subestimar a quantidade de real de aquecimento e resfriamento necessários. |
Espaços discretos por nível
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Suponha que você divida o espaço de construção por nível.
Essa abordagem é um aprimoramento sobre um espaço único. Isso pode ser adequado em alguns casos, tais como o espaço do telhado, que pode não ter calor ou resfriamento. No entanto, esta abordagem ainda sofre do mesmo problema: a simulação de energia não pode simultaneamente separar os ganhos e perdas de calor e perdas de forma suficiente. |
Espaços discretos por ambientes
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A forma mais óbvia para organizar a amostra de construção em espaços discretos é por ambientes.
Na seção transversal, a construção agora parece estar organizada em espaços suficiente para a simulação de energia para ser possível separar simultaneamente os ganhos e perdas de calor. Como resultado, pode mais confiável determinar a energia necessária para manter o conforto durante a construção. No entanto, alguns desses ambientes podem conter grandes e localizados ganhos de calor, tal como os sistemas de iluminação em um teatro. Neste caso, a distribuição de calor não está distribuída por igual em todo o espaço. Nessas situações, é possível que você deseja quebrar mais o espaço. |
Além de criar espaços discretos por ambientes, é possível dividir mais o espaço por profundidade, altura ou ambos. Essas abordagens tratam dos motivos para determinadas práticas de criação do modelo analítico de energia, como zoneamento, bloqueio ou amostragem.
Por ambiente e profundidade (9 espaços)
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Criar espaços discretos por profundidade é uma prática comum. Esta abordagem é útil para formas conceituais quando o layout interno, ambientes e zonas ainda não estão definidos.
ASHRAE 90.1 Apêndice G (LEED) Modelagem de Energia, contém regras do bloqueio térmico que requerem a criação de espaços discretos pela orientação e profundidade do perímetro. Por exemplo, a planta de piso a seguir é organizada em espaços por profundidade, de acordo com estas diretrizes ASHRAE. ![]() Para usar essa abordagem no Revit, na caixa de diálogo Configurações de energia, use as opções Divisão da zona de perímetro e Profundidade da zona de perímetro. |
Por ambiente e altura (9 espaços)
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Criar espaços discretos por altura é uma prática menos comum. No entanto, ele é útil para simular ambientes altos e abertos como um atruim, onde os ocupantes humanos provavelmente estarão na parte inferior do espaço.
Esta abordagem também pode levar em conta os efeitos de estratificação de sistemas de distribuição de ar sob o piso e para ganhos e perdas de calor mais preciso, como no exemplo de iluminação no teatro. |
Ao criar espaços discretos, é possível usar menos espaços do que ambientes. Esta opção pode ser chamado de zoneamento, bloqueio ou amostragem.
É possível combinar diversos ambientes em um espaço se eles tiverem a mesma orientação, profundidade e função. Por exemplo, as imagens a seguir mostram uma linha de pequenos escritórios na mesma elevação de uma construção. É possível usar espaços separados para cada ambiente (esquerdo) ou para combinar os ambientes em um único espaço (direito).
3 espaços para 3 ambientes | 1 espaço para 3 ambientes |
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Esta abordagem pode ser eficiente em termos de cálculo. No entanto, está se tornando cada vez mais importante devido à maior automação da criação de espaço, combinado com simulação na nuvem.
Use considerações similares para vazios do forro sobre ambientes. Efetue a modelagem de vazios do forro como espaços discretos quando os vazios forem mais profundos ou quando eles são usados como um fornecimento ou para extrair o plenum. Esta decisão faz parte de um projeto de sistema AVAC detalhado.
Combine um vazio do forro com um espaço. | Use um espaço separado para um vazio do forro. |
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É possível usar diferentes abordagens para levar em conta os vazios na vertical em um modelo analítico de energia.
Combine vazios com um espaço. |
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Use espaços separados para vazios. |
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Ignore os espaços para vazios na vertical. |
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A área de espaço é a área de piso de um espaço. Isso se refere à área de piso sobre a qual ganhos de calor interno e o consumo de energia (devido a ocupação, iluminação e equipamentos) ocorrem.
Como esses processos são frequentemente especificados por unidade de área de piso, a precisão do espaço da área é importante, especialmente nos estágios iniciais do projeto. No entanto, o a área de espaço também é relativa, especialmente quando você considera a várias outras suposições associadas (como tabelas de operação) que irão ditar o uso real final de energia.
Se um espaço for uma massa discreta de ar que experimenta a perda ou ganho de calor, o volume do espaço representará a quantidade de ar naquele espaço.
O volume do espaço é normalmente descrito como a forma do ar. No entanto, o mecanismo de simulação de energia não considera sua forma real. Ao invés disso, o volume do espaço é simplesmente alguma massa discreta de ar.
Devido à baixa densidade e da capacidade de calor específico do ar, uma simulação de energia não é normalmente sensível ao volume do espaço. Portanto, você não precisa definir o volume do espaço de forma muito precisa para obter resultados válidos da análise de energia.