Os projetistas do sector da construção precisam de ferramentas informáticas sofisticadas para realizar a concepção e o cálculo de projetos cada vez mais complexos. A conceção de edifícios com formas mais criativas e dinâmicas, juntamente com a existência de regulamentos cada vez mais exigentes, obriga os profissionais a trabalharem com programas que garantam resultados precisos e ajustados à realidade, oferecendo, acima de tudo, confiança e produtividade.
Para o conseguir, os softwares atuais implementam algoritmos complexos que tornam possível alcançar bons resultados. Conceção arquitetónica, cálculo estrutural, estimativa de consumo de energia, iluminação, instalações, térmica, acústica, etc. Atualmente, todas as áreas que compõem a construção de um edifício exigem a preparação e apresentação de projetos que acreditam e verificam o cumprimento dos regulamentos e a segurança dos trabalhos realizados.
Os algoritmos encarregados de fazer os diferentes cálculos são implementados naquilo a que chamamos motores de cálculo. Estes permitem conceber, calcular e verificar da forma mais eficiente possível, as condições mais adequadas ao objetivo pretendido pelo projetista, através do estudo das diferentes opções propostas e a sua subsequente optimização.
Atualmente, e depois dos projetistas terem substituído a utilização de cálculos manuais pela utilização de programas CAD, a tecnologia BIM está a ganhar terreno no sector e o software de modelação e cálculo está a adaptar-se para melhorar a experiência profissional dos projetistas. Por conseguinte, os criadores de software estão a adaptar o seu software para poderem continuar a oferecer os melhores resultados com motores de cálculo acreditados pela comunidade científica internacional dentro de um fluxo de trabalho BIM que expande as possibilidades para os projetistas.
Estas metodologias estão a beneficiar os utilizadores dos nossos programas, dispondo de distintas aplicações que funcionam com este tipo de motores de cálculo. Graças, também, ao facto do BIMserver.center centralizar a informação e documentação gerada por cada aplicação, e facilitar a partilha de dados, modelos e documentação com outras ferramentas, melhorando a qualidade dos projetos.
Seguidamente, vamos rever alguns dos motores de cálculo implementados nas diferentes aplicações CYPE. A utilização destas aplicações permite aos projetistas saber antecipadamente que os resultados gozam da confiança e prestígio que a comunidade científica internacional tem dado aos motores de cálculo ao longo do tempo.
Motores de cálculo disponíveis no BIMserver.center e integrados no fluxo de trabalho BIM
Motor de cálculo Radiance para iluminação
Radiance, é um motor de código aberto que calcula os níveis de iluminação a partir de um ficheiro onde se define a geometria, materiais e condições climáticas. Esta ferramenta foi desenvolvida por Greg Ward entre 1985 e 1997 no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Hoje em dia, é o mais valorizado entre os profissionais desta área. Este motor de cálculo está implementado no CYPELUX, programa para o cálculo luminotécnico das instalações de iluminação e com o qual arquitetos e engenheiros podem prever a iluminação, a qualidade visual e o aspecto dos espaços.
Motor de cálculo EnergyPlus™ para a simulação energética
EnergyPlus™, é um motor de cálculo desenvolvido pelo Departamento de Energia dos EUA e é considerado um dos motores de simulação energética mais utilizado, poderoso e reconhecido no mundo. Esta solução é excelente para a simulação energética de edifícios, permitindo determinar as necessidades de energia dos edifícios, bem como o desempenho energético dos sistemas de climatização, determinando o consumo de energia por sistema e vector energético utilizado.
O EnergyPlus™ está implementado nos programas CYPETHERM HE Plus (CTE 2019), CYPETHERM EPlus, CYPETHERM SCE-CS Plus, CYPETHERM Improvements Plus e CYPETHERM FUJITSU.
Motor de cálculo EPANET para cálculos hidráulicos
EPANET, é um motor de análise do comportamento hidráulico e da qualidade da água nas redes de distribuição de água em pressão. O software foi desenvolvido pela "Water Supply and Water Resources Division of the U.S. Environmental Protection Agency 's National Risk Management Research Laboratory” dos Estados Unidos e é hoje a solução de modelação hidráulica mais utilizada em todo o mundo.
Atualmente é possível trabalhar com os resultados fornecidos por este motor de cálculo no fluxo de trabalho Open BIM graças à sua implementação no software CYPEFIRE Hydraulic Systems, uma aplicação que permite a concepção de instalações hidráulicas de combate a incêndios.
Motor de cálculo Fire Dynamics Simulator (FDS) para o comportamento do fogo e do fumo
O Fire Dynamics Simulator (FDS) é um modelo computacional de dinâmica de fluidos (CFD), de fluxo de fluido acionados pelo fogo. Desenvolvido pelo NIST (National Institute of Standards and Technology, EUA), o motor de cálculo FDS é utilizado internacionalmente e é utilizado para analisar tanto o comportamento do fumo como do fogo, permitindo obter dados para o estudo da evacuação dos ocupantes do edifício.
Este motor de cálculo está implementado no programa CYPEFIRE FDS para a concepção de modelos complexos de edificação e para a execução de simulações da evolução do fogo. A visualização desta simulação é possível na nossa plataforma através da aplicação gratuita CYPEFIRE FDS Viewer, que por sua vez implementou o visualizador gráfico Smokeview (SMV), também desenvolvido pelo NIST.
OpenSees para o cálculo estrutural
O motor de cálculo Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees) para o cálculo linear e não linear de estruturas foi desenvolvido por Frank McKenna, Gregory L. Fenves e Filip C. Filippou na Universidade da Califórnia em Berkeley. Este motor de cálculo é muito utilizado para simular o comportamento de sistemas estruturais e geotécnicos sujeitos a sismos como o seu nome sugere, o que o posicionou como uma solução de referência entre académicos e peritos profissionais em cálculo avançado de estruturas.
Os programas de estruturas que trabalham com o motor de cálculo OpenSees são: StruBIM Steel, StruBIM Analysis, StruBIM Design, StruBIM Foundations e CYPE Connect Steel.
Motores de cálculo desenvolvidos pelo CSTB de França
O CSTB é uma instituição pública que visa assegurar a qualidade e a segurança dos edifícios e apoiar a inovação no sector. Para o efeito desenvolve quatro atividades principais: investigação e especialização, validação, certificação e disseminação do conhecimento. Através destas atividades, assiste o profissional para promover a qualidade e a segurança dos edifícios. Como parte da sua atividade de investigação, o CSTB tem sido denominado como Institut Carnot desde 2006, e desenvolve diferentes motores de cálculo que têm sido aprovados pela comunidade científica do sector da construção. Nos nossos programas, e graças à colaboração com o CSTB, dispomos do seguinte:
- COMENV para o impacto ambiental e Análise do Ciclo de Vida
O motor de cálculo COMENV é o standard utilizado em França para efetuar a avaliação ambiental de novos edifícios e reabilitados, uma vez que é utilizado pelas autoridades públicas francesas como parte da avaliação E + C-. Os dados fornecidos por este motor servem de base para o cálculo da análise do ciclo de vida (LCA) do regulamento ambiental RE 2020. COMENV é a base de cálculo do programa ELODIE by CYPE, o software de referência CSTB utilizado por uma comunidade de mais de 1.100 utilizadores.
- COMETH para simulação dinâmica de energia
O motor de cálculo COMETH permite a simulação dinâmica de energia (SED), tendo em conta tanto o modelo energético como o conforto térmico. Esta solução está implementada no software CYPETHERM COMETH que permite aos projetistas realizar a simulação energética de edifícios, determinar a necessidade energética dos mesmos e o consumo dos sistemas de climatização dispostos num fluxo de trabalho Open BIM.
- Motor de cálculo AcouBAT para acústica
O programa AcouBAT by CYPE incorpora a base de dados de ensaios acústicos do motor de cálculo Acoubat gerido pelo CSTB. Com a sua utilização, os projetistas estudam o isolamento acústico e o condicionamento dos edifícios. É responsável, especialmente, pelo cálculo dos índices que avaliam o isolamento ao ruído aéreo (interior e exterior), o isolamento ao ruído de impacto e o nível de reverberação nos espaços interiores, de acordo com o procedimento estabelecido na norma EN ISO 12354:2017.
O AcouBAT by CYPE permite a concepção e o cálculo do isolamento e condicionamento acústico de qualquer tipo de edifício, de acordo com os regulamentos de qualquer país que possam ser configurados manualmente. Além disso, o programa inclui os regulamentos predefinidos CTE DB HR (Espanha), Nouvelle Réglementation Acoustique (NRA, França), Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios (RRAE, Portugal), Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici (D.P.C.M. del 5 dicembre 1997, Itália) e NBR 15575 (Brasil).
