Energy Modelling
Workshop

Date:
24-26 March 2018

Location:
Δe_Λab // Athens

Design Brief:
Blind

Instructors:
Apostolos Marios Mouzakopoulos
Dimitrios Gogolos


Καθώς η ανάγκη για σχεδιασμό στα πλαίσια υψηλής ενεργειακής απόδοσης γίνεται ολοένα και εντονότερη, οι απαιτήσεις για την ανάπτυξη και τη βελτιστοποίηση των κατάλληλων εργαλείων ανάλυσης, αυξάνονται. Το Rhino/Grasshopper είναι μια από τις πιο διαδεδομένες πλατφόρμες 2D και 3D μοντελοποίησης που χρησιμοποιούν σήμερα οι σχεδιαστές, ενώ υπάρχει ήδη ένα πλήθος από ενεργειακά plugins που αναπτύχθηκαν γύρω από το λογισμικό αυτό. Ωστόσο, τα Ladybug Tools προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα που δεν παρέχονται επί του παρόντος από τα υπάρχοντα περιφερειακά λογισμικά για το Rhino / Grasshopper.

Τα Ladybug Tools είναι μια πλήρης, εξελιγμένη εργαλειοθήκη με δυνατότητες εμπεριστατωμένης ανάλυσης ενεργειακών χαρακτηριστικών, που συνεργάζεται με το Rhino / Grasshopper. Λειτουργώντας δυναμικά με το σχεδιαζόμενο μοντέλο, απλοποιεί τη διαδικασία ανάλυσης, αυτοματοποιεί και επιταχύνει τους υπολογισμούς, ενώ εξασφαλίζει την εύκολη κατανόηση των ενεργειακών χαρακτηριστικών του μοντέλου μέσω μιας ποικιλίας 2d και 3d γραφικών απεικονίσεων στο περιβάλλον μοντελοποίησης του Rhino. Η ενσωμάτωσή του στα παραμετρικά εργαλεία του Grasshopper, επιτρέπει την ταυτόχρονη ανάδραση με τις τροποποιήσεις του σχεδιασμού, έτσι, καθώς εκτελείται στο περιβάλλον μοντελοποίησης, οι πληροφορίες και η ανάλυση είναι λειτουργούν αμφίδρομα. Η αμεσότητα του Ladybug Tools, εξασφαλίζει τόσο τη δυνατότητα ανάλυσης και επεξεργασίας των ενεργειακών χαρακτηριστικών του τελικού μοντέλου (U-Value, δείκτες θερμικής άνεσης, μελέτες φωτισμού κ.α.), όσο - κυρίως - τη δυνατότητα λήψης κρίσιμων αποφάσεων από άποψη ενεργειακής απόδοσης, στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού ώστε να επιτυγχάνεται η επιθυμητή στρατηγική «παθητικής» σχεδίασης.

Τα Ladybug Tools, εισάγουν τα πρότυπα αρχεία Energy Plus Weather (πακέτα κλιματολογικών και μετεωρολογικών δεδομένων .EPW) στο Grasshopper, ενώ τα μοντέλα που χρησιμοποιεί στις ενεργειακές μελέτες, είναι «χτισμένα» πάνω στις μηχανές προσομοίωσης που ανέπτυξαν κάποιες από τις εγκυρότερες παγκοσμίως ενεργειακές πλατφόρμες όπως οι Energy Plus, Radience και Daysim, εξασφαλίζοντας έτσι, ευρεία αποδοχή από την επιστημονική κοινότητα. Ταυτόχρονα, η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση του λογισμικού, είναι μια ελεύθερη και ανοικτή διαδικασία (open-source software development), όπου οι χρήστες μπορούν να προσαρμόσουν τα εργαλεία ανάλογα με τις ανάγκες τους και να συνεισφέρουν στον πηγαίο κώδικα.

Στόχος του εργαστηρίου ήταν η εξοικείωση των συμμετεχόντων με τη χρήση των εργαλείων των Ladybug και Honeybee, καθώς και η κατανόηση των βασικών outputs που αυτά παρέχουν για την επίτευξη μιας εμπεριστατωμένης ενεργειακής μελέτης. Αποτέλεσμα, ήταν η σχεδίαση σκιάστρων με παραμέτρους την μείωση και την αύξηση του δείκτη θερμικής άνεσης στον χώρο κατά τους χειμερινούς και τους καλοκαιρινούς μήνες αντίστοιχα.



As the need for high energy efficiency planning becomes more and more intense, the requirements for developing and optimizing the right analysis tools are growing. Rhino / Grasshopper is one of the most popular 2D and 3D modeling platforms currently used by designers, and there are already a number of energy plugins developed around this software. However, the Ladybug Tools offer many advantages not currently provided by the existing Rhino / Grasshopper peripheral software.

The Ladybug Tools is a complete, sophisticated toolbox with extensive energy-analysis capabilities that works with Rhino / Grasshopper. Operating dynamically with the planned model, simplifies the analysis process, automates and accelerates calculations while ensuring easy comprehension of the model's energy characteristics through a 2d and 3D graphics depiction in the Rhino modeling environment. Its integration into Grasshopper's customized tools allows simultaneous feedback with design modifications, so as it runs in the modeling environment, the information and analysis are working in two ways. The immediacy of Ladybug Tools ensures both the ability to analyze and process the energy characteristics of the final model (U-Value, thermal comfort indicators, lighting studies, etc.), as well as the ability to make critical decisions in terms of energy efficiency, in the early stages of design to achieve the desired "passive" design strategy.

Ladybug Tools introduces the standard Energy Plus Weather files in the Grasshopper, while the models used in energy studies are built on the simulation machines that developed some of the world's most energy-efficient energy platforms such as Energy Plus, Radience and Daysim, thus ensuring broad acceptance by the scientific community. At the same time, software development and optimization is a open-source software development where users can customize tools according to their needs and contribute to the source code.

The aim of the workshop was to familiarize participants with the use of Ladybug and Honeybee tools, as well as to understand the basic outputs they provide to achieve a comprehensive energy study. As a result, it was the design of shades with parameters to reduce and increase the thermal comfort index in the space during the winter and summer months, respectively.