Risiken minimieren, Komfort optimieren, Energie und Kosten senken
Thermisch-energetische Gebäudesimulationen
Typischerweise erfolgt die Gebäudeplanung gewerkorientiert und bedient sich stationärer Berechnungsmethoden. Eine dynamische Gebäude- und Anlagensimulation unterzieht die Abstimmung der einzelnen Gewerke bereits in der Planung einem Testlauf. Auf der Basis von Computersimulationsmodellen wird das thermische Verhalten eines Gebäudes – meist bezogen auf ein Betriebsjahr abgebildet. Massgebende Faktoren wie der jeweilige Standort, die bauliche Beschaffenheit, die haustechnischen Anlagen, die Nutzung und die klimatischen Verhältnisse vor Ort werden dabei berücksichtigt. Dynamische Gebäude- und Anlagensimulationen helfen Risiken vorausschauend zu minimieren, unterstützen die Fachplanung und geben dem Bauherrn sowie Betreiber eine möglichst hohe Transparenz.
Simulationen über alle Planungsphasen
Dynamische Gebäude- und Anlagensimulationen können unabhängig von der Planungsphase in unterschiedlichen Detailgraden eingesetzt werden. In frühen Phasen können Schatten- bzw. Tageslicht-, Windkomfort- und einfache Energieanalysen bei der Findung eines nachhaltigen Konzepts von Gebäuden und Arealen mithelfen. Bis zum Abschluss der Planungsphase unterstützen Computersimulationen die Konzeptionierung, Planung und Dimensionierung mittels Energie- und Leistungskennzahlen sowie Raumklima Analysen. Nach Abschluss des Planungsprozesses kann ein Monitoring der betriebstechnischen Anlagen und einer Performance GAP Analyse über das Leistungspotential des Gebäudes Auskunft geben. Mit gezielten Betriebsoptimierungen lassen sich Energieverbrauch, CO?-Emissionen sowie Kosten senken und das Gebäude nachhaltig betreiben.
Mehrwert
Mit unserem Know-how können wir Sie in Ihrem Bauvorhaben unterstützen. Unser Expertenteam gibt Ihnen gerne nähere Auskunft. Unsere Dienstleistungen sind:
- Ermittlung des Jahresenergie- und Leistungsbedarfs für das Gebäude oder Areal
- Nutz-, End-, Primärenergie, Bilanzierung und Deckungsgrade der Erzeugung
- Ermittlung des Heiz- und Kühlleistungsbedarfs nach SIA382/2 für Einzelräume oder für das Gesamtgebäude
- Ermittlung der Gleichzeitigkeit des Wärme- und Kältebedarfs
- Prognosen des Innenraumklimas mit Analysen der Temperaturen, Raumluftfeuchte, CO?-Konzentrationen
- Überprüfung von Technik- und Lüftungskonzepten wie Low-Tech sowie natürlicher Belüftung
- Anlagensimulationen zur optimalen Deckung des thermischen Energiebedarfs
- Varianten- und Optimierungsstudien verschiedenster Variablen und Zielgrössen
Modellbasierte dynamische Simulationen
In der Fachplanung werden häufig statische Methoden angewendet oder nach Norm ausgelegt mit dem Nachteil, dass die Gebäudespeichermasse nur unzureichend oder gar nicht berücksichtigt wird. Somit können z.B. keine thermoaktiven Bauteilsysteme (TABS) untersucht oder Aussagen zum Raumklima gemacht werden. Dynamische Computersimulationen bauen auf physikalisch korrekten Modellen auf und können das Gebäude schon während der Planungsphase einem Test unterziehen. Je nach Fragestellung oder gewünschtem Detailgrad können Gebäudesimulationen einen oder hundert bis tausend Räume umfassen. Die Ergebnisse können nach Kundenwunsch im BIM-Modell auf verschiedene Weise visualisiert werden oder alternativ auf einer CDE zur Verfügung gestellt werden.
Nutzenenergiebedarf Wärme und Kälte
Mittels Jahressimulationen kann der Wärme- und Kältebedarf des Gebäudes oder Areals im Kontext des gewünschten Raumklimas berechnet werden. Dabei können je nach Detailgrad der Simulationen alle relevanten Energieströme quantifiziert werden.
Bilanzierungen von Energieströmen
Aus den Nutzenergiekennzahlen der Jahressimulation können die End- und Primärenergien mithilfe von Jahresarbeitszahlen und Primärenergiefaktoren bilanziert werden. Daraus lassen sich die jährlichen Stromkosten ableiten. Zudem geben die Kennzahlen Auskunft über die Nachhaltigkeit des Gebäudes.
Deckungsgrade
Aus den stündlichen Leistungszahlen können die Deckungsanteile von Grund- und Spitzenlast der verschiedenen Wärme- und Kälteerzeuger ermittelt sowie das Potential von Freecooling oder der Abwärmenutzung ermittelt werden.
Gesamtjahresleistungen und Gleichzeitigkeit
Das Post-Processing der Simulationsdaten kann in beliebigen Zeitschritten von Sekunden bis Monaten erfolgen. Die Jahresleistungsverläufe von Gebäuden oder Arealen geben Auskunft über die Gleichzeitigkeit von Wärme- bzw. Kältebezug und liefern Grundlagen für die Dimensionierung und Gebäudeautomation
Raumklima und Behaglichkeit
Ein behagliches Raumklima ist von vielen Faktoren wie Raumluft- und Strahlungstemperatur, Luftfeuchte, Tageslicht, Luftqualität (CO?) sowie der Belüftung abhängig. Mittels Computersimulationen lassen sich Vorhersagen und Optimierungen zum Raumklima treffen.
Varianten- und Optimierungsstudien
Mittels automatisierter Parameterstudien können eine Vielzahl von Varianten parallel simuliert und sich grafisch gegenübergestellt werden. Mit Algorithmen lassen sich die optimalen Varianten in Abhängigkeit verschiedenster Variablen und Zielgrössen finden.