AIT Austrian Institute of Technology BauSIM 2010 Markus Brychta, Florian Dubisch, Peter Palensky, Florian Stift 23.10.2010

QUalität-Energie-Effizienz-Nachhaltigkeit Ein Tool zur Evaluierung innovativer Gebäude- und Anlagenkonzepte auf Basis dynamischer Simulation

Aufgabenstellung Entwicklung eines Softwaretools Während der Ausschreibungsphase (Angebotslegung) sollen mit geringem Zeitaufwand passende innovative Alternativlösungen für Gebäude- und Haustechnikkonzepte zum ausgeschriebenen Objekt untersucht werden.

Software Systemvoraussetzungen am Client Google SketchUp 10.11.2018 Software Systemvoraussetzungen am Client Google SketchUp OpenStudio Plugin für SketchUp Queen Plugin für SketchUp Java Internetbrowser Internet Zugang

Programmablauf Geometriezeichnung (SketchUp, OpenStudio) 10.11.2018 Programmablauf Geometriezeichnung (SketchUp, OpenStudio) Dateneingabe (QUEEN - Importwizard) Verarbeitung und Verwaltung des Projektes in der QUEEN-Datenbank Simulation (EnergyPlus) Datenauswertung (QUEEN)

Geometrie- und Dateneingabe Eingabe 3D Geometrie Definition der thermischen Zonen Vorauswahl der Meta- Konstruktionen Generierung der Eingabe-datei für EnergyPlus Google SketchUp und OpenStudio Plugin Eingabe der Projektdaten Zuweisung Konstruktionen Interne Lasten und Zeitprofile Sollwerte Raumlufttemperatur

Datenbank Inhalt der Datenbank QUEEN Bibliothek (ASHRAE, NCM, VDI, Eckelt) Wand-, Bodenaufbauten Verglasungen Materialien Verschattungselemente Zeitprofile (Nutzung, Beleuchtung, innere Lasten,…) TGA Systeme Wetterdaten (EnergyPlus Website)

Technologiematrix Funktionsweise Definition unterschiedlicher Wertigkeiten für Kombinationen verschiedener Gebäudetypen und Technologien Wertigkeiten (0 bis 6): 6 - Sehr gut 0 – Unmöglich Passive Maßnahmen werden höher bewertet! 19 Gruppen mit 83 Untergruppen Mögliche Kombinationen von Gebäude- und TGA Technologien werden hinsichtlich ihrer Energieeffizienz sortiert

Technologiematrix Funktionsweise Definition unterschiedlicher Wertigkeiten für Kombinationen verschiedener Gebäudetypen und Technologien Wertigkeiten (0 bis 6): 6 - Sehr gut 0 – Unmöglich Passive Maßnahmen werden höher bewertet! 19 Gruppen mit 83 Untergruppen Mögliche Kombinationen von Gebäude- und TGA Technologien werden hinsichtlich ihrer Energieeffizienz sortiert

Innovative Konzepte Funktionsweise Grundlegende Beschreibung des Basisprojektes (User) Definition der Prioritäten zur Erstellung der innovativen Konzepte (User) Analyse der gewählten Prioritäten mit Hilfe der Technologiematrix (Queen) Sortierung der Konzepte nach Bewertung (Queen) Darstellung der Konzepte (Queen) Auswahl der zu berücksichtigenden Konzepte (User)

Simulation und Auswertung Automatisierte Simulation Auswahl der zu simulierenden Konzepte Überprüfung der Eingabedaten und Fehleridentifikation Simulation der gewählten Konzepte Speichern der Ergebnisse in der Datenbank Automatisierte Auswertung Simulationsbericht (HTML) Visualisierung stündlicher Werte (Charting) Graphischer Vergleich des Energiebedarfs (Benchmarking) Exportfunktion Ergebnisdatei

Beispiel Ziele: Untersuchung der Auswirkung unterschiedlicher Lüftungskonzepte auf Innenraumkomfort eines Wohnhauses während Sommerperiode Analyse des Heizbedarfs bei Verwendung unterschiedlicher Fenstertypen Geometriemodell Wohnhaus, zweigeschossig 410 m² Grundfläche sieben thermische Zonen Standort: Wien

Beispiel Simulationsergebnisse Lüftungskonzepte:

Beispiel Simulationsergebnisse Variation der Fenster:

Schlussfolgerung Queen eignet sich für Bewertung von aktiven und passiven Gebäudetechnologien im Planungsprozess ab dem Vorentwurf schnelle Ergebnisse durch default-Werte aus Datenbank automatisch vorgeschlagene innovative Konzepte schneller Vergleich unterschiedlicher Konzepte Anpassung des Gebäude- und Anlagenmodells im Projektverlauf möglich Datenbankinhalte erweiterbar mit steigendem Detaillierungsgrad erhöht sich der Aufwand für Dateneingabe Neben der in Queen enthaltenen Möglichkeit der Visualisierung können Ergebnisse exportiert werden Einsatzgrenzen der Technologiematrix: Standort, Ausrichtung des Modells

AIT Austrian Institute of Technology Vielen Dank! Florian Dubisch florian.dubisch@ait.ac.at