Auf der Grundlage eines Ausgangsszenarios („base
case“) wurden jeweils der Luftwechsel und⁄ oder die
Beschattung variiert. Für den jeweiligendefinierten
Zustandwurdenwiederum vier Gebäudesimulatio
nen für die unterschiedlichenBauweisen durch
geführt. Bei derWohnnutzung ergaben sich daraus
28
Fälle (sieheAbbildung
4
). Bei den bereits zuvor
durchgeführten Simulationen zur Büronutzung und
derWohnnutzungmit geringerer Fensterflächewur-
dendie Extremfälle („erhöhteBeschattung, erhöhter
Luftwechsel“ und „verringerte Beschattung, verrin-
gerter Luftwechsel“) nicht extra simuliert. Deshalb
wurden für dieseUntersuchungen nochweitere
achtzigGebäudesimulationen durchgeführt.
Jede dieser Simulationen lieferte einenDatensatz
bestehend aus
18
Parametern, wie Lufttemperatur,
operative Temperatur, Kühlleistung, solarer Eintrag,
Infiltrationsrate etc. Jeder dieser Datensätzewurde
mit stündlicher Auflösung für das gesamte simu-
lierte Jahr ausgegeben. Zudem erfolgte dieAusgabe
aus EnergyPlus⁄ DesignBuilder jeweils als Datensatz
für das gesamteGeschoss und zusätzlich für jede der
21
Zonen einzeln. Somit entstanden bei jedem Simu-
lationsfall ca.
3,5
MillionenDatenwerte (
18
Para
meter x
365
Tage x
24
Stunden x
22
Zonen). Da für
dieUntersuchung insgesamt
108
Simulationsfälle
durchgerechnet wurden, ergab sich eineGesamtan-
zahl von
378
MillionenDatenwerten.
Um dieser enormenDatenmenge zu begegnen,
musste einmaßgeschneidertes Software-Tool
(„
riopt
-Analyser“) zur Verwaltung, Auswertung und
Darstellung der Daten programmiert werden. Nur
mithilfe dieses Programms war esmöglich, die ge-
wünschtenAuswertegrößen in annehmbarer Zeit zu
ermitteln, zu untersuchen und darzustellen. Da die
grafischenAusgabemöglichkeiten von EnergyPlus
undDesignBuilder leider sehr beschränkt sind,
wurden auch die Falschfarbendarstellungen der
Zonendaten („Renderings“)mithilfe einer weiteren,
selbst entwickelten Funktion generiert.
TemperaturmittelwerteundÜberschreitungskriterien
Die hier präsentierten Simulationsergebnisse für die
Wohnnutzung stammen aus denBerechnungenmit
demModell „erhöhter Verglasungsanteil“ (siehe Pro-
jektbeschreibung). Die Ergebnisse der zuvor durch-
geführtenBerechnungenmit geringeremGlasanteil
werden aus Gründen der Kompaktheit hier nicht
dargestellt. Es soll jedoch hervorgehobenwerden,
dass sich bei diesen qualitativ gleichwertige Ergeb-
nisse zeigten.
Wie bereits erwähnt, wurde bei diesem Fall von
einer Unterteilung des Geschosses in dreiWohnein-
heiten ausgegangen. Es wurde angenommen, dass
bei Anwesenheit von zumindest einer Person in
einerWohneinheit konsequent Fensterlüftung zur
Kühlung eingesetzt wird, sobald dieAußentempera-
tur unter der Raumtemperatur liegt.
Temperaturmittelwerte
Bei der Analyseder umfangreichenErgebnissewurde
der Schwerpunkt zunächst auf den Zusammenhang
der Temperaturmittelwerte aller Räume gelegt. Es
wurden jeweils dieMittelwerte über die gesamte
Periode vom
1
. Mai bis zum
30
. September gebildet.
Die Temperaturmittelwerteweisen abhängig vonder
Raumorientierung und dem Fensteranteil deutliche
Unterschiede auf (sieheAbbildung
6
). Der Einfluss
des Luftwechsels und der Beschattung ist ebenfalls
stark ausgeprägt (sieheAbbildung
5
). Hinsichtlich
der unterschiedlichenBauweisen zeigt sich qualita-
tiv die zu erwartendeAbhängigkeit, d.h. die leich-
terenBauweisenweisen imMittel eine höhere Tem-
peratur auf als die schweren. Quantitativ hingegen
liegen dieseMittelwerte sehr eng beisammen.
DieDifferenz zwischen leichtester und schwerster
Bauweise liegt bei allen untersuchten Fällen im
Bereich von
0,2
°C. Die Variationen hinsichtlich der
Beschattungssituationunddes Luftwechsels hinge-
gen führen zu deutlichen Temperaturunterschieden
imBereich vonmehrerenGradCelsius.
SimulationsergebnisWohnnutzung
mit Fensterlüftung
Abb.
5
: Gemittelte operative Temperatur der Simulationsfälle –Wohnnutzung
24°C
19,5 20 20,5 21
21,5 22 22,5 23 23,5
verringerte Beschattungund Luftwechsel
verringerter Luftwechsel
verringerte Beschattung
base case
erhöhte Beschattung
erhöhter Luftwechsel
erh. Beschattungu. Luftwechsel
Massivbau – Stahlbeton Massivbau – Ziegel Holzbau–Brettsperrholz Holzrahmenbau
Abb.
4
: Simulationsmethodik –
schematischeDarstellungder untersuchten
Simulationsfälle
Luftwechsel
bs
-
lw
-
bs
-
lw
+
bs
+
lw
+
lw
-
–
+
–
Beschattung
bs
+
base
case
