筑纬建筑科技ZHUWEI

BIM plus ESE | Kurzvorstellung der BIM-basierten Schnell-Energieanalyse in Autodesk Forma

WeChat-Sync · Xiaowei · 2024-05-16

Der folgende Artikel stammt von  „Sechste Informationsabteilung“, Autor: „Ich heiße Lantian_Brian“

Betriebsenergie bezeichnet die Energie, die für den Betrieb eines Gebäudes benötigt wird – Beleuchtung, Heizung und Kühlung, elektrische Geräte usw. Der tatsächliche Energieverbrauch eines Gebäudes wird von vielen Faktoren beeinflusst; einige davon werden in der Regel erst in späteren Planungsphasen festgelegt – etwa die Dämmstärke der Gebäudehülle, die Beschattung der Fenster oder die Effizienz der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik.

Einige entscheidende Festlegungen – etwa die Gebäudeform, die Hauptmaterialien von Wänden und Dächern sowie das Verhältnis von Fenster- zu Wandfläche – werden jedoch bereits früh im Planungsprozess getroffen, in der Regel bevor Energieexperten in das Projekt einbezogen werden.

Diese Analyse wird von einem komplexen KI-Modell gesteuert, das für die Energiesimulation auf die Energieanalyse zurückgreift, die als Revit-Plugin verfügbar ist. Die Ergebnisse, die Sie in der Form sehen, sind daher keine direkte Simulation des Energieverbrauchs, sondern eine Schätzung des tatsächlichen Energieverbrauchs des von Ihnen vorgeschlagenen Gebäudes. Weitere Informationen über die diesem Modell zugrunde liegende Energieanalyse und über das Modell, das diese Vorhersage trifft, finden Sie über die entsprechenden Verweise.

1. So führen Sie die Analyse durch  

Um die Schnell-Energieanalyse aufzurufen, klicken Sie im Hauptmenü „Analyse“ des rechten Bedienfelds auf das Symbol „Energieanalyse“ (Sie sehen es im untenstehenden Video – es sieht aus wie ein Blatt mit Stecker). Sie müssen nichts anklicken, um sie zu starten – die Analyse aktualisiert sich automatisch, sobald Sie das Gebäude bearbeiten oder Eingabeparameter ändern.

2. So passen Sie die Eingabeparameter an  

Sie können die Analyse-Einstellungen anpassen, indem Sie auf das Symbol rechts neben den Einstellungen klicken. Sie können vordefinierte Werte auswählen, die derzeit nur für die vertiefte Analyse unterstützt werden, wie sie in Revit verfügbar ist. Das folgende Video zeigt, wie Sie das Einstellungsfenster finden. Die Einstellungen gelten standortbezogen, d. h. für jedes Gebäude am Standort; Einstellungen auf Gebäudeebene werden derzeit nicht unterstützt.    

   

              

R-Wert und U-Wert  

Die Standardwerte für Wand- und Dachkonstruktionen wurden so gewählt, dass sie relativ übliche Materialien des Wohnungsbaus repräsentieren. Die Materialien werden über ihren Wärmewiderstand definiert, der als R-Wert angegeben wird. Je höher der R-Wert, desto größer ist der Widerstand gegen den Wärmedurchgang.

Der R-Wert ist einfach der Kehrwert des U-Werts: R = 1/U.    

Der U-Wert wird als Wärmedurchgangskoeffizient bezeichnet – ein Maß dafür, wie gut ein Material Wärme leitet. Der R-Wert wird üblicherweise für opake Bauteile wie Wände und Dächer verwendet, der U-Wert dagegen für Verglasungen.

Wetterdaten  

Das lokale Klima spielt eine wichtige Rolle für die Betriebsenergie eines Gebäudes. Um dies zu berücksichtigen, unterteilen wir die Standorte anhand der ASHRAE-Klimazonen in 17 verschiedene Klimazonen. Anhand des Standorts Ihres Projekts wird automatisch erkannt, in welcher dieser Zonen er liegt, und diese wird als Eingabe für das Modell verwendet; diese Auswahl können Sie jedoch ändern.

Ein wichtiger Hinweis: Klimazone 0 wird derzeit nicht unterstützt. Diese Klimazone wurde 2015 eingeführt und umfasst die heißesten Städte wie Mumbai, Jakarta und Abu Dhabi. In den USA oder in Europa liegt keine Stadt in Klimazone 0. Bis wir die Unterstützung dafür bereitstellen, ordnen wir Standorte, die in Zone 0 liegen, wie vor 2015 üblich der Zone 1 zu.

3. So interpretieren Sie die Ergebnisse  

Diese Analyse zeigt die Energieverbrauchsintensität: Dabei wird der gesamte Betriebsenergieverbrauch des Gebäudes durch dessen gesamte Nutzfläche dividiert.

Nutzen Sie diese Analyse, um die relativen Unterschiede zwischen Gebäudegeometrie und den wichtigsten Materialentscheidungen zu verstehen: Schnitt diese Form besser ab als jene? Lässt sich eine weniger effiziente Gebäudeform durch bessere Dämmung und Verglasung ausgleichen? Wir empfehlen, die Schnelligkeit der Analyse zu nutzen, um zügig verschiedene Optionen durchzuspielen und ein Gefühl für die jeweiligen Auswirkungen von Gebäudeform sowie von Dach-, Wand- und Fensterkonstruktionen zu entwickeln.    

Ein wichtiger Hinweis zur Anwendbarkeit – was die Auswirkungen auf die Energieeffizienz betrifft, sind einige der in der Schnell-Energieanalyse simulierten Gebäudemerkmale einflussreicher als andere.

Die Kompaktheit eines Gebäudes – also das Verhältnis von Gebäudeoberfläche zu Gebäudevolumen oder, einfacher gesagt, die gesamte Hüllfläche des Gebäudes – ist der wichtigste Faktor für den frühen Energieverbrauch eines Gebäudes. Das bedeutet: Hohe und schlanke Gebäude benötigen mehr Energie. Um den Energieverbrauch eines Gebäudes zu senken, ist es am einfachsten und wirksamsten, es kompakter zu gestalten. Dieses Merkmal verdient hier besondere Beachtung, weil es im weiteren Planungsverlauf am teuersten zu verändern ist.

Nach der Gebäudeform haben das Fenster-Wand-Verhältnis und die Verglasung den größten Einfluss. Intuitiv gilt: Ein höherer Anteil der mit Fenstern bedeckten Fassadenfläche senkt die Energieeffizienz eines Gebäudes, während energieeffiziente Fenster (in der Anwendung „dblloe“ oder „trploe“) die Energiebilanz des Gebäudes verbessern.

Auch die Konstruktionen von Wänden und Dächern sind wichtige Faktoren; die Unterschiede zwischen den Optionen sind zwar spürbar, aber geringer – wobei „ungedämmt“ deutlich schlechter abschneidet als die übrigen Optionen.

Im untenstehenden Video zeigen wir, wie sich die Veränderung des Fenster-Wand-Verhältnisses und der Fensteraufbauten auf die Betriebsenergie eines Gebäudes auswirkt: Mehr Fenster führen in der Regel zu höherer Betriebsenergie; den zusätzlichen Verbrauch können Sie jedoch durch besser gedämmte Fenster ausgleichen.    

Auch die Gebäudegeometrie hat großen Einfluss auf den Energieverbrauch. Im folgenden Beispiel verbessert die Zusammenlegung zweier Gebäude – also die Senkung des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen – die Energiebilanz des Gebäudes in kWh/m².    

4. Limitations  

Die Schnell-Energieanalyse unterstützt Gebäude mit einem vereinfachten Gebäudemodell, das als eine Reihe extrudierter Polygone dargestellt wird. Derzeit betrifft das nur einfache Gebäudeformen und lang gestreckte, linienförmige Gebäude.

Wir arbeiten daran, auch Gebäude zu unterstützen, für die ein solches vereinfachtes Modell nicht vorliegt; das Modell wird dann auf der Grundlage des Netzmodells des Gebäudes aufgebaut. Damit könnten alle Gebäude unterstützt werden, auch wenn die Genauigkeit des vereinfachten Modells abweichen kann, sofern sich die Gebäudeform nicht gut als eine Reihe extrudierter Polygone beschreiben lässt.          
         
Bei importierten Netzen (Mesh-Modellen) erkennt das Modell Fenster und Wandtypen nicht automatisch. Diese müssen über die Anpassung der Analyse-Einstellungen festgelegt werden.    

Das Modell wurde mit Daten von Mehrfamilien-Wohngebäuden trainiert und geht daher von einem Wohnnutzungsprogramm aus. Das bedeutet nicht, dass Sie die Analyse nicht für andere Gebäudetypen verwenden können; die Ergebnisse sind jedoch bei Wohngebäuden am genauesten und zuverlässigsten.

 

          

END

Die geäußerten Ansichten sind die des Autors  Copyright © Zhuwei Architectural Technology

Nachdruck ohne Genehmigung untersagt

Bitte nennen Sie bei Weiterveröffentlichung die Quelle: Zhuwei Architectural Technology

      Zhuwei Architectural Technology ist ein technischer Dienstleister neuer Art, spezialisiert auf integrierte Entwurfsoptimierung, BIM-Beratung und Beratung im vorgefertigten Bauen. Unser Team vereint erfahrene Ingenieure führender Planungsinstitute, ehemalige Führungskräfte von Immobilienunternehmen sowie BIM- und Fertigteilingenieure und bietet integrierte Entwurfsoptimierung, detaillierte Planprüfung, BIM-Beratung mit MEP-Ausführungsplanung und Fertigteilplanung.

      Beratung zur Entwurfsoptimierung: Als Erweiterung und Ergänzung des Planungsmanagements von Immobilienentwicklern konzentrieren wir uns auf Beratung und Optimierung im Hochbau. Über den gesamten Prozess – oder in den vom Kunden gewünschten Schlüsselphasen – kontrollieren wir Wirtschaftlichkeit, Angemessenheit und Sicherheit des Entwurfs, beseitigen unnötige Kosten und verbessern messbar die Planqualität: „weniger Kosten, mehr Effizienz“.

      BIM-Beratung: Mit digitaler Bautechnologie helfen wir Planern, Fehler zu reduzieren und die Qualität in der Entwurfsphase zu steigern; wir helfen Bauunternehmen, Kosten zu sparen und hochwertige MEP-Installationen in der Bauphase zu planen; und wir führen BIM-Modelle in das Facility Management der Betriebsphase über – in Zusammenarbeit mit führenden Softwareanbietern.

      Beratung zur Fertigteilbauweise: Durchgängige Planung auf BIM-Plattformen, mit Revit und Tekla für die PC-Detailplanung. Geometrie und Bewehrung der Bauteile sind parametrisch verknüpft – was Sie sehen, ist, was Sie erhalten. Wir liefern Industrie-4.0-fähige Pläne mit Schnittlängen für jeden Bewehrungsstab und IoT-gestützter Begleitung von Produktion, Lagerung, Transport und Montage der PC-Bauteile.

      Unser Expertenteam stammt aus großen Planungsinstituten, mit fundiertem technischem Hintergrund und reicher Erfahrung in zweigleisiger Planung und Optimierung; technische Fähigkeit und Steuerungsniveau sind branchenführend.

—— Dieser Artikel wird automatisch aus dem offiziellen WeChat-Kanal „Zhuwei Architectural Technology“ synchronisiert. Original lesen ——