Thermische Simulation eines Wohn- und Bürogebäudes als Grundlage für die Entwicklung eines Energiekonzepts mit Schwerpunkt eines behaglichen Raumklimas

Abstract

Die vorliegende Arbeit „Thermische Gebäudesimulation eines Wohn- und Bürogebäudes als Grundlage für die Entwicklung eines Energiekonzepts mit Schwerpunkt eines behaglichen Raumklimas“ stellt die Gebäudeplanung eins realen Bauvorhabens mithilfe einer TRNSYS-Simulation dar. Das Ziel der Planung ist die Erreichung eines behaglichen Raumklimas und die Minimierung des Energiebedarfs für die Heizung/Kühlung. Der erste, theoretische Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Begriffsklärung um das Thema Raumklima und Gebäudefunktion. Es wird erläutert, was ein behagliches Raumklima ist und wie das bewertet werden kann. Dabei wird der Einfluss der Raumtemperatur auf das Raumklima verdeutlicht. Als Bewertungskriterium des behaglichen Raumklimas wird in der Arbeit die Anzahl der Übertemperaturgradstunden gewählt. Außerdem wird die Betrachtung des Themas Heizen und Kühlen vorgestellt. Im nächsten Teil der Arbeit wird das Simulationsprogramm TRNSYS sowie das Gebäude vorgestellt. Als Grundlage für die thermische Simulation wird das 3D-Gebäudemodell, das insgesamt aus 30 thermischen Zonen besteht, verwendet. Die Besonderheit des betrachteten Gebäudes liegt daran, dass das Gebäude drei unterschiedliche Nutzungsbereiche aufweist: Im Erdgeschoss befindet sich der Gastronomiebereich, für das erste und zweite Obergeschoss ist eine Büronutzung geplant und in dem dritten und vierten Obergeschoss befindet sich der Wohnbereich. In der Simulation werden die internen Lasten betrachtet, die für jeden Nutzungstyp einzeln bestimmt werden. Außerdem werden in diesem Teil der Aufbau der Simulation, Nutzungsprofile der Zonen und die Bauteile vorgestellt. Im letzten Teil der Arbeit werden die unterschiedlichen Varianten zur Minimierung des Primärenergiebedarfs zur Gebäudeheizung und Gebäudekühlung untersucht. Für das Gebäude werden die Lüftung, Fenstertypen, Verschattungsanteil und Heizung variiert, um den Einfluss auf das Gebäudeverhalten zu ermitteln. In der letzten Variante werden die Maßnahmen miteinander kombiniert, um das behaglichen Raumklima im Gebäude aufrechtzuerhalten und somit den Energieaufwand zu minimieren.