Optimierung des bioklimatisches Designs unter Berücksichtigung der Komfortzuverlässigkeit und wirtschaftlichen Kriterien. Einleitung, Offene FragenZiel der Arbeit, Problemanalyse, Methodisches Vorgehen.

HALIMI CRISTINA SULAIMAN

Colonia

Workshop; ITT Workshop 2007; 2007

ITT-FH-Koeln

Einleitung Hauptziel des Architekturdesigns ist Gebäude komfortabel beizubehalten, unabhängig vom ungünstigen Wetter durch minimal möglich wirtschaftlichen- und ökologischen Kosten Wegen steigender Energiekosten und heutiger Umweltprobleme wird das bioklimatisches optimiertes Baudesign immer noch wichtiger in der ganzen Welt. Bioklimatisches Design entwirft die Gebäude in dem Weg, die physischen Prinzipien und den natürlichen energetischen Austauschs vorteilhaft zu nutzen. Das Ziel ist Minimieren den konvezionelleenergieverbrauchs, um den erwünschten Raumkomfort sicherzustellen. Eine der Eigenschaften des Design der bioklimatischen Strategien sind seine typisch hohe Investitionskosten in Vergleich zu den Investitionen in konventionelle Heizung und Klimaanlage (HVAC) und sehr niedrige Betriebkosten im Vergleich zu den Energieaufwendungen für fast alle traditionellen Systeme. Nachteil Höhere Unsicherheit der thermischen Performanz Höheres Risiko des Diskomfort Insbesondere Solarheizungssystemen haben eine negative Korrelation zwischen der Verfügbarkeit der Sonnenenergie und dem Heizungbedarf Ziel der Arbeit Die thermische Komfortzuverlässigkeit ist das Maß der Fähigkeit eines spezifisch thermischen Designs (entweder konventionelle, bioklimatisch oder hybrid) zu optimalen Innenkomfortbedingungen zu kommen. Dieses Maß ist sehr wichtig, um die verschiedenen Designalternativen auf der selben Basis vergleichen zu können Komfortsrisiko und anderer thermischen Zuverlässigkeitskriterien sollten in das ökonomische, energieoptimierte Baudesign integriert werden, weil wenn man ein höheres thermisches Zuverlässigkeitsanforderung will, müssen höhere Heiz- und Kühl-Kapazität installiert werden und deshalb ergeben sich höhere Investitions- und Energiekosten. Wie zuverlässig sind die BB-Strategien unter extremen Wetterbedingungen? Wie sollte die Komfortzuverlässigkeit im bioklimatisches Design integriert werden? Welche ist der beste ökonomische Mix von konventioneller und bioklimatischer Heizungs- und Klimaanlagen-Strategien, um die erwünschte Komfortzuverlässigkeit zu erreichen? Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines probabilistischen Verfahren für die Kosten-Optimierung bioklimatischen Baudesigns unter Berücksichtigung der Unsicherheit thermisches Verhalten des Gebäudes Methodische Vorgehen Zuerst wird es Njährliche synthetische Wetterzeitreihe generiert, die sich auf die statistische Analyse der Wetterdaten basiert. Sie werden als Eingangsdaten für die Monte Carlo Simulation der Verhalten des Bioklimatisches Strategien ins Gebäude benutzt. Die Entscheidungsvariabeln sind Raumvolumen, Konstruktive Systeme, Orientierung, Fensterfläche,Dämmung, Thermische Masse, HVAC DimensionierungDas thermische Verhalten des Gebaudes kann durch bekannte Simulationsprogramme (z. B. HAMBase) simuliert werden. Ich habe auch im Rahmen meiner Arbeit komplementärischer Software entwickelt, um stochastishe Simulationen rechnen zu können. Dann kann man N jährliche Realisationen Raumtemperatur berchnet werden. Die thermishe Verhalten des Gabaudes unter jede Realisation des Wetters wirdstatistische analysiert. Wahrscheinlichkeitverteilungen, Konfidenzintervall, Komfortzuverlässigkeit & Komfortrisiko kann man von diese Analyse bestimmt werden. Dannach wird den Investitionkosten und Betriebkosten fur jede Designsparameter ermittelt. Es ist möglich die automatische Suche der Komibination von Designparametern, die unter Berucksichtigung von Risikobedingungen zum wirtschftlichem optimalem Design führt. Das gesamte Prozess wird widerholen bis die kosten minimale Lösung gefunden ist.