Thermische Behaglichkeit, Modelle und Simulation

Behagliche Innenräume und verbesserte Raumluftqualität

Da sich Menschen fast überwiegend in Wohnräumen, im Fahrzeug oder am Arbeitsplatz befinden, ergeben sich immer neue Fragestellungen im Bereich der thermischen Behaglichkeit, der Raumluftqualität und der dafür eingesetzten technischen Systeme. Zur Bewertung von Lösungsansätzen werden mathematisch-physikalischen Modelle entwickelt und in moderne Simulationswerkzeuge integriert. So können Klimatisierungs- und Lüftungskonzepte hinsichtlich Energieeffizienz und Nutzerakzeptanz bewertet werden. Dies betrifft Raumluftströmungen, Strahlungstemperierung, sowie die Auslegung der Anlagentechnik und optimierte Betriebs- und Regelungsstrategien. Dafür werden Bauwerksdatenmodelle (BIM), semantische Datenbankstrukturen (Ontologien) und statistische Modellierungsansätze (Machine Learning) eingesetzt. Um Raumlüftungskonzepte eingehend untersuchen zu können, wird die am Fraunhofer IBP eigens entwickelte Indoor Environment Simulation Suite (IESS) eingesetzt. Mit diesem Werkzeug können dreidimensional modellierte Innenräume auf Grundlage einer zonalen Strömungssimulation hinsichtlich Lüftungseffizienz, Klimakomfort, Luftfeuchtigkeit sowie Schadstoffkonzentrationen aus unterschiedlichen Quellen (CO2) untersucht werden.

 

Gebäudeplanung mittels Simulation

Bestehende Programme für Gebäudesimulation bieten kaum Möglichkeiten die thermische Behaglichkeit systematisch und schnell zu bewerten. Deswegen wurde das Werkzeug »BNB-Tool Thermischer Komfort« mit nutzerfreundlicher GUI (Graphical User Interface) entwickelt, um stationär oder anhand von Daten aus der Gebäudesimulation die thermische Behaglichkeit in Räumen bzw. in Gebäuden ohne großen Aufwand bewerten zu können.

 

Digitaler Gebäudezwilling

Durch den Einsatz des digitalen Zwillings lässt sich das dynamische Verhalten eines realen Gebäudes mittels nummerischen Simulationswerkzeugen bei unterschiedlichen Randbedingungen analysieren und somit akkurate Grundlagen für sachkundige Entscheidungen generieren.

 

Referenzprojekte

 

Ausstattung