Generisches Modell

Generisches Gebäudemodell

Einsatz eines generischen Gebäudemodells

Wenn zum Planungsbeginn viele Eingangsinformationen sehr vage oder noch nicht vorhanden sind, stellt sich die Nutzung eines generischen Gebäudemodells als effizienter Ansatz heraus. In dieser Phase liegt der Fokus vor allem auf den Trends in den Kennwerten verschiedener Varianten. Die absoluten Ergebnisgrößen sind hingegen von geringerer Bedeutung.
Folglich wird das generische Gebäudemodell mittels einfacher, zu Planungsbeginn vorliegender Eingangsdaten erstellt und ausgehend von den Abmessungen und der Gebäudenutzung hinsichtlich verschiedener Kubaturen variiert. Diese Modelle sind raumaufgelöst, das heißt, es werden auch alle innenliegenden Räume modelliert. Die detaillierte Modellierung wird benötigt um den „Sommerlichen Wärmeschutz“ abzubilden.

Bauwerksinformationsmodell des Objektplaners

In der Entwurfsplanung erfolgt eine zunehmende Detaillierung des geplanten Gebäudes durch den Objektplaner. Gemäß der Methode des Building Information Modeling wird die Erstellung eines dreidimensionalen Entwurfsmodells zunehmend früher in den Planungsprozess eingebunden. In einem solchen Fall kann die Gebäudekubatur vom Objektplaner übernommen werden. Dies geschieht im besten Fall über einen 3D-Datenaustausch (z.B. per IFC-Datei).

Auswertung und Simulation

Sowohl bei Verwendung eines generischen Gebäudemodells als auch bei Verwendung eines Bauwerksinformationsmodells erfolgt anschließend die Simulation und Auswertung verschiedener Gebäudevarianten. Die Ergebnisse, die meist in Zeitreihen vorliegen, werden in Kennwerten zusammengefasst. Die Zusammenfassung birgt Vor- und Nachteile. Vorteilhaft ist, dass die Informationen klein und komprimiert übertragen werden können. Meist reicht dafür eine einfache Zahl (z.B. Heizenergiebedarf in kWh/a). Nachteilig ist der Informationsverlust bei der Komprimierung der Zeitreihen hin zu einer Zahl, wenn es um Auslegungsfragestellungen geht.

Erstellung des generischen Gebäudemodells

Für die Gebäudeerstellung  wurde ein kommerzielles Programm für die Strömung- und Gebäudeenergiesimulation verwendet. Dabei erfolgt die Einbindung der umliegenden Gebäude mittels Openstreetmap. Gut zu erkennen sind die umliegenden Gebäude an den ziegelroten Dächern. Dabei sind verschiedene Detaillierungsstufen vorhanden. Im Hintergrund befindet sich ein graues Gebäude, das eine höhere Detaillierungsstufe aufweist. Die Gebäudehöhe wird dabei richtig dargestellt. Bei den anderen Gebäuden sind nur die Bodenabmessungen korrekt dargestellt.

Für die Simulation von Verschattungen und folglich für den Nachweis des „Sommerlichen Wärmeschutzes“ sind die Gebäudehöhen sehr wichtig. Daher wurde in einem nachfolgenden Schritt die Höhenskalierung der Umgebungsgebäude (siehe Abbildung 3) auf die richtige Höhe vorgenommen.

Die Auswertung der Variante erfolgte für die Projektpartner grafisch. Dies wird später ausschließlich mittels komprimierter Kennwerte berücksichtigt.

Vorläufige Ergebnisse

Im Ergebnis der Variantenuntersuchung ist eine vergleichende Gegenüberstellung der acht gebildeten Szenarien aus der Variantenmatrix entstanden. Die Erläuterung der Varianten ist in der Tabelle aufgeführt.

Variante	Konstruktion		Fensterflächenanteil	Kühlung
	außen	innen
01	schwer	schwer	25 %	ja
02	leicht	schwer	25 %	ja
03	schwer	leicht	25 %	ja
04	leicht	leicht	25 %	ja
05	schwer	schwer	50 %	ja
06	schwer	leicht	50 %	ja
07	schwer	schwer	25 %	nein
08	schwer	schwer	50 %	nein

Die Ergebnisvisualisierung für die ermittelten Kennwerte (Heiz- und Kühllast sowie Heiz- und Kühlenergiebedarf) sind in den folgenden Abbildungen dargestellt.