Optimierung der Auswahl von Glasbauteilen

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Christian Rudolf Weiner
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1 Optimierung der Auswahl von Glasbauteilen Flavio Foradini windays 2015 Biel Zertifizierung Strategic && Ökobilanz thinking und undenergetische in sustainable Gebäude energy

2 Entwicklung der «Fensterproblematik» durch die Zeit Schweizer Gesetzesnormen und ihre Anwendung: 1. Anfang der 80er Jahre 2. SIA380/ (2001) 3. SIA380/ (2006) Minergie ECO 4. SIA382/ Minergie 5. SIA180 SIA2031 (SIA380) : 2015

SIA380/1 1988... (2001) 3. SIA380/4 1995.

3 1) Anfang der 80er Jahre 1977 : SIA180 Wärmeschutz im Hochbau 1984 : Entstehung der Software Lesosai Die Schweiz ist ein kaltes Land: => Grenzwerte für den Faktor k der diversen Komponenten der Gebäudehülle darunter auch die Fenster 3

ist ein kaltes Land: => Grenzwerte für den Faktor k der

4 2) SIA380/ : Publikation der SIA Norm 380/1 (Energie im Hochbau) : SIA 380/1 (Energie im Hochbau) revidiert inkl. Anpassung der Algorithmen an die europäische Norm EN 832 Die Gewinnung durch Sonneneinstrahlung sind eingerechnet, die Berechnung ist monatlich. Gp : Energieübertragung Art und Anteil des Rahmens Beschattungskonzept: 4

Anpassung der Algorithmen an die europäische Norm EN 832 Die Gewinnung durch

5 2) SIA380/ Fensterdatenbank: Die Kantone und Minergie wollen mehr Genauigkeit bei der Auswahl: 5

6 3) SIA380/ (2006) Lösen der Warmeverlust Problematik ist nicht ausreichend. Der Energieverbrauch wird beträchtlich: Künstliche Beleuchtung: um es zu berechnen, muss das natürliche Licht bekannt sein => Lichtübertragung und Storen => Minergie ECO: ist das natürliche Licht ausreichend? 6

Der Energieverbrauch wird beträchtlich: Künstliche Beleuchtung: um es zu

7 4) SIA382/ Minergie Wenn zu viel Energie in das Gebäude strömt... => Überhitzungsrisiko... Sonnengewinnung ist gut, aber nicht zu viel: Oder der Gp Faktor passt sich an Oder es müssen Storen eingebaut werden um es zu kontrollieren Grosse Fenster sind gut, aber es kann zu Strahlenunbequemlichkeit und frischem Luftfluss führen: Der U Wert muss an der Fenstergrösse angepasst werden 7

Storen eingebaut werden um es zu kontrollieren Grosse Fenster sind gut, aber es kann zu

8 5) SIA180 SIA2031 (SIA380) : 2015 Die Berechnung wird fast stündlich die SIA Norm 180:2014 «zwingt» zur einer Raumanalyse. Der Ingenieur macht eine Analyse für jeden einzelnen Raum: 8

9 Stündliche Berechnung gemäss SIA382/2 SIA2044 Die Fensterfläche ist in jedem Berechnungsknoten zu finden: 9

10 Das Fenster beeinflusst: Energieverlust Sonnenstrahlen Gewinnung : Energie und Licht Wärmespeicherfähigkeit des Raumes Lüftung Komfort Wie damit fertig werden? 10

11 Das Projekt: Optimierung der Auswahl von Glasbauteilen Ein Projekt vom Bundesamt für Energie. Beteiligte: E4tech Software SA: Software Lesosai und die Kenntnisse der Normen Berner Fachhochschule, Architecture, Holz und Bau: Fensterkenntnisse, Bauphysik und mathematische Methoden Juni 2014 Juni 2015 (Dezember 2015) Projektziel: Ein Gebäude haben, das den Schweizer Gesetzesnormen und den Kunden entspricht Berechnungsziel: Den primären Energieverbrauch senken und den Komfort beibehalten 11

und Bau: Fensterkenntnisse, Bauphysik und mathematische Methoden Juni 2014 Juni 2015 (Dezember 2015) Projektziel: Ein

12 Methodik: Phase 1 Das architektonische Projekt Architekt : BIM Pläne (Building Information Modelling): Fixe Kennwerte: Gebäudeform Raumaufteilung, Personen und Gerätelasten und angestrebter Komfort Vorhandensein von Fenstern in einer Fläche Bauart: Beton, Holz, Frei wählbar: Grösse der Fenster Art des künstlichen Lichts Storenart Wandaufbau... 12

Gerätelasten und angestrebter Komfort Vorhandensein von Fenstern in einer Fläche

13 Methodik: Phase 2 energetische Studie Expert: Bringt sein Wissen mit dem Kunden und dem Architekt ein Energetische Ziele: MuKen Minergie Minergie P... Bauwerke: Maximale Bauteildicke Minimale Tragwerkdicke Grundschichten, Position Wärmebrücken 13

14 Methodik: Phase 2 energetische Studie Fenster: Minimale und maximal Grössen Art: U Wert, Gp,... Storen Lüftung: Mechanisch? Minimaler und maximaler Durchfluss Natürliche Lüftung? Szenario Beleuchtung: Ziel: SIA380/4 Grenze, Ziel,... Technologie und Steuerart (z.b. manuell oder automatisch) Technisches System: Es wird an der gewählten Technologie festgehalten (Wärmepumpe, Gas, Sonne,...) 14

Szenario Beleuchtung: Ziel: SIA380/4 Grenze, Ziel,... Technologie und Steuerart (z.b.

15 Methodik: Phase 3 automatische Analyse Das Projekt befindet sich in dieser Phase. Die Wahl der Berechnungsmethode. Das Problem hat n Dimensionen Ausgehend von den vorherigen Entscheidungen, wird der Antrieb die Berechnungen minimisieren durch: Die Empfindlichkeit der Variablen (z.b. die Farbe der Fassade von 70% abs. auf 20% wechseln; das Resultat verändert sich nur um 3 4%... Die Beleuchtung austauschen kann das Resultat um 10 15% verändern) Nicht lineare Variablen oder mit einer anderen Verteilung 15

durch: Die Empfindlichkeit der Variablen (z.b. die Farbe der Fassade von 70% abs.

16 Methodik: Phase 4 Ergebnisse Die Gebäude sind ziemlich komplex und können mehrere Ergebnisse ergeben mit derselben Ausgangslage: Grenze der Primärenergie Komfort Der Ingenieur muss die Ergebnisse auf ihre Wirtschaftlichkeit und graue Energie überprüfen und dem Kunden diverse Lösungen präsentieren für die Endauswahl. 16

Komfort Der Ingenieur muss die Ergebnisse auf ihre Wirtschaftlichkeit und graue

17 Fazit Das Ziel des Projektes ist es, Hilfsmittel zu liefern für die baulichen Entscheide, indem: der Primärenergieverbrauch der angestrebte Komfort festgelegt werden. Ohne, dass ideale Lösungen angegeben werden müssen; der Ingenieur, der Architekt und der Kunde die Informationen liefern und die Endauswahl treffen. Das Ergebnis muss den Schweizer Gesetzesnormen entsprechen. 17

Ohne, dass ideale Lösungen angegeben werden müssen; der Ingenieur, der Architekt und der Kunde

18 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit E4tech Software SA, Av. Juste Olivier Lausanne, Suisse

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