IVEL. Integrated Virtual Energy Lab Entwicklung einer integrierten Plattform für die Gebäudesimulation

Transkript

1 IVEL Integrated Virtual Energy Lab Entwicklung einer integrierten Plattform für die Gebäudesimulation Prof. John Grunewald, TU Dresden Gebäude der Zukunft, München FORSCHUNGSSYMPOSIUM & PRÄSENTATION IM RAHMEN DER BAU 2011

2 Projektübersicht Laufzeit 01/09/ /08/ Partner Technische Universität Dresden Germany Institut für Bauinformatik (CIB, Prof. Scherer Koordinator) Institut für Bauklimatik (IBK, Prof. Grunewald) Institut für Angewandte Informatik (TIS, Prof. Kabitzsch) Nemetschek Slovensko, S.R.O. Slovakia 1064 Mitarbeiter Insinööritoimisto Olof Granlund Oy Finland 360 Royal BAM Group NV Netherlands 8954 BAM Utiliteitsbouw BAM Deutschland AG BAM Construct Obermeyer Planen+Beraten Germany 1200 AEC3 UK 3 Resourcen Personenmonate 420 ( 11,7 Personen x 3 Jahre) Förderung 2,7 Mio. NL DE UK

3 Prinzipielle HESMOS Architektur Datenebene Funktionsebene Kernfunktionalität

4 Interoperabilität in AEC/FM BIM

5 Interoperabilität in AEC/FM Building Information Modeling (BIM) Interoperabilität verschiedener Werkzeuge Gemeinsames offenes Datenmodel Durchgängige Information in Datenbanken Entwurf und Planung (Beispiele) Architekt. Entwurf Wärme Schall Ausführungs planung Anlagen planung Bau überwachung Übergabe und Betrieb (Beispiele) Anlagen steuerung Verschattung Beleuchtung Gebäude verwaltung Sicherheit Reinigung Instand haltung Energetische Optimierung am Beginn/Ende der Wertschöpfungskette! BIM ist nicht genug!

6 Was sind eetools? CAD + Geometrie + Konstruktion + Kosten eegui + Geometrie + Materialdaten + Konstruktion + Nutzungsprofile + Beleuchtung + Anlagen + Klimadaten BIM DXF/DWG gbxml IDD/IDF Entwicklung von besseren (Energie+ Kosten) Simulationswerkzeugen für Entscheidungsträger im gesamten Lebenszyklus von Gebäuden Betriebskosten Gebäudeverwaltung Thermischer Komfort Feuchte und Wärmebrücken Risikoanalyse Dauerhaftigkeit Innenraumluftqualität Beleuchtungssteuerung Schallschutz Energiekosten Bauüberwachung Investmentkosten Lebenszykluskosten Energiebedarf eetools

7 Was ist das Virtual Energy Lab? CAD BIM Bauüberwachung Investmentkosten + Geometrie + Konstruktion + Kosten DXF/DWG Gebäudeverwaltung Betriebskosten gbxml Energiekosten Energiebedarf IVEL + Materialdaten + Konstruktion + Nutzungsprofile + Beleuchtung + Anlagen + Klimadaten Integration eines Virtual Laboratory als eetools Webservice für CAD (zur Unterstützung der ee Kompetenzen der AEC Aktoren) Thermischer Komfort Innenraumluftqualität Beleuchtungssteuerung Feuchte und Wärmebrücken Risikoanalyse Dauerhaftigkeit Schallschutz Lebenszykluskosten eetools

8 Was ist eebim? Werkzeuge müssen auf die Nutzeranforderungen angepasst sein, die Sprache der Nutzer sprechen Übermenge an Information in BIM macht effizienten Datenaustausch schwierig Individuelle Werkzeuge im Lebenzyklus von Gebäuden erfordern ihre eigene Sicht von BIM sind typischerweise Untermengen des gesamten BIM angereichert mit domänen spezifischen Modelldaten BIM + Multi-Model Views = eebim

9 Was ist eebim? CAD BIM Bauüberwachung Investmentkosten + Geometrie + Konstruktion + Kosten DXF/DWG Gebäudeverwaltung Betriebskosten gbxml Energiekosten Energiebedarf Erweiterung des BIM zu eebim durch Entwicklung von Multi Model Views IVEL + Materialdaten + Konstruktion + Nutzungsprofile + Beleuchtung + Anlagen + Klimadaten Multi Model Views Thermischer Komfort Innenraumluftqualität Beleuchtungssteuerung Feuchte und Wärmebrücken Risikoanalyse Dauerhaftigkeit Lebenszykluskosten eetools eebim Schallschutz

10 Ziele des Projektes 1. Entwicklung von besseren (Energie+ Kosten) Simulationswerkzeugen für Entscheidungsträger im gesamten Lebenszyklus von Gebäuden 2. Integration eines Virtual Laboratory als eetools Webservice für CAD (zur Unterstützung der ee Kompetenzen der AEC Aktoren) 3. Erweiterung des BIM zu eebim durch Entwicklung von Multi Model Views 4. Schnittstellen zwischen Building Information Modelling (BIM) und Building Automation Systems (BAS) für die Betriebsoptimierung HESMOS Produkt: Integrated Virtual Energy Laboratory (IVEL)

11 Beispiele eetools (IBK Entwicklung)

12 eetools (IBK Entwicklung) DIM 1, DIM 2, DIM 3 Baukonstruktion Heat air moisture analysis DELPHIN 4 + Salts, restructured code and libraries COND 1 + Delphin 5 (4 Projekte) + Multi language and multi platform support COND 2 + Delphin 6... Salts, + Pollutants (VOC adsorption, diffusion) CHAMPS BES Basis Gebäude Raummodelle Single zone, single node thermal model, 1D wall discretization CVODE lib, CC lib Single zone, multi node HAM model, 3D wall discretization Multi language and multi platform support Multi zone, single node HAMP model, 1D wall discretization Multi zone, single node HAMP model, 1D wall discretization Multi language and multi platform support, IDF Import Therakles CHAMPS Multizone PT Sundials, IBK, Airflow, Pollutants, Solver libs Glückmodel... CHAMPS Multizone V1... Platform...

13 eetools (IBK Entwicklung) Gebäudesimulationsplattform + Glückmodell Eingabe der Geometrie, Wandaufbauten Einteilung des Gebäudes in Zonen Zuweisung der Nutzung in Zonen Spezifikation der Beleuchtung Spezifikation der Anlagentechnik T 1 T 2 T n Glück Raum Vertikalschnitt Einstrahlzahlen Strahlungstemperaturasymm. Temperaturschichtung Raumluftströmungen Behaglichkeit

14 eetools (IBK Entwicklung) Gebäudesimulationsplattform + Delphinmodell Eingabe der Geometrie, Wandaufbauten Einteilung des Gebäudes in Zonen Zuweisung der Nutzung in Zonen Spezifikation der Beleuchtung Spezifikation der Anlagentechnik z.b. thermoaktives Bauteil z.b. kapillaraktive Innendämmung Delphin Wände (1D, 2D, 3D) Vertikalschnitte Thermische Speicherung Wandheizungen Hygrothermische Prozesse Mikroklima Dauerhaftigkeit Emissionen

15 Demonstrationsgebäude (Auswahl)

16 Demonstrationsgebäude (Auswahl)

17 Demonstrationsgebäude (Auswahl)

18 Demonstrationsgebäude (Auswahl)

19 Demonstrationsgebäude (Auswahl)

20 Vielen Dank Gebäude der Zukunft, München FORSCHUNGSSYMPOSIUM & PRÄSENTATION IM RAHMEN DER BAU 2011