P_20090910_Swegon_GaS_MoRo_reduziert

Werbung
Das Gebäude als System
Neue Monte Rosa-Hütte
Urs-Peter Menti
Dipl. Masch. Ing. ETH/SIA, MAS-BA
Leiter Zentrum für Integrale Gebäudetechnik
Zentrum für Integrale Gebäudetechnik
Hochschule Luzern – Technik & Architektur
10. September 2009
- Urs-Peter Menti
- Dipl. Masch.Ing.-ETH, MAS-BA
Organisation
Zur Person
- Hochschule Luzern – Technik & Architektur
- 1995 – 2004
- 2004 – heute
Folie
2, 21. September 2009
Amstein + Walthert AG
Hochschule Luzern
Projekte
- Leiter Zentrum für Integrale Gebäudetechnik
- Hauptamtlicher Dozent für Gebäudetechnik
- Leiter Zertifizierungsstelle Minergie-P
Organisation
ZIG – Unsere Tätigkeitsfelder
Folie
3, 21. September 2009
Zielsetzung
- Gebäude mit hoher Gesamtenergieeffizienz
- “Gebäude als System” als ein Schlüssel zur
hohen Gesamtenergieeffizienz
- Gebäude als System
komplexes System
- Simulationen als Optimierungsinstrument
- Bedeutung der Entwurfsphase für eine hohe
Energieeffizienz
Folie
4, 21. September 2009
Und um was es auch geht…
Folie
5, 21. September 2009
Agenda
- Einleitung
- Energieeffizienter Entwurf
- Neubau Bettenhaus Stadtspital Triemli
- Neue Monte Rosa-Hütte
- Wettbewerb Erweiterung Kunsthaus Zürich
- Schlussfolgerungen
- Zusammenfassung
Folie
6, 21. September 2009
Energieeffizienz (unterschiedliche Ansätze)
Komponenten
Folie
7, 21. September 2009
System
Energieeffizienz ist…
- Optimierung der einzelnen Komponenten und
- Optimierung des Gesamtsystems
- Das Gesamtsystem ist komplex…
- … die Komplexität kann mit Simulationen erfasst und
bewertet werden…
- … die Optimierung des Gesamtsystems beginnt im
Entwurf und in der Konzeptphase …
- … ergo sind bereits sehr früh im Projekt Simulationen ein
wichtiges Hilfsmittel zur Gesamtoptimierung.
Folie
8, 21. September 2009
Aussage eines Architekten im Vorprojekt
„Die energetische
Optimierung der
Fassade machen wir
dann im Bauprojekt“
Folie
9, 21. September 2009
Potenzial von Simulationen
Einflussmöglichkeiten
Aufwand für
Korrekturen
Potenzial von Simulationen
Planungsverlauf
Folie
10, 21. September 2009
Das Gebäude als System
Folie
11, 21. September 2009
Folie
12, 21. September 2009
Form des energieeffizienten Gebäudes?
?
Kugel:
bestes Verhältnis A/V
Folie
13, 21. September 2009
?
Würfel:
gutes Verhältnis A/V
Form des energieeffizienten Gebäudes?
- Kugel, Würfel sind optimale Gebäudeformen, wenn man
ausschliesslich den Heizwärmebedarf betrachtet
(maximales Volumen bei minimaler Oberfläche)
- Gesamtenergieeffizienz:
Kühlung
Beleuchtung
natürliche Lüftung / Fensterlüftung
Graue Energie
…
- Je nach Gebäudenutzung dominieren unterschiedliche
Faktoren (z.B. Wohnhaus vs. Bürohaus mit hohen
internen Lasten)
Folie
14, 21. September 2009
Sind das energieeffiziente Gebäude(formen)?
Aus Sicht Heizwärmebedarf sicher nicht…
Aus gesamtenergetischer Sicht wohl kaum…
Folie
15, 21. September 2009
Sind das energieeffiziente Gebäude(formen)?
Aus gesamtenergetischer Sicht ist diese Frage nicht so
einfach zu beantworten… die Sache ist zu komplex…
Folie
16, 21. September 2009
Form des energieeffizienten Gebäudes?
- Frage ist nicht einfach so zu beantworten
- Es spielen verschiedenste Aspekte mit
- Standort, Nutzung, verfügbare Energiequellen etc.
beeinflussen die optimale Gebäudeform
- Komplexe Aufgabe – gesamtheitlicher Lösungsansatz
- Wie sieht ein Gebäude aus, das eine hohe Gesamtenergieeffizienz aufweist?
Forschungsprojekt
Folie
17, 21. September 2009
Forschungsprojekt: Das Klima als Entwurfsfaktor
- Forschungsprojekt an der Hochschule Luzern
- Leitung: Prof. Christian Hönger (Architekt)
- Ziel:
Handlungsempfehlungen für eine energieeffiziente Architektur
- Teilprojekt:
Überprüfung verschiedender Strategien mittels Simulationen
betreffend ihrer Gesamtenergieeffizienz (Heizen, Kühlen,
Beleuchtung; z.T. auch Graue Energie)
Folie
einige interessante Erkenntnisse… / noch in Bearbeitung
18, 21. September 2009
Forschungsprojekt: Das Klima als Entwurfsfaktor
- Nutzung: Wohnen
- Objekt: Achtfamilienhaus
- Jahressimulation
- Raumtemperaturen: 20-26°C
- Heizwärmebedarf (H)
- Kühlenergiebedarf (K)
- Beleuchtungsenergiebedarf (B)
- Umrechnung auf Primärenergie (Gesamtenergiebedarf)
Folie
19, 21. September 2009
Kompaktheit des Gebäudes
Kompakt
ist nicht
immer
gut…
Typ
EFH
8-FH
24-FH
40-FH
80-FH
Heizen
47
21
11
9
7
kWh/m2a
Kühlen
4
5
2
2
2
kWh/m2a
Beleuchtung
15
16
21
22
24
kWh/m2a
Ges.-Energie
145%
100%
93%
93%
96%
Folie
20, 21. September 2009
Einfluss eines Balkons
Ein Balkon
ist (hier)
kontraproduktiv
Typ
k. Balkon
1m Balkon
2m Balkon
3m Balkon
Heizen
21
25
26
27
kWh/m2a
Kühlen
5
4
3
3
kWh/m2a
Beleuchtung
16
17
17
18
kWh/m2a
Ges.-Energie
100%
108%
112%
114%
Folie
21, 21. September 2009
Glasanteil Fassade
Allzu viel
(Glas) ist
ungesund…
Typ
20% Glas
50% Glas
80% Glas
Heizen
15
21
27
kWh/m2a
Kühlen
1
5
10
kWh/m2a
Beleuchtung
20
16
15
kWh/m2a
Ges.-Energie
96%
100%
116%
Folie
22, 21. September 2009
Lichthof / Atrium
Sommer /
Winter betrachten
Kein Innenhof
Innenhof
So offen / Wi zu
Heizen
19
26
20
kWh/m2a
Kühlen
2
2
2
kWh/m2a
Beleuchtung
18
17
17
kWh/m2a
Ges.-Energie
100%
110%
99%
Typ
Folie
23, 21. September 2009
Die Frage der Energieeffizienz muss neu gestellt
werden
- Die Frage der Energieeffizienz muss
neu gestellt werden
- Schon im Gebäudeentwurf soll der
Gesamtenergiebedarf berücksichtigt
werden (Heizen, Kühlen, Beleuchtung)
- Zusätzlich zu berücksichtigende
Faktoren sind Graue Energie,
Investitionskosten, etc.
- Die Gebäudedynamik macht das ganze
nicht einfacher…
- Die Komplexität steigt…
Folie
24, 21. September 2009
Entwicklungen früher - heute
Früher:
Heute:
-
-
Erfahrungen
Erkenntnisse
Empirisches Vorgehen
Entwicklungen dauerten
über Generationen
Folie
25, 21. September 2009
Wissenschaftl. Methoden
Hilfsmittel (Simulationen)
Analytisches Vorgehen
Simulation beschleunigt
die Entwicklung
- „Ausprobieren“ möglich
Umdenken an vielen Fronten…
Heute:
- Heizwärmebedarf nach Norm SIA 380/1
- Energiebedarf Beleuchtung nach Norm SIA 380/4
- Energiebedarf Lüftung / Klima nach Norm SIA 380/4
In Zukunft:
- Gesamtenergiebedarf mit
dem SIA Klimatool
Folie
26, 21. September 2009
Neubau Bettenhaus
Stadtspital Triemli, Zürich
Folie
27, 21. September 2009
Das Spital zur
2000 Watt-Gesellschaft
Die 2000 Watt-Gesellschaft
Heute: 6000 Watt / Person
Ziel: 2000 Watt / Person
:3
52‘560 kWh (Energie) = 8760 h * 6000 Watt (Leistung)
17‘520 kWh (Energie) = 8760 h * 2000 Watt (Leistung)
Folie
28, 21. September 2009
Primärenergie
- 2000 Watt-Gesellschaft: Bewertung auf Stufe Primärenergie
Nutzenergie
• Wärme im Raum
• Licht im Raum
• Warmes Wasser
aus der Duschbrause
Endenergie
• Elektrizität beim
Stromzähler
• Gas beim
Gaszähler
• Heizöl im Öltank
Primärenergie
• Rohöl
• Uran
• Wind
• Sonne
• Erdwärme
Folie
29, 21. September 2009
Ausgangslage
- Stadt Zürich realisiert mehr und
mehr Neubauten nach den Anforderungen der 2000 Watt-Gesellschaft („Leuchttürme“)
- Neubau Bettenhaus Triemli als
besondere Herausforderung:
- Steigende Ansprüche an ein Spital
- Reduktion Energiebedarf um
Faktor 3 gegenüber heute
- Minergie-P-Eco
Folie
30, 21. September 2009
Fragestellung
- Fassade als zentrales Element für die Erreichung
der energetischen Zielsetzungen
- Gesamtenergieoptimierung
Fassade
- Systemoptimierung unter Berücksichtigung des
Energiebedarfs für Wärme, Kälte und Licht…
- Inkl. Berücksichtigung der Energieträger
(Primärenergiefaktoren!)
- Simulationen!
Folie
31, 21. September 2009
Ausgangslage und Fragestellung
- Fassade beeinflusst die Tageslichtnutzung
(Beleuchtungsenergie) sowie den Kälte- und
Wärmebedarf
- Im Zentrum der Fragestellung stehen Glasanteil,
Glaswahl, Balkontiefe, Balkonbrüstung,
Sonnenschutz
- Aussage Planungsteam während der Erarbeitung
des Vorprojektes: „Die Fassadenoptimierung
machen wir dann später…“
- Aber gerade hier: Je früher desto besser +
einfacher… !
Folie
32, 21. September 2009
Beispiel eines Zielkonflikts
- Architekt: maximale Transparenz, Sonnenschutz meist
offen
- Lichtplaner: maximale Tageslichtnutzung, Sonnenschutz meist offen
- Klimaingenieur: minimaler
Kühlenergiebedarf, Sonnenschutz meist geschlossen
- Bauphysiker: maximale
solare Gewinne (Minergie-PNachweis); Sonnenschutz
meist offen
Folie
33, 21. September 2009
Vorgehen Simulationen
- Ermittlung Nutzenergiebedarf für Heizen, Kühlen,
Beleuchtung (Simulation)
- Umrechnung auf Endenergie und Primärenergie
- Bewertung auf Stufe Primärenergie
- Wichtig: Einfluss der Art der Energieversorgung
(und somit der Primärenergiefaktoren) auf die
optimale Fassadenvariante!
- Gesucht: möglichst gute aber auch möglichst
robuste Lösung!!
Folie
34, 21. September 2009
Ergebnisse: Nutzenergie
Nutzenergie
Licht
Kälte
Wärme
Folie
35, 21. September 2009
Ergebnisse: Primärenergie I
PEF Strom: 2.0 (Minergie); JAZ Kälte: 2.0 (Kältemaschine)
Licht
Kälte
Wärme
Folie
36, 21. September 2009
Ergebnisse: Primärenergie II
PEF Strom: 3.0; JAZ Kälte: 9.0 (Erdreich)
Licht
Kälte
Wärme
Folie
37, 21. September 2009
Art der Energieversorgung beeinflusst Fassade
- Optimierung Fassade betreffend Primärenergieverbrauch
- Kühl- und Heizenergie wird primär mittels
Geothermie erzeugt („kostenlose Energie“)
- Elektrizität für die Beleuchtung bekommt in
der Gesamtenergieoptimierung ein sehr
hohes Gewicht
- Fassade: primär tageslichtoptimiert
- Ergo: hoher (nicht maximaler!) Glasanteil ist
von Vorteil (auch wenn dadurch der
Kühlenergiebedarf etwas steigen wird).
Folie
38, 21. September 2009
Erkenntnisse
- Je nach Energieversorgungsvariante sieht die energieoptimierte Fassade anders aus!
- Konventionelle Kälteerzeugung
hohe Relevanz des Energiebedarfs für die Kälteerzeugung
Massnahmen zur Reduktion des Kühlenergiebedarfs
stehen im Vordergrund
- Kälte z.B. über Erdsonden
wenig Relevanz des Energiebedarfs für die Kälteerzeugung
Massnahmen zur Reduktion des Beleuchtungsenergiebedarfs stehen im Vordergrund (Maximierung der Tageslichtnutzung)
Folie
39, 21. September 2009
Erkenntnisse I: Optimaler Sonnenschutz?
- Klassischer Zielkonflikt:
-
hohe Transparenz
gute Tageslichtnutzung
passive Solargewinne (Minergie-P)
Reduktion hoher externer Lasten
- Variantenstudie zur Ermittlung des
optimalen Sonnenschutzes:
Stoffstore oder Rafflamelle 45° als beste Lösung!
- Geschlossener, dichter Sonnenschutz
Kunstlicht (PEF 3.0!)
Energiebedarf Ø
interne Lasten > externe Lasten
Folie
40, 21. September 2009
Erkenntnis II: Optimale Balkontiefe?
- Ein tiefer Balkon:
- Reduktion der solaren Gewinne (Erhöhung Heizbedarf)
- Reduktion des Tageslichts (Erhöhung Strombedarf Licht)
- Kein Balkon:
+ Passive Nutzung der Sonnenenergie
+ Bessere Tageslichtnutzung
- Höherer Kühlenergiebedarf (fehlender Schattenwurf)
Folie
41, 21. September 2009
Zielkonflikt!
+ Beschattung der Fassade (Reduktion Kühlbedarf)
+ Blendschutz
Erkenntnis II: Optimale Balkontiefe?
- Exemplarisch: Abhängigkeit der optimalen Balkontiefe von
der Art der Kälteerzeugung
CO2-optimiert
Primärenergie-optimiert
Balkontiefe [m]
Tiefe Balkon
2.5
2.5
2
2
1.5
1.5
1
1
0.5
Kühlenergie dominant
Kühlenergie marginal
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jahresarbeitszahl Kälteerzeugung
Folie
0.5
42, 21. September 2009
22
24
Zusammenfassung Neubau Bettenhaus Triemli
- Gebäude
Bewertung über Primärenergiebedarf
- Das System definiert, wie die Einzelkomponenten zu
optimieren sind. (Systemoptimierung! ≠ Optimierung
einzelner Komponenten)
- Systemoptimierungen: So früh wie möglich damit beginnen
- Systemoptimierungen:
komplex
Simulationen
- Wichtig: Sind Teile des Systems noch nicht definiert, kann
nur schwerlich die optimale Lösung gefunden werden
(optimale vs. stabile Lösung; Denken in Szenarien)
Folie
43, 21. September 2009
Neue Monte Rosa-Hütte
Folie
44, 21. September 2009
90% Energieautarkie
Neue Monte Rosa-Hütte
Folie
45, 21. September 2009
Geschenk der
ETH Zürich an den
Schweizerischen Alpen Club (SAC)
zum Jubiläum „150 Jahre ETH“
Neue Monte Rosa-Hütte
- Moderne, unkonventionelle
Architektur
neu
Folie
46, 21. September 2009
alt
Neue Monte Rosa-Hütte
- Für Berghütten unüblicher
„Komfort“
- Warmwasserduschen
neu
Folie
47, 21. September 2009
alt
Die Folgen eines gesamtheitlichen Ansatzes…
> Interdisziplinäres Projekt
> Viele Partner:
> 10 Professuren
> 60 Personen (nur in der Planung)
> … SAC …
> …… ETH ……
> ……… Empa ………
> externe Spezialisten
> Hochschule Luzern – ZIG
(Energie- und Gebäudetechnik)
Folie
48, 21. September 2009
Betrachtung des Gesamtsystems
Simulationen
- Simulationen zur Erfassung des komplexen Gesamtsystems
und der entsprechenden Wechselwirkungen
- Optimierte Dimensionierung
(Anlagen, Speicher, etc.)
- Erkenntnis: Die hohe Energieautarkie kann nur erreicht werden, wenn alle einzelnen Komponenten in ein optimiertes
System eingebunden sind.
Folie
49, 21. September 2009
Gebäudeautomation / Energiemanagement
Verknüpfung bzw. Kombination zu einem wirkungsvollen System
Bewährte Komponenten
Gebäudehülle
Solartechnik
BHKW
Abwasserreinigung Wasserversorgung
Energiemanagementsystem (Remote Access)
Nicht die beste Einzelkomponente steht im
Vordergrund sondern die optimale Verknüpfung (und damit auch eine robuste Lösung)
Folie
50, 21. September 2009
Gesteigerter Komfort
- Mechanische Belüftung (Vermeidung von Bauschäden,
Gewährleistung einer hohen Luftqualität und Behaglichkeit);
wird auch zur Beheizung verwendet
- Fliessendes Wasser in den Nasszellen, WCs mit
Wasserspülung
- Warmwasserduschen für Hüttenwart,
Personal und Übernachtungsgäste
(4 öffentliche Duschen)
- Gute Infrastruktur fürs Kochen
Folie
51, 21. September 2009
Selbstvorsorgungsgrad (Autarkie)
- 90% Energieautarkie (ohne Kochen)
- 70-80% Energieautarkie (mit Kochen)
- Weitestgehend autarker Betrieb, d.h. von äusserer
Energiezufuhr unabhängig. Nur an Tagen mit
Spitzenbelegung muss die Hütte mit zusätzlicher Energie
versorgt werden.
- Autarkie gewährleistet eine hohe
Unabhängigkeit und entsprechend
tiefe Energiekosten (Betriebskosten)
- Rapsöl-BHKW für Redundanz und Notversorgung
Folie
52, 21. September 2009
Elektrizität
Folie
53, 21. September 2009
Wärme
Folie
54, 21. September 2009
Wasser
Folie
55, 21. September 2009
Das Gebäude als System
Folie
56, 21. September 2009
Model predictive control
Grosser Einfluss des Wetters und der Besucherzahlen
Forschungsbedarf
Modell-basierte
vorausschauende
Regelung / model
predictive control
BFE-Projekt ETH Zürich
(Guzzella), Siemens und
Hochschule Luzern –
Technik & Architektur (ZIG)
Folie
57, 21. September 2009
Model predictive control
Folie
58, 21. September 2009
Ziele BFE-Forschungsprojekt
- Durch die vorausschauende Regelung soll der Energieautarkiegrad der Hütte im Betrieb nochmals verbessert
werden
- Es soll abgeklärt werden, welche Erkenntnisse aus diesem
Forschungsprojekt auch für Objekte „im Mittelland“
nutzbringend sind.
- Im Forschungsprojekt spielen Simulationen eine zentrale
Rolle, indem die Regelalgorithmen zuerst am Simulationsmodell ausprobiert werden, bevor sie in der Hütte aktiviert
werden
Folie
59, 21. September 2009
Türe
CFD-Simulation Schlafraum
Folie
60, 21. September 2009
Folie
61, 21. September 2009
Folie
62, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
63, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
64, 21. September 2009
Wetterstation
Folie
65, 21. September 2009
Folie
66, 21. September 2009
Vorfabrizierte Holzelemente, bereit für den
Transport zur Hütte
Folie
67, 21. September 2009
Folie
68, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
69, 21. September 2009
Folie
70, 21. September 2009
Folie
71, 21. September 2009
Folie
72, 21. September 2009
Folie
73, 21. September 2009
Folie
74, 21. September 2009
Bauentwicklung
Restaurant
Folie 75, 21. September 2009
Schlafräume für 120
Personen
Folie 76, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
77, 21. September 2009
Kaverne für (Schmelz-)
Wasser mit ca. 200 m3
Speichervermögen
(> 1 Jahresbedarf)
Folie
78, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
79, 21. September 2009
Bauentwicklung
Folie
80, 21. September 2009
Folie
81, 21. September 2009
Eröffnung der Hütte Ende September 2009 /
Inbetriebnahme
im Frühling 2010
Folie 82, 21. September 2009
Folie
83, 21. September 2009
Folie
84, 21. September 2009
Erweiterung Kunsthaus Zürich
Inhalte
Energieeffizienz im Wettbewerb
Folie
85, 21. September 2009
Erweiterung Kunsthaus Zürich
- Erweiterung des bestehenden
Kunsthauses in Zürich
- Ziel: 2000-Watt-Gesellschaft
Energiebedarf 3x tiefer als in
einem heutigen Museum
- Gesamtleistungswettbewerb
Architektur / Gebäudetechnik / …
- Energetische Kriterien sollen bereits im Wettbewerb eine Rolle
spielen
Folie
86, 21. September 2009
Erweiterung Kunsthaus Zürich
- Das Gesamtsystem ist zu
bewerten (heizen + kühlen +
Beleuchtung + …)
- Komplexes System
- Simulation zur Erfassung und
Bewertung dieses Systems
- Vorgehen in zwei Schritten
1. Vorgaben Wettbewerb
2. Beurteilung Wettbewerbsprojekte
Folie
87, 21. September 2009
Vorgehen in zwei Schritten
- Thermische Raumsimulationen zur Ermittlung der
Sensitivität einzelner Parameter (Basis Testplanung)
- Einfachstes Berechnungsmodell (wird vor dem Wettbewerbsbeginn an die beteiligten Teams abgegeben)
Phase 1
- Testplanung vor dem Wettbewerb
- Eingereichte Wettbewerbsbeiträge werden mittels einer
thermischen Raumsimulation beurteilt
Folie
88, 21. September 2009
Phase 2
- Teilnehmende Teams füllen Berechnungstabelle aus
(Ziel: Sensibilisierung!)
“Selbstdeklaration”
Wettbewerbsprojekte: Simulationsmodelle
Folie
89, 21. September 2009
Bewertung Gesamtenergieeffizienz
Folie
90, 21. September 2009
Fazit
- Das Siegerprojekt verfügt über
die Voraussetzungen, ein 2000
Watt-Gesellschaft – taugliches
Museum zu werden
- Die für eine hohe Energieeffizienz nötigen Kriterien sind im
Wettbewerbs-Entwurf erfüllt
- Nur wenn das Thema Energie auch im weiteren Planungsverlauf einen hohen Stellenwert geniesst, wird man das Ziel
erreichen
- Energieeffizienz als zusätzliche Randbedingung, nicht als
dominantes Kriterium
Folie
91, 21. September 2009
Das Gebäude als System
Energiequellen
Gebäudetechnik
Architektonischer
Entwurf
- Energieeffiziente Bauen ist nicht nur die Optimierung der einzelnen Komponenten sondern die Optimierung des Systems
Folie
92, 21. September 2009
Herausforderungen
- Wer erfasst das System „Gebäude“ bereits im Entwurf
und umfassend?
- Architekt?
->
Gestaltung und Funktionalität
- Bauingenieur?
->
Tragwerksplanung und Statik
- HLK-Ingenieur?
->
Gebäudetechnik, aber…
- … Zusatzfunktion als „Systemingenieur“!
(„Entwurfsingenieur“, „Klimaingenieur“, …)
Folie
93, 21. September 2009
Herausforderung „Systemingenieur“
-
Verfügt über ein breites Wissen
-
Denkt im System und nicht im Detail
-
Unterstützt den Architekten/die Architektin im Entwurf
-
Kann Werkzeuge einsetzen, die der Systemoptimierung dienen
-
Erarbeitet im Team gesamtheitliche Lösungen
-
Nur: Heute werden wohl über 99% der Gebäude ohne
Systemingenieur gebaut…
Folie
94, 21. September 2009
Die Stadt als System
- Gesamtheitlicher
Ansatz in einer sehr
frühen Projektphase
auch hier
- Beispiel:
Masdar City
Folie
95, 21. September 2009
Mittels Simulationen wird
die optimale Strassenbreite / der optimale Gebäudeabstand ermittelt (Beschattung vs. Tageslichtnutzung)
Zusammenfassung
Das Gebäude ist ein komplexes System.
Simulationen helfen, das komplexe
System zu erfassen.
Die Kugel oder der Würfel sind nicht
zwingend die energieeffizientesten
Formen.
Neues Bettenhaus Stadtspital Triemli:
Energieträger beeinflussen Fassadengestaltung.
Folie
96, 21. September 2009
Zusammenfassung
Neue Monte Rosa-Hütte: Das Gebäude als
System
Autarkiegrad 90%
Erweiterung Kunsthaus Zürich: Energieeffizienz als Kriterium im Wettbewerb
Das Gebäude als System fordert
„Systemingenieure“
Folie
97, 21. September 2009
Das energieeffiziente Bauen beginnt im Entwurf!
Besten Dank
Folie
98, 21. September 2009
Testplanung / Simulationsmodell
Folie
99, 21. September 2009
Sensitivitätsanalyse (Basis
Testplanung)
Folie
100, 21. September 2009
Bewertungstabelle für Teams
Folie
101, 21. September 2009
Koordination
- 1. UG
Batterieraum
Technikraum
Folie
102, 21. September 2009
Koordination
- EG
Zuluft Zimmer
Ablufthaube Küche
Luftverteilung
im Folie
Bankunterbau
103, 21. September 2009
- 1. – 3. OG
Zuluft Zimmer
Folie
104, 21. September 2009
Türe
Koordination
Zitat eines „Simulanten“ vor einigen Jahren…
„Unser Schicksal ist, immer viel zu
spät im Planungsprozess in die
Projekte involviert zu werden. Das
Planungsteam ruft uns Simulanten
zum toten Patienten – in der
Hoffnung dass wir den Patienten
mit Simulationen wieder zum
Leben erwecken…“
Folie
105, 21. September 2009
„Eine hohe
Energieeffizienz
bedingt eine
kompakte
Bauweise“
Folie
106, 21. September 2009
Folie
107, 21. September 2009
Das
energieeffiziente
Bauen
beginnt im
Entwurf!
Die Fassade muss
beheizt werden,
damit sich keine
Eiszapfen bilden,
die herunterfallen
können
(Das Gebäude wird
nun nicht gebaut…)
Folie
108, 21. September 2009
Solare Gewinne!
Bild: Allreal
…eine Frage des Entwurfs
Folie
109, 21. September 2009
Zero Energy Homes
Technische
Universität
Darmstadt. Winner of the 2007 Solar Decathlon
110, 21. September
2009
Folie
Folie
111, 21. September 2009
150 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
100 Punkte
75 Punkte
75 Punkte
100 Punkte)
Kernkompetenzen
Energiebilanz (gemessen)
Architektur
Marktfähigkeit
Energie- und Gebäudetechnik
Thermische Behaglichkeit
Warmwasser
Haushaltgeräte
Unterhaltungselektronik
Lichtdesign
Kommunikation
(Mobilität
Projekte
-
Organisation
Die 10 Elemente des Solar Decathlon
Handlungsstrategien energieeffiziente Architektur
Suchen des gesamtenergetischen Optimums
Folie
112, 21. September 2009
(Licht, Wärme, Kälte)
Folie
113, 21. September 2009
Folie
114, 21. September 2009
Wettbewerb Kunsthaus: Erkenntnisse Phase 1
- Das Reduzieren der Einflussfaktoren auf nur 6 Parameter
war “mindestens ambitiös”
- Mit der Sensitivitätsanalyse kann bei den WettbewerbTeams die Sensibilität betreffend des Themas Energie
erhöht werden
Folie
115, 21. September 2009
Herunterladen