Schlüsselwörter
(Englisch)
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integrated building concepts; design support; robustness assessment; climate variations; building use
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Planer und Betreiber haben aktuell keine Möglichkeit Ihre Planungskonzepte (Neubau & Sanierung) auf Robustheit hinsichtlich des künftigen Nutzerverhalten und der Klimavariabilität zu testen. Es fehlt an direkt nutzbaren Datensätzen die die Variabilität des Nutzerverhaltens als auch des Klimas beschreiben sowie an dokumentiertem methodologischem Wissen, um die Analysen zielführend durchzuführen. Das Projekt zielt darauf ab die Grundlagen zur Robustheitsbewertung von integrierten gebäudetechnischen Konzepten zur erarbeiten und deren Nutzen an drei aktuellen Fallstudien zu demonstrieren. Von den Ergebnissen der Fallstudie werden Handlungsempfehlungen für die integrierte Planung abgeleitet. Die Fallstudien integrieren konventionelle als auch innovative Technologien zum Heizen, Kühlem und Belüften von Bürobauten.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Architects and services engineers have currently no opportunities to test their designs with respect to its performance robustness towards future use and climate. There is a lack of ready to be used - datasets describing the variance of building use and climate as well as documented methodological knowledge to conduct the analysis. The aim of the project is to develop the necessary datasets for Switzerland and to conduct a robustness assessment on three case studies. Recommendations will be derived to support interdisciplinary design teams selecting integrated building concepts.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Die Robustheit von Kühlszenarien hinsichtlich der thermischen Behaglichkeit und des Energieverbrauchs in Bürogebäuden wurde untersucht. Zu diesem Zweck wurden drei Kälteabgabesysteme ausgewählt: Umluftkühlung, Kühldecke und Betonkernaktivierung. Die genannten Systeme wurden für drei typische Bürobauten mit unterschiedlicher thermischer Trägheit und unterschiedlichen Fensterflächenanteilen simuliert. Zusätzlich wurde der Einfluss unterschiedlicher Lüftungssysteme (mechanisch oder natürlich, mit oder ohne Nachtbetrieb) ohne Kälteabgabesystem untersucht. Die Robustheit der unterschiedlichen Kühlszenarien wurde für vier verschiedene Klimaszenarien (historische und prognostizierte) und bezüglich drei verschiedener Varianten von Nutzerverhalten ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kälteabgabesysteme zum Zeitpunkt der Erstellung bis zu einem gewissen Grad überdimensioniert werden sollten, um den zunehmenden Klimakältebedarf in der Zukunft abzudecken. Es wurde gezeigt, dass die Kühldecke und Betonkernaktivierung bei der prognostizierten Klimaänderung grundsätzlich robuster sind als andere untersuchte Kühlszenarien. Die Nachtauskühlung durch mechanische Lüftung ist eine zusätzliche robuste Option für Gebäude mit grosser thermischer Trägheit; bzw. die Umluftkühlung für Gebäude mit hohem Fensteranteil. Zudem zeigt diese Studie, dass Kühldecke und Umluftkühlung bezüglich der Variabilität des Nutzerverhaltens robuster sind als andere Kühlszenarien.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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The robustness of cooling systems regarding their energy consumption and thermal comfort in office buildings was analysed. For this purpose, three cooling systems were selected: air cooling, cooling ceiling and concrete core activation system. The different cooling systems were simulated in three buildings with different thermal capacity and proportion of window area. Additionally, the robustness of different ventilation systems (mechanical or natural, with or without night operation) was analysed. The robustness of the cooling systems was investigated for different climate scenarios (historical and projected) and for different user behaviour. The results show that the installed power of current cooling systems should be oversized to a certain extent in order to fulfil the increasing cooling demand of the buildings in future. It was shown that, in case of climate change, the cooling ceiling and concrete core activation system are basically more robust than other cooling scenarios. Night cooling via mechanical ventilation is an additional option for buildings with high thermal capacity, while air cooling is an additional option for buildings with a high proportion of window area. Furthermore, this study shows that cooling ceiling and air cooling are more robust regarding variation in user behaviour.
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Schlussbericht
(Französisch)
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Différents scénarios de refroidissement de bureaux ont été évalués quant à leur robustesse par rapport au confort thermique et au besoin d’énergie. Pour cela, trois différents systèmes de refroidissement ont été choisi : réfrigération active par air pulsé, plafond froid et dalle active. Ces derniers ont été simulés dans trois types de bureaux avec une capacité thermique et une surface de vitrage différentes. De plus, différents systèmes de ventilation (mécanique ou naturelle, avec ou sans refroidissement nocturne) sans refroidissement actif ont été évalués. La robustesse des différents types de refroidissement définis a été analysée pour quatre scénarios climatiques (historique et prédits) et trois comportements d’usagers variables. Les résultats montrent qu’il faudrait surdimensionner la puissance de refroidissement installée lors de la planification afin de tenir compte de l’augmentation des besoins de refroidissement dans le futur. L’analyse montre que les plafonds froids et dalles actives sont les solutions les plus robustes en cas de changements climatiques. Le refroidissement nocturne par ventilation constitue une option robuste supplémentaire pour les bâtiments avec grande inertie thermique, respectivement la réfrigération active par air pulsé pour les bâtiments avec grandes surfaces vitrées. Les résultats montrent aussi que les plafonds froids et la réfrigération active par air pulsé sont les solutions les plus robustes lorsque le comportement des usagers varie.
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