Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Die Auswirkung des Klimawandels soll durch Begrünungen, eine auf die Kaltluftströme und Verschattung ausgerichtete Gebäudesetzung sowie eine optimale Farbwahl minimiert werden. Da die Schweiz eine Sommer- und Winterperiode kennt, müssen die Lösungen so austariert sein, dass sie während der Hitzeperioden den Kühlenergiebedarf senken, ohne den Heizenergiebedarf durch fehlende pas-sive Wärmegewinne signifikant zu erhöhen. Im Rahmen des Projektes werden unterschiedliche Aussenraumsimulationen mit QKM1 durchgeführt. Sie bilden die Basis für die nachfolgenden thermischen Gebäudesimulationen zur Quantifizierung des Einflusses auf die Kühl- und Heizenergie im Innenraum. Die Erkenntnisse sollen helfen, Lösungen zu identifizieren, die die Anforderungen im Innen- und Aussenraum gleichsam bestmöglich erfüllen. Ergänzend zu den seriellen Berechnungen Aussenraum-Innenraum wird eine vereinfachte Methode entwickelt, die eine direkte Quantifizierung des Einflusses von Massnahmen im Aussenraum in der thermischen Gebäudesimulation ermöglicht.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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The impact of climate change is to be minimized by planting vegetation, building a building set up to take into account cold air currents and shading, and an optimal choice of colors. Since Switzerland has summer and winter periods, the solutions must be balanced in such a way that they reduce the cooling energy demand during hot spells without significantly increasing the heating energy demand due to a lack of passive heat gains. As part of the project, various exterior simulations are carried out with QKM1. These form the basis for the subsequent thermal building simulations to quantify the influence on cooling and heating energy in the interior. The findings should help to identify solutions that optimally fulfill the requirements in the interior and exterior. In addition to the serial calculations of exterior and interior space, a simplified method is being developed that enables the influence of measures in the exterior space to be quantified directly in the thermal building simulation.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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L'impact du changement climatique doit être minimisé par la végétalisation, une implantation des bâtiments axée sur les flux d'air froid et l'ombrage, ainsi qu'un choix optimal des couleurs. Comme la Suisse connaît une période estivale et une période hivernale, les solutions doivent être équilibrées de manière à réduire les besoins en énergie de refroidissement pendant les périodes de chaleur sans augmenter significativement les besoins en énergie de chauffage en raison du manque de gains de chaleur passifs. Dans le cadre du projet, différentes simulations de l'espace extérieur sont réalisées avec QKM1. Elles constituent la base des simulations thermiques des bâtiments qui suivent afin de quantifier l'influence sur l'énergie de refroidissement et de chauffage à l'intérieur. Les résultats doivent aider à identifier les solutions qui répondent le mieux possible aux exigences à l'intérieur et à l'extérieur. En complément des calculs en série extérieur-intérieur, une méthode simplifiée est développée pour permettre une quantification directe de l'influence des mesures prises à l'extérieur dans la simulation thermique du bâtiment.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Die Auswirkung des Klimawandels soll durch Begrünungen, eine auf eine gute Durchströmung und Verschattung ausgerichtete Gebäudesetzung sowie eine optimale Farbwahl minimiert werden. Da die Schweiz eine Sommer- und Winterperiode kennt, müssen die Lösungen so austariert sein, dass sie während der Hitzeperioden den Kühlenergiebedarf senken, ohne den Heizenergiebedarf durch fehlende passive Wärmegewinne signifikant zu erhöhen. Der Einfluss des Aussenraums auf den Kühl- und Heizenergiebedarf wird für Wohnbauten sowie für Büro- und Gewerbebauten in der Stadt, am Stadtrand und auf dem Land untersucht. Dabei werden jeweils drei Freiraumtypen «ohne Begrünung», «minimale Begrünung» und «maximale Begrünung» unterschieden. Der Typ «minimale Begrünung» orientiert sich an bereits üblichen qualitativen und quantitativen Begrünungen. Der Typ «maximale Begrünung» orientiert sich dagegen an progressiven, aber machbaren zukünftigen Begrünungen. Die ersten Simulationsergebnisse für den Architektur- und Freiraumtyp «Wohnen Stadt», der durch Blockrandverbunde charakterisiert ist, zeigen einen beachtlich positiven Einfluss von Begrünungsmassnahmen im Aussenraum auf den Klimakältebedarf des Referenzgebäudes. Berücksichtigt man die zusätzliche Erwärmung der Luft ausserhalb der betrachteten Quartiergrenze, erhöht sich der Klimakältebedarf durch den Hitzeinseleffekt stark, da die Wirksamkeit der Fensterlüftung reduziert wird. Gleichzeitig verringert sich die Wirkung der Begrünungsmassnahmen. Der Heizwärmebedarf variiert in Abhängigkeit der Begrünungsmassnahmen moderater und profitiert von den höheren Temperaturen in der Stadt im Vergleich zum Umland. Ergänzend zu den seriellen Berechnungen Aussenraum-Innenraum wird eine vereinfachte Methode entwickelt, die eine direkte Quantifizierung des Einflusses von Massnahmen im Aussenraum in der thermischen Gebäudesimulation ermöglicht. Diese Arbeiten erfolgen im Projektteil II.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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The impact of climate change is to be minimized through greening, building placement designed for good airflow and shading, and optimal color selection. Since Switzerland has both summer and winter seasons, solutions must be balanced in such a way that they reduce cooling energy requirements during hot periods without significantly increasing heating energy requirements due to a lack of passive heat gains. The influence of outdoor space on cooling and heating energy requirements is being investigated for residential buildings as well as for office and commercial buildings in cities, on the outskirts of cities, and in rural areas. A distinction is made between three types of open space: “no greening,” “minimal greening,” and “maximum greening.” The “minimal greening” type is based on already common qualitative and quantitative greening. The “maximum greening” type, on the other hand, is based on progressive but feasible future greening. The first simulation results for the “urban residential” architecture and open space type, which is characterized by block perimeter complexes, show a remarkably positive influence of greening measures in outdoor spaces on the cooling energy requirements of the reference building. If the additional warming of the air outside the neighborhood boundary under consideration is taken into account, the cooling demand increases significantly due to the heat island effect, as the effectiveness of window ventilation is reduced. At the same time, the effect of greening measures is reduced. The heating demand varies more moderately depending on the greening measures and benefits from the higher temperatures in the city compared to the surrounding area. In addition to the serial calculations for outdoor and indoor spaces, a simplified method is being developed that enables the direct quantification of the influence of outdoor measures in thermal building simulation. This work is being carried out in project part II.
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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L'impact du changement climatique doit être minimisé par la végétalisation, l'orientation des bâtiments favorisant une bonne circulation de l'air et l'ombrage, ainsi que par un choix optimal des couleurs. La Suisse connaissant une période estivale et une période hivernale, les solutions doivent être équilibrées de manière à réduire les besoins en énergie de refroidissement pendant les périodes de chaleur sans augmenter de manière significative les besoins en énergie de chauffage en raison d'un manque de gains de chaleur passifs. L'influence de l'espace extérieur sur les besoins en énergie de refroidissement et de chauffage est étudiée pour les bâtiments résidentiels ainsi que pour les immeubles de bureaux et commerciaux en ville, en périphérie et à la campagne. On distingue trois types d'espaces libres : « sans végétalisation », « végétalisation minimale » et « végétalisation maximale ». Le type « végétalisation minimale » s'appuie sur les végétalisations qualitatives et quantitatives déjà courantes. Le type « végétalisation maximale » s'appuie en revanche sur des végétalisations progressives, mais réalisables à l'avenir. Les premiers résultats de simulation pour le type d'architecture et d'espace libre « habitat urbain », caractérisé par des blocs d'immeubles en bordure de rue, montrent une influence très positive des mesures de végétalisation des espaces extérieurs sur les besoins en climatisation du bâtiment de référence. Si l'on tient compte du réchauffement supplémentaire de l'air à l'extérieur des limites du quartier considéré, les besoins en climatisation augmentent fortement en raison de l'effet d'îlot de chaleur, car l'efficacité de la ventilation par les fenêtres est réduite. Dans le même temps, l'effet des mesures de végétalisation diminue. Les besoins en chauffage varient de manière plus modérée en fonction des mesures de végétalisation et bénéficient des températures plus élevées dans la ville par rapport à la périphérie. En complément des calculs en série espace extérieur-espace intérieur, une méthode simplifiée est développée, qui permet une quantification directe de l'influence des mesures prises dans l'espace extérieur dans la simulation thermique des bâtiments. Ces travaux sont réalisés dans la partie II du projet.
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