Climakit-Liang-Marsik

Lehrstuhl f端r Architekturinformatik, Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold

ClimaKit Michal Marsik | George Liang

ClimaKit Lehrstuhl f端r Architekturinformatik Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold Gerhard Schubert Michal Marsik | George Liang 2987927 | 3047966

Inhaltsverzeichniss Konzept Parameter Vorgang Energiebilanz Grasshopper Fallstudien Fallstudie mit Fassadenoptimierung Erweiterungsmรถglichkeiten Anhang - VB-Script Impressum

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Konzept

Fassadentool Das Ziel des Projekt ist es ein Tool in Rhino/Grasshopper zu erstellen, das anhand von Klimatechnischen Berechnungen eine Entwurfshilfe bei der Fassadengestaltung bietet. Ziel ist das Erreichen behaglicher Innenraumverhältnisse während der Sommermonate ohne die Notwendigkeit des Einsatzes von energieintensiven Kühlmaßnahmen. Entscheidend hierbei ist die Reduktion externer Wärmelasten. Die relevanten Entwurfsaspekte, die hierauf Einfluß haben, sind der Fensterflächenanteil und ein geeigneter Sonnenschutz hinsichtlich der Orientierung des betrachteten Raumes.

Das Fassadentool soll dazu dienen Fassadenentwürfe auf deren raumklimatischen Anforderungen zu überprüfen und optimierungsvorschäge zu ermitteln.

Ausgehend vom Fensteranteil des Gebäudes werden die Bauklimatischen Verluste und Gewinne berechnet und den Heiz- oder Kühlbedarf ermittelt. Bei Abweichung zum erwünschten Wert werden die Fensteranteile der einzelnen Fassadenseiten je nach Orientierung nachjustiert.

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Parameter

Fensteranteil

Heizwärmebedarf

Die Größe der Fensterflächen hat einen entscheidenden Einfluß auf das sommerliche Verhalten von Räumen und stellt hierbei die größte Einflussgröße bei der Optimierung von Konzepten dar. Der Fensterflächenanteil kann normalerweise schnell überschlägig anhand der Grundrisse und Fassadenansichten ermittelt werden. Die daraus sich ergebene Solargewinne bestimmt den sommerlichen Komfort und gegebenfalls den Kühlbedarf.

Der Heizwärmebedarf (HWB) ist die errechnete Energiemenge, die einem Gebäude innerhalb der Heizperiode zuzuführen ist, um die gewünschte Innentemperatur aufrechtzuerhalten. Allgemein dient der Heizwärmebedarf für die Definition von Energiestandards bei Häusern: Angestrebte Minimalforderungen für effiziente moderne Wärmedämmungen liegen bei etwa HWB ≤ 100, für neugebaute Häuser wird etwa laut der deutschen Energieeinsparverordnung (EnEV) etwa der Niedrigenergiehaus-Standard mit einem spezifischen Heizwärmebedarf zwischen 40–70 kWh/m²a gefordert.

U-Werte U-Werte gehen in die Berechnung des Transmissionswärmeverlustes ein und dieser wiederum in die Berechnung des Primärenergiebedarfs.

Durch verbesserung der U-Werte für die Fassadenelemente kann der Transmissionswärmeverlust gesenkt werden.

Fensteranteil der Südfassade Durch erhöhung des Fensteranteils an der Südfassade kann der Solargewinn gesteigert werden um so den Heizwärmebedarf zusätzlich zu senken.

g-Wert Der Energiedurchlassgrad (auch g-Wert) ist ein Maß für die Durchlässigkeit von transparenten Bauteilen für Energietransport. Der g-Wert als Gesamtenergiedurchlassgrad ist die Summe aus der direkten Transmission durch solare Strahlung, sowie die Wärmeabgabe nach innen durch Strahlung und Konvektion.

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Vorgang

1. Gebäudevolumen/Fassadenfläche

4. Parameteroptimierung

Der erste Schritt des Tools ist es das Gebäude zu erfassen und dessen Volumen sowie Fassadenflächen zu bestimmen. Jede Fassadenseite wird der Orientierung nach sortiert. Der Fensteranteil wird auf einen bestimmten Wert festgelegt der in jeder Orientierung gleichmäßig aufgeteilt wird.

Falls durch die optimierung der Fensterflächenverteilung den gewünschten Heizwärmebedarf nicht erreicht werden kann, müssen bessere U-Werte für die Fassade eingesetzt oder die Gesamtfensterflächen erhöht werden.

2. Energiebilanz und Heizwärmebedarf Anhand der eingegebenen Gebäudenparameter werden die Wermeverluste und Gewinne berechnet: Transmissionswärmeverlust Lüftungswärmeverlust Solargewinne Interne Gewinne 3. Auswertung und Korrektur Die Ergebnisse der Energiebilanz wird bewertet und überprüft ob es die Anforderungen des Heizwärmebedarfs erfüllt werden. Bei Abweichung wird versucht die Fensterflächenverteilung zu optimieren indem die Fensterfächen an der Südfassade verringert wird und bei den restlichen Fassaden erhöht, bis der Heizwärmebedarf den gewünschten Wert erreicht.

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5. Optimale Fensterverteilung und Heizwärmebedarf ermitteln Nach optimierung der Parameter überprüft Tool erneut die Berechnungen und ermittelt Erreichen des geforderten Heizwärmebedarfs optimiale Fensterflächenverteilung in m² zu Fassadenseiten.

das bei die den

Durch berücksichtigung der ermittelten Werten kann bei der Fassadengestaltung kann so die gewünschte Energiebilanz erreicht werden.

Energiebilanz

Solare Gewinne

Transmissionswärmeverluste

Die Solargewinne QS durch die Fensterflächen können grundsätzlich für 4 Haupthimmelsrichtungen, 4 Zwischenrichtungen und für 4 unterschiedliche Flächenneigungen und die Horizontale ermittelt werden. Die Bilanzformel lautet:

Über die Bauteilflächen der gesamten Gebäudehülle, die das zu beheizende Innenvolumen einschliesst, wird Energie an die Umgebung abgegeben. Dies wird als Transmissionswärmeverlust bezeichnet und für Berechnungen von energetischen Werten eines Gebäudes genutzt. Die wichtigste Kenngröße zur Beurteilung der opaken, d.h. nicht transparenten Bauteile ist deren Wärmedurchgangskoeffizient, der U-Wert [W/(m2 ·K)].

HWB beschreibt die Transmissionswärmeverluste über Wärmebrücken. Summiert man sämtliche mit deren U-Werten multiplizierte Bauteilflächen AB und berücksichtigt die durchschnittlichen Temperaturdifferenzen während der Heizperiode mittels der Temperatur-Korrekturfaktoren F, erhält man die temperaturspezifischen Transmissionswärmeverluste HT eines Gebäudes wie folgt:

QS =

∑ Is · ∑

Ai · gi · 0,567 [kWh/a]

Die Solarstrahlung Is ist von der Himmelsrichtung und der Neigung der bestrahlten Fläche abhängig.

Für vertikale Flächen beträgt sie zwischen 100 (Nord) und 270 (Süd) kWh/(m2 · a). Der Faktor 0,9 (Fw-Wert) reduziert den von den Glasherstellern anzugebenden Gesamtenergiedurchlassgrad gi der Verglasung, da dieser ausschließlich für senkrechte Sonneneinstrahlung gilt. Die zuvor genannten Abminderungsfaktoren F sind grundsätzlich bei all den Bauteilen anzuwenden, durch die Solarstrahlung hindurchgeht oder absorbiert wird, so auch für TWD, Solaranbauten, etc. Die Fensterfläche Ai wird aus den lichten Rohbauöffnungsmaßen ermittelt.

HT = ( ∑ UB · AB · F) + HWB · A [W/K]

Interne Gewinne

Lüftungswärmeverluste

Die internen Wärmelasten setzt sich aus Personenund Maschinenabwärme, Beleuchtung, etc. zusammen. Messungen in Wohngebäuden zeigen Wertebereiche der internen Gewinne Qi zwischen 15 und 35 kWh pro m2 Nutzfläche AN in der Heizperiode:

Die temperaturspezifischen Lüftungswärmeverluste eines Gebäudes ergeben sich aus dem belüfteten Netto-Volumen V, der Luftwechselzahl n, die besagt, wie häufig das gesamte Luftvolumen in einer Stunde ausgewechselt wird und der spezifischen Wärmespeicherkapazität der Luft von 0,34 [Wh/(m3 · K)]:

Qi = 22 · AN [kWh/a]

HV = 0,34 · n · V [W/K] 4

Grasshopper

Volumenermittlung Geb채udeumriss Inputlinien Berechnung von optimalen Werten

Aufteilung der Linien nach Orientierung

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Berechnungsergebnisse

Grafisches Output

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Fallstudien

Ein Mehrfamilienhaus (25m x 12m x 2.7m) soll als Niedrigenergiehaus nach der EnEV ein Heizwärmebedarf von unter 70 kWh pro m² haben.

Ein Fensteranteil von max. 40% wird eingestellt sowie die U-Werte. Mit den vorhandenen Werten bei gleichmässiger Verteilung der Fenster ein Heizwärmebedarf resultiert von:

Das gleiche Mehrfamilienhaus wird mit der Hauptfassade nach Ost-West ausgerichtet und ausgewertet. Durch die reduzierung der SüdNordfassade und daraus resultierende niedrigere Solargewinne wird ein Heizwärmebedarf ermittelt von:

54 kWh pro m²

55 kWh pro m²

Script Output

Script Output

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Dachfleache = 300 m2 Kellerfleache = 300 m2 Gesamtnutzfleache = 777.6 m2 Nordfleache =202.5 m2, Ostfleache = 97.2 m2 Suedfleache =202.5 m2, Westfleache = 97.2 m2 Gesamtaußenfleache = 599.4 m2 Gesamtvolumen = 2430 m3

Dachfleache = 300 m2 Kellerfleache = 300 m2 Gesamtnutzfleache = 777.6 m2 Nordfleache =97.2 m2, Ostfleache = 202.5 m2 Suedfleache =97.2 m2, Westfleache = 202.5 m2 Gesamtaußenfleache = 599.4 m2 Gesamtvolumen = 2430 m3

Berechnung für maximale Fensterflaeche (40%) :

Berechnung für maximale Fensterflaeche (40%) :

Fensterflaeche = 239.76 m2 Nord = 81 m2, Ost = 38.88 m2 Sued = 81 m2, West = 38.88 m2 Transmissionsverluste = 47097.82164 kWh/K Lueftungsverluste = 26789.8752 kWh/K

Fensterflaeche = 239.76 m2 Nord = 38.88 m2, Ost = 81 m2 Sued = 38.88 m2, West = 81 m2 Internegewinne = 17107.2 kWh/K Solaregewinne = 16595.45 kWh/K

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 53.8186156712963 kWh/m2a Heizwearmewert bereits mit vorhandenen Werten erreicht

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Transmissionsverluste = 47097.824 kWh/K Lueftungsverluste = 26789.8752 kWh/K

Internegewinne = 17107.2 kWh/K Solaregewinne = 15597.424 kWh/K

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 55.0440444212963 kWh/m2a Heizwearmewert bereits mit vorhandenen Werten erreicht

Ein achtstockwerkiges Wohnhochhaus (15m x 15m) wird auf dessen Heizwärmebedarf untersucht. Durch die kompaktere Form wird ein niedrigerer Heizwärmebedarf erzielt.

44.5 kWh pro m²

Ein zweistockwerkiges Gebäude (20m x 20m) mit niedriger Geschosszahl wird untersucht.

Das Verhältniss von Aussenflächen zu Volumen ist ungünstig. Daraus resultiert ein höheres Heizwärmebedarf: 60 kWh pro m²

Script Output

Script Output

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Dachfleache = 225 m2 Kellerfleache = 225 m2 Gesamtnutzfleache = 1555.2 m2 Nordfleache =324 m2, Ostfleache = 324 m2 Suedfleache =324 m2, Westfleache = 324 m2 Gesamtaußenfleache = 1296 m2 Gesamtvolumen = 4860 m3

Dachfleache = 400 m2 Kellerfleache = 400 m2 Gesamtnutzfleache = 691.2 m2 Nordfleache =108 m2, Ostfleache = 108 m2 Suedfleache =108 m2, Westfleache = 108 m2 Gesamtaußenfleache = 432 m2 Gesamtvolumen = 2160 m3

Berechnung für maximale Fensterflaeche (40%) :

Berechnung für maximale Fensterflaeche (40%) :

Fensterflaeche = 518.4 m2 Nord = 129.6 m2, Ost = 129.6 m2 Sued = 129.6 m2, West = 129.6 m2 Transmissionsverluste = 81192.96 kWh/K Lueftungsverluste = 53579.75 kWh/K

Fensterflaeche = 172.8 m2 Nord = 43.2 m2, Ost = 43.2 m2 Sued = 43.2 m2, West = 43.2 m2 Internegewinne = 34214.4 kWh/K Solaregewinne = 34803.11kWh/K

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 44.47 kWh/m2a Heizwearmewert bereits mit vorhandenen Werten erreicht

Transmissionsverluste = 42898.32192 kWh/K Internegewinne = 15206.4 kWh/K Lueftungsverluste = 23813.2224 kWh/K Solaregewinne = 11601.037728 kWh/K Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 59.6516064 kWh/m2a Heizwearmewert bereits mit vorhandenen Werten erreicht

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Fallstudie mit Fassadenoptimierung

Phase 1

Optimaler Fensteranteil (Phase 3) Nord

36 % 36 %

Ost

36 % 36 %

Süd

49 %

Ermittlung der Gebäudeflaechen : Dachfleache = 120 m2 Kellerfleache = 120 m2 Gesamtnutzfleache = 207.36 m2 Nordfleache =64.8 m2, Ostfleache = 54 m2 Suedfleache =64.8 m2, Westfleache = 54 m2 Gesamtaußenfleache = 237.6 m2 Gesamtvolumen = 648 m3 Berechnung für maximale Fensterflaeche (30%) : Fensterflaeche = 71.28 m2 Nord = 19.44 m2, Ost = 16.2 m2 Sued = 19.44 m2, West = 16.2 m2

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 20.9672169270833 kWh/m2a Heizwearmewert bei gleichmaessigen Fensterverteilung nicht moeglich maximales Fensteranteil ueberschritten Einleitung Phase 2 - Versuch die Gewinne zu erhöhen durch Neuverteilung den Fensterflächen ---------nicht moeglich---------

36 % 36 %

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Script Output

Transmissionsverluste = 7459.17119999999 kWh/K Internegewinne = 4561.92 kWh/K Lueftungsverluste = 7143.96672 kWh/K Solaregewinne = 6233.21243999999 kWh/K

49 %

West

Ein Einfamilienhaus mit den Dimensionen 12m x 10m und einer Geschosshöhe von 2.8m soll als Passivhaus konzipiert werden. Der vorgeschriebene Heizwärmebedarf muss unter 15 kWh pro m² liegen.

Beim ersten vorgang werden normale U-Werte und ein Fensteranteil von 30% eingestellt. Das Tool meldet ein Heizwärmebedarf von über 70 kWh und schlägt vor bessere U-Werte für die Fassadenelemente einzusetzen.

Phase 2 fehlgeschlagen, Aufgabe mit Vorhandenen Werten nicht moegelich, bitte erhoehen sie der Heiwermabedarf oder verbessern sie die U-werte.

Phase 2

Phase 3

Nach Einsatz von U-Werten die für ein Passivhaus üblich sind konnte der Heizwärmebedarf auf einen Wert von 20 kWh gesenkt werden. Jedoch erreicht es noch nicht den Passivhausstand von 15 kWh. Auch ein Versuch den Solargewinn durch veränderung der Fensterverteilung zu erhöhen ist fehlgeschlagen.

Das Tool schlägt vor den max. Fensteranteil zu erhöhen.

Im letzten Schritt wurde auf Grund zu niedriger Solargewinne den Passivhaus-Heizärmebedarf von 15 kWh nicht erreicht werden. Der Fensteranteil wird auf 40% erhöht um mehr Solargewinne erreichen zu können. Nach erneutem Prüfen wird eine optimierung Fensteranteilverteilung an den Fassaden durchgeführt. Daraus resultiert der Heizwärmebedarf:

Script Output

Script Output

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Ermittlung der Gebäudeflaechen :

Dachfleache = 120 m2 Kellerfleache = 120 m2 Gesamtnutzfleache = 207.36 m2 Nordfleache =64.8 m2, Ostfleache = 54 m2 Suedfleache =64.8 m2, Westfleache = 54 m2 Gesamtaußenfleache = 237.6 m2 Gesamtvolumen = 648 m3

Dachfleache = 120 m2 Kellerfleache = 120 m2 Gesamtnutzfleache = 207.36 m2 Nordfleache =64.8 m2, Ostfleache = 54 m2 Suedfleache =64.8 m2, Westfleache = 54 m2 Gesamtaußenfleache = 237.6 m2 Gesamtvolumen = 648 m3

Berechnung für maximale Fensterflaeche (30%) :

Berechnung für maximale Fensterflaeche (40%) :

Fensterflaeche = 71.28 m2 Nord = 19.44 m2, Ost = 16.2 m2 Sued = 19.44 m2, West = 16.2 m2 Transmissionsverluste = 7459.171 kWh/K Lueftungsverluste = 7143.96672 kWh/K

14.8 kWh pro m²

Fensterflaeche = 95.04 m2 Nord = 25.92 m2, Ost = 21.6 m2 Sued = 25.92 m2, West = 21.6 m2 Internegewinne = 4561.92 kWh/K Solaregewinne = 6233.212 kWh/K

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 20.9672169270833 kWh/m2a Heizwearmewert bei gleichmaessigen Fensterverteilung nicht moeglich maximales Fensteranteil ueberschritten Einleitung Phase 2 - Versuch die Gewinne zu erhöhen durch Neuverteilung den Fensterflächen

Transmissionsverluste = 8512.5755 kWh/K Lueftungsverluste = 7143.966 kWh/K

Internegewinne = 4561.92 kWh/K Solaregewinne = 8269.3951 kWh/K

Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= 16.6320114583333 kWh/m2a Heizwearmewert bei gleichmaessigen Fensterverteilung nicht moeglich maximales Fensteranteil ueberschritten Einleitung Phase 2 - Versuch die Gewinne zu erhöhen durch Neuverteilung den Fensterflächen Phase 2 erfolgreich, Bedinungen erfuellt :

---------nicht moeglich--------optimale Fensterfleachen(40%) : Phase 2 fehlgeschlagen, Aufgabe mit Vorhandenen Werten nicht moegelich, bitte erhoehen sie der Heiwermabedarf oder verbessern sie die U-werte.

Nord = 23.49 m2 / 36.25 %, Ost = 19.575 m2 / 36.25 % Sued = 31.806 m2 / 49.0833333333333 %, West = 19.575 m2 / 36.25 % Transmissionsverluste = 8512.575552 kWh/K Internegewinne = 4561.92 kWh/K Lueftungsverluste = 7143.96672 kWh/K Solaregewinne = 8677.585161 kWh/K Heizwearmebedarf nach Neuverteilung = 14.848 kWh/m2a

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Erweiterungsmöglichkeiten

Weitere Funktionen können in den Tool implementiert werden um eine umfangreiche Analyse der Fassade zu ermöglichen und zusätzliche Gestaltungshilfen beim Fassadenentwurf bieten: U-Werte Optimale U-Werte können vom Tool errechnet und vorgeschlagen werden um einen besseren Heizwärmebedarf zu erreichen.

Energiebilanzberechnungen Berechnungen zur Energiebilanz können präzisiert werden um genauere Werte bei der Auswertung der Fasade zu generieren.

Sommerlicher Komfort Anhand der Energiebilanz kann eine Überhitzung im Sommer festgestellt werden. Daraus kann der Kühlbedarf ermittelt werden um einen sommerliche Komfort zu ermöglichen.

Primärenergiebedarf Der Energiebedarf des Gebäudes und weitere Informationen über Haustechnikanlagen für Heizen/ Kühlen/Lüften sowie Kostenberechnungen können zu einer ausführlichen klimatechnischen Analyse erstellt werden.

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Anhang - VBscript

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VB Script Script: Dim raumfl1 As New List(Of Double)’stockwerksflaechen Dim dach As Double’Dachfleache Dim gesamtfl As Double’gesamtnutzflaeche Dim keller As Double’Kellerdecke Dim gesvolum As Double’gesamtvolumen For i As Integer=0 To grundrisse.Count - 1 Dim flaeche1 As AreaMassProperties Dim fl1 As Double Dim volum As Double flaeche1 = AreaMassProperties.

Compute(grundrisse(i)) fl1 = flaeche1.Area raumfl1.Add(fl1) gesamtfl = gesamtfl + fl1 volum = fl1 * sthoehe gesvolum = gesvolum + volum If i > 0 Then If raumfl1(i - 1) < fl1 Then Dim terr As Double terr = fl1 - raumfl1(i - 1) dach = dach + terr Else If raumfl1(i - 1) > fl1 Then Dim terr As Double terr = raumfl1(i - 1) - fl1 dach = dach + terr End If Else keller = fl1 End If If i = grundrisse.Count - 1 Then dach = dach + fl1 End If Next Dim gesaussfl As Double Dim himmfl As New List(Of Double)’gesamtlist je seite Dim himmfllist As New List(Of List(Of Double))’teillist mit flaechen je Seite Dim fenstlist As New List(Of Double)’ antel fensterflaeche je richtung Dim gesfenst As Double ‘ gesamte fensterflaeche For j As Integer=0 To himmricht.BranchCount - 1 Dim gesflh As Double = 0 Dim fensth As Double Dim himmfltlist As New List(Of Double) Dim treebr1 As New list(Of Curve) treebr1 = himmricht.Branch(j) For k As Integer=0 To treebr1.count - 1 Dim wndlin1 As Curve wndlin1 = treebr1(k) Dim flaeche1 As Double flaeche1 = sthoehe * (wndlin1.GetLength) gesflh = gesflh + flaeche1 himmfltlist.Add(flaeche1) Next himmfl.Add(gesflh) fensth = (gesflh / 100) * fensteranteil

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gesaussfl = gesaussfl + gesflh himmfllist.Add(himmfltlist) fenstlist.Add(fensth) gesfenst = gesfenst + fensth Next Dim thverluste,lftverluste,intgewin,solgewin,diff As Double thverluste = (((keller * uwand * 0.6 + dach * uwand * 0.8 + (gesaussfl - gesfenst) * uwand * 1 + gesfenst * ufenster * 1) ) * 2900 * 24 ) / 1000‘+ 0.05 * (gesaussfl + dach + keller) lftverluste = ((0.33 * 0.6 * (0.8 * gesvolum)) * 2900 * 24 ) / 1000 intgewin = 22 * (0.32 * gesvolum) solgewin = ((fenstlist(0) ) * 100 + (fenstlist(1) ) * 155 + (fenstlist(2) ) * 270 + (fenstlist(3) ) * 155) * gwert * 0.567 diff = thverluste + lftverluste - 0.95 * (intgewin + solgewin) diff = diff / (0.32 * gesvolum) Dim ant As Double = 10 Dim done As Boolean = False Dim toomuch As Boolean = False Dim fenstges2,thverluste2,lftverluste2,intgewin2,solge win2,diff2 As Double

Do While (done = False) And (toomuch = False)

Dim himmfltlist2 As New List(Of Double) For l As Integer=0 To himmfl.Count - 1 Dim fensth2 As Double fensth2 = (himmfl(l) / 100) * ant himmfltlist2.Add(fensth2) Next ant = ant + 0.20 fenstges2 = himmfltlist2(0) + himmfltlist2(1) + himmfltlist2(2) + himmfltlist2(3) thverluste2 = (((keller * uwand * 0.6 + dach * uwand * 0.8 + (gesaussfl - fenstges2) * uwand * 1 + fenstges2 * ufenster * 1) ) * 2900 * 24 ) / 1000’+ 0.05 * (gesaussfl + dach + keller) lftverluste2 = ((0.33 * 0.6 * (0.8 * gesvolum)) * 2900 * 24 ) / 1000 intgewin2 = 22 * (0.32 * gesvolum) solgewin2 = ((himmfltlist2(0)) * 100 + (himmfltlist2(1) ) * 155 + (himmfltlist2(2) ) * 270 + (himmfltlist2(3) ) * 155) * gwert * 0.567 diff2 = (thverluste2 + lftverluste2 - 0.95 * (intgewin2 + solgewin2)) / (0.32 * gesvolum) If ant > fensteranteil Then toomuch = True End If If diff2 < hwearme Then done = True End If Loop

win3,diff3 As Double Dim ant2 As Double = 10 Dim done2 As Boolean = False Dim done3 As Boolean = False Dim himmfltlist3 As New List(Of Double) If done = False Then Do While (done2 = False) Dim maxsued As Boolean = False Dim mal As Integer = 1 Dim himmfltlist2 As New List(Of Double) For l As Integer=0 To himmfl.Count - 1 Dim fensth2 As Double fensth2 = (himmfl(l) / 100) * ant2 himmfltlist2.Add(fensth2) Next ant2 = ant2 + 0.25 If ant2 > fensteranteil Then done2 = True ‘print(„ „) ‚print(„---------nicht moeglich 2---------“) ‚print(„ „) End If Dim koef1,koef2,koef3 As Double koef1 = (himmfl(0) / 100) / 2 koef2 = (himmfl(1) / 100) / 2 koef3 = (himmfl(3) / 100) / 2 Do While maxsued = False

himmfltlist2(0) = himmfltlist2(0) - koef1 * mal himmfltlist2(1) = himmfltlist2(1) - koef2 * mal himmfltlist2(2) = himmfltlist2(2) + (koef1 + koef2 + koef3) * mal himmfltlist2(3) = himmfltlist2(3) - koef3 * mal mal = mal + 0.005

fenstges3 = himmfltlist2(0) + himmfltlist2(1) + himmfltlist2(2) + himmfltlist2(3) thverluste3 = (((keller * uwand * 0.6 + dach * uwand * 0.8 + (gesaussfl - fenstges2) * uwand * 1 + fenstges2 * ufenster * 1) ) * 2900 * 24 ) / 1000’+ 0.05 * (gesaussfl + dach + keller) lftverluste3 = ((0.33 * 0.6 * (0.8 * gesvolum)) * 2900 * 24 ) / 1000 intgewin3 = 22 * (0.32 * gesvolum) solgewin3 = ((himmfltlist2(0) ) * 100 + (himmfltlist2(1) ) * 155 + (himmfltlist2(2)) * 270 + (himmfltlist2(3) ) * 155) * gwert * 0.567 diff3 = (thverluste3 + lftverluste3 - 0.95 * (intgewin3 + solgewin3)) / (0.32 * gesvolum) If (((himmfl(2) / 100) * (maxsueden - 1 ((maxsueden / 100) / 2))) < himmfltlist2(2)) Then maxsued = True End If Loop

Dim fenstges3,thverluste3,lftverluste3,intgewin3,solge

If diff3 < hwearme Then

done2 = True done3 = True End If

print(“ “) End If

If mal = 40 Then done2 = True print(“ “) print(“---------nicht moeglich---------”) print(“ “) End If himmfltlist3 = himmfltlist2 Loop End If

Dim teillist As New list(Of Double) Dim prozentlist As New list(Of Double) If diff > hwearme Then

‘-----------------------------------------------------------------------------------------------------print(„ Ermittlung der Gebäudeflaechen :“) print(„ „) print(„ Dachfleache = „ & dach & „ m2“) print(„ Kellerfleache = „ & keller & „ m2“) print(„ Gesamtnutzfleache = „ & 0.32 * gesvolum & „ m2“) print(“ Nordfleache =” & himmfl(0) & “ m2, Ostfleache = “ & himmfl(1) & “ m2”) print(“ Suedfleache =” & himmfl(2) & “ m2, Westfleache = “ & himmfl(3) & “ m2”) print(„ Gesamtaußenfleache = „ & gesaussfl & „ m2“) print(„ Gesamtvolumen = „ & gesvolum & „ m3“) print(„ „) print(„ Berechnung für maximale Fensterflaeche („ & fensteranteil & „%) :“) print(„ „) print(„ Fensterflaeche = „ & gesfenst & „ m2“) print(„ Nord = „ & fenstlist(0) & „ m2, Ost = „ & fenstlist(1) & „ m2 „) print(„ Sued = „ & fenstlist(2) & „ m2, West = „ & fenstlist(3) & „ m2 „) print(„ „) print(„ Transmissionsverluste = „ & thverluste2 & „ kWh/K Internegewinne = „ & intgewin2 & „ kWh/K“) print(„ Lueftungsverluste = „ & lftverluste2 & „ kWh/K Solaregewinne = „ & solgewin2 & „ kWh/K“) print(„ „) print(„ Heizwearmebedarf bei maximalen Fensterflaeche= „ & diff & „ kWh/ m2a“) print(„ „) If diff < hwearme Then print(„ Heizwearmewert bereits mit vorhandenen Werten erreicht“) End If If diff > hwearme Then If (done = True) Then If diff < hwearme Then

‚A = himmfltlist3 Dim teile As Double Dim prozent As Double For m As Integer=0 To 3 prozent = (himmfltlist3(m) / (himmfl(m) / 100)) For n As Integer=0 To grundrisse.Count - 1 teile = ((himmfllist(m)(n)) / himmfl(m)) * himmfltlist3(m) teile = (teile / (himmfllist(m)(n))) teillist.add(teile) Next prozentlist.add(prozent) Next flaechen = teillist B = prozentlist End If If (done = False) And (done3 = False) Then

print(„ Heizwearmewert erreicht“) End If Else print(„ Heizwearmewert bei gleichmaessigen Fensterverteilung nicht moeglich“) End If If toomuch = True Then print(„ maximales Fensteranteil ueberschritten“) print(„ Einleitung Phase 2 - Versuch die Gewinne zu erhöhen durch Neuverteilung den Fensterflächen“) Else If diff > hwearme Then print(“ Fenstereanteil < = maximales Fensteranteil End If End If

If (done3 = True) And (diff > hwearme)Then print(„ Phase 2 erfolgreich, Bedinungen erfuellt :“) print(„ „) print(„ optimale Fensterfleachen(„ & ant2 & „%) :“) print(„ „) print(„ Nord = „ & himmfltlist3(0) & „ m2 / „ & (himmfltlist3(0) / (himmfl(0) / 100)) & „ %, Ost = „ & himmfltlist3(1) & „ m2 / „ & (himmfltlist3(1) / (himmfl(1) / 100)) & „ % „) print(„ Sued = „ & himmfltlist3(2) & „ m2 / „ & (himmfltlist3(2) / (himmfl(2) / 100)) & „ %, West = „ & himmfltlist3(3) & „ m2 / „ & (himmfltlist3(3) / (himmfl(3) / 100)) & „ % „) print(„ „) print(„ Transmissionsverluste = „ & thverluste3 & „ kWh/K Internegewinne = „ & intgewin3 & „ kWh/K“) print(„ Lueftungsverluste = „ & lftverluste3 & „ kWh/K Solaregewinne = „ & solgewin3 & „ kWh/K“) print(„ „) print(„ Heizwearmebedarf nach Neuverteilung = „ & diff3 & „ kWh/m2a“)

print(„ „) print(„---------nicht moeglich---------“) print(„ „) print(„Phase 2 fehlgeschlagen, Aufgabe mit Vorhandenen Werten nicht moegelich,“) print(„bitte erhoehen sie der Heiwermabedarf oder verbessern sie die U-werte.“) print(“ “) End If End If

= “ & ant & “%”)

If (done = True) And (diff > hwearme) Then print(„ Heizwearmebedarf = „ & diff2 & „ kWh/m2a“) End If

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Impressum

George Liang 3047966 liang.george@gmail.com

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