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BIM-basierte Gebäudeeffizienzanalysen am Beispiel von Bestandsgebäuden der TU Darmstadt

Herbert, Benedikt (2019):
BIM-basierte Gebäudeeffizienzanalysen am Beispiel von Bestandsgebäuden der TU Darmstadt.
Darmstadt, TU Darmstadt, [Bachelor Thesis]

Abstract

In dieser Thesis werden die Grundlagen und Möglichkeiten Building-Information-Modeling (BIM)-basierter Gebäudeeffizienzanalysen dargestellt und anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) aufgezeigt. Die aktuell gültigen Klimapolitischen Ziele bezüglich des Gebäudesektores und deren Kennwerte werden aufgezählt. Das Building-Information-Modeling, dessen relevante Begriffe und Grundlagen, und der aktuelle Stand der Einführung werden erläutert. Es wird eine Übersicht über Gebäudeeffizienzanalysen und deren Technik gegeben. Hierbei werden die aktuellen klimapolitischen Gesetze und Verordnungen aufgezeigt, samt deren statischen Berechnungsgrundlagen. Diesen werden die dynamischen Verfahren der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen gegenübergestellt und deren Vorteile benannt. Weiterhin werden die verfügbaren Datenaustauschformate und der generelle Ablauf einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse dargestellt. Aufbauend auf den Möglichkeiten und Funktionen der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen wird ein Konzept vorgestellt, welches eine Einbindung dieser Analysen in die Praxis erläutert. Berücksichtigt werden hierbei die Leistungsphasen eines Bauprojektes und die möglichen Funktionen der Analysen für eine praktische Anwendung. Die Fragen Wann, Wie und unter Welchen Kriterien eine Einbindung stattfinden kann, werden erörtert. Es konnten fast über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes sinnvolle Einbindungen BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen gefunden werden. Eine kleine Auswahl kommerzieller- und Open-Source-Software soll verschiedene Ansätze veranschaulichen. Eine Anwendung einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse wird anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) und mittels der Software Insight durchgeführt. Aufgezeigt werden hierbei die nötigen Arbeitsschritte, Grundlagen und Einstellmöglichkeiten. Die getätigten Anpassungen, für eine realitätsnahe Berechnung, werden beschrieben. Im Fokus steht eine Variantenentwicklung, welche für eine mögliche Sanierung genutzt werden kann. Die möglichen Parameter dieser Variante werden erläutert und deren Einfluss aufgezeigt. Die Ergebnisse der Variantenentwicklung zeigen eine deutliche Verbesserung der Energiekosten/Energieverbrauchswerte. Dargestellt wer- den auch die Ansichten der Heiz- und Kühllasten und die der Photovoltaikanalyse. Weiterhin werden die Durchführung einer Tageslicht- und Solaranalyse und deren Ergebnisse beschrieben. Auf etwaige Hürden und Hemmnisse BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen wird eingegangen. Es wird ein Ausblick auf die zukünftigen Entwicklungsmöglichkeiten BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen und deren Bedeutung für neuartige Technologien (Internet der Dinge, smart grid) gegeben.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2019
Creators: Herbert, Benedikt
Title: BIM-basierte Gebäudeeffizienzanalysen am Beispiel von Bestandsgebäuden der TU Darmstadt
Language: German
Abstract:

In dieser Thesis werden die Grundlagen und Möglichkeiten Building-Information-Modeling (BIM)-basierter Gebäudeeffizienzanalysen dargestellt und anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) aufgezeigt. Die aktuell gültigen Klimapolitischen Ziele bezüglich des Gebäudesektores und deren Kennwerte werden aufgezählt. Das Building-Information-Modeling, dessen relevante Begriffe und Grundlagen, und der aktuelle Stand der Einführung werden erläutert. Es wird eine Übersicht über Gebäudeeffizienzanalysen und deren Technik gegeben. Hierbei werden die aktuellen klimapolitischen Gesetze und Verordnungen aufgezeigt, samt deren statischen Berechnungsgrundlagen. Diesen werden die dynamischen Verfahren der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen gegenübergestellt und deren Vorteile benannt. Weiterhin werden die verfügbaren Datenaustauschformate und der generelle Ablauf einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse dargestellt. Aufbauend auf den Möglichkeiten und Funktionen der BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalysen wird ein Konzept vorgestellt, welches eine Einbindung dieser Analysen in die Praxis erläutert. Berücksichtigt werden hierbei die Leistungsphasen eines Bauprojektes und die möglichen Funktionen der Analysen für eine praktische Anwendung. Die Fragen Wann, Wie und unter Welchen Kriterien eine Einbindung stattfinden kann, werden erörtert. Es konnten fast über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes sinnvolle Einbindungen BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen gefunden werden. Eine kleine Auswahl kommerzieller- und Open-Source-Software soll verschiedene Ansätze veranschaulichen. Eine Anwendung einer BIM-basierten Gebäudeeffizienzanalyse wird anhand eines Bestandsgebäudes der TU Darmstadt (L501) und mittels der Software Insight durchgeführt. Aufgezeigt werden hierbei die nötigen Arbeitsschritte, Grundlagen und Einstellmöglichkeiten. Die getätigten Anpassungen, für eine realitätsnahe Berechnung, werden beschrieben. Im Fokus steht eine Variantenentwicklung, welche für eine mögliche Sanierung genutzt werden kann. Die möglichen Parameter dieser Variante werden erläutert und deren Einfluss aufgezeigt. Die Ergebnisse der Variantenentwicklung zeigen eine deutliche Verbesserung der Energiekosten/Energieverbrauchswerte. Dargestellt wer- den auch die Ansichten der Heiz- und Kühllasten und die der Photovoltaikanalyse. Weiterhin werden die Durchführung einer Tageslicht- und Solaranalyse und deren Ergebnisse beschrieben. Auf etwaige Hürden und Hemmnisse BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen wird eingegangen. Es wird ein Ausblick auf die zukünftigen Entwicklungsmöglichkeiten BIM-basierter Gebäudeeffizienzanalysen und deren Bedeutung für neuartige Technologien (Internet der Dinge, smart grid) gegeben.

Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: BIM, Energiekosten, Gebäudeeffizienzanalysen
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute of Numerical Methods and Informatics in Civil Engineering
Date Deposited: 24 Sep 2019 14:50
Additional Information:

Betreuer: Tim Huyeng

Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 6 July 2019
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Building Efficiency Analysis, Energy consumption, BIMEnglish
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In this thesis, the basics and possibilities of Building Information Modeling (BIM)-based building efficiency analyzes are presented and demonstrated using an existing building of the TU Darmstadt (L501). The currently valid climate policy targets concerning the building sector and their characteristic values are listed. The Building Information Modeling, its relevant terms and basics, and the current state of the implementation are explained. An overview of building efficiency analyzes and their technology is given. At this the current climate policy laws and regulations are shown, together with their static calculation bases. These are compared with the dynamic methods of BIM-based building efficiency analyzes and their advantages named. Furthermore the available data exchange formats and the general process of a BIM-based building efficiency analysis are presented. Based on the possibilities and functions of the BIM-based building efficiency analyzes, a concept is presented which explains the implementation of these analyzes into practice. It takes into account the phases of a construction project and the possible functions of the analyzes for a practical implementation. The questions when, how and under which criteria an implementation can take place are discussed. It was possible to find meaningful integrations of BIM-based building efficiency analyzes over almost the whole life cycle of a building. A small selection of commercial and open source software will illustrate different approaches. An application of a BIM-based building efficiency analysis is carried out on the basis of an existing building of the TU Darmstadt (L501), using the software Insight. The necessary work steps, basics and setting possibilities are shown here. The adjustments made for a realistic calculation are described. The focus is on a variant-development, which can be used for a possible renovation. The possible parameters of this variant are explained and their influence shown. The results of the variant-development show a significant improvement in energy costs /energy consump- tion values. Also shown are the views of the heating and cooling loads and the photovoltaic analysis. Furthermore the implementation of a daylight and solar analysis and their results are described. Possible barriers and obstacles of BIM-based building efficiency analyzes were discused. It provides an outlook on the future development potential of BIM-based building efficiency analyzes and their significance for new technologies (Internet of Things, smart grid).English
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