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BIM-basierte Analyse und Optimierung des TGA-Planungsprozesses mit Fokus auf Heizleistungsberechnung

Hambrecht, Bastian (2017):
BIM-basierte Analyse und Optimierung des TGA-Planungsprozesses mit Fokus auf Heizleistungsberechnung.
TU Darmstadt, [Bachelor Thesis]

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es den TGA-Planungsprozesses in einem Planungsbüro unter Berücksichtigung der BIM-Technologie zu optimieren. Der Fokus sollte hierbei bei der Heizleistungsberechnung liegen. Zunächst wurden Empfehlungen zur Implementierung von BIM in den Planungsprozess anhand von BIM-Richtlinien herausgearbeitet. Danach wurden diese Empfehlungen mit den Prozessen in der TGA des Planungsbüros in den ersten 3 Leistungsphasen nach HOAI verglichen. Auf diesem Wege sollten Optimierungspotentiale aufgezeigt werden. Der Vergleich kam zu dem Ergebnis, dass ein Tool für das dort genutzte Autodesk-Revit,mit dem eine Heizleistungsabschätzung zur Auslegung des Heizkessels in der Vorplanung gemacht werden kann, eine Verbesserung der Planung darstellt. Für das Tool wurden zwei Varianten konzipiert, von denen letztendlich eine vollständig ausgearbeitet wurde. Das Tool liest automatisch alle Räume aus einem Revit-Model aus, danach kann jedem dieser Räume ein Energiebedarfswert pro Quadratmeter zugewiesen werden. Das Programm bestimmt dann die Heizlast des gesamten Gebäudes. Da es für Nutzer ohne Erfahrung mit der Auslegung von Heizungssystemen schwer ist, sinnvolle Werte festzulegen, wurde eine Möglichkeit implementiert, aus einer Gruppe von vordefinierten Bedarfswerten zu wählen. Der Nutzer wählt dazu aus, nach welchem Standard das Gebäude errichtet wurde. Die Werte für die verschiedenen Klassen wurden aus einer Studie des Instituts für Wohnen und Umwelt abgeleitet. Um zu validieren wie genau die Abschätzung unter Verwendung der aus der Studie abgeleiteten Werte ist, wurde zunächst die genaue Heizlast verschiedener Varianten eines Test-Modells unter Zuhilfenahme der Software SOLAR-COMPUTER berechnet. Anschließend wurden die Ergebnisse den Abschätzungen aus dem erstellten Tool gegenübergestellt. Die Heizlast konnte für das Testgebäude unter der Annahme, dass dieses nach den gesetzlichen Mindestanforderungen nach EneV2009/2014, beziehungsweise nach EnEV 2016 gedämmt ist, hinreichend genau abgeschätzt werden. Desweiteren kam die Gegenüberstellung zu dem Ergebnis, dass die Energiebedarfswerte, die zur Abschätzung von KfW-Effizienzhäusern oder Passivhäusern im Programm hinterlegt wurden keine ausreichend genauen Abschätzungen liefern. Es konnte nachgewiesen werden, dass das Tool auch bei steigender Raumhöhe in einem Bereich bis 6m den Wärmebedarf unter Miteinbeziehung eines Korrekturfaktors ausreichend genau bestimmt.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2017
Creators: Hambrecht, Bastian
Title: BIM-basierte Analyse und Optimierung des TGA-Planungsprozesses mit Fokus auf Heizleistungsberechnung
Language: German
Abstract:

Ziel dieser Arbeit war es den TGA-Planungsprozesses in einem Planungsbüro unter Berücksichtigung der BIM-Technologie zu optimieren. Der Fokus sollte hierbei bei der Heizleistungsberechnung liegen. Zunächst wurden Empfehlungen zur Implementierung von BIM in den Planungsprozess anhand von BIM-Richtlinien herausgearbeitet. Danach wurden diese Empfehlungen mit den Prozessen in der TGA des Planungsbüros in den ersten 3 Leistungsphasen nach HOAI verglichen. Auf diesem Wege sollten Optimierungspotentiale aufgezeigt werden. Der Vergleich kam zu dem Ergebnis, dass ein Tool für das dort genutzte Autodesk-Revit,mit dem eine Heizleistungsabschätzung zur Auslegung des Heizkessels in der Vorplanung gemacht werden kann, eine Verbesserung der Planung darstellt. Für das Tool wurden zwei Varianten konzipiert, von denen letztendlich eine vollständig ausgearbeitet wurde. Das Tool liest automatisch alle Räume aus einem Revit-Model aus, danach kann jedem dieser Räume ein Energiebedarfswert pro Quadratmeter zugewiesen werden. Das Programm bestimmt dann die Heizlast des gesamten Gebäudes. Da es für Nutzer ohne Erfahrung mit der Auslegung von Heizungssystemen schwer ist, sinnvolle Werte festzulegen, wurde eine Möglichkeit implementiert, aus einer Gruppe von vordefinierten Bedarfswerten zu wählen. Der Nutzer wählt dazu aus, nach welchem Standard das Gebäude errichtet wurde. Die Werte für die verschiedenen Klassen wurden aus einer Studie des Instituts für Wohnen und Umwelt abgeleitet. Um zu validieren wie genau die Abschätzung unter Verwendung der aus der Studie abgeleiteten Werte ist, wurde zunächst die genaue Heizlast verschiedener Varianten eines Test-Modells unter Zuhilfenahme der Software SOLAR-COMPUTER berechnet. Anschließend wurden die Ergebnisse den Abschätzungen aus dem erstellten Tool gegenübergestellt. Die Heizlast konnte für das Testgebäude unter der Annahme, dass dieses nach den gesetzlichen Mindestanforderungen nach EneV2009/2014, beziehungsweise nach EnEV 2016 gedämmt ist, hinreichend genau abgeschätzt werden. Desweiteren kam die Gegenüberstellung zu dem Ergebnis, dass die Energiebedarfswerte, die zur Abschätzung von KfW-Effizienzhäusern oder Passivhäusern im Programm hinterlegt wurden keine ausreichend genauen Abschätzungen liefern. Es konnte nachgewiesen werden, dass das Tool auch bei steigender Raumhöhe in einem Bereich bis 6m den Wärmebedarf unter Miteinbeziehung eines Korrekturfaktors ausreichend genau bestimmt.

Uncontrolled Keywords: Autodesk Revit, BIM, Heizleistungsberechnung
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute of Numerical Methods and Informatics in Civil Engineering
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences
Date Deposited: 28 Sep 2017 09:55
Additional Information:

Betreuer: Christian Eller

Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Autodesk Revit, BIMEnglish
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
The goal of this work was to optimize the planning process of technical building equipment in a planning office in consideration of the BIM-technology. The focus here should be on the calculation of the heat output. Firstly, BIM-guidelines were regarded to identify recommendations for the implementation of BIM in the planning process. After that, the recommendations were compared to the processes in the planning office of the early stages of planning. In this way, optimization potentials should be shown. It was found that a tool for Autodesk Revit that could estimate the heat load for a building in the early stages of planning could improve the process. Autodesk Revit is used at the planning office. For the tool, two variants were created. In the end, one of them was fully implemented. The tool reads out the rooms of a Revit-model automatically. After that, a value for the energy demand per square foot can be attributed to each room. Afterwards the tool calculates the heat load for the whole building. As it is difficult for users without experience in building services to attribute each room with an appropriate value, a possibility to choose predefined values was implemented. The sole selection the user has to make is to choose to which standards the construction was built. The different predefined values were derived from a study of the institute of “Wohnen und Umwelt”. To validate the accuracy of the estimation by using the values from the study, a comparison between the estimations and the exact heat loads of a Revit-model was made. The exact heat loads were calculated with the software SOLAR-COMPUTER. The heat load was estimated by using a test-model that was assumed to stick to the minimum legal requirements of EnEV2009/2014, respectively EnEV2016. It was shown that those heat load estimations were sufficiently accurate. Furthermore, the comparison led to the result that the tools estimations for the standards of “KfW-Effizienzhäuser” and passive houses were not precise enough to be used. Finally, it could be proved that the tool performs linearly well with an increasing room height up to 6 meters by using an additional adjustment factor.English
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