Gebäude und Gebäudetypen

Unter Gebäude und Gebäudetypen verwaltet EPOS-Plan die Grundlage der Heizwärmeberechnung. EPOS-Plan führt Gebäude an zwei Stellen: im Gebäudekatalog, der Geometrie, Hülle, Konditionierung, Ferienzeiten, Modellparameter, Wärmeübergabe und Kühlung eines Gebäudes enthält und auch Zonen tragen kann, und im Projekt, das ein Gebäude als eigene Kopie übernimmt und dazu die Bezugsgröße – Nutzfläche oder Verbrauch – und den Jahresnutzungsgrad pflegt. Die Kopie im Projekt lässt sich über Bearbeiten… in der Kopfleiste der Projektliste selbst bearbeiten und mit Zonen aus einzelnen Bauteilen beschreiben.

Die Kataloge erreichen Sie über das Menü Administration › Gebäude: Bearbeiten öffnet die Verwaltung Gebäude, Gebäudetypen die Tagesverteilungskurven, Baustoffe und Bauteilaufbauten die Schichtaufbauten der Bauteile. Die Zuordnung zum Projekt geschieht im Dialog Eingabe der Gebäudedaten auf der Startseite im Reiter Wärmebedarf. Die Dialoge im Einzelnen beschreibt Programm-Dokumentation: Gebäude.

Auswahl aus dem Katalog

Für die Gebäudeheizwärme wählen Sie ein Gebäude aus dem Katalog. Die Liste führt Name, Gebäudeart, Verwendung (Wohngebäude oder Gewerbe+Sonstige), Baualtersklasse – ein Bauzeitraum von „bis 1859“ bis „ab 2021“, aus dem Baujahr vorgeschlagen und immer wählbar – und Fläche, bei breitem Fenster dazu die Zahl der Konditionierungskalender; ein Suchfeld mit Platzhaltern, ein Trichter je Spalte und der Sortierpfeil engen sie ein, Spalten… wählt die angezeigten Spalten. Ein Gebäude lässt sich auch aus einer gbXML- oder IFC-Datei importieren (Gebäudeimport).

Hinweis

Werksseitig gelieferte Gebäude tragen ein Schloss und sind schreibgeschützt, damit sie als Referenz erhalten bleiben; eigene Gebäude lassen sich jederzeit anlegen, auch als Kopie eines Auslieferungssatzes.

Zuordnung im Projekt

In das Projekt übernehmen macht das gewählte Gebäude zu einer Projektkopie; ein Katalogsatz mit Zonen bringt seine Zonen mit. Fläche und Verbrauch… passt die Bezugsgröße an – üblicherweise die Nutzfläche in Quadratmetern; mit Zonen rechnet das Gebäude über seine Bauteile, und die Angabe entfällt. Simulation… rechnet den Wärmebedarf des markierten Gebäudes und zeigt Kennzahlen, Jahresganglinie, den Vergleich der Rechenwege und den Verlauf der Raumtemperatur; In DB übernehmen schreibt die Projektkopie als eigenen Satz in den Katalog.

Bedarf aus Verbrauchsdaten

Liegen statt Flächen Verbrauchsdaten vor, geben Sie diese direkt an: Ölverbrauch in Litern pro Jahr, Gasverbrauch in Kubikmetern oder Megawattstunden, allgemeiner Brennstoffverbrauch in Megawattstunden. EPOS-Plan rechnet den Verbrauch unter Berücksichtigung des Jahresnutzungsgrads der bestehenden Anlage in Nutzwärme um und skaliert das Gebäudemodell so, dass es genau diesen Bedarf abbildet. Damit lässt sich ein Bestandsgebäude allein aus der Heizkostenabrechnung realistisch beschreiben.

Kenngrößen des Gebäudetyps

Die physikalischen Kenngrößen eines Gebäudes stehen im Bereich Hülle, Zonen & Bauteile (Ebene Zonen & Räume) des Katalogeditors: Nutzfläche und Fläche je Nutzer, Baualtersklasse, Baujahr und Energiestandard, Raumhöhe, interne Wärmegewinne, Fensterflächen getrennt nach Nord, Süd, Ost und West, der Fensterdurchlassgrad, die Flächen von Außenwand, Fenster, Dach, Bodenplatte und sonstigen Bauteilen mit den zugehörigen U-Werten – die Bodenplatte am Erdreich ohne eigenen wirksamen U-Wert nach DIN EN ISO 13370 –, drei Wärmebrücken mit Verlustkoeffizient und Anschlusslänge, die Luftwechselrate und die Bauart – leicht, schwer oder sehr schwer –, die die Speicherfähigkeit bestimmt; dazu die Modellparameter nach VDI 6007, der Rechenweg, die Wärmeübergabe mit Heizkurve und die Kühlung. Statt der U-Wert-Gruppen kann das Gebäude als Zone aus einzelnen Bauteilen mit Schichtaufbau aus dem Baustoffkatalog beschrieben werden (Mehrzonenmodell, Baustoffe und Bauteilaufbauten).

Nutzungsrandbedingungen

Der Bereich Nutzung & Konditionierung führt, wann und worauf das Gebäude geheizt, gekühlt und gelüftet wird: eine Vorgabe-Matrix mit den Größen Heizen, Kühlen, Lüftung, Geräte und Personen für Nennwert, Tag, Nacht, Wochenende, Ferien und Saison – alle Temperaturen als absolute Raumsolltemperaturen, mit Beginn und Ende der Nacht und der Heiz- und Kühlperiode – und je Größe ein Kalender mit Wochenprofilen, Zuordnungen im Jahr, benannten Ferienzeiträumen, Wochenendtagen und Feiertagsland. Vorlagen der Konditionierung und Nutzungsprofile lassen sich übernehmen, die Werte sind danach eine Kopie am Gebäude; Zonen erben die Werte des Gebäudes oder führen eigene, und das Gebäude im Projekt trägt eine manuelle Aufheizzeit für die Aufheizoptimierung; Einzelheiten unter Gebäude: Konditionierung.

Berechnung des Jahresgangs

Vorgabe für jedes Gebäude ist das Stundenmodell nach VDI 6007: Es rechnet den Heizwärmebedarf Stunde für Stunde über die 8 760 Stunden des Jahres – ein Raummodell mit zwei Speicherkapazitäten für Außen- und Innenbauteile, Sonneneinstrahlung je Himmelsrichtung, inneren Gewinnen und dem Sollwertfahrplan der Konditionierung – und liefert zugleich Raumlufttemperatur, operative Temperatur und Kältebedarf. Je Gebäude wählbar bleibt der Rechenweg Tagesbilanz: Er berechnet für jeden der 365 Tage die solaren Gewinne, die Transmissions- und Lüftungsverluste und daraus unter Berücksichtigung der Speicherfähigkeit und der Absenkungen die Tagesheizlast und legt sie über eine typabhängige 24-Stunden-Verteilungskurve auf Stundenwerte um (Gebäudemodell VDI 6007).

Das Ergebnis ist ein durchgängiger Jahresgang der Heizleistung, aus dem sich die maximale Wärmelast und die Jahresdauerlinie ableiten; auf dem Rechenweg VDI 6007 kommen der Vergleich beider Rechenwege und der Verlauf der Raumtemperatur dazu.

Tagesverteilungskurven

Auf dem Rechenweg Tagesbilanz sorgen Tagesverteilungskurven für die zeitliche Auflösung; sie sind je Gebäudetyp als Stundenprofile hinterlegt und können in der Verwaltung Gebäudetypen bearbeitet werden (Menü Administration › Gebäude › Gebäudetypen, siehe Gebäude: Gebäudetypen). Für Wohngebäude stehen dafür acht Kurven nach Jahreszeit und Wochentag bereit, für Nichtwohngebäude fünf Kurven nach Jahreszeit und Bewölkung.

Weitere Anteile des Wärmebedarfs

Der Wärmebedarf setzt sich aus bis zu vier Anteilen zusammen, die getrennt erfasst und anschließend stundenweise addiert werden: Gebäudeheizwärme, Warmwasser, Prozesswärme und – falls vorhanden – ein extern eingelesener Lastgang. Ergänzend lassen sich in der Simulationskonfiguration Netzverluste aufschlagen, als Gesamtwert oder je Kanal (Simulation: Netzverluste je Kanal).

Warmwasser und Prozesswärme werden nach demselben Muster erfasst wie das Gebäude: Sie wählen einen Typ aus dem Katalog, geben den Jahresverbrauch an, und das Programm verteilt diesen über die hinterlegten Monatsanteile und ein Wochenprofil mit 168 Stundenwerten auf das Jahr; wahlweise erzeugt der Zapfprofilgenerator den Brauchwasserbedarf aus Nutzungszonen. Die Erfassung dieser Anteile beschreibt der Schritt Wärmebedarf erfassen.

Siehe auch

Grundlagen: Wärmebedarfsrechnung – die fachlichen Hintergründe
Wärmebedarf erfassen – der zugehörige Schritt im Programmablauf
Industrie und Gewerbe – Besonderheiten von Hallen, Werkstätten und Verwaltungstrakten
Programm-Dokumentation: Gebäude – Projektdialog, Katalogeditor und Verwaltung im Einzelnen
Gebäudemodell VDI 6007 – das stündliche Gebäudemodell, Heizkreis, Kühlübergabe, Komfortstunden
Kühlung – Kältebedarf je Projekt und Gebäude
Berechnung: Wärmebedarf – der Rechenweg mit Formeln