Komfort für Passivhaus-Büros - Planungsunterstützung mit Hilfe gekoppelter Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation

Im Zuge der hier vorliegenden Studie wurden umfangreiche numerische Untersuchungen verschiedener Klimatisierungskonzepte für ein typisches Passivhausbüro durchgeführt. Dabei standen sowohl energetische Aspekte als auch Aspekte des erzielbaren thermischen und hygienischen Komforts im Fokus der Betrachtungen. Die Untersuchungen erfolgten mittels gekoppelter Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation und erstreckten sich über eine Vielzahl zentraler und dezentraler Heiz-, Kühl-, Verschattungs- und Belüftungssysteme und deren Kombinationen. Die Resultate der Untersuchungen verdeutlichen, dass auch für Bürogebäude mit ihren spezifischen Nutzungsmerkmalen, wie der höheren Belegungsdichte und erhöhter interner thermischer Lasten (gegenüber Wohngebäuden) eine Bauweise im Passivhausstandard empfehlenswert ist. Bezüglich der Klimatisierungsvarianten zeigte sich zudem, dass eine Trennung von Belüftung und Temperierung (z. B. über Heiz-/Kühldecken) bei gleichzeitiger bodennaher Einbringung der Zuluft im Sinne des Quellluftprinzips den besten Kompromiss bezüglich Energieeffizienz und Behaglichkeit darstellt.

Coupled heating, cooling and ventilation simulation with CFD for thermal comfort in a passive house standard office building.
In the course of this study extensive numerical investigations of different heating, ventilation and cooling concepts were carried out for a typical passive house office. As well the energetic aspects as the thermal and hygienic comfort were taken into account. The investigations were performed by building and system simulation coupled to computational fluid dynamics (CFD). A big variety of centralized and decentralized heating, cooling, ventilation and sun screen systems and their combinations were analyzed. The results clearly show that also for office buildings with their specific feature of usage as dense occupancy and high internal loads the construction form as a passive house is advisable. In terms of heating, cooling and ventilation it was shown that a separation of ventilation and temperature regulation (e.g. by heating or cooling ceilings) with simultaneous air supply close to the floor (displacement ventilation) seems to be the best compromise between energy efficiency and thermal comfort.