Oberflächen sind in einem Energieanalysemodell die Wärmeübertragungswege zwischen MEP-Räumen. Dazu gehören Oberflächen zwischen MEP-Räumen im Inneren und der Umgebung.
Es handelt sich streng genommen um die Begrenzungsflächen der MEP-Räume. Der Einfachheit halber werden sie jedoch in Revit als Oberflächen bezeichnet.
In der folgenden Abbildungen trennen Oberflächen die fünf MEP-Räume. Lücken markieren die Trennung zwischen den Oberflächen.
Benachbartes Element und Typ
Die Angaben für benachbartes Element und Typ sind Attribute von Oberflächen und bestimmen, wie die einzelnen Oberflächen in der Energiesimulation verarbeitet werden.
Benachbartes Element kann einen der folgenden Werte annehmen:
- MEP-Raum: Die Oberfläche ist mit einem anderen MEP-Raum verbunden.
- Keine: Die Oberfläche ist mit der Umgebung verbunden.
Oberflächentyp ermöglicht in der Energiesimulation die Differenzierung zwischen Oberflächen anhand der durch sie dargestellten Elemente. So haben beispielsweise Dächer, Innenwände und Außenwände unterschiedliche Konvektionskoeffizienten.
Wenn der Energieanalysemodus auf Gebäudeelemente oder Entwurfskörper und Gebäudeelemente festgelegt ist, wird mit allen angrenzenden Fassadenelementen desselben Typs eine analytische Fläche erstellt.
Manche Oberflächen haben Kontakt zum Boden. Manche Oberflächen sind transparent und übertragen Licht und Wärme durch Sonneneinstrahlung. Andere Oberflächen sind Schattierungsflächen. Für Schattierungsflächen wird während der Energieanalyse keine Wärmeübertragung simuliert. Diese Oberflächen verhindern lediglich eine direkte Sonneneinstrahlung auf andere Oberflächen.
Es ist außerdem möglich, eine Oberfläche als Luft zu definieren. Verwenden Sie diesen Wert, wenn ein großer Raum in mehrere MEP-Räume unterteilt wird. Die Luft repräsentiert die fiktive Fläche, die den Raum unterteilt.
Oberflächengeometrie
Die Oberflächengeometrie stellt in einem Energieanalysemodell die Form und das Layout eines Gebäudes dar. In gbXML kann Oberflächengeometrie auf zweierlei Weise dargestellt werden: planar und rechteckig.
In beiden Fällen müssen Sie die Gesamtfläche und Position jeder Außenfläche relativ zu Sonne und Wind darstellen. Diese Informationen stellen sicher, dass bei der Energiesimulation die durch die Oberfläche in den MEP-Raum oder aus ihm heraus übertragene Wärmemenge ermittelt werden kann.
- Planare Oberflächengeometrie wird mithilfe kartesischer Punktkoordinaten definiert, d. h. durch eine Reihe von x-, y- und z-Koordinaten für die Position, Form und Größe jeder planaren Oberfläche.
- Rechteckige Oberflächengeometrie gibt dieselben Informationen wieder (Fläche und Position der Oberfläche relativ zu Sonne und Wind). Dabei werden jedoch lediglich numerische Werte für Höhe, Breite, Neigung und Ausrichtung verwendet.
| 1. Planare Geometrie | 2. Rechteckige Geometrie |
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Breite = 10
Höhe = 4 Neigung = 90 Grad Azimut = 0 Grad |
Die Neigung ist der vertikale Winkel vom Horizont. Azimut ist die horizontale Ausrichtung relativ zur Gebietsausrichtung.
Planare Geometrie wird häufiger verwendet, da sie die tatsächliche Form und das Layout des Gebäudes mit separaten planaren Oberflächen darstellt. Rechteckige Geometrie ist abstrakter, was die visuelle Überprüfung erschwert. Darüber hinaus können Aspekte wie die Schattierung durch andere Oberflächen nicht berücksichtigt werden.
Der gebräuchlichste Oberflächentyp in Energiesimulationen für ganze Gebäude ist planare Geometrie.
- Neigung für das Polygon der Oberfläche
- Azimut für das Polygon der Oberfläche
- Dem berechneten Raum zugewiesener Name
- Dem angrenzenden berechneten Raum zugewiesener Name
Genauigkeit von MEP-Räumen und Oberflächen
Beim Erstellen eines Energieanalysemodells aus einem Architekturmodell stehen mehrere Möglichkeiten zum Platzieren und Messen von MEP-Räumen und Oberflächen zur Verfügung. Beispiel: Die folgende Abbildung zeigt die unterschiedlichen Verfahren zum Definieren von MEP-Raumflächen, Volumina und begrenzenden Oberflächen durch eine Reihe von Modellierungs-Tools, wobei die ausgegebenen Maße und Koordinaten sich geringfügig unterscheiden.
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Mit Energieoptimierung für Revit weist das automatisch erstellte Energieanalysemodell normalerweise eine Abweichung zwischen 0 und -3 % bis -5 % von den tatsächlichen Maßen auf. Für diese Genauigkeit werden geeignete Einstellungen für Auflösung berechneter Räume und Auflösung berechneter Oberflächen vorausgesetzt.
Ein weiteres Beispiel für unterschiedliche Genauigkeiten ist die Erfassung komplexer Elemente in der Architektur. Im Kontext von Energieanalysemodellen können sich Grundelemente wie gebogene Wände oder Dächer aufgrund der bei planaren Oberflächen geltenden Einschränkungen störend auswirken. Komplexe Gebäudeelemente müssen präzise dargestellt werden, damit die Wärmeübertragungsprozesse effizient erfasst werden können. Beispiel: In einer einfachen Darstellung einer gebogenen Wand wird zwar deren Fläche möglicherweise korrekt erfasst, die Wirkung des Schattenwurfs wird jedoch eventuell auf- oder abgerundet. Die folgenden Abbildungen zeigen dieselbe gebogene Wand in facettierter Form mit 2 bzw. 7 Begrenzungsflächen in einem Energieanalysemodell.
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Der automatische Prozess zur Erstellung des Energieanalysemodells in Insight - Energy Analysis führt nur eine minimale Vereinfachung durch, ermöglicht jedoch eine größere Genauigkeit. Er nutzt direkt die im Modell definierten Elemente des Architekturmodells. Bei dieser Methode werden zwar eventuell große gbXML-Prozesse erstellt, durch die Verarbeitung in der Cloud wird das Problem jedoch auf ein Minimum reduziert.
Genauigkeit von Oberflächenkanten
Die Oberflächen, die MEP-Räume begrenzen, müssen nicht exakt zusammenfallen. Es ist nicht erforderlich, dass sie luftdicht schließen und genau mit der Fläche und dem Volumen des MEP-Raums übereinstimmen. Solche luftdichten Abschlüsse werden weder für die Energiesimulations-Engine noch für das gbXML-Schema benötigt.
Die Fläche und das Volumen des MEP-Raums sowie die begrenzenden Oberflächen sind vielmehr unabhängige Elemente. Aus diesem Grund sind kleine Lücken oder Überlappungen zwischen den Oberflächen zulässig. Dies ist wichtig, da luftdichte Begrenzungen eventuell nur mit Schwierigkeiten oder hohen Kosten präzise zu ermitteln sind. Die Auswirkung eines vollkommen luftdichten Modells auf die Zuverlässigkeit des Energieanalysemodells ist vernachlässigbar.
Die folgende Abbildung verdeutlicht dies:
- Modell mit zusammenfallenden Flächen
- Modell mit nicht zusammenfallenden Flächen
- Die Werte für die Fläche und das Volumen des MEP-Raums sind in beiden Fällen unabhängig. Aus diesem Grund sind sowohl Methode 1 als auch Methode 2 akzeptabel, vorausgesetzt, dass für die Fläche und das Volumen des MEP-Raums korrekte Werte angegeben wurden.
