Instationäre Wärme- und Feuchtestromsimulation zur Prüfung der Einsatzmöglichkeit von Passivhauskomponenten unter den Klimarandbedingungen Südkoreas

Transient heat and moisture flow simulation to examine the possible field of application of passive-house components under the climatic conditions of South Korea

  • Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist eine energetische Untersuchung von Passivhauskomponenten unter verschiedenen klimatischen Bedingungen. Die Einsatzmöglichkeiten und das Energieeinsparpotenzial der Passivhauskomponenten werden unter Berücksichtigung der jeweiligen Klimarandbedingungen in einer Gebäudesimulation mittels des Programms „Energy-Plus“ untersucht. Dabei steht eine Optimierung der thermischen Behaglichkeit im Sommer sowie im Winter im Vordergrund. Als weiteres Potential der EnergSchwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist eine energetische Untersuchung von Passivhauskomponenten unter verschiedenen klimatischen Bedingungen. Die Einsatzmöglichkeiten und das Energieeinsparpotenzial der Passivhauskomponenten werden unter Berücksichtigung der jeweiligen Klimarandbedingungen in einer Gebäudesimulation mittels des Programms „Energy-Plus“ untersucht. Dabei steht eine Optimierung der thermischen Behaglichkeit im Sommer sowie im Winter im Vordergrund. Als weiteres Potential der Energieeinsparung und Umweltentlastung wird die ökologische Bilanzierung der eingesetzten Passivhauskomponenten untersucht. Die Simulationsergebnisse sind wie folgt zusammengefasst: Durch die Simulationen können die positiven Ergebnisse aller Modellgebäude unter den Klimarandbedingungen Berlins und Seouls ermittelt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Passivhauskomponenten unter den beiden Klimarandbedingungen nicht nur den Heizwärmebedarf im Winter, sondern auch den Nutzkältebedarf im Sommer drastisch reduzieren können. In Seoul kann die Anforderung an Heizwärmebedarf des Passivhauses mit dem niedrigeren Dämmstandard erreicht werden. Die Passivhauskomponenten können auch bei Gebäudesanierungen anwendbar sein. Durch Einsatz erhöhter Wärmedämmung bei Sanierungen ist eine fast gleiche Reduzierung des Heizwärmebedarfs wie bei Neubauten möglich. Während der Heizperiode und der Übergangszeiten in beiden Städten ist für ein optimales und gesundes Raumklima Befeuchtung notwendig. Durch die Befeuchtung ist es möglich, mit geringem Mehraufwand an Energie die Behaglichkeit eines Passivhauses in beiden Städten aufrechtzuerhalten. Die Passivhauskomponenten können den Nutzkältebedarf im Sommer drastisch reduzieren. Ein weiteres Reduzierungspotential des Nutzkältebedarfs liegt noch in der Lüftungsstrategie während Hitzeperiode. Der Betrieb der Lüftungsanlagen im Sommer ist problematischer zu sehen als im Winter. In Berlin kann durch erhöhten Luftwechsel ausreichende Entwärmung im Sommer erzielt werden. In Seoul ist ein niedriger Luftwechsel für die Energieeinsparung und Raumbehaglichkeit wegen des sehr heißen und feuchten Sommers notwendig. Für die Energieeinsparung und Umweltentlastung in der Planung und Errichtung des Passivhauses ist die Wahl der Baustoffe von Bedeutung. Durch den Einsatz des ökologisch optimier-ten Baustoffes kann die Umweltbelastung deutlich reduziert werden.show moreshow less
  • The main focus of this assignment is an energetic study of passive-house components under different climatic conditions. The capabilities and the energy savings potential of passive house components are examined using the “Energy-Plus” program, taking the relative climatic conditions in a building simulation into account. Thereby, an optimization of thermal comfort in the summer, as well as in the winter, is the main focus. As a further potential for energy savings and environmental relief, the The main focus of this assignment is an energetic study of passive-house components under different climatic conditions. The capabilities and the energy savings potential of passive house components are examined using the “Energy-Plus” program, taking the relative climatic conditions in a building simulation into account. Thereby, an optimization of thermal comfort in the summer, as well as in the winter, is the main focus. As a further potential for energy savings and environmental relief, the ecological balancing of the used passive-house components is examined. The simulation results are summarized as follows: Through the simulations, the positive results of all model buildings, under the climatic conditions of Berlin and Seoul, can be determined. The results show that passive-house components, under both climatic conditions, can not only drastically reduce the heating demand in the winter, but also the cooling demand in the summer. In Seoul, the heating energy demand of a passive house can be achieved with the lower insulation standard. The passive-house components can also be utilized for building restorations. Through the utilization of increased insulation during renovations, an almost equal reduction of heating demand compared to new building constructions, can be achieved. In order to achieve an optimal and healthy indoor climate in both cities during the heating period and the transitional period, indoor humidification is necessary. Through humidification, it is possible to maintain, with little additional expenditure on energy, the comfort of a passive-house in both cities. The passive-house components can drastically reduce the cooling demand during the summer. A further reduction potential of the cooling demand lies in the ventilation strategy during hot weather periods. The operation of the ventilation systems in the summer is more problematic than in the winter. In Berlin, sufficient heat dissipation can be achieved in the summer through increased ventilation. In Seoul, a low air exchange for energy savings and comfort is needed due to the very hot and humid summer. The choice of building materials for the design and construction of a passive house is important in the aspect of energy savings and the environmental impact. Through the utilization of ecologically optimized building materials, the environmental pollution can be significantly reduced.show moreshow less

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Metadaten
Author: Dong Hong Shin
URN:urn:nbn:de:kobv:83-opus-31950
Advisor:Prof. Dr. Frank U. Vogdt
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2011/08/22
Publishing Institution:Technische Universität Berlin
Granting Institution:Technische Universität Berlin, Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt
Date of final exam:2011/07/06
Release Date:2011/08/22
Tag:Energieeinsparung; Energy-Plus; Passivhaus; Simulation; Südkorea
Energy-Plus; Energy-saving; Korea; Passive-house; Simulation
Institutes:Institut für Bauingenieurwesen
Dewey Decimal Classification:720 Architektur
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht mit Print on Demand (u.a. für Dissertationen empfohlen)