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Für die Erfassung des dynamischen thermischen Verhaltens von Gebäuden werden seit Beginn der 80er Jahre Gebäudesimulationsprogramme eingesetzt (vgl. Tab. 6.16), welche eine Ermittlung des stündlichen Temperatur- oder Lastverlaufes ermöglichen. Die zu berücksichtigenden Vorgänge am Gebäude und die beteiligten technischen Systeme sind in Abbildung 6.18 schematisch dargestellt. Auf Stufe Nutzenergie werden die verschiedenen Wärmetransportvorgänge am Gebäude bilanziert. Der Endenergiebedarf des Gebäudes wird unter Berücksichtigung der technischen Anlagen ermittelt. Neben der eigentlichen konstruktiven Ausbildung des Gebäudes nehmen die Regelung und Steuerung der technischen Anlagen sowie das Nutzerverhalten beim Betrieb des Gebäudes zunehmend eine zentrale Stellung ein.
Der Anwendungsbereich der dynamischen Simulationsprogramme ist dabei auf folgende Fragestellungen ausgerichtet:
- Passive Sonnenenergienutzung, Wechselwirkung des Aussenklimas mit der Gebäudestruktur, wobei das Wärmespeicherverhalten der Gebäudemasse und die damit verbundenen Einsparungen an Heizenergie im Vordergrund stehen
- Temperaturverhalten von Räumen, d. h. Problemstellungen bezüglich des thermischen Komforts in passiven Sonnenhäusern oder des Bedarfsnachweises von Klimaanlagen bei Bürobauten
- Beurteilung der auftretenden Spitzenlasten für Heizung und Kühlung (Dimensionierung der Systeme)
- Jahresenergiebedarf von beheizten und von klimatisierten Bauten, im besonderen bei komplexen Objekten mit ihren stark vernetzten Randbedingungen