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Tipp des Monats – VVS-Systeme berechnen

30.06.2023

MagiCAD Group

Aktuell
MagiCAD for Revit
Tipp des Monats

Die Auslastung von Gebäuden, insbesondere kommerziell genutzt, variiert stark im Tagesverlauf. Wollen Sie energieeffiziente Luftkanalnetze planen, müssen die benötigten Luftmengen zur Regelung des Raumklimas variabel an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden können. MagiCAD 2024 für Revit ermöglicht jetzt die Berechnung von VVS-Lüftungssystemen (Variabler Volumenstrom). So können Sie realistische Nutzungsszenarien, wie Homeoffice-Tage oder Teilbesetzung, simulieren und den Energieverbrauch vieler Gebäude effektiv reduzieren.

Das kann die neue Berechnungsfunktion:

  • den Volumenstrom der Lüftungsanlagen nach tatsächlichem Bedarf regeln
  • bis zu drei Volumenstromniveaus einstellen
  • Räume mit ähnlicher Nutzung in Zonen zusammenfassen
  • Volumenströme und Zeitpläne in Zonen kombinieren, um verschiedene Nutzungsszenarien zu simulieren

Das Modul „MagiCAD Ventilation“ bietet seit Neuestem mehr Flexibilität bei der Berechnung von Volumenströmen. Beim Aufbau des Luftkanalnetzes wird nun das tatsächliche Nutzungsverhalten der Gebäude berücksichtigt. Das ist besonders hilfreich bei Bürogebäuden. Denn hier variiert die Nutzung nicht nur je nach Belegschaft, sondern generell zwischen Tag und Nacht.

Das VVS-System kann daher die Lüftungsanlage nach Bedarf regeln. In MagiCAD für Revit erlaubt die Berechnung die Prüfung verschiedener realistischer Szenarien, z. B., wenn die Belegschaft nicht vollzählig ist. Die Luftvolumenströme können in den jeweiligen Zonen und Räumen entsprechend heruntergesetzt werden und die Berechnung simuliert, wie sich die Regelung für diese Fälle verhält.

Bislang ist es möglich, drei Nutzungsszenarios der Volumenströme zu konfigurieren, beispielsweise einen Homeoffice-Modus, Nachtmodus, Vollbesetzungsmodus.

Für die Durchführung definieren wir im Vorfeld Zonen. Zur Unterscheidung zwischen Revit-Zonen und Zonen für die VVS-Regelung, benennen wir letztere auch VVS-Zone. Ebenso muss die Gruppe von entsprechenden Auslässen und Durchlässen definiert werden, um die Gesamtheit in den verschiedenen Räumen abzubilden. Das kann dann in Zeitplänen kombiniert werden, um bei der Berechnung zur Prüfung zwischen diesen zu wechseln.

VVS-Systeme im TGA-Modell berechnen

Im Beispielmodell gehen wir in das Modul „MagiCAD Ventilation“ und auf die Funktion „Optionen für Berechnungen“. Im Auswahlmenü steht jetzt die Berechnungsfunktion für „VVS-Zonen“ zur Verfügung. Diese haben wir im  Vorfeld definiert und hinzugefügt.

VVS-Zonen erstellen

Zonen sind eine Auswahl von Luftdurchlässen, die den gleichen Luftdurchsatz haben (z.B. die Luftdurchlässe eines Konferenzraums). Bei Rechtklick auf „VVS-Zonen“ öffnet sich der gleichnamige Dialog. Hier können wir verschiedene Zonen, auch über mehrere Geschosse hinweg, konfigurieren und Objekte hinzufügen. Zur Veranschaulichung habe ich bereits die Zone „Büro, 1. OG“ definiert, welche uns hier angezeigt wird. Haben wir diese Zone markiert, können wir sie durch Klick auf das „Bleistift-Icon“ unten links im Dialog bearbeiten.

 

Es öffnet sich der Dialog „VVS-Zone bearbeiten“.

Hier besteht die Möglichkeit zur individuellen Konfiguration der Zone, beispielsweise durch das Hinzufügen verschiedener Durchlässe oder Stränge. Dazu kann man im Modell durch das Luftkanalnetz navigieren und einzelne Geräte per Klick hinzufügen, während der Dialog geöffnet bleibt. Weiterhin können mehrere Geräte gleichzeitig durch das Aufziehen einer Fläche mit dem Auswahlrechteck oder mit einer vordefinierten Revit-Zone hinzugefügt werden.

Diese Revit-Zonen erstellen Sie vorab innerhalb der Revit-Funktionen über den Reiter „Berechnung“ >> „Zone“.

Fügt man eine Revit-Zone hinzu, werden alle dort enthaltenen Geräte (gleich ob Abluft, Zuluft, Umluft) mit in die VVS-Zone hineingenommen. Wollen Sie nach Geräten unterscheiden, empfiehlt sich das Hinzufügen von einzelnen Geräten oder nach Strang.

Hinweis: Wenn Sie neue regelbare Objekte platzieren, aktivieren Sie im Dialog für die „Produktinstallation“ des jeweiligen Objekts zuerst das Feld „VVS-Gerät“. Bei einem variablen und einem einstellbaren Durchlass benötigen Sie kein entsprechendes Drosselgerät oder einen Volumenstromregler. Ist der Durchlass nicht regelbar, sind diese notwendig, damit die Funktion der VVS-Regelung eingestellt werden kann.

 

Das Feld „VVS-Gerät“ kann aber auch nachträglich über die Eigenschaften des Objekts über den Parameter „MC VAV Device“ (VAV = variable air volume) aktiviert werden. So wird das Gerät als VVS-Gerät erkannt und in die Berechnung einbezogen.

Zeitpläne

Zeitpläne sind gespeicherte Nutzungsszenarios, in denen verschiedene Zonen unterschiedliche Luftströme haben können (z. B. hoher Luftstrom für Besprechungsraum, aber mittlerer Luftstrom für den Rest des Büros). Vor der Berechnung aktivieren wir zusätzlich über das „Kalender-Icon“ im Dialog „VVS-Zonen“ die Zeitpläne. In unserem Beispiel sind bereits drei verschiedene Zeitpläne verfügbar: Bürozeiten (volles Büro), Homeoffice (wenig besetzt), Nacht/Wochenende (kaum besetzt). Für diese Zeitpläne kann ich über das im Dialog vorhandene Drop-Down-Menü unterhalb des Reiters „Durchfluss“ aus drei verschiedenen Volumenstromtypen auswählen: „minimal, mittel und maximal“.

Diese drei Volumenströme sind in den jeweiligen Objekten hinterlegt. Im Wesentlichen hängt es von den Auslässen ab, welche Luftvolumenströme in den einzelnen Räumen festgelegt sind. Schaut man sich die Eigenschaften der einzelnen Auslässe an, sind neben dem Gesamtvolumenstrom auch die drei oben genannten Volumenströme für die jeweilige Regelart angegeben.

VVS-Systeme berechnen

Sind diese Voreinstellungen getroffen, starten wir die Berechnung. Dazu gehen wir innerhalb des Moduls „MagiCAD Ventilation“ auf die Funktion „Berechnung“, wählen „Einregulierung“ und klicken im erscheinenden Dialog „Einregulierungsoptionen“ auf „OK“.

 

Es öffnet sich der „Bericht für Luftkanalnetzberechnung“.

Die Berichtsspalte „Einstellwert“ zeigt die als VVS-Geräte (VAV) festgelegten Geräte an, die regelbar sind. Um zwischen den drei möglichen Volumenstromtypen zu wechseln, markieren wir ein VVS-Gerät mit Rechtsklick.

In dem nun erscheinenden Auswahlmenü klicken wir auf den Befehl „Den Volumenstrom der VVS-Zone ändern“.

Es erscheint der Dialog „Set VAV zone flow“. Hier wechseln wir vom „Maximalvolumenstrom“ zum „Mittleren Volumenstrom“ und klicken „OK“. Dieser Befehl wirkt sich stets auf eine komplette, ausgewählte Zone aus – in diesem Beispiel „Büro 1.OG“.

Der Dialog schließt und wir aktualisieren die Berechnung über die Schaltfläche „Einregulierung aktualisieren“.

Der Bericht zeigt uns das veränderte Verhalten in den entsprechenden Geräten. Wir erkennen auch, dass nicht alle Geräte passend ausgelegt wurden und man sollte das ganze Netz auf diesen variablen Volumenstrom auslegen.

Analyse und Genauigkeit

Ein einziges Nutzungsszenario mit einem Luftvolumenstrom ist für die vollständige Analyse eines fortschrittlichen und flexiblen Lüftungssystem nicht ausreichend. Mit der Durchführung von VVS-Systemberechnungen für verschiedene Nutzungsszenarios erhalten Sie einen Einblick, wie das System in jeder Situation funktionieren wird und welche Modellanpassungen erforderlich sind, um den sich ändernden Anforderungen gerecht zu werden.