HVAC in der Bauindustrie - Fujitsu

White Paper – FUJITSU PRIMERGY HPC Cluster – HVAC in der Bauindustrie
Einleitung
Warum sollten wir ein 6.000 Jahre altes, bewährtes Prinzip ändern?
Schon seit tausenden von Jahren errichten Menschen atemberaubende Bauwerke, auch ohne Computer. Allerdings haben sich die
Rahmenbedingungen mittlerweile gravierend geändert, vor allem hinsichtlich eines schärferen Wettbewerbs, strengerer Auflagen und zu
berücksichtigender Umweltfaktoren. Heutzutage setzen Ingenieure und Architekten bei der Planung und Gestaltung von Atrien, Auditorien,
Gebäuden, Stadien und Sportarenen immer häufiger Simulationen ein, um sowohl die vorgegebenen Ziele hinsichtlich Energieeffizienz und
Nachhaltigkeit als auch die knappen Terminvorgaben einhalten zu können. Mit Hilfe der Planungssimulationssoftware wird auf dem Computer
ein virtueller Prototyp des Gebäudes oder Innenraumes erstellt und die Heizungs-, Lüftungs- und Klima-Parameter werden berechnet. Auch
Katastrophen, denen das Gebäude eventuell ausgesetzt sein könnte, werden simuliert, wodurch eine optimale Gebäudesicherheit gewährleistet
ist. Dieses virtuelle Designverfahren erlaubt eine schnelle Evaluierung alternativer Entwürfe und ermöglicht ein besseres Verständnis der
Gestaltungselemente, durch die eine Verbesserung der Gebäudeleistung erzielt werden kann. Außerdem kann das Designerteam innovative
Lösungen einfacher ausprobieren und so eventuelle Risiken minimieren.
Planungssimulationen helfen Architekten und Ingenieuren bei der Auswahl der besten Entwürfe für Heizungs- und Klimaanlagen-Systeme, bei
der Leistungsanalyse der Rauch-Management-Systeme im Brandfall sowie bei der Schaffung eines angenehmen Raumklimas hinsichtlich
Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Auch die Planungen für die Lüftungssysteme eines Gebäudes, die essentiell für eine gute Innenluftqualität,
thermische Behaglichkeit und Energieeffizienz sind, können durch die virtuelle Gebäudeplanung verbessert und vereinfacht werden.
Neue Herausforderungen erschweren die Arbeit
Aufgrund der immer strengeren Sicherheits- und Umweltschutzbestimmungen und des wachsenden globalen Wettbewerbs wird das Entwerfen
und Planen neuer Gebäude immer komplexer.
Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC)- neue Herausforderungen
• Umwelt
Neue Umweltschutzbestimmungen und Umweltfragen stellen zusätzliche
Herausforderungen bei der Planung und Gestaltung neuer Großgebäude
dar. Diese Bestimmungen sollen dazu beitragen, die Auswirkungen auf
die Umwelt möglichst gering zu halten, indem der Energieaufwand, der
für ein angenehmes Raumklima hinsichtlich Temperatur und
Luftfeuchtigkeit notwendig ist, minimiert wird. Auch mögliche durch das
Bauwerk verursachte Beeinträchtigungen der Nachbarschaft, wie
Schattenwurf auf andere Gebäude und verstärkter Wind im
Fußgängerbereich, werden zunehmend reguliert.
• Mitbewerber
Zwar wird das Gebäude in der Regel naturgemäß vor Ort gebaut, doch die
Planung ist nicht ortsgebunden. Der weltweite Wettbewerb um
Großprojekte, die leicht mehrere Millionen Dollar wert sein können, ist
sehr hart. Kosten- und Zeitersparnis in der Ausschreibungsphase kann
hierbei den entscheidenden Vorteil bringen. Die Lösung bestimmter
Probleme kann in der Verwendung unkonventioneller, manchmal auch
unvorhersehbarer Technologien und Materialien liegen, mit denen viele
Ingenieure und Architekten noch keine Praxiserfahrung haben.
• Sicherheit
Weltweit ist eine Tendenz zu einer wachsenden Anzahl an Vorschriften
und Bestimmungen zu beobachten, welche die langfristige Sicherheit
aller Gebäude gewährleisten sollen. Vor Baubeginn muss der
Konstrukteur zeigen, dass das Großgebäude großen und möglicherweise
extremen Naturkatastrophen, wie starken Erdbeben, Hochwassern,
Wirbelstürmen oder Unfällen (wie Feuer, Verkehr etc.), standhält. In
vielen Fällen müssen Sicherheitsfragen, wie die Abwehr terroristischer
Anschläge, schon früh im Projektverlauf geklärt werden.
Bild mit freundlicher Genehmigung von ANSYS Inc.
Neue Lösungen für immer komplexere Herausforderungen
Unternehmen setzen zunehmend auf Planungssimulationen, um vorherzusagen und zu sehen, wie sich ein Großgebäude unter
Betriebsbedingungen und unter extremen Bedingungen verhält und gegebenenfalls entsprechende Anpassungen vornehmen zu können. Und
genau hier setzt die HPC-Simulation mit ANSYS Fluent an und unterstützt Unternehmen dabei, den spezifischen Herausforderungen der
Bauindustrie gerecht zu werden.
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