What's new
C.A.T.S. Software 2008.2

What's new C.A.T.S. Software 2008.2

Dynamische Kühllastberechnung (Neu) geht weit über die VDI 2078 hinaus

Die neue C.A.T.S. Kühllast bietet viele neue und komfortable Eingabe- und Ausgabemöglichkeiten, welche über die Forderungen der VDI 2078 hinausgehen. Außerdem bietet sie eine Lösung, die mit wenig Aufwand die Erfordernisse der neuen VDI 6007 bereits abdeckt.

Stichpunkt VDI 6007
Großer Mehraufwand aber wenig Nutzen für den Planer ?

Für Mitte des Jahres 2008 wird ein Entwurf der VDI 2078 erwartet, der voraussichtlich das Rechenverfahren ausgliedert und auf die VDI 6007 verweist. Die VDI 6007 wiederum fordert für alle Flächen eines Raumes den Schichtaufbau um ein individuelles Speicherverhalten zu ermitteln. Dies führt zu einem höheren Arbeits- und Beschaffungsaufwand der Planer. Interessant wird es sein, ob sich der Mehraufwand im Sinne einer Genauigkeitssteigerung lohnt.
Im Prinzip werden für die neue C.A.T.S Berechnung nach VDI 2078 nur U-Werte und einige Randparameter benötigt, die man meist vom Baustatiker/Architekten erhält. Im Vorplanungsstadium bei unbekanntem Wandaufbau kann man für die U-Werte auch Maximalwerte verwenden, die sich aus den Rechtsvorschriften ergeben.
Somit ist ein großer Vorteil der neuen Berechnung, dass für die Bauteile keine Schichtdaten mit Dicke, spez. Wärmekapazität, Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Schichtreihenfolge usw. benötigt werden.

Synchronisierung mit der Heizlast und CAD ausgebaut

Neben der Möglichkeit, Eingaben direkt im Programm zu tätigen, können Raumgeometrien aus CAD übernommen werden. Hierbei spart der Anwender nicht nur Arbeitszeit, sondern kann, im Falle einer gleichzeitigen Heizlastberechnung, auch die meisten Daten verwenden. Dies erfordert eine Erweiterung des Datenverbundes zwischen Kühllast und Heizlast. Bauteile, wie etwa Wände zu Nachbarräumen, können nun bereits in CAD unterschiedliche Kühllast und Heizlast-Parameter zugewiesen werden. Sehr komfortabel ist die Möglichkeit, komplette Lastprofile wie z.B. der Beleuchtung, Personen, Beschattung etc. schon in CAD zu berücksichtigen.

Lastprofile

In jedem Projekt gibt es Bereiche, die sich bezüglich der Heiz- bzw. Kühllasten gleichen. Mit den spezifischen Lastprofilen wird der Eingabeaufwand deutlich reduziert. Auch Variantenrechnungen sind problemlos und schnell möglich. Alle Profile lassen sich für sämtliche Fälle auf alle Situationen - 24 Stunden/12 Monate - einstellen.

Diese gelten für die Bereiche:

Sonnenschutz
Beschattung
Personen
Beleuchtung
Maschinen
Luftströme
Bauteilkühlung (als ungeregelte Grundlastkühlung)
Regelungseigenschaften (Anlagendaten)

Die Profile können selbstverständlich global gespeichert und für weitere Projekte verwendet werden.

Aufgliederung in Zonen

Neben den Standardeinteilungen Raum, Geschoss, Gebäude steht nun die weitere Gruppierung "Zonen" zur Verfügung. In diesen Zonen kann der Anwender einzelne Räume unabhängig von Geschossen gruppieren und Zonenberechnungen und -Betrachtungen durchführen. Somit können unterschiedliche Verhältnisse innerhalb eines Projektes abgebildet werden. Stichpunkte: Süd-Seite / Nord-Seite, Treppenhäuser.

Weltweite Standorte

Das neue Programm bietet die Möglichkeit, Projekte auch außerhalb des Geltungsbereiches der Tabellen der VDI 2078 (Deutschland) zu berechnen. Derzeit sind folgende Klimadaten integriert:

Deutschland - komplett
Österreich - komplett
Schweiz - komplett
Italien -Rom
Spanien - Madrid
Frankreich - Paris
Niederlande - Amsterdam
Russland - Moskau
Griechenland - Athen
Tschechien - Prag
Kroatien - Zagreb
Ungarn - Budapest
Polen - Warschau
China - Hongkong
China - Peking
Singapur
VAE - Dubai
Vietnam - Saigon
Kambodscha - Phnom Penh
Saudi-Arabien - Jeddah
Indien - Bangalore
Australien - Sydney
Süd-Afrika - Kapstadt

Andere weltweite Standorte können auf Anfrage erstellt und eingegliedert werden.

Eingabemöglichkeiten

Die neue C.A.T.S. Kühllast bietet viele neue und entscheidende Eingabemöglichkeiten.

Hervorzuheben ist die Aufnahme von Luftströmen und der Bauteilkühlung, wie z.B. Kühldecken.

Die Belastung durch Luftströme kann statisch mit einer fixen Temperatur erfolgen oder abhängig von der Außentemperatur angegeben werden. Die Außenluftfeuchte ist optional interaktiv auf tagesfeste Werte einstellbar.

Für die Berechnung mit Kühldecken können sowohl die absolute als auch die spezifische Wärmeaufnahme angegeben werden.



Bei den "Inneren Lasten" erfolgt die Berechnung der Personenwärme nach DIN ISO 7730. Es ist nur die Anzahl der Personen und die Aktivitätsstufe einzugeben. Bei den Personen werden die trockenen und feuchten Lasten getrennt und automatisch für den weiteren Programmablauf verwendet.
Bei der Beleuchtung kann sowohl eine Einzelaufnahme der Belastungen, als auch ein globaler Wert je m² eingestellt werden.

Die Sonneneinstrahlung kann auch mit einer von der VDI 2078 abweichenden Bauteilneigung und Albedo (kurzwelliger Reflexionsgrad) berechnet werden. Der Albedo hat bei sehr hellen oder sehr dunklen Oberflächen in der Umgebung des Bauteils (z.B. Wasserfläche, Wald) einen vom Standardwert 0,2 abweichenden Wert.

Die kombinierte Außentemperatur wird unter Berücksichtigung der Reflexionen in der terrestrischen Umgebung berechnet. Damit können z.B. Parkplätze, Wasserflächen, und gegenüberliegende Alu-Fassaden mit abweichenden Emissionswerten berücksichtigt werden.

Beschattungsflächen (Fluchtbalkon, Leibung) können auch einen Neigungswinkel ungleich 90° haben. Beschattung wird auch bei nichttransparenten Außenbauteilen berücksichtigt.

Die Nachbarraumtemperaturen können entweder statisch bestimmt werden oder mit einstellbaren Bezügen auf Außen- oder Innentemperaturen "mitschwingen".

Regelungsmöglichkeiten

Optimiert und ausgedehnt wurden die Regelungsmöglichkeiten. Verschiedene Regelungen können nun berücksichtigt werden:

Leistungsregelung
Volumenstromregelung
Volumenstromregelung für ein Quell-Luftsystem
Zulufttemperaturregelung
Zulufttemperaturregelung für ein Quell-Luftsystem

Neben der Raumlufttemperatur kann auch die Operativtemperatur (empfundene Temperatur) als Bemessungsgrundlage dienen.
Die Regelungen können mit Anlagen-Begrenzungswerten ausgestattet werden. Das Programm berechnet je nach gewählter Berechnungsart die hierfür erforderlichen Daten für Leistung, Volumenstrom oder Zulufttemperatur.
Die Volumenstrom- und Zulufttemperaturberechnung berücksichtigt neben der trockenen Last auch die feuchte Last und ermittelt den notwendigen Zuluftzustand. Dabei geht auch die Außenluftfeuchte in die Feuchtebilanz des Raumes ein.

Aus der Feuchtebilanz ergibt sich auch die sich einstellende relative Raumluftfeuchte. Für Kühldecken kann hiermit eine mögliche Taupunktunterschreitung kontrolliert werden.

Geregelte Bauteilanlagen zur Kühlung bzw. Heizung werden bei der Leistungsregelung über den Konvektivanteil der Anlage eingegeben.

Berechnung und Simulationen

Übersichtlichkeit lautet das Ziel in der Berechnungsausgabe, die dem Anwender hilft, aus der Fülle an Daten die richtigen herauszufiltern. Einfach können die Ergebnisse des C.A.T.S. Kühllastprogrammes in übersichtliche Grafiken und Diagramme ausgegeben werden. Alle Darstellungen der Diagramme können beeinflusst, einzelne Reaktionsgrößen können optional mit abgebildet werden. Hierbei erhält der Benutzer die Kontrolle sowie einen guten Überblick, Unregelmäßigkeiten können sicher lokalisiert werden. Zwischen den einzelnen Diagrammdarstellungen kann monatsweise bequem umgeschaltet werden, ohne dass eine neue Berechnung durchgeführt werden muss.


Kühllast-Simulation eines Raumes: Das Diagramm zeigt den Kühllastverlauf eines Tages mit der Spitze um 20:00 Uhr.

Immer wichtiger ist der "Wohlfühl-Faktor". Die C.A.T.S. Kühllast kann das Behaglichkeitsempfinden in allen Raumzuständen bestimmen. Hierbei lassen sich Behaglichkeitsdefizite lokalisieren und die prozentuale Anzahl der unzufriedenen Personen (PPD-Wert nach Fanger) minimieren.

Bild Behaglichkeit: Man sieht deutlich, dass die prozentuale Anzahl der unzufriedenen Personen (PPD-Wert) ansteigt, sobald die Temperatur das breite Toleranzband (grün) überschreitet.


Bild Behaglichkeit: Man sieht deutlich, dass die prozentuale Anzahl der unzufriedenen Personen (PPD-Wert) ansteigt, sobald die Temperatur das breite Toleranzband (grün) überschreitet.

Für eine Simulation lassen sich verschiedene Berechnungsgrundlagen aktivieren und deaktivieren, um Unterschiede zu erkennen oder bestimmte Merkmale zu unterstreichen. So kann sich der Planer z.B. dafür entscheiden, die direkte Sonneneinstrahlung nicht zu berücksichtigen oder alle inneren Lasten zu deaktivieren. Die Anlage kann ausgeschaltet werden, um nachzuweisen, welche Temperaturen ohne Anlagenregelung entstehen würden, z.B. für einen alternativen Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes.

Detailliert und übersichtlich : Ausdrucke und Reports

Für die Sicherung und den Nachweis der Berechnungsergebnisse stehen eine Vielzahl von Reports zur Auswahl. Sämtliche Diagramme, die den Berechnungsablauf unterstützen, werden gemeinsam mit den Berechnungstabellen dargestellt. Alle Reports sind einfach strukturiert und enthalten kurze Legenden, in denen Abkürzungen und Fachbegriffe erläutert werden.

Je nach Bedarf können Raum-, Zonen-, Ebenen-, oder Gebäude-Reports erzeugt werden.. Alle Reports können auch als PDF-Datei ausgegeben werden.


In der neuen Kühllast ist vieles einstellbar. In diesem Feld bestimmt der Anwender, welche Reports für sein Projekt ausgedruckt werden sollen.

Folgende Reports stehen u.a. zur Verfügung

  • Alle Eingabedaten
  • Ist-Temperaturüberschreitungshäufigkeit bezogen auf die Außentemperatur
  • Ist-Temperaturüberschreitungshäufigkeit bezogen auf die Soll-Innentemperatur
  • Raumauflistung, an welchen Stunden und Monaten die Maximalwerte für Kühl- und Heizlast erreicht werden.
  • Jahressummen der Kühllast und Heizlast zu bestimmten Monaten und Stunden
  • Raumlast mit allen einzelnen Lasten (Aktions- und Reaktionsgrößen) und Temperaturen in jeder Stunde/Monat
  • Gleichzeitige Darstellung von Soll- und Istwerten für die Kühllast und Temperaturen im Raum sowie der Aktionsgrößen
  • Gesamtlast mit allen einzelnen Lasten (Reaktionsgrößen) in jeder Stunde/Monat
  • Gesamtlast mit allen einzelnen Lasten (Reaktionsgrößen) in einer gewählten Stunde eines Monats
  • PPD- Behaglichkeit mitsamt der Personenwärme
  • Raumzustände mit Zu- und Abluft-Angaben in jeder Stunde/Monat


Ausdruck der Personenwärme und der Behaglichkeit

Das neue Programm zur dynamischen Kühllastberechnung wird mit der neuen Version 2008.2 mit installiert und ist im Update-Umfang enthalten.

 

© C.A.T.S. Software GmbH