Simulasi bangunan dinamis

Simulasi bangunan untuk energi, iklim dalam ruang, dan desain

Seberapa panas ruangan pada musim panas? Berapa kapasitas pendinginan yang diperlukan? Bagaimana fasad, peneduh, dan ventilasi saling memengaruhi? TIAN Building Engineering mengkaji pertanyaan ini menggunakan model bangunan dinamis untuk bangunan baru, bangunan eksisting, dan renovasi.

Layanan rekayasa dari Berlin untuk proyek di Jerman dan berbagai negara.

Apa itu simulasi bangunan dinamis?

Simulasi bangunan merepresentasikan perilaku bangunan atau ruangan tertentu dalam model komputer. Model dinamis menghitung perubahan suhu, aliran panas, serta kebutuhan pemanasan atau pendinginan sesuai cuaca, penggunaan, dan pengoperasian sistem. Perhitungan mempertimbangkan penyimpanan panas pada elemen bangunan, radiasi matahari, serta panas internal dari manusia, pencahayaan, dan peralatan.

Misalnya, simulasi dapat mengkaji apakah kantor tetap terlalu panas meskipun memiliki peneduh, bagaimana pengaruh ventilasi malam, atau bagaimana perbedaan fasad memengaruhi kebutuhan energi. Pemodelan dan evaluasi disesuaikan dengan pertanyaan desain yang spesifik.

Simulasi bangunan, simulasi termal, dan CFD

Simulasi termal dan energi bangunan mengevaluasi ruangan serta zona sepanjang waktu. Sebagai pelengkap, simulasi CFD menguraikan distribusi aliran udara dan suhu secara spasial, misalnya untuk menilai posisi lubang suplai udara atau risiko hembusan udara yang tidak nyaman. Perhitungan pencahayaan alami dengan Radiance melengkapi penilaian fasad dan pencahayaan alami.

Untuk perhitungan termal dan energi, kami menggunakan antara lain EnergyPlus. Kombinasi metode ditentukan oleh bangunan, penggunaannya, dan keputusan yang perlu didukung.

Kapan simulasi bangunan bermanfaat?

Terutama ketika asumsi sederhana tidak cukup menggambarkan interaksi antara bangunan, penggunaan, dan sistem teknisnya.

01

Kenyamanan musim panas

Kami memeriksa perubahan suhu pada ruangan kritis. Pilihan yang dibandingkan antara lain kaca, peneduh luar, massa termal, dan ventilasi malam.

Selengkapnya tentang simulasi termal
02

Kebutuhan energi dan sistem bangunan

Beban pemanasan dan pendinginan serta profil kebutuhan membantu mengevaluasi konsep sistem dan jadwal operasi. Perbandingan pilihan memperlihatkan kompromi antara kenyamanan dan kebutuhan energi.

Selengkapnya tentang simulasi energi
03

Fasad dan pencahayaan alami

Luas jendela, peneduh, dan orientasi memengaruhi pencahayaan alami serta perolehan panas matahari secara bersamaan. Penilaian terpadu membantu menyelaraskan arsitektur dan sistem bangunan.

Selengkapnya tentang sistem jendela dan fasad

Pada bangunan eksisting, data operasi dan pengukuran membantu mempersempit asumsi. Pada bangunan baru, pilihan desain dapat dibandingkan sejak tahap awal perencanaan.

Dari gambar awal menuju evaluasi yang transparan

Kami memulai dengan pertanyaan yang spesifik. Pertanyaan tersebut menentukan cakupan model, kondisi batas, dan pilihan desain yang akan dibandingkan.

  1. 01

    Tentukan tugas dan sasaran

    Kami membahas penggunaan bangunan, ruangan kritis, tahap desain, dan nilai sasaran untuk menentukan keputusan yang harus didukung oleh simulasi.

  2. 02

    Selaraskan model dan data

    Geometri, konstruksi, data cuaca, beban, dan jadwal operasi dihimpun. Informasi yang belum tersedia dan asumsi didokumentasikan dengan jelas.

  3. 03

    Hitung pilihan desain

    Kondisi dasar dan alternatif yang disepakati dikaji dengan kondisi batas yang sebanding. Kewajaran asumsi model dan hasil diperiksa.

  4. 04

    Interpretasikan hasil

    Kami membandingkan indikator dan deret waktu serta menjelaskan maknanya untuk fasad, ventilasi, pendinginan, atau pengoperasian.

Dokumen apa yang kami perlukan?

Untuk penilaian awal, cukup sampaikan pertanyaan desain dan dokumen yang tersedia. Tingkat perincian yang diperlukan disepakati bersama Anda.

  • Denah, potongan, serta data 3D atau BIM jika tersedia
  • Susunan dan sifat fasad, atap, jendela, dan peneduh
  • Jadwal penggunaan, jumlah penghuni, pencahayaan, dan peralatan
  • Informasi ventilasi, pemanasan, pendinginan, dan pengendalian
  • Lokasi, nilai sasaran, serta data pengukuran yang tersedia untuk bangunan eksisting

Hasil apa yang diberikan simulasi?

Cakupan yang disepakati menentukan evaluasi. Hasil yang lazim menghubungkan besaran teknis dengan keputusan desain yang konkret.

Hasil evaluasi yang lazim
EvaluasiApa yang ditunjukkanCara memanfaatkannya
Suhu ruangan dan kenyamananDeret waktu dan frekuensi kondisi kritis sesuai asumsi penggunaan yang disepakatiMembandingkan peneduh, ventilasi malam, dan konsep pendinginan
Beban pemanasan dan pendinginanKapasitas yang diperlukan dan waktu terjadinya beban puncak pada ruangan atau zona yang dikajiMeninjau asumsi penentuan kapasitas dan konsep sistem
Kebutuhan energi dan profil bebanKebutuhan yang dihitung sepanjang waktu serta perbedaan antar pilihanMenyelaraskan selubung bangunan, sistem, dan strategi operasi
Pencahayaan alami dan panas matahariPencahayaan dan perolehan panas sesuai fasad serta peneduhMengevaluasi proporsi jendela dan peneduh secara bersamaan

Laporan mencakup asumsi utama, kondisi batas, dan interpretasi pilihan desain. Kebutuhan energi yang dihitung merupakan prediksi yang bergantung pada model. Konsumsi aktual juga dipengaruhi penggunaan nyata, cuaca, dan pengoperasian.

Contoh proyek simulasi

Referensi kami mencakup berbagai jenis bangunan dan kombinasi metode simulasi.

Visualisasi arsitektur interior National Galerie 20

National Galerie 20

Untuk National Galerie 20, kami menggabungkan simulasi bangunan, termal, dan aliran udara dengan perhitungan pencahayaan alami. Pekerjaan ini menghubungkan evaluasi bangunan dengan analisis iklim dalam ruang serta pencahayaan alami.

Cakupan: Simulasi bangunan, termal, aliran udara, dan pencahayaan alami.

Visualisasi arsitektur Globe Theater di Coburg

Globe Theater Coburg

Pada pembangunan teater baru di Coburg, kami mengerjakan simulasi termal dan CFD. Kajian mencakup perilaku termal serta distribusi aliran udara secara spasial.

Cakupan: Simulasi termal dan CFD.

Lihat proyek dan referensi lainnya →

Memesan layanan simulasi bangunan

Apa perbedaan simulasi dan perhitungan statis?

Bergantung pada metodenya, perhitungan statis menggunakan kondisi yang ditetapkan atau indikator agregat. Simulasi dinamis mengkaji perubahan sepanjang waktu dan memperhitungkan, misalnya, penyimpanan panas pada elemen bangunan. Metode yang tepat ditentukan oleh pertanyaan yang perlu dijawab.

Pada tahap desain mana simulasi bermanfaat?

Pada tahap awal, keputusan dasar mengenai fasad, peneduh, dan konsep sistem dapat dibandingkan. Pada tahap berikutnya, kajian dapat berfokus pada ruangan tertentu, kondisi operasi, atau penentuan kapasitas. Kami menyesuaikan model dengan data yang tersedia.

Apakah simulasi juga bermanfaat untuk bangunan eksisting?

Ya. Simulasi dapat membantu membandingkan pilihan renovasi dan perubahan strategi operasi atau mempersempit penyebab masalah kenyamanan. Data konsumsi serta pengukuran yang tersedia mendukung pemeriksaan kewajaran model.

Apakah saya memerlukan model BIM yang sudah selesai?

Model BIM yang sesuai dapat membantu penyiapan data. Model simulasi juga dapat dibuat dari denah, potongan, dan informasi konstruksi. Dokumen yang diperlukan untuk proyek Anda diperjelas sebelum pekerjaan dimulai.

Berapa biaya simulasi bangunan dan berapa lama pengerjaannya?

Upaya dan waktu pengerjaan bergantung antara lain pada ukuran bangunan, jumlah zona, kualitas data, pilihan desain, dan cakupan evaluasi. Berdasarkan dokumen dan pertanyaan desain Anda, kami menyusun penawaran khusus proyek dengan jadwal yang disepakati.

Dokumen apa yang akan saya terima?

Sesuai lingkup pekerjaan, Anda akan menerima laporan berisi asumsi model, kondisi batas, indikator, deret waktu, dan perbandingan pilihan desain. Kami menjelaskan arti hasil tersebut bagi pertanyaan desain yang disepakati.

Pertanyaan apa yang perlu dijawab oleh simulasi Anda?

Jelaskan bangunan, tahap desain, dan keputusan yang perlu Anda ambil. Kami akan mendiskusikan cakupan simulasi yang sesuai dan data yang diperlukan.

Diskusikan proyek dengan TIAN