Raumluft und Komfort
Zugluft, PMV, PPD, operative Temperatur, Verweilzeit der Luft und Lüftungswirksamkeit für Büros, Schulen, Hallen, Atrien und Sonderräume.
Strömungssimulation · CFD · Gebäude
Strömung sichtbar machen, bevor sie im Gebäude Probleme verursacht
TIAN Building Engineering simuliert Luftströmung, Temperaturverteilung, Schadstoffausbreitung, Rauch, Windkomfort und Lüftungswirksamkeit. Das Ziel ist immer eine belastbare Entscheidung für Planung, Nachweis und Betrieb.
Grundlagen
Was eine Strömungssimulation beantwortet
Eine Strömungssimulation berechnet, wie sich Luft, Wärme, Feuchte, Rauch oder Schadstoffe in einem Raum, an einer Fassade oder um ein Gebäude bewegen. Sie zeigt lokale Effekte, die mit einfachen Tabellenwerten nicht sichtbar werden: Kurzschlussströmungen, Zugluft, Totzonen, Temperaturstratifikation, Verweilzeiten, CO2-Anstieg, Rauchschichten oder Winddruck auf Bauteile.
HVAC und RLT
Prüfung von Zu- und Abluft, Luftwechsel, Drallauslässen, Quelllüftung, Rückkühlern, technischen Anlagen und Regelstrategien.
CO, CO2 und Partikel
Schadstoffausbreitung, Luftqualität, Sensorpositionen, Exposition, Reinräume, Labore, OP-Säle und personenbezogene Lüftung.
Wind und Fassade
Gebäudeumströmung, Windkomfort, Druckbeiwerte, Jalousien, Fallwinde, Kastendoppelfenster und Fassadenlüftung.
Rauch und Brandschutz
Rauchausbreitung, Entrauchung, Sichtweiten, Temperaturfelder, FDS-Simulationen und Grundlagen für Flucht- und Rettungswege.
Nachweise und Gutachten
Dokumentierte Varianten, nachvollziehbare Randbedingungen, Bewertungszonen und Berichte für Planung, Abstimmung, Prüfung und Gutachter.
Methodik der Strömungssimulation
Vom BIM-Modell zum belastbaren CFD-Ergebnis
Für Architekten, Bauherren und Planer ist CFD vor allem ein Werkzeug für Entscheidungen. Wir übersetzen das Gebäudemodell in ein berechenbares Strömungsmodell, stimmen die Randbedingungen gemeinsam ab und zeigen danach nicht nur Bilder, sondern nachvollziehbare Werte für Komfort, Sicherheit und Betrieb.
- 01
BIM-Modell übernehmen
Revit, IFC, gbXML, CAD oder 3D-Geometrie werden bereinigt. Nur die für die Strömung relevante Geometrie bleibt im Modell.
- 02
Randbedingungen abstimmen
Mit Auftraggebern und Planern werden Nutzung, Luftmengen, Temperaturen, Quellen, Wind, Druck und Szenarien festgelegt.
- 03
CFD-Netz erzeugen
Der Raum wird in viele kleine Zellen zerlegt. In kritischen Bereichen wie Auslässen, Fassaden oder Aufenthaltszonen wird das Netz feiner.
- 04
Werte berechnen
An den Zellen und Knoten werden Geschwindigkeit, Druck, Temperatur, CO2, Rauch, Partikel oder andere Zielgrößen gelöst.
- 05
Post-Processing
Aus den Rohdaten entstehen Schnitte, Stromlinien, Isoflächen, Komfortzonen und Diagramme, die eine Planungsentscheidung tragen.
Warum das Netz so wichtig ist
Eine CFD-Simulation liefert keine einzelne Durchschnittszahl. Das Netz zerlegt den Raum in tausende bis Millionen kleiner Berechnungszellen. In jeder Zelle werden die gewünschten Werte gesucht. Dadurch werden lokale Effekte sichtbar: Zugluft am Eingang, Kurzschlussströmungen an Auslässen, Stauwärme im Atrium, CO2-Zonen im Klassenraum oder Rauchschichten im Brandfall.
Mathematik
Die Physik hinter der Simulation
CFD löst Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls, Energie und bei Bedarf Spezies wie CO, CO2, Rauch oder Partikel.
Massenerhaltung
∇ · u = 0
Die Kontinuitätsgleichung stellt sicher, dass die Luftbilanz im Modell stimmt.
Impulserhaltung
ρ(∂u/∂t + u · ∇u) = −∇p + μ∇²u + f
Die Navier-Stokes-Gleichungen beschreiben Druck, Geschwindigkeit und turbulente Strömungsstrukturen.
Energie und Stofftransport
∂φ/∂t + u · ∇φ = ∇ · (Γ∇φ) + S
Damit werden Temperatur, Feuchte, Rauch, CO2, CO oder Partikelquellen im Raum bewertet.
Validierung und Richtlinien
Simulation muss belastbar sein
BCA CFD Guidelines für projektbezogene Nachweise in Singapur
ASHRAE 55 und ASHRAE 62.1 für Komfort und Lüftung
VDI 6016 und anerkannte Regeln für thermische Gebäudesimulation
DIN EN ISO 7730 für PMV, PPD und thermische Behaglichkeit
FDS und Brandschutzgrundlagen für Rauch und Temperatur
Messdaten, Netzstudien und Plausibilitätskontrollen zur Validierung
FAQ
Häufige Fragen
Ist Strömungssimulation das gleiche wie CFD?
CFD ist die numerische Methode hinter der Strömungssimulation. In Bauprojekten wird der Begriff Strömungssimulation oft für die praktische Anwendung genutzt: Raumluft, Fassade, Wind, Rauch, Schadstoffe oder Anlagenwirkung.
Wie genau sind die Ergebnisse?
Die Genauigkeit hängt von Geometrie, Netz, Randbedingungen, Turbulenzmodell und Validierung ab. Deshalb prüfen wir Massenbilanz, Konvergenz, Netzabhängigkeit und vergleichen Ergebnisse mit Messungen oder bekannten Bewertungsgrundlagen.
Welche Daten werden für den Start benötigt?
Hilfreich sind Grundrisse, Schnitte, 3D- oder BIM-Daten, Luftmengen, Temperaturen, interne Lasten, Quellen, Nutzungsprofile, Wetterdaten und die konkrete Frage, die beantwortet werden soll.
Kann die Simulation als Nachweis verwendet werden?
Ja, wenn Modell, Randbedingungen, Bewertungszonen und Richtlinien sauber dokumentiert sind. Wir bereiten Ergebnisse so auf, dass sie für Planung, Abstimmung, Prüfung und Gutachten nachvollziehbar sind.
Projekt prüfen
Sie haben eine Strömungsfrage im Gebäude?
Wir klären, ob eine CFD-Simulation sinnvoll ist, welche Richtlinie relevant ist und welche Daten für eine belastbare Aussage benötigt werden.
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