Enhancing energy efficiency assessment : Dynamo scripting with focus on heating demand simulation

Abstract

Aufgrund der globalen Erderwärmung wird die Verbesserung der Energieeffizienz zu einem zunehmend vorrangigen Thema. Es ist daher notwendig neue Technologien und Möglichkeiten im Bereich der digitalen Architektur zu entwickeln, welche dieser entgegenwirken. Dynamo ermöglicht es, als visuelle Programmierschnittstelle, auf die thermischen Informationen sowie Geometrie eines Gebäudes, innerhalb eines Revit Projektes, zuzugreifen. Die Methodologie der Diplomarbeit besteht daher darin, ein Dynamo Skript aufzubauen, welches die Gebäudegeometrie, dessen Konstruktion und Parameter gemeinsam mit externen Parametern wie lokal spezifischen Wetterdaten, nutzt, um den Heizwärmebedarf zu simulieren. Hierbei orientiert sich die Simulation an den Vorgaben der OIB-Richtlinie 6 für natürlich belüftete Gebäude. Das Dynamo Skript ermöglicht es gezielt und effizient die Gebäudedaten abzugreifen, Gewinne sowie Verluste zu berechnen und die Integration der Programmiersprache Python in den Prozess. Die Diplomarbeit beschreibt dabei einen bisher nicht erstellten, innovativen Ansatz, den Heizwärmebedarf eines Revit Projektes mit der Hilfe von Dynamo zu simulieren. Diese Simulation kann weiters genutzt werden, um bereits in frühen Planungsphasen Entscheidungen zu treffen, um die thermische Performance der Gebäude frühzeitig zu gewährleisten. Die Analyse der monatlichen Gewinne, Verluste, sowie des Heizwärmebedarfs unterstreicht hierbei die verschiedenen Faktoren, welche Einfluss auf den Gesamtenergiebedarf eines natürlich belüfteten Gebäudes haben und ist dabei lokal an die jeweiligen Temperaturregion abgestimmt. Des Weiteren konzentriert sich die Diplomarbeit auf die Analyse und Interpretation der Ergebnisse des Heizwärmebedarfs, in Anbetracht auf die unterschiedlichen Stärken und auch Einschränkungen. Diese werden innerhalb der Methode genauer erklärt und validiert, sowie mit einer Verifizierung in Form einer Gegenüberstellung mit Daten der Simulationssoftware Archiphysik analysiert. Die Resultate zeigen hierbei eine Korrelation zwischen den Werten beider Simulationssoftwares. Generell zeigt diese Diplomarbeit, wie Revit und Dynamo effektiv für eine Analyse der thermischen Performance eines Gebäudes genutzt werden können. Dies schafft eine Grundlage, um zukünftig Arbeitsabläufe in Hinblick auf den Heizwärmebedarf zu verbessern, die Effektivität zu steigern und zuverlässige Ergebnisse zu liefern.

As a result of global warming, enhancing energy efficiency has become a frequently discussed topic. Developing new technologies and possibilities in digital architecture are therefore necessary. Dynamo, a visual programming interface, offers the potential to optimize thermal performance workflows for Autodesk Revit models. The methodology involves creating a Dynamo script that integrates building geometry, its construction and parameters, as well as weather data to simulate the heating demand according to OIB guideline 6 for natural ventilated buildings. The Dynamo script enables efficient data manipulation, parametric analysis and the integration of Python into the workflow. This research contributes to energy efficiency assessment by introducing an innovative approach which further enhances heating demand simulation through Dynamo scripting. The findings will demonstrate the potential of Dynamo for energy analysis and support decision-making in building energy performance evaluation.