A case study on the extension of the Regional Medical Center Wiener Neustadt, Lower Austria : evaluation of simulated energy efficiency in contrast to the actual building performance

Abstract

Die vorliegende Arbeit evaluiert einerseits den simulierten andererseits den geplanten Energieverbrauch im Gegensatz zur tatsächlichen Energieleistung eines Gebäudes. Mit der dynamischen Simulation, können Heiz und Kühlbedarf so berechnet werden, sodass dementsprechend die passendes technische Gebäudeausrüstung gewählt werden kann. Dies ist nicht nur umweltschonender, sondern auch kosteneffizienter.<br />Als Fallbeispiel wird mit der dynamischen Simulationssoftware EDSL Tas, im Zuge der Diplomarbeit der Zubau des Landesklinikums in Wiener Neustadt, Niederösterreich detailliert als 3D-Modell aufgebaut und anschließend im Softwarepaket enthaltenem Gebäudesimulator mit den entsprechenden Baumodulen, Bauelementen und konditionierten Zonen importiert. Die stündlichen Wetterdaten der nächstgelegenen Wetterstation am Flugfeld Wiener Neustadt, werden von der ZAMG zur Verfügung gestellt. Parameter wie Windgeschwindigkeit, Windrichtung, relative Luftfeuchtigkeit, Globalstrahlung, Temperatur, Diffus Strahlung und Bewölkung werden in eine für Tas kompatible Wetterdatei konvertiert.<br />Die Kombination von Wetterdaten mit dem 3D-Modell erlaubt somit eine realitätsnahe dynamische Simulation, die den Energieverbrauch des Gebäudes für die Zeitdauer eines halben Jahres, im Stundenintervall errechnet und graphisch darstellt. Die erforderlichen Daten über den effektiven Energieverbrauch werden von der Gebäudeadministration für die Diplomarbeit zur Verfügung gestellt, um diesen mit den Resultaten des Energieausweises sowie der Simulation zu vergleichen. Ziel der Diplomarbeit ist eine Gegenüberstellung vom tatsächlichen und theoretischen Energiebedarf. Aufgrund der Resultate wird die Sinnhaftigkeit einer Gebäudesimulation im medizinischen Sektor vor Baubeginn eines Projekts diskutiert.<br />

The present research evaluates simulated and intended energy consumption in contrast to the actual building performance. By using dynamic simulation the actual heating and cooling demand of a building could be predicted so that an adequate building services system could be chosen. By using the appropriate system, higher cost efficiency in building performance can be achieved with an overall lower environmental impact.<br />A case study on the extension House B of the Regional Medical Center Wiener Neustadt (MCWN), Lower Austria was carried throughout a six months period.<br />With the dynamic simulation software EDSL Tas, the new wing was modeled in the 3D-Modeller application and imported with all its building elements, floors and zones into the Building-Simulator. Weather data used for TAS simulation was provided from Wiener Neustadt's Airfield weather station by ZAMG. Parameters as global radiation, diffuse radiation, cloud cover, dry bulb temperature, relative humidity, wind-speed and wind-direction were included in the weather file.<br />The combination of 3D-Modell, building elements, internal conditions and weather data enables a realistic dynamic simulation, which calculates the heating and cooling demand for a period of six months. Monitored data of actual energy consumption was made available by the hospital´s administration in order to compare it with the intended (Energy Certificate) and the simulated results.<br />The objective of this research is the comparison of actual and theoretical energy demand. Based on the results the necessity of building simulation in the design phase of the health care system is discussed.