Achtergrond simulatieberekeningen
In dit artikel wordt meer achtergrond informatie besproken voor de Simulatie/DYWAG module in Gebouwprestatie.
Rekenopdracht
Definieer Rekenopdrachten
Rekenperiode
Inslingerdagen
In Simulatie is het mogelijk een berekening te starten met inslingerdagen. Deze inslingerperiode is bedoeld om de simulatie te stabiliseren voordat de eerste rekenperiode uitgevoerd wordt. Aan het eind van de inslingerperiode zouden de wand- en ruimtetemperaturen een stabiele waarde bereikt moeten hebben
De inslingerperiode wordt niet meegenomen met de berekening, maar wordt voor de eigenlijke start van de berekening geplaatst. Bij het opgeven van de rekenperiode hoeft dus geen rekening te worden gehouden met de inslingerdagen. Wanneer bijvoorbeeld de inslingerperiode vóór het begin van het jaar komt te liggen (wanneer de rekenperiode in week 1 op dag 1 start), dan worden de klimaatgegevens van het eind van het klimaatjaar hiervoor gebruikt.
Klimaatbestand
Voor de simulatieberekening is een klimaatbestand vereist. Er zijn meerdere klimaatbestanden beschikbaar in de bibliotheek.
De referentieklimaatbestanden voor de berekening wordt gegeven voor condities met verschillende onder-/overschrijdingskansen ( 5%, 2% en 1%). Een opdrachtgever moet in het Programma van Eisen hierover een keuze maken. Hierbij wordt aangeraden rekening te houden met hitte- en koudegolven. Onderstaande tabel geeft informatie over het aantal hitte- of koudegolven in de onderscheiden referentiejaren.
Onder-/overschrijdingskans | 5 % | 2 % | 1 % |
Maand | Jaar | ||
Januari | 2003 | 1997b) | 1987b) |
Februari | 1994 | 1991b) | 1986b) |
Maart | 1989 | 1990 | 1991 |
April | 1991 | 1987 | 2003 |
Mei | 1988 | 1989 | 1992 |
Juni | 1989 | 1995 | 2005 |
Juli | 2003 | 2001 | 1995a) |
Augustus | 1995 | 2003a) | 2004a) |
September | 2004 | 1999 | 1991 |
Oktober | 2001 | 1990 | 1995 |
November | 2005 | 1999 | 1996 |
December | 1989 | 2002 | 1996 |
a) bevat hittegolf b) bevat koudegolf | |||
Ook is het mogelijk om een eigen Energy+ bestand (EPW bestand) te importeren. Het is niet mogelijk om KNMI bestanden in te laden.
Rekenopties
Berekeningsnauwkeurigheid
De nauwkeurigheid van de berekening kan aangepast worden voor de simulatie. In de tabel hieronder is weergegeven waar deze keuze invloed op heeft.
Tabel 1
Optie | Tijdstap | Relax-factor* | Convergentie [°C]** |
Laag | 1 uur | 0.65 | 0.1 |
Matig | 15 minuten | 0.75 | 0.05 |
Hoog | 5 minuten | 0.95 | 0.01 |
Hoogst | 1 minuut | 1.00 | 0.005 |
*Relax-factor straling. De relax-factor straling is een combinatiefactor tussen de nieuwe en vorige waarden van de straling tijdens het itereren. Een waarde van 1.0 (Hoogst) betekent dat de waarde van de straling altijd de nieuwe berekende waarde is. Een waarde van 0.75 (Matig) betekent dat de waarde van de straling 75 [%] van de nieuwe berekende waarde en 25 [%] van de vorige is.
**Convergentie. Convergentie geeft het maximale temperatuurverschil tussen twee opeenvolgende iteraties. Wanneer het verschil kleiner of gelijk aan deze waarde is, stopt de iteratie. Ongeacht van de gekozen optie zijn maximaal 10 iteraties toegestaan. Na een paar berekende perioden is het aantal benodigde iteraties zeer klein.
Voor gebouwen met extra ventilatie en/of luchtstromen tussen ruimten wordt aangeraden tenminste een matige nauwkeurigheid te gebruiken.
Stralingsmodel invoeren
Het veld Stralingsmodel invoeren heeft drie opties, te weten:
•Geen stralingsmodel
•Constante emissiecoëfficiënt
•Afgiftecoëfficiënt van materialen
Bij het bepalen van de interne temperatuur van een ruimte kan de warmtestraling van de interne oppervlaktes worden meegenomen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een stralingsmodel. Er kan gekozen worden voor een vaste emissiecoëfficiënt die voor alle interne oppervlaktes in een ruimte geldt, of het gebruik van de afgiftecoëfficiënten van de materialen in de wanden.
Constructies
Projectbibliotheek | Constructies
Voor het maken van een berekening m.b.v. Simulatie is het van belang dat de opbouw van een constructie bekend is. Ook is het van belang dat, behalve de warmtegeleidingcoëfficiënt, ook de soortelijke massa (ρ) en soortelijke warmte (c) van een materiaal bekend zijn.
Er zijn twee methodes om een glasconstructie in te voeren voor Simulatie of Oververhitting:
- U-waarde en g;gl-waarde
Met deze optie is het mogelijk om een glasconstructie in te voeren zonder gedetailleerde invoer. Zet de rekenmethode van deze constructie op Vereenvoudigd glasinvoer (U-waarde en g;gl). Het resultaat hiervan is een 'enkelglas constructie' met equivalente eigenschappen op basis van de invoer. Waardes zoals dikte en AOI-factoren worden automatisch bepaald.
2. Op basis van materiaallagen
In deze methode wordt de constructie bepaald door alle materiaallagen van het glas op te geven in Gebouwprestatie. Zet de rekenmethode van deze constructie op Op basis van materiaallagen. Voor meer informatie hoe een constructie op basis van materiaallagen in te voeren, zie onze handleiding Handleiding U-waardeberekening.
Spuien
Bouwkundig | Extra ventilatie
Temperatuur gevoeligheidsfactor: met deze waarde kan de hoeveelheid extra ventilatie afhankelijk worden gemaakt van het temperatuurverschil tussen binnen en buiten (waarde tussen 0 en 5).
Sluit ramen bij buitentemperatuur groter dan: geef de buitentemperatuur op waarbij, wanneer naar boven toe overschreden, de ramen worden gesloten.
Sluit ramen bij buitentemperatuur kleiner dan: geef de buitentemperatuur op waarbij, wanneer naar beneden toe overschreden, de ramen worden gesloten.
Sluit ramen bij binnentemperatuur kleiner dan: geef de binnentemperatuur op waarbij, wanneer naar beneden toe overschreden, de ramen worden gesloten.
Sluit ramen bij windsnelheid: geef de windsnelheid op waarbij de ramen gesloten worden. 'Sluit ramen' wint altijd, ongeacht welke optie gekozen is.
Open ramen bij binnentemperatuur: geef de binnentemperatuur op waarbij de ramen worden geopend.
Ramen open bij afwezigheid: geef aan of de ramen geopend mogen zijn wanneer er geen personen aanwezig zijn in de ruimte. Deze optie kan ook ramen sluiten (niet open bij afwezigheid en geen aanwezigheid).
Wind gevoeligheidsfactor: met deze waarde kan de hoeveelheid extra ventilatie afhankelijk worden gemaakt van het verschil in windsnelheid tussen binnen en buiten (waarde tussen 0 en 5). De volgende formule wordt hier gehanteerd:
Debiet = ev * (ftemp * |Ti-Te|/5 + fwind * vw/5)
ev = extra ventilatie in [dm3/s]
vw = windsnelheid buiten in [m/s]
Ti = temperatuur binnenlucht in [°C] (gebaseerd op ruimtetemperatuur van het vorige uur)
Te = temperatuur buitenlucht in [°C]
Zodra ftemp (temperatuur gevoeligheidsfactor) of fwind (wind gevoeligheidsfactor) wordt opgegeven, wordt bovenstaande formule gebruikt om het debiet te bepalen. Het ingevulde debiet wordt dan als ev gebruikt.
Tabel 2 - Voorbeeld 15 april - 12 uur:
Aanduiding | Waarde | Eenheid |
ev | 4000,0 | [dm3/s] |
vw | 4,0 | [m/s] |
Ti | 29,47 | [°C] (= Taf = Ti; 15 april - 11 uur) |
Te | 18,00 | [°C] |
ftemp | 3,0 | |
fwind | 3,0 |
Bij ftemp = 0 en fwind = 0 wordt het ingevulde debiet als qextra gebruikt.
Vlakken
Bouwkundig | Vlakken
Overig
Zondistributie (direct) percentage
De zondistributie in de thermische simulatie wordt door middel van een percentage ingevoerd. Dit percentage is voor vloeren en vloeren/plafonds (vloerzijde) standaard 100 [%] en voor alle andere situaties standaard 0 [%]. Wanneer de zondistributie niet gespecificeerd wordt, wordt deze voor vloeren en vloeren/plafonds (vloerzijde) automatisch op 100 [%] gezet. De zondistributie wordt per periode berekend en is dus afhankelijk van de positie van de zon en aanwezigheid van zonwering.
Zonwering
Bouwkundig | Zonwering
Doorlaatfactor
Geef de doorlaatfactor van de zonwering op, deze informatie is op te vragen bij de fabrikant of distributeur. Richtwaarden zijn:
d = | Voor |
0.7 | Buitenzonwering |
0.5 | Binnenzonwering |
Indien alleen een gecombineerde ZTA-waarde voor zowel het glas als de zonwering aanwezig is (ZTAres), kan de doorlaatfactor van de zonwering bepaald worden door deze te delen door de ZTA-waarde van het glas. Dit komt neer op de volgende formule:
fpas = ZTAres / ZTAglas
Installaties
Installaties | Installaties definiëren en koppelen
De debieten van de luchtstroom in ruimten wordt bepaald door de volgende vier factoren:
- Verdeling luchtdebiet
- Systeemgrenzen luchtbehandelingskast (minimum en maximum debiet van het systeem)
- Regeling van het debiet (hoeveelheid en tijden van de installatie)
- (optioneel) Invoer per ruimte
Hieronder worden deze punten verder toegelicht, inclusief een voorbeeld.
Ventilatiesystemen
1. Bij het ventilatiesysteem kan bepaald worden hoe het luchtdebiet van het systeem verdeeld wordt. Deze verdeling kan op basis van Invoer per ruimte, oppervlakte of volume van de gekoppelde ruimtes. Zodra de invoer op Invoer per ruimte staat, kan deze bij de ruimtes zelf opgegeven worden. Zie hiervoor punt 4.
2. Het minimum en maximum systeemdebiet wordt opgegeven bij de systeemgrenzen van het ventilatiesysteem.
Ventilatieregeling
3. De regeling van het debiet wordt opgegeven bij de ventilatieregeling. Open het standaard dagpatroon om deze aan te passen. Selecteer de q;sup;min om het minimum inblaasdebiet aan te passen en de q;sup;max om het maximum debiet aan te passen, voor beide kan de hoeveelheid afhankelijk zijn van de tijd.
Ruimte > Installaties
Wanneer het verdeling luchtdebiet (punt 1) op basis van Invoer per ruimte gedefinieerd is, kan bij de ruimte zelf het ventilatiedebiet ingegeven worden. Bij de invoer Bepaling vereist ventilatiedebiet is het mogelijk deze te berekenen volgens Bbl;/Bouwbesluit ruimte of Bbl;/Bouwbesluit verblijfsgebied eisen, ook is het mogelijk deze op Eigen invoer te zetten. In dat geval kan er bij Vereist ventilatiedebiet het juiste debiet ingevuld worden.
Voorbeeld
•Aantal ruimten: 1
•Max. debiet systeem (qmax): 1000 [dm3/s]
•Debiet inblaaslucht (qsub): 800 [dm3/s] tussen 6:00 - 18:00, daarbuiten 15 [dm3/s]
•Afgiftecapaciteit ruimte 1: 22,5 [dm3/s]
Het resultaat van deze instellingen is dat er tussen 6.00 en 18.00 22,5 [dm3/s] lucht in de ruimten wordt ingebracht en buiten deze tijden 15 [dm3/s].
Inblaastemperatuur
De inblaastemperatuur kan gebaseerd worden op onderstaande opties:
Referentieruimte
- T;min en T;max komen uit de gewenste toevoertemperaturen (min. en max.) van de geselecteerde ruimte.
- Luchteigenschappen voor de regeling zijn die van de lucht in de geselecteerde ruimte.
Gemiddelde gewenste temperatuur ruimten
- T;min en T;max komen uit de gewogen gemiddelde gewenste temperaturen (min. en max.) van alle ruimten die gekoppeld zijn aan het ventilatiesysteem.
- Luchteigenschappen voor de regeling zijn die van de gemengde lucht van alle ruimten gekoppeld aan het ventilatiesysteem.
Gemiddelde retourtemperatuur ruimten
- T;min en T;max worden berekend zoals bij Gemiddelde gewenste temperatuur ruimten.
- Luchteigenschappen voor de regeling zijn die van de gemengde retourlucht van alle ruimten gekoppeld aan het ventilatiesysteem.
Interne lasten
Interne last | Interne lasten
Voelbare warmte
De onderstaande tabellen komen uit ISSO 32. Het voelbaar afgegeven vermogen door personen volgt uit tabel 3. Vijftig procent van de warmte wordt convectief afgegeven.
Tabel 3 - Voelbaar warmtevermogen Pp, van personen [W] afhankelijk van activiteit en kleding
Activiteit | Clo-waarden 1 clo = 0,155 [K.m2/W] | |||
0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | |
Rustig zitten werken (M = 85 [W]) | 75 | 70 | 65 | 60 |
Zittend algemeen kantoorwerk (M = 130 [W]) | 100 | 90 | 85 | 80 |
Staand algemeen laboratoriumwerk (M = 160 [W]) | 110 | 100 | 95 | 90 |
Zittend lichte montagewerkzaamheden (M = 210 [W]) | 115 | 105 | 100 | 95 |
Staand lichte montagewerkzaamheden (M = 300 [W]) | 150 | 140 | 130 | 130 |
Opmerking: In Gebouwprestatie wordt metabolisme gegeven wordt in Met. 1 Met is 58 W/m² lichaamsoppervlak waarbij een gemiddeld persoon 1,8 m² is. Normale waarden voor lichte tot zware activiteit bevinden zich normaal tussen 46 en 232 [W/m2]. Als je op de drie puntjes bij de metabolisme invoer klikt, dan zie je een lijst aan standaard met waardes.
Toelichting bij clo-waarden:
Lichte zomerkleding:
Mannen 0,5;
Vrouwen 0,3.
Lichte werkkleding:
Mannen 0,6;
Vrouwen 0,4.
Normaal kostuum respectievelijk japon:
Mannen 1,0;
Vrouwen 0,7.
Latente warmte
De vochtproductie volgt uit ISSO 32:
- vP = 0,4 * (M - PP) in [mg/s]
of
vp = 0,4 * 3,6 * (M - Pp) in [g/h] volgens Simulatie
met:
- vp in [mg/s]
- M = metabolisme [W/m2]
- Pp = voelbaar afgegeven warmte [W]
Related Articles
Achtergrond Oververhitting
Het achtergrond document voor Oververhitting beschrijft de uitgangspunten ten aanzien van de GTO berekening die hiermee uitgevoerd kan worden. Het document is via deze link te downloaden.NEN 2057 - Uitgebreide methode
Zoals bekend wordt de berekeningsmethode van de Daglichtfactor nog niet verplicht met ingang van januari 2024, dit wordt zeker ruim een jaar uitgesteld. Daarom hebben wij het mogelijk gemaakt om de berekening van de equivalente daglichtoppervlakte ...Handleiding Warmteverliesberekening
Introductie Deze handleiding legt uit hoe warmteverliesberekeningen in Gebouwprestatie opgesteld kunnen worden. Warmteverliesberekeningen worden gebruikt voor het dimensioneren van individuele en collectieve verwarmingssystemen. Als voorbeeld voor ...Achtergronddocument voor Daglichtfactor
Vanaf 1 januari 2024 gelden naar verwachting nieuwe eisen om de daglichttoetreding in een gebouw te beoordelen. Deze nieuwe eisen zijn verwerkt in de module Daglichtfactor. Wat biedt Daglichtfactor: Berekeningen die voldoen aan de NPR 4057 Alle ...Handleiding Hulplijnen-functionaliteit
Introductie In Gebouwprestatie 2024 is de hulplijnen-functionaliteit van de Modeller verder uitgebreid. Het tekenen van hulplijnen was al mogelijk in de Kozijnmerkeneditor. In deze update kunnen hulplijnen op 3D-gebouwmodellen getekend worden. ...