Allgemein - Die Auslegung energieeffizienter Gebäude setzt ein tiefes Verständnis für den Wärme - und Feuchtetransport zwischen dem Innenraum und der Umgebung voraus. Dabei hat die Umströmung des Gebäudes gerade in der modernen Architektur einen enormen Einfluss auf das Innenraumklima. An Außenwandflächen, die relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit ausge- setzt sind, findet ein veränderter Wärme- und Stofftransport im Vergleich zu Gebieten stagnierender Strömung statt. Diese räumlichen Unterschiede können mit der modernen numerischen Strömungsmechanik erfasst werden. Dabei können Randbedingungen wie Windgeschwindigkeit und Richtung, Lufttemperatur und Feuchtigkeit, Sonnenintensität und Abstrahlungs- eigenschaften der Oberflächen, zeitlich aufgelöst betrachtet werden.
Ziel - Die Gebäudewand muss möglichst viel Wärme im Innenraum erhalten, während ein Kondensieren des in der Luft gespeicherten Wassers vermieden werden soll. Dies soll für alle Bedingungen im Lebenszyklus eines Gebäudes gewährleistet sein, um angepasst an die individuellen Anforderungen (Wohnraum, Büroraum, Kühlraum,...) ein kontinuierliches Raumklima bereitzustellen. Konventionelle Methoden der Gebäudeauslegung können das System dabei oft nur eindimensional abbilden, also beispielsweise, den Wärmedurchgang einer ebenen Wand im stationären Zustand ermitteln. Mit Hilfe der CFD ist die Analyse derartiger komplexer Problemstellungen anhand eines konkreten räumlichen Modells möglich. Bei instationären Berechnungen kann das betrachtete Objekt unter Einwirkung realer Wettersituationen über Zeitskalen von Tagen, Wochen oder Monaten untersucht werden.
Mittels der Methoden der numerischen Strömungssimulation können drei- dimensionale Modelle von Gebäuden bereits in der Planungsphase untersucht werden, um beispielsweise Konzepte und Ideen in der Kommunikation zwischen Bauherren, Architekten und Ingenieuren zu bewerten.
Als Ergebnis liefern die Simulationen beispielsweise ein räumliches Grundkonzept für die Heizungs- und Lüftungstechnik moderner Neubauten sowie eine Bewertungsgrundlage für ein architektonisches Konzept unter strömungsmechanischen und thermodynamischen Gesichtspunkten.

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