IEA SHC Task 61, EBC Annex 77: Modeling the direct sun component in buildings using matrix algebraic approaches (2018)

Tageslichtsimulationen werden in der Planung von Gebäuden und in der Entwicklung von Fassadensystemen verbreitet angewandt. Zur Ganzjahresbewertung wird dabei die 3-Phasen-Methode verwendet, womit eine effiziente, stündliche Berechnung ermöglicht wird. Dabei werden Tageslicht- und Fassadensysteme jedoch nur mittels einer grob aufgelösten BSDF (bidirektionale Streuverteilungsfunktion) mit Bereichen in der Größenordnung 10-15° berücksichtigt. Der Einfluss der direkten Sonne, die am Himmel etwa 0,5° abdeckt, kann damit nicht ausreichend genau bewertet werden.

In dieser Arbeit werden Algorithmen und Datenstrukturen präsentiert, die eine detaillierte messtechnische Erfassung von Tageslichtsystemen und deren Weiterverarbeitung in Simulationssoftware ermöglichen. Darauf basierend wurden Simulationen für drei unterschiedliche Systeme (Tageslicht-Umlenkfolie, Mikro-Sonnenschutzlamellen und Sonnenschutz-Raffstore) durchgeführt. Die Gegenüberstellung der Ergebnisse mit Messdaten aus einem Büro Mock-Up Aufbau in Originalgröße zeigt, dass die Methoden gegenüber der 3-Phasen-Methode zu einer deutlichen Verbesserung der Genauigkeit führen.

Modeling the direct sun component in buildings using matrix algebraic approaches (2018)