Interaktive Quartierklimamodellierung (QKM) in der frühen Planungsphase

QKM berechnet die relevanten Grössen jeweils für zwei Varianten des Quartiers und stellt sie gleichzeitig anschaulich direkt in Revit® dar.

• Physiological Equivalent Temperature (PET), Luft- und Oberflächentemperatur
• Luftgeschwindigkeit
• Solarstrahlung
• Verdunstungsleistung
• Kosten (können durch die Nutzer:innen für die Aufbauten erfasst werden)
• Graue Treibhausgasemissionen (können durch die Nutzer:innen für die Aufbauten erfasst werden)

Die Algorithmen von QKM sind speziell auf die Quartierklimamodellierung ausgerichtet. Berücksichtigt werden folgende physikalische Vorgänge:

• Verschattung durch die Gebäude und Bepflanzungen
  Berechnung: Sichtfaktoren zwischen den Flächen und dem Himmel
• Kurz- und langwelliger Strahlungsaustausch zwischen den Gebäuden, der Umgebung und der Bepflanzung
  Berechnung: Kurz- und langwellige Absorption, Transmission und Reflektion
• Luftströmung im Quartier
  Berechnung: Erhaltungsgleichungen mit turbulenter Viskosität, konvektiver Wärmeübergang zwischen Luft- und Oberflächen, Randbedingung durch
  logarithmisches Windprofil
• Wärme- und Feuchtetransport durch Wand- und Bodenelemente
  Berechnung: Instationärer Temperatur- und Feuchteverlauf in Wand- und Bodenelementen
• Feuchtehaushalt der Bepflanzung (Bäume, Sträucher, Stauden), von Strassen, Wegen, Plätzen und Grün- und Wasserflächen
  Berechnung: Evapotranspiration unter Berücksichtigung des Blattflächenindex (LAI) sowie des Blattwiderstandes
• Zeitabhängige Berechnung der physikalischen Grössen für einen Tage oder eine längere Periode
  Berechnung: Lösung der mathematischen Gleichungen im 3-dimensionalen Raum und über die Zeit
• Vordefinierte und individuelle Klimadaten
  Berechnung: Meteodaten im EPW-Format

QKM wurde an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur, am Institut für Gebäudetechnik und Energie (IGE) entwickelt. Das Projekt wurde durch die Stiftung Infinite Elements und die HSLU finanziert.