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Beitrag zur Entwicklung eines thermischen Komfortmodells unter Verwendung künstlicher neuronaler Netze zur Vorhersage thermischer Empfindung

Projektart und Laufzeit

Dissertation, seit September 2016

Koordinator

Institut für Architektur und Raumentwicklung

Forschungsschwerpunkt

Nachhaltiges Planen und Bauen

Forschungsgebiet/e

Nachhaltiges Bauen

Beschreibung

Eine wichtige Rolle in der nachhaltigen Gebäudeplanung spielt der sogenannte thermische Komfort des Menschen. Die Erforschung erster Komfort- oder Menschmodelle hat ihren Ursprung in der Luft- und Raumfahrttechnik und fand in den Siebzigern ihren Einzug in den Gebäudesektor. Das erste genormte Model basiert auf Untersuchungen in geschlossenen, thermisch gleichförmigen Räumen. In den letzten Jahren gewannen unkonditioniertere und personalisierte Belüftungsmassnahmen wieder mehr an Bedeutung, da auf diese Weise sowohl die Energieeffizienz von Gebäuden als auch der individuelle thermische Komfort verbessert werden konnten. Zur Abbildung der damit verbundenen Effekte wurden in den letzten Jahrzehnten verschiedene physiologische Modelle entwickelt, dennoch fehlt es weiter an einer zuverlässigen Ableitung bzw. Vorhersage der thermischen Empfindung. Im Rahmen dieser Dissertation soll auf Basis eines physiologisch-thermischen Menschmodells und unter Verwendung von künstlichen neuronalen Netzen ein Modell entwickelt werden, um Aussagen über die thermische Empfindung von Gebäudenutzern treffen zu können. Zur sinnvollen Verwendung dieser numerischen Methode ist eine signifikante Menge verschiedener experimenteller Daten erforderlich. Für die Wahl der Eingabefeatures sowie Netzarchitektur sollen kausale Wirkzusammenhänge der menschlichen Rezeptoren und Nervenbahnen berücksichtigt werden.

Schlagworte

thermischer Komfort, thermische Empfindung, Künstliche neuronale Netze (KNN)

Publikationen

  • Baumgärtner, L. (2018). Contribution to the simulation of human-building interaction using artificial neural networks to predict thermal sensation. Paper presented at the 12i3m, St. Gallen, Switzerland.

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  • Baumgärtner, L. (2017). Evaluation of a Solar Thermal Glass Façade with Adjustable Transparency in Cold and Hot Climates. Paper presented at the CISBAT 2017, Lausanne, Schweiz.

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