Diese Arbeit entwickelt eine Methodik zur Spezifikation und Prüfung von Funktionen gebäudetechnischer Anlagen und führt den Nachweis ihrer Anwendbarkeit in der Praxis.
Ausgangspunkt ist die Erkenntnis, dass eine Ursache für die häufig festzustellende suboptimale Funktion von Gebäuden ein mangelhaftes Qualitätsmanagement in der Gebäudeautomation ist. Eine Analyse von Funktionsbeschreibungen zeigt eine weitgehend beliebige Verwendung von freien Texten und grafischen Darstellungen.
Als Antwort auf dieses Defizit wird die Methodik der Aktiven Funktionsbe-schreibung vorgestellt. Mit einem vereinfachten Modell aus Zustandsräumen können Anlagenfunktionen durch Betriebsregeln spezifiziert werden. Nach der Umsetzung werden Betriebsdaten der Anlagen zu einzelnen Zeitpunkten auf Übereinstimmung mit den Betriebsregeln geprüft.
Die Ergebniswerte für die Zustandsräume können über geeignete Zeit-räume aggregiert werden. Die relative Häufigkeit gültiger Werte in einem Zeitraum wird als Betriebsgüte definiert. Sie ist das Qualitätsmaß für die Umsetzung der Spezifikation und kann als Anforderung an Anlagenfunktionen in Ausschreibungen und bei Abnahmen verwendet werden.
Die Methodik wird auf drei typische gebäudetechnische Anlagen angewendet. Dabei wird gezeigt, dass die Spezifikation von Funktionen und deren Überprüfung wie beschrieben für die untersuchten Anlagen und Funktionen möglich ist.
Die Vereinfachung der Beschreibung bietet die realistische Möglichkeit einer zeitnahen Anwendung in der Praxis. Forschungsbedarf besteht dazu neben der Erprobung im Feld im kontrollierten Einsatz in Anlagentestständen, um standardisierte Funktionsbeschreibungen für typische Anlagen und geeignete Grenzwerte für die Betriebsgüte zu entwickeln.
Mit der Aktiven Funktionsbeschreibung steht die dringend benötigte durchgängige Methodik zur funktionalen Qualitätssicherung von Gebäuden und Anlagen zur Verfügung.This work presents a methodology for the specification and evaluation of functions of building automation systems and proofs its practical applica-bility in building projects.
Starting point is the insight that a lack of quality management is a source for frequent malfunctions of building automation systems. An analysis of functional specifications of current buildings shows a largely arbitrary use of free texts and graphics.
As an answer to this deficit the methodology of Active Functional Specifi-cations is presented. With a simplified state space model it is possible to specify system functions using operational rules. After the implementation of the functions measured data of discrete points of time from the automation system can be evaluated.
The results of the state space evaluation can then be aggregated over useful periods of time. The relative frequency of valid results within a period of time is defined as the quality of operation. It is the quality measure for the implementation of the specification and can be used as requirement for operations in tenders as well as for commissioning and hand over procedures.
The methodology is applied on three typical building services. It is shown that the specification and evaluation of functions is possible for the selected systems as described. In addition first limit values for the quality of operation are derived that can serve as initial measures for a standardization of the methodology in design and operation.
The simplification opens the realistic opportunity for an application in building design and operation within short time. Besides the application in field tests a need for further research exists in the application of the methodology in test beds to develop standardized specifications and appropriate limit values for the quality of operation.
Active Functional Specifications provide the urgently needed integrated methodology for a functional quality management for buildings and building services
