Regressionstechniken gemäß ISO 9972 – vergleichende Analyse

Ziel der Arbeit/Fragestellung

Der Zweck dieser Arbeit ist die Bewertung und der Vergleich verschiedener Regressions- verfahren - insbesondere der gewöhnlichen kleinsten Quadrate (OLS), der gewichteten kleinsten Quadrate (WLS) und der gewichteten organischen Korrelationslinie (WLOC) – im Zusammen- hang mit Luftdichtheitsmessungen an Gebäuden gemäß ISO 9972. Ziel ist es, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Unsicherheitsabschätzungen bei Luftdichtheitsprüfungen zu verbessern, insbesondere unter wechselnden Umweltbedingungen wie unterschiedlichen Windgeschwindig- keiten. Diese Forschung soll zur Verbesserung der Normen für die Luftdichtheitsprüfung von Gebäuden beitragen, um genauere Messungen und eine bessere Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen zu gewährleisten.

Methode der Herangehensweise

Die Studie stützt sich auf einen umfassenden Datensatz von über 6.000 Blower-Door-Tests, die in sechs Testhäusern durchgeführt wurden. Die Daten werden gemäß den Anforderungen der ISO 9972 gefiltert, und die ausgewählten Regressionsverfahren werden zur Modellierung der Beziehung zwischen Druckunterschieden und Luftstromraten angewandt. Die Genauigkeit jeder Methode wird durch den Vergleich der vorhergesagten Werte und Konfidenzintervalle mit Referenzwerten, die unter windstillen Bedingungen ermittelt wurden, bewertet. Die Studie umfasst auch eine Unsicherheitsabschätzung unter Verwendung der im GUM beschriebenen Verfahren und validiert die Methoden durch Vergleich mit der beobachteten Datenvariabilität unter verschiedenen Umweltbedingungen.

Inhalt des Vortrags

Der Kern der Analyse besteht in der Anwendung von drei Regressionsmethoden. Jede Methode wird auf ihre Wirksamkeit bei der Vorhersage von Luftstromraten an zwei wichtigen Druckpunkten untersucht: 50 Pa, der üblicherweise als Standardreferenzwert in Bauvorschriften verwendet wird, und 4 Pa, der die reale Leistung eines Gebäudes unter natürlichen Bedingungen besser widerspiegelt.

Die Studie führt einen Vergleich der Regressionsmethoden durch, indem sie die Unsicherheit und die Konfidenzintervalle für jede Technik berechnet und analysiert. Die Analyse bewertet insbesondere, wie gut jede Methode die Luftstromraten bei unterschiedlichen Windgeschwindig- keiten vorhersagt, und vergleicht die vorhergesagten Ergebnisse mit Referenzwerten, die unter windarmen Bedingungen ermittelt wurden. Die Methoden werden darüber hinaus auf ihre Fähigkeit hin bewertet, zuverlässige 95 %-Konfidenzintervalle zu erzeugen, die den Bereich angeben, in den die tatsächliche Luftstromrate voraussichtlich fallen wird.

Die Analyse umfasst auch eine Untersuchung der Auswirkungen systematischer Fehler, z. B. schwankender Windgeschwindigkeiten, auf die Genauigkeit der Regressionsmethoden. Durch den Vergleich der vorhergesagten Luftstromraten und Konfidenzintervalle unter verschiedenen Umweltbedingungen werden in der Studie die Stärken und Grenzen der einzelnen Regressionsverfahren ermittelt.

Ergebnisse und Beurteilung

Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die WLS- als auch die WLOC-Methode die traditionelle OLS- Methode übertreffen, insbesondere bei höheren Windgeschwindigkeiten. WLS zeigt die höchste Gesamtabdeckung der 95 %-Konfidenzintervalle, was sie zu einer zuverlässigen Wahl für die Schätzung der Unsicherheit macht, obwohl sie bei niedrigeren Drücken zu einer übermäßig konservativen Methode tendiert. WLOC, insbesondere, wenn es vereinfacht wird (WLOC_2), bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Zuverlässigkeit, was darauf hindeutet, dass es eine wertvolle Ergänzung zu den aktuellen Normen für Luftdichtheitsprüfungen sein könnte. Die Bedeutung dieser Ergebnisse liegt in ihrem Potenzial, die Genauigkeit von Luftdichtheitsprüfungen zu verbessern, was für die Energieeffizienz, die Luftqualität in Innenräumen und die Einhaltung von Vorschriften beim Bau und bei der Renovierung von Gebäuden entscheidend ist.

Schlussfolgerungen

Diese Studie zeigt, dass alternative Regressionsverfahren, wie WLS und WLOC, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Luftdichtheitsmessungen in Gebäuden im Vergleich zur herkömmlichen, von der ISO 9972 empfohlenen OLS-Methode verbessern können. Die Ergebnisse stützen die Einbeziehung dieser Methoden in standardisierte Prüfverfahren, da sie eine bessere Unsicherheitsabschätzung und genauere Vorhersagen der Luftstromraten unter verschiedenen Umweltbedingungen ermöglichen. Durch die Verbesserung der Normen für Luftdichtheitsprüfungen trägt diese Forschungsarbeit zu den allgemeinen Zielen der Energieeffizienz, der Nachhaltigkeit und des Wohnkomforts in der bebauten Umwelt bei.

For further information please contact Benedikt Kölsch at: benedikt.koelsch@dlr.de