Xella Aircrete Systems Sommerlicher Wärmeschutz

Klimagerechtes Bauen ?

Klimagerechtes Bauen ?

Sommerlicher Wärmeschutz in DIN-Normen und Verordnungen DIN 4108-2: 2003-07 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“, Abschnitt 8 „Mindestanforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz“ „... damit durch bauliche Maßnahmen weitgehend verhindert wird, dass un-zumutbar hohe Innentemperaturen entstehen die relativ aufwendige apparative und energieintensive Kühlmaßnahmen zur Folge haben.“ Die Grenz-Raumtemperatur (25/26/27 °C) soll nicht in mehr als 10 % der Aufenthaltszeit über-schritten werden.

Sommerlicher Wärmeschutz in DIN-Normen und Verordnungen DIN 4108-2: 2003-07 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“, Abschnitt 8 „Mindestanforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz“ „... damit durch bauliche Maßnahmen weitgehend verhindert wird, dass unzumutbar hohe Innentemperaturen entstehen.“ Grenz-Raumtemperatur (25/26/27 °C) darf nicht in mehr als 10 % der Aufenthaltszeit überschritten werden.

Sommerlicher Wärmeschutz in DIN-Normen und Verordnungen Arbeitsstättenrichtlinie (ASR 6) Empfohlene Maximal-temperatur von 26 °C Aber: nicht verbindlich, Tage mit extremen sommerlichen Außentemperaturen nicht betroffen

Einflussfaktoren des sommerlichen Wärmeschutzes Strahlung der Sonne/Gebäudestandort/Orientierung von Gebäude bzw. Fenster Fenster Gesamtenergiedurchlassgrad Sonnenschutz Fensterflächenanteil Bauart (schwer/mittel/leicht) Wärmespeichervermögen/Wärmespeicherfähigkeit Spezifische Wärmekapazität Lüftung Interne Wärmegewinne Temperaturamplitudenverhältnis Phasenverschiebung

Temperatur - Amplitudendämpfung Die Temperaturamplitudendämpfung beschreibt den Unterschied zwischen der Temperatur-schwankung auf der Außenoberfläche gegenüber der Temperaturschwankung auf der Innenoberfläche des Außenbauteils. Bei Werten unter 2,5 % spielt die Phasenverschiebung kaum noch eine Rolle. 6 12 18 24 Außen Wand Innen 30 20 10 C schwankungen Temperatur- ° Temperatur - Amplitudendämpfung

Dämpfung von Temperaturschwankungen durch HEBEL Montagebauteile

Phasenverschiebung Phasenverschiebung Die Phasenverschiebung ist der Zeitunterschied zwischen höchster Temperatur auf der Außenoberfläche und höchster Temperatur auf der Innenoberfläche des Außenbauteils. Günstig sind Werte zwischen 8 und 12 Stunden. Phasenverschiebung 6 12 18 24 Außen Wand Innen 30 20 10 C schwankungen Temperatur- °

Temperaturamplitudenverhältnis (TAV) und Phasenverschiebung h

Temperaturamplitudenverhältnis (TAV) und Phasenverschiebung h Porenbeton l = 0,14 W/(mK) d = 250 mm U = 0,51 W/(m²K) TAV = 0,11 h = 10,84 Std.

Temperaturamplitudenverhältnis (TAV) und Phasenverschiebung h Porenbeton l = 0,14 W/(mK) d = 250 mm U = 0,51 W/(m²K) TAV = 0,11 h = 10,84 Std. Blech Iso-Panel mit Dämmstoff l = 0,04 W/(mK) d = 100 mm U = 0,37 W/(m²K) TAV = 0,70 h = 2,06 Std.

Sommerlicher Wärmeschutz in DIN-Normen und Verordnungen EnEV, § 3, Abs. 4: „Um einen energiesparenden sommerlichen Wärmeschutz sicherzustellen, sind bei Gebäuden, deren Fensterflächenanteil 30 vom Hundert überschreitet, die Anforderungen an die Sonneneintragskennwerte oder die Kühlleistung nach Anhang 1 Nr. 2.9 einzuhalten.“ Richtlinie über Gesamtenergie-Effizienz EU – Effizienz – Richtlinie ab 2006 ENEV 2007 – Änderungen für Nichtwohnbau Nachweis Sommerlicher Wärmeschutz Vermeidung Klimaanlagen - Energiebilanz Nachweis NEU DIN V 18599, T.1 – T. 10 Anhang 1, 2.9.1: Als höchstzulässige Sonneneintragskennwerte sind die in DIN 4108-2: 2003-07 Abschnitt 8 festgelegten Werte einzuhalten. Der Sonneneintrags-kennwert ist nach dem dort genannten Verfahren zu bestimmen. Anhang 1, 2.9.2: Werden Gebäude mit Ausnahme von Wohn-gebäuden nutzungsbedingt mit Anlagen ausgestattet, die Raumluft unter Einsatz von Energie kühlen, ......... so ausgeführt werden, dass die Kühlleistung bezogen auf das gekühlte Gebäudevolumen nach dem Stand der Technik und den im Einzelfall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so gering wie möglich gehalten wird. Gilt für alle Gebäude mit normalen Innentemperaturen

Sommerlicher Wärmeschutz in DIN-Normen und Verordnungen

Die EU – Richtlinie zur Energieeffizienz von Gebäuden in Verbindung mit der ENEV 2006 DIN 18599 Die EU – Richtlinie fordert die ganzheitliche energetische Bewertung auch für „Nichtwohngebäude“. Die neue EnEV 2007 soll beim energetischen Nachweis von „Nichtwohngebäuden“ auf dem Rechenverfahren der DIN 18599 "Energetische Bewertung von Gebäuden" basieren. ENEV Novelle 2006 2007 Für Wohngebäude wird es zunächst bei den eingeführten Berechnungsnormen bleiben. DIN 4108-6 / DIN V 4701-10 Die neue EnEV macht den Energieausweise ( Energiepass ) zur Pflicht, wenn ein Gebäude errichtet, verkauft oder vermietet wird. Erstmals Vorschriften zu Klima-/Kühlanlagen in Nicht-WOB.

„Energetische Bewertung von Gebäuden“ Die neue DIN V 18599 hat insgesamt zehn Teile : Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger. Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen.  Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung. Teil 4: Nutz- und Endenergiebedarf für Beleuchtung.  Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen. Teil 6: Endenergiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den Wohnungsbau. Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen für den Nicht-Wohnungsbau. Teil 8: Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungsanlagen. Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten.

Sommerlicher Wärmeschutz - Kühllast Grundlage für die Berechnungen: VDI 2078

Simulationsrechnungen Gebäudedaten zum Beispiel Abmessungen: Länge: 50 m (Fensterband 25 x 1,5 m) Breite: 30 m (Fensterband 10 x 1,5 m) Traufhöhe 5,0 m; Firsthöhe 5,5 m auf jeder Seite ein Tor 3,0 x 4,0 m Wände: a) HEBEL Wandplatten P 4,4-0,55; 250 mm; U = 0,51 W/(m²K) b) Blech Iso-Panel 80 mm, U = 0,34 W/(m²K) Dach: a) HEBEL Massivdach mit 53 mm Dämmung WLG 040; U = 0,302 W/(m²K) b) Blechdach mit 120 mm Dämmung WLG 040; U = 0,302 W/(m²K) Fenster: U = 1,1 W/(m²K); g = 0,8 Tore: Blech; U = 1,08 W/(m²K) Boden: Beton 200 mm; U = 1,908 W/(m²K) Nutzung: 10 Personen von 7:00 bis 17:00 Uhr Beleuchtung 300 Lux Maschinenleistung 6 KW Lagerware 5 t Eisen Lüftung: Arbeitszeit: 500 m³/h Nachtlüftung: 30.000 m³/h (0:00 bis 5:00 Uhr)

Halle mit Fenstern (U = 1,1) und Verschattung Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Sommerliche Schönwetterperiode nach VDI 2078 (Kühllastzone 3) bei Windstille 38 °C 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 17 19 21 23 Außentemperatur Tageszeit

Halle mit Fenstern (U = 1,1) und Verschattung Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Sommerliche Schönwetterperiode nach VDI 2078 (Kühllastzone 3) bei Windstille 38 °C 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 17 19 21 23 Außentemperatur Leichtbauweise Tageszeit

Halle mit Fenstern (U = 1,1) und Verschattung Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Sommerliche Schönwetterperiode nach VDI 2078 (Kühllastzone 3) bei Windstille 38 °C 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 17 19 21 23 Außentemperatur Leichtbauweise Porenbeton Tageszeit

Halle mit Fenstern (U = 1,1) und Verschattung Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Sommerliche Schönwetterperiode nach VDI 2078 (Kühllastzone 3) bei Windstille 38 °C 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 17 19 21 23 Außentemperatur Leichtbauweise Porenbeton Porenbetonwand/Blechdach Tageszeit

Simulationsrechnungen Mittlere empfundene Temperaturen in der Halle Simulationsrechnung für ein für die Region durchschnittliches Jahr Testreferenzjahr TRY 5 (Station Würzburg-Stein) Quelle: Ingenieurbüro Müller-BBM, Planegg; Software: TRNSYS

Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Fachmarktcenter Zu erwartende Raumtemperaturen nach VDI 2078 Außentemperatur Blechdach HEBEL Dach 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tageszeit 38 °C 36 34 32 30 28 26

Jährliche Betriebskosten pro m² €/m² HNF·a 40 30 20 10 Strom/Kühlen Reinigung Inspektion und Wartung werterhaltender Bauunterhalt Heizen Quelle: Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Wohnungswesen.

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