Neubauten –Thermischer Komfort und sommerlicher ... · Bremerhaven, 3 03.05.2017 Bewertung...

1Bremerhaven, 03.05.2017

Neubauten – Thermischer Komfort und sommerlicher Wärmeschutz

Thermischer Komfort

Referentin: B.Sc. Theresa HeckingGMW-Ingenieurbüro GmbH


Thermischer Komfort

Eigene Darstellung; Inhaltlich Klaus Daniels Gebäudetechnik


Bewertung Thermischer Komfort

DIN EN ISO 7730:2006-05„Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit“

DIN EN 15251:2012-12„Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden – Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik“


Bedeutung Sommerlicher Wärmeschutz

Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH


Bedeutung Sommerlicher Wärmeschutz

Beeinflussung der „Thermischen Behaglichkeit“ durch technische Anlagen möglich

Jedoch: Wie sieht es mit dem Energiebedarf aus?

Anforderungen gem. EnEV an den Sommerlichen Wärmeschutz

Verweis auf die DIN 4108-2


Literaturverzeichnis

DIN EN ISO 7730:2006-05„Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit“

DIN EN 15251:2012-12„Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden – Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik“

DIN 4108-2: 2013-02 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforderung an den Wärmeschutz“

Energieeinsparverordnung – EnEV Stand 24.10.2015

Daniels, Klaus: Gebäudetechnik, Ein Leitfaden für Architekten und Ingenieure; 3. überarbeitete Auflage – München: Oldenbourg Industrieverlag GmbH; Zürich: vdf, Hochschulverlag AG an der ETH Zürich


Neubauten – Thermischer Komfort und sommerlicher Wärmeschutz

Sommerlicher Wärmeschutz

Referentin: B.Sc. Theresa HeckingGMW-Ingenieurbüro GmbH


DIN 4108-2, Kapitel 8Mindestanforderung an den Sommerlichen

Wärmeschutz

Wiedergegeben mit Erlaubnis von DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Maßgebend für das Anwenden der DIN-Norm ist deren Fassung mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der Beuth Verlag GmbH, Am DIN Platz, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, erhältlich ist.

Zwei mögliche Verfahren zur Nachweisführung:

Verfahren Sonneneintragskennwerte

Verfahren Thermische Gebäudesimulation

Hinweis: Vorabprüfung welches Verfahren angewendet werden darf!

Quelle: DIN 4108-2


DIN 4108-2: Sonneneintragskennwert




Quelle: DIN 4108-2

Ermittlung vorhandener Sonneneintragskennwert:

Ʃ , ∙ ,

A = Fensterfläche, hier: lichtes Rohbaumaß

A = Nettogrundfläche

Begrenzung der Raumtiefe bei sehr tiefen Räumen

g = Gesamtenergiedurchlassgrad des Glases einschl. Sonnenschutz



Gesamtenergiedurchlassgrad des Glases einschl. Sonnenschutz

⏊ ∙


Quelle: DIN 4108-2





Quelle: DIN 4108-2

Ermittlung zulässiger Sonneneintragskennwert:

S1 = Nachtlüftung und Bauart

S2 = Grundflächenbezogener Fensterflächenanteil

S3 = Sonnenschutzglas

S4 = Fensterneigung

S5 = Orientierung

S6 = Einsatz passiver Kühlung




S1 = Nachtlüftung und Bauart

Ermittlung gem. Tabellenwert

Tabellenwert richtet sich nach:

Klimaregion (Bild 1 DIN 4108-2)

Nachtlüftung

Bauart

Quelle: DIN 4108-2




Quelle: DIN 4108-2

S1 = Nachtlüftung und Bauart – Nachtlüftung

Erhöhte Nachtlüftung 2

z.B. über Lüftungsanlage

oder Fenster (SommLuft / PHPP)

Hohe Nachtlüftung 5

z.B. über Lüftungsanlage

Oder geschossübergreifende Nachtlüftung (angeschlossenes Atrium, TRH, etc.)





Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH





Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH Quelle: GMW-Ingenieurbüro GmbH




Quelle: DIN 4108-2

S1 = Nachtlüftung und Bauart – Bauart

Berechnung gem. DIN EN ISO 13786

leicht 50

Ohne Nachweis

mittel 50 130

schwer 130




S1 = Nachtlüftung und Bauart – Bauart





Quelle: DIN 4108-2

S2 = Grundflächenbezogener Fensterflächenanteil

Ermittlung gem. Tabellenwert, wobei

A = Fensterfläche

A = Nettogrundfläche





Quelle: DIN 4108-2

S3 = Sonnenschutzglas; g ≤ 0,40


Flächengewichtung berücksichtigen

, ,

,

In Bezug auf S3 gtot ≤ 0,40 muss nutzerunabhängig sein!




Quelle: DIN 4108-2

S4 = Fensterneigung


,

,




S5 = Orientierung


,

S6 = Einsatz passiver Kühlung



Quelle: DIN 4108-2




Institut Wohnen und Umwelt (IWU)

http://nswtool.iwu.de/download.php

Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München

http://www.fiw-muenchen.de/tools.php





DIN EN ISO 13786:2015-06 „Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen – Dynamisch-thermische Kenngrößen -Berechnungsverfahren“

DIN EN 410:2011-04„Glas im Bauwesen – Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen“

DIN EN 13363-1„Sonnenschutzeinrichtungen in Kombination mit Verglasungen – Berechnung der Solarstrahlung und des Lichttransmissionsgrades – Teil 1: Vereinfachtes Verfahren“

DIN EN 13363-2„Sonnenschutzeinrichtungen in Kombination mit Verglasungen – Berechnung der Solarstrahlung und des Lichttransmissionsgrades – Teil 2: Detailliertes Berechnungsverfahren“

DIN EN ISO 13786:2015-06 „Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen – Dynamisch-thermische Kenngrößen -Berechnungsverfahren“

www.din.de

www.beuth.de



DIN 4108-2: Thermische Simulation




Bewertungsgröße: Übertemperaturgradstunden [Kh/a]

Operative Innentemperatur!

Anforderungswerte:

Wohngebäude = 1.200 Kh/a

Nichtwohngebäude = 500 Kh/a

Bezugswerte der operativen Temperatur:

Grenztemperatur Klimaregion A = 25 °C

Grenztemperatur Klimaregion B = 26 °C

Grenztemperatur Klimaregion C = 27 °CQuelle: DIN 4108-2; Tabelle 9




Berechnungsrandbedingungen:

a) Simulationsumgebung

verwendetes Programm ist zu nennen!

b) Nutzungszeit (Nichtwohngebäude)

Montag bis Freitag, jeweils von 7:00 Uhr bis 18:00 Uhr

Quelle: DIN 4108-2




c) Klimadaten für die Berechnung

Klimaregion A: Normaljahr TRY-Zone 2 (2011)

Klimaregion B: Normaljahr TRY-Zone 4 (2011)

Klimaregion C: Normaljahr TRY-Zone 12 (2011)

d) Beginn der Simulationsrechnung

Ein komplettes Jahr

Beginn = Montag der 1. Januar

Keine Berücksichtigung von Feiertagen und Ferienzeiten

Quelle: DIN 4108-2




e) Interne Wärmeeinträge

Nichtwohngebäude

144 /

f) Soll-Raumtemperatur für Heizzwecke (Nichtwohngebäude) keine Nachtabsenkung

Ɵ , 21

Quelle: DIN 4108-2




g) Grundluftwechsel (Nichtwohngebäude), falls die Bedingungen für die erhöhte Tag- bzw. Nachtlüftung nicht gegeben sind

Nutzungszeit:

4 ∙ ∙1

konstant

Außerhalb der Nutzungszeit:

0,24 ∙1

konstant

Quelle: DIN 4108-2




h) Erhöhter Tagluftwechsel (Nichtwohngebäude)

Randbedingungen:

1. Raumlufttemperatur > 23 °C und

2. Raumlufttemperatur > Außenlufttemperatur

Während der Nutzungszeit:

3 ∙1

Quelle: DIN 4108-2




i) Nachtluftwechsel (Nichtwohngebäude)

Falls keine Möglichkeit zur Nachtlüftung besteht:

Grundluftwechsel

Randbedingungen für erhöhte/hohe Nachtlüftung:

1. Raumlufttemperatur > 21 °C und

2. Raumlufttemperatur > Außenlufttemperatur und

3. Sonnenschutz mit dem 0,4 erreicht wirdQuelle: DIN 4108-2




Erhöhte Nachtlüftung (z.B. Fensterlüftung):

2 ∙1

Hohe Nachtlüftung (z.B. geschossübergreifende Lüftung)

5 ∙1

gem. Dimensionierung der Lüftungsanlage

Quelle: DIN 4108-2




j) Steuerung Sonnenschutz (Nichtwohngebäude)

Automatischer Sonnenschutz (Steuer- bzw. Regelparameter unbekannt):

Nord-, Nordost- und Nordwestorientierte Fenster : 150 W/m²

Alle anderen Ausrichtungen: 200 W/m²

Nicht automatischer Sonnenschutz:

Keine Aktivierung am Wochenende

Alternativ: Planerischer Ansatz (Dokumentation!)Quelle: DIN 4108-2




k) Wärmeübergangswiderstände

konstant nach DIN EN ISO 6946:2008-04

l) Bauliche Verschattungen

Darf berücksichtigt werden (Dokumentation!)

m) Passive Kühlung

Darf berücksichtigt werden (Dokumentation!)

Quelle: DIN 4108-2





DIN EN ISO 6946:2008-04„Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient -Berechnungsverfahren“

www.din.de

www.beuth.de


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