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+ | ====== Planungstools für den Sommerfall im Nichtwohngebäude ====== | ||
+ | ===== Einführung ===== | ||
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+ | Bei der Planung von Nichtwohngebäuden spielt deren Sommerverhalten oft eine besondere Rolle, denn die für den Sommer relevanten Randbedingungen können sich von denen in Wohngebäuden bedeutend unterscheiden: | ||
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+ | Fragen wie die, ob der sommerliche Komfort auch ohne aktive Kühlung ausreicht, wie hoch der Energiebedarf für die Raumkühlung sein wird, und welche Leistung ein Kühlsystem bereitstellen muss, stellen sich bei der Planung von Nichtwohngebäuden daher in besonderem Maße. Zur Beurteilung der sommerlichen Verhältnisse ist es im Prinzip immer möglich, eine dynamische thermische Gebäudesimulation durchzuführen. Diese kann, bei entsprechend sorgfältiger Datenerfassung und Verwendung geeigneter Modelle, die thermischen Verhältnisse im Gebäude mit hoher Genauigkeit vorhersagen. Nicht alle Gebäudesimulationsprogramme bilden allerdings die relevanten Wärmetransportvorgänge ausreichend genau ab, die durchgeführten Berechnungen sind gewöhnlich kaum nachprüfbar, | ||
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+ | Der folgende Beitrag befasst sich daher mit der Gültigkeit vereinfachter Algorithmen, | ||
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+ | Der Beitrag betrachtet zunächst den Fall der aktiven Kühlung. Von Interesse sind hier die Berechnung des jährlichen Nutzenergiebedarfs für die Raumkühlung, | ||
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+ | Die Prüfung der vereinfachten Algorithmen im PHPP erfolgt anhand von Simulationen mit dem dynamischen thermischen Gebäudesimulationsprogramm DYNBIL, das für Wohn- und Büronutzungen anhand von Messungen in genutzten Gebäuden validiert wurde. Die Programmalgorithmen von DYNBIL sind so nah an den physikalischen Prinzipien, dass wir die Ergebnisse auch für andere Nutzungen als valide betrachten. | ||
+ | Der untersuchte Raum (Simulationsmodell) kann in der Mitte einer Gebäudeseite oder auf der Ecke liegen, dementsprechend besitzt er einseitig oder zweiseitig Fenster, und zwar entweder mit einem mäßigen Fensterflächenteil von 40 % der jeweiligen Fassade oder als Vollverglasung. Auch verschiedene Dämmstandards können betrachtet werden, als Passivhaus oder orientiert an aktuellen Neubauten nach EnEV. Wichtig: Um auch hohe solare Lasten abbilden zu können, besitzen die Fenster in den nachfolgend untersuchten Fällen keine Außenverschattung. Um auch das Verhalten von Gebäuden mit einer wirksamen außenliegenden Verschattung, | ||
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+ | ===== Weiterführende Abschnitte für Mitglieder der IG Passivhaus ===== | ||
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+ | ===== Fazit ===== | ||
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+ | Das Sommerverhalten von Nichtwohngebäuden kann man in vielen Fällen mit vereinfachten Verfahren, wie sie z.B. im PHPP implementiert sind, noch zuverlässig planen. | ||
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+ | Als besonders robust hat sich die Berechnung des Nutzkältebedarfs mit dem Monatsverfahren erwiesen. Nur bei zeitlich stark konzentrierten Lasten stößt dieses Verfahren mitunter an Grenzen. | ||
+ | Die Kühllastberechnung des PHPP liefert lediglich einen Tagesmittelwert. Die Berechnung ist daher nur bei tageszeitlicher Speicherbarkeit der internen bzw. solaren Lasten anwendbar. Bei mäßigen oder bei zeitlich gleichmäßig verteilten Lasten trifft das zu, andernfalls müssen aufwendigere Verfahren auf Stundenbasis eingesetzt werden. | ||
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+ | Ob ein Gebäude auch ohne aktive Kühlung ausreichend komfortabel ist, kann man in aller Regel anhand der berechneten Übertemperaturhäufigkeit entscheiden. Unabhängig vom Rechenverfahren haben solche Berechnungen nur eine begrenzte Genauigkeit, | ||
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+ | Die an sich nahe liegende, einfache Umrechnung der Übertemperaturhäufigkeiten auf die Nutzungszeit eines Nichtwohngebäudes unter der Annahme, dass sämtliche Übertemperaturen in die Nutzungszeit fallen, erwies sich als deutlich zu pessimistisch. Eine solche Umrechnung ist nur dann möglich, wenn man davon ausgehen kann, dass unter den gegebenen Randbedingungen nach Ende der Nutzung sofort wieder komfortable Innenbedingungen hergestellt werden können. Andernfalls liefert die Umrechnung kaum genauere Ergebnisse als ein vollständiger Verzicht darauf. | ||
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+ | Eine Anwendung des Verfahrens auf einzelne Räume kann nicht empfohlen werden. | ||
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+ | Der Einfluss der Sommerlüftung wird in den Modellen meist gut abgebildet, Schwächen wurden bei hohen Lasten und Luftwechseln erkennbar. | ||
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+ | ===== Literatur ===== | ||
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+ | **[PHPP]** Feist, | ||
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+ | **[DWD 2004]** Christoffer, | ||
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+ | **[Feist 1998]** Feist, | ||
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+ | **[Feist 1998a]** Feist, | ||
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