Definition Behaglichkeit
Zustand des Wohlbefindens, bei dem der Mensch mit der Umgebung (Klima) zufrieden ist keine Wünsche nach Änderung von Temperatur, Feuchte etc.
Behaglichkeit in HKL-Technik
Der Luftzustandsbereich, in dem sich der größte Teil der Personen am wohlsten fühlt (behagliches Raumklima).
Einflussfaktoren Behaglichkeit
Gebäudebezogen: Lufttemperatur, Oberflächentemperatur, Luftfeuchte, Luftbewegung, Luftqualität. Nicht gebäudebezogen: Alter, Geschlecht, Aktivität, Bekleidung.
Bereiche Behaglichkeitsparameter
Lufttemperatur ca. 20-22°C, relative Feuchte 30-65%, Luftgeschwindigkeit < 0,15 m/s.
Menschlicher Wärmehaushalt, dass der Mensch sich Behaglich fühlt
Die Wärmebilanz muss ausgeglichen sein: Wärmeproduktion des Körpers = Wärmeabgabe an die Umgebung.
Welche Mechanismen bestimmmt die menschliche Wärmebilanz, welcher Anteil nimmt der jeweilige Mechanismus an?
Konvektion (ca. 32%), Wärmestrahlung (ca. 31%), Verdunstung/Schwitzen (ca. 26%), Atmung (ca. 11%).
Zusammenhang Luft- und Wandtemperatur
Je kälter die Wände, desto höher muss die Lufttemperatur sein (und umgekehrt), um das gleiche Behaglichkeitsempfinden zu erreichen.
Ideale Temperaturverteilung
Warme Füße und kühler Kopf. Flächenheizungen kommen dem Ideal am nächsten Radiatoren verursachen oft Wärmestau unter der Decke.
Sick-Building-Syndrom (SBS)
Krankheitssymptome (Kopfschmerz, Reizung), die durch den Aufenthalt in Gebäuden entstehen und nach Verlassen des Gebäudes abklingen.
Ursachen und Abhilfe Sick Building Syndrom
Ursachen:
Schadstoffe (VOC),
Schimmel,
mangelnde Lüftung.
Abhilfe:
Erhöhter Luftwechsel
schadstoffarme Baustoffe
Reinigung der Anlagen.
10 Luftfremdstoffe und Quellen
CO2 (Mensch)
Wasserdampf (Kochen/Bad)
VOC (Möbel/Kleber)
Staub (Textilien)
Radon (Boden)
Tabakrauch
Pollen
Bakterien
Ozon (Drucker)
Stickoxide
Was beeinflusst die Gebäudehülle?
Über den U-Wert (Wärmedurchgang), g-Wert (Solarer Gewinn), Luftdichtheit und die thermische Speicherfähigkeit (Masse).
Welche Anforderungen gibt es an die Gebäudehülle?
Sie muss Wärmeverluste minimieren und Oberflächentemperaturen hoch halten. Anforderungen variieren je nach Außenklima (Sommer/Winter).
Bauliche Maßnahmen Behaglichkeit
Wärmedämmung
Sonnenschutz (Verschattung)
thermische Speichermasse (Beton/Ziegel)
natürliche Lüftungskonzepte
Einfluss Dämmung auf Behaglichkeit
Dämmung erhöht die innere Oberflächentemperatur der Wände, verringert den Strahlungswärmeverlust des Körpers und steigert so die Behaglichkeit.
Warum muss ein Gebäude luftdicht sein?
Vermeidung von Bauschäden (Kondensat in Konstruktion)
Energieeinsparung
Vermeidung von Zugerscheinungen
Schallschutz
Nachweis der Luftdichtheit
Blower-Door-Test (Differenzdruckverfahren).
Dichtheitswert
n50-Wert (Luftwechselrate bei 50 Pa). Zielwerte: < 3,0 (ohne Lüftungsanlage) bzw. < 1,5 (mit Lüftungsanlage).
Was ist das A/V-Verhältnis
Verhältnis von wärmeübertragender Hüllfläche (A) zu beheiztem Volumen (V). Kleine Werte bedeuten eine kompakte, energetisch günstigere Bauweise.
Massiv- vs. Leichtbauweise
Massiv: Hohe Speicherfähigkeit (gut gegen Sommerhitze), aber träge.
Leicht: Schnelle Aufheizung, aber kaum Wärmespeicherung.
Heizungsanlage Aufbau
Wärmeerzeugung (Kessel/WP)
Wärmeverteilung (Rohre/Pumpen)
Wärmeabgabe (Heizkörper/Flächenheizung)
Regelung.
Kältemaschine Funktion
Entzieht dem Raum Wärme über einen Kältemittelkreislauf (Verdampfen, Verdichten, Verflüssigen, Entspannen) und gibt sie nach außen ab.
Lüftungstypen
Freie Lüftung (Fenster/Fuge)
maschinelle Lüftung (Zu-/Abluftanlagen mit/ohne Wärmerückgewinnung).
Erdwärmetauscher (EWT)
Rohrsystem im Boden zur Vorwärmung (Winter) oder Kühlung (Sommer) der Außenluft unter Nutzung der konstanten Erdreichtemperatur.
Baukerntemperierung (BKT)
Nutzung der massiven Bauteile (Betondecken) als Speicher und Übertragungsfläche durch integrierte Wasserrohre sehr träge, ideal für Grundlast.
Haupt-Energieträger Raumwärme (Rohstoffe/Wärmeerzeugung)
Gas (ca. 40-50%)
Heizöl (ca. 25%)
Fernwärme (14%)
Strom/Wärmepumpen (steigend)
Heizwert vs. Brennwert
Heizwert nutzt nur die sensible Wärme
Brennwert nutzt zusätzlich die Kondensationswärme des Wasserdampfs im Abgas
Wirkungsgrad über 100%
Physikalisch unmöglich Werte > 100% entstehen nur durch den Bezug auf den (niedrigeren) Heizwert statt auf den Brennwert.
Funktion Wärmepumpe
Heizt, indem sie Umweltwärme (Luft, Wasser, Erde) auf ein höheres Temperaturniveau „pumpt“ unter Einsatz von Antriebsenergie (Strom).
Jahresarbeitszahl (JAZ)
Verhältnis der abgegebenen Wärmemenge zur eingesetzten Strommenge über ein Jahr. Sollte für Effizienz > 3,0 liegen.
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Gleichzeitige Erzeugung von Strom und Nutzwärme in einer Anlage (hoher Gesamtnutzungsgrad).
Was ist der Hydraulischer Abgleich einer Heizungsanlage?
Einstellung der Widerstände im Netz, damit jeder Heizkörper genau die benötigte Wassermenge erhält (Vermeidung von Unter-/Überversorgung).
Heizlast vs. Energiebedarf
Heizlast ist die benötigte maximale Leistung (kW) am kältesten Tag
Energiebedarf ist die verbrauchte Menge (kWh) über das Jahr.
Nach welchen Vorschrift ist die Heizlast zu bestimmen?
DIN EN 12831.
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