Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Wolfgang Klein
Vorstand
Brendel Ingenieure AG
Technische Gebäudeausrüstung
Integrale Lösungsansätze aus der Praxis
Fassade, Konstruktion, Gebäudetechnik, Nutzer
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
2
Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
3
Helvetia Versicherung Tetragon Flughafen Frankfurt
Projekte
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
4
Kühllasten
Äußere Lasten Innere Lasten
15-50
10
8
10
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
5
Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
6
Thermische Behaglichkeit ?
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
7
Thermische Behaglichkeit in Gebäuden
Person die mit der Temperatur, Feuchte und Luftbewegung in ihrer Umgebung zufrieden ist und weder wärmere noch kältere, weder trockenere noch feuchtere Raumluft wünscht.
Mensch:
Bekleidung,
Aktivitätsgrad,
Aufenthaltsdauer
Thermische
BehaglichkeitRaum:
Temperatur
Umschlie-
ßungsflächen
RLT-
Anlage:
Lufttemperatur,
Geschwindigkeit,
Luftfeuchte
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8
Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur
0102030405060708090
100
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
Effektivtemperatur (°C)
Leis
tung
(%)
Nach Hasse, Ehrismann, Lehmann, Szakall und Mackwoth.(Quelle: Hettinger Th., Kaminski G. und Schmale H. :“Ergonomie am Arbeitsplatz“)
Raumtemperatur und Leistungsfähigkeit
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Operative Raumtemperatur DIN 1946, T 2, für klimatisierte Räume
Außentemperatur (° C)
oper
ativ
e R
aum
tem
pera
tur (
°C
)Toleranzbereich für kurze Überschreitung
Bandbreite der Sollwerte
Raumtemperaturen Büro gemäß ASR 6Sommer: 26 ° C „soll in Arbeitsräumen nicht übersteigen“Winter: 20 ° C „muß mindestens betragen“
Üblicher Sollwert für Klimaanlagen
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Behaglichkeit nach ISO 7730
PPD = Predicted Percentage of Dissatified.Vorhergesagter Prozentsatz der thermisch unzufriedenen Personen
Behaglichkeit nach DIN ISO:
-0,5<PMV<0,5
PPD < 10%
Isolationswert der Bekleidung
Energieumsatz des Menschen
mittlere Lufttemperatur
mittlere Strahlungstemperatur
Luftgeschwindigkeit
Relative Luftfeuchte
Iterative Berechnung des PMV-Index
(-3 ... 0 ... +3) nach EN ISO 7730:
Quelle: Fanger
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Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
-Urteil erging im Jahrhundertsommer 2003 vom LG Bielefeld
-Gericht leitet aus den arbeitsschutzrechtlichen Bestimmungenstrikt einzuhaltende Temperaturgrenzwerte ab
-Viele Büro- und Verwaltungsgebäude halten diese Werte nicht ein
-Erhebliche Unruhe in der Immobilienbranche
-Nachhaltige Konzepte wie Nachtauskühlung können die gefordertenTemperaturen nicht in jedem Fall sicherstellen, Anlagen zur maschinellenKühlung werden beinahe zwingend.
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Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
LANDGERICHT BIELEFELD
IM NAMEN DES VOLKES
URTEIL
Die Beklagte wird verurteilt, in den Büroräumlichkeiten der Kläger ...
...zu gewährleisten, dass bei einer Außentemperatur von bis zu 32°C die Innentemperatur 26°C nicht übersteigt und bei höheren Temperaturen die Innentemperatur mindestens 6 °C unter der Außentemperatur liegt.
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Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
Die Einhaltung der raumklimatischen Voraussetzungen...sind auch ohne ausdrückliche vertragliche Abrede Gegenstand der Gebrauchstauglichkeit...
ohne Einhaltung des Arbeitsschutzes ist eine bestimmungsgemäße Nutzung nicht zulässig, die Gebrauchstauglichkeit demzufolge erheblich beeinträchtigt....
Hierzu ist ergänzend die DIN 1946 für raumlufttechnische Anlagen heranzuziehen...
Nächtliches Lüften ist aufgrund der damit verbundenen Risiken auf Dauer für den Mieter unzumutbar.
Die Nichteinhaltung der Arbeitsschutzbestimmungen stellt auch imKonkreten ein Mangel dar...
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Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
� Was wird aus dem Klimaschutzzielen?
� DIN 1946 für klimatisierte Räume, nicht für freie Lüftung
� Gerichte stützen sich auf DIN 1946, Bielefelder Urteilsogar auf die alte DIN von 1960.
� ASR hat keine Korrelation zwischen Außentemperatur und max. Innentemperatur
� Maßnahmen:
- Wärmeeinträge durch innere Lasten und Einstrahlung minimieren- Guter außenliegender Sonnenschutz- Fensteranteile reduzieren ca. 40% der Fassadenfläche- Thermoaktive Decken (geringe Investitionskosten und Betriebskosten)- Lüftungsanlage mit mindest Luftwechsel
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Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
Messe Frankfurt Architekt: NGP Nicholas Grimshaw & Partner, London
Kurzbeschreibung: Neubau eines Logistik- und Bürogebäudes,BGF 15 500 m², Städtische Küchen(9000-12000 Fertiggerichte),Bankett-Küche (bis 3000 Essen/Speisen) und Mitarbeiter-Restaurant (650 Gerichte).
Fensterfläche ~ 50%
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Normalraum im Regelgeschoss, LW 2fach, keine Kühldecke, Fenster zu öffnen, TR,max ~ 29°C
Ausrichtung von Gebäude
N
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
10 15 20 25 30Außenlufttemperatur
Rau
mlu
fttem
pera
tur
Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Kombination aller Varianten:
� Fensterlüftung
� erweiterte RLT- Betriebszeiten
(Nachtlüftung, Wochenende)
� Variable Raumnutzung
� variable Sonnenschutzsteuerung (Niedrigerer
Schwellwert am WE)
� Kein Kunstlicht bei aktivem Sonnenschutz
� Sonnenschutzverglasung (g 0,58 auf g 0,33)
� Optimierung des Sonnenschutz
Temperatur „Die 26°C Rechtsprechung“
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
18
151617181920212223242526272829303132
5065
5066
5067
5068
5069
5070
5071
5072
5073
5074
5075
5076
5077
5078
5079
5080
5081
5082
5083
5084
5085
5086
5087
5088 Std
T [°C]
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24rel. F.[%]
151617181920212223242526272829303132
5065
5066
5067
5068
5069
5070
5071
5072
5073
5074
5075
5076
5077
5078
5079
5080
5081
5082
5083
5084
5085
5086
5087
5088 Std
T [°C]
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24rel. F.[%]
TAU [C]T - RaumrH - R [%]
Morgenlüftung über RLT
tRLmax ~ 29, °C
Detailbetrachtung eines heißen Sommertages (Mittwoch, 31.Juli)
Kombination aller betrachteten Möglichkeiten
Nutzungszeit
Raumlufttemp.
Rel. Raumfeuchte
tRLmax = 26,6 °C
Senkung des allgemeinen Temperaturniveaus im Sommer um ca. 3 K
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Temperaturniveau
Zusammenfassung:
� ASR 26 °C „soll“
� DIN 27 °C „nur für RLT-Anlagen“
� Gerichts Urteile
� Nutzeranforderungen oft hochwertiger:
-Mieter aus dem angelsächsischen RaumAnwälte, Wirtschaftsprüfer...
-Häufiger Wunsch max. Raumtemperatur 24°C
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Kunstlicht / Beleuchtung
Arbeitsbereichsbezogene BeleuchtungDIN 5035-7:2003
Für Räume mit bekannter Zuordnungder Arbeitsbereiche.
Umgebungsbereich Raum 300 lx g=0,5Arbeitsbereich Schrank 175 lx g=0,5Arbeitsbereich 500 lx g=0,6Wartungsfaktor: 0,67
Raumbezogene BeleuchtungDIN 5035-7:2003
Räume mit durchgängig gleichenSehbedingungen oder: -Zuordnung der Arbeitsbereiche unbekannt -Arbeitsbereich flexibel
Grundfläche Raum 500 lx g=0,6Arbeitsbereich Schrank 175 lx g=0,5Wartungsfaktor: 0,67
ASR 7/3 BüroräumeDIN 5035-7 :2003
Tageslichtorientierte Arbeitsplätze in Fensternähe
Nennbeleuchtungsstärke 300 lx
Normal Büroraum
Nennbeleuchtungsstärke 500 lx
mitgeltend DIN 5035 Teil 2 ,1979 Wartungsfaktor 0,8
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Visuelle Behaglichkeit / Beleuchtung
Anschlussleistungen Watt pro qm für Hochleistungsleuchtmittel
5
10
15
20
25
DIN 5035/ 2003 DIN 5035/ 1979
[W/m²]
Raumbe
zoge
nArbe
itsbe
reich
Tages
lichtor
ientie
rt
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Innere Lasten / EDV
1. Sony Laptop, Notebook, Pentium 4 Prozessor... 30 W2. Standard PC Station Pentium 2, Röhrenmonitor 17“ (68 W) 100 W3. Standard PC Station AMD Prozessor, Röhrenmonitor 19“ (78 W) 145 W4. Vorgabe VDI 2078 SW Bildschirm (130-160W) 145 W5. Vorgabe VDI 2078 bunt Bildschirm (200-250W) 225 W6. Vorgabe VDI 2078 Terminals 75 W7. Vorgabe VDI 2078 Drucker 40 W
Messung BI, Jun. 03
W/m² bei 10 m²/Pers.
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7
W/m² bei 10 m²/Pers.
Kühllast / EDV
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Personenbelegung / Belegungsdichte
Wärmeabgabe des Menschen
Wärmeabgabe des normal bekleideten Menschen ohnekörperliche Tätigkeit bei ruhender Luft
Ergebnis: Gemäß ASR bei 8-10 m²/Pers = ca. 8 - 10 W/ m²
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Nutzung / Nutzungszeit
8 Uhr 17 Uhr
9 Uhr 21 Uhr
Nutzungszeit
Nutzung
Büro, Konferenz, Läden...
Dichte der Belegung: Chefbüro.....Schulungsraum
Beisp. 3 Achser (25m²) : 1 Pers.: Qi = 425 Watt3 Pers.: Qi = 770 Watt 80 % höhere Innenlast
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
30
Kühllasten
Äußere Lasten Innere Lasten
10 W/m²
8 W/m²
10–16 W/m²
?
? W/m²
Äußere Lasten
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Kühllasten Orientierung Süd
Spezifische Kühllast W/m²190
177
138
89
72
5347
41
141
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Variante 1 Variante 3 Variante 2 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante 7 Variante 8 Variante 9
Interne Last spezifisch
Standard Isoglas g = 0,8
Thermoplus WSG g = 0,58
Infrastop SSG 66/33
Infrastop SSG 50/25
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Kühllasten Orientierung Nord
Spezifische Kühllast W/m²
6156 55
4741 40 40 39
58
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Variante 1 Variante 3 Variante 2 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante 7 Variante 8 Variante 9
Interne Last spezifisch
Standard Isoglas g = 0,8
Thermoplus WSG g = 0,58
Infrastop SSG 66/33
Infrastop SSG 50/25
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Gesamtenergiedurchlassgradg-Wert
Erreichbare Werte / Beispiele:Pilkington infrastop 50/25g= 15-17 %(Lamelle weiß, zu)g= 20-21 %(Lamelle weiß, Cut Off)
Pilkington infrastop 66/33g= 0,05 - 0,09 % (Lamelle weiß)
Der g-Wert besteht aus zwei Anteilen, dem transmittierten Strahlungsanteil und dem Anteil der absorbierten Strahlung, der als superponierter Wärmegewinn in den Innenraum gelangt. Der gesamte Wärmestrom setzt sich aus diesem Anteil und einem aus etwaigen Temperatur-unterschieden zwischen Innenraum und Außenraum zusammen. Der gemessene Gesamtenergiedurchlassgrad berücksichtigt somit alle Einflussgrößen.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Strahlung / Temperatur
Tagesverlauf - Strahlung auf die Vertikale
151719212325272931
Gesamtstrahlung Juli
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 6 12 18 24[h]
[W/m²]
OSWN
°C
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
35
Diskussion:
Welchen Einfluß hat die Außentemperatur auf die Kühllast bei Glasfassaden?
Temperatur: Q = A • U • ∆ t mit ∆ t = 6K; U= 1 W/m²K
=> 6 W/m²
Strahlung: Qsm=600 W/m² mit g=0,1
=> 60 W/m²
Strahlung / Temperatur
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Baukonstruktion
- Betonskelettbau
- Innenausbau hohe Variabilität / Leichtbau
- Doppelböden für Installationen
- Abhangdecken für Installationen
- Keine massive Brüstung (z.B. Vollglasfassade)
Geringe speichernde Massen +Isolierung der speichernden Massen
- Wärmemenge: Q = m • c • ∆t
- Führt zu schnell ansteigenden Innentemperaturen
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Baukonstruktion
Q = 1000 kJ = 1000 kWs ≈ 277,8 Wh pro m² BetondeckenflächeLeistung über 8 h ~ 35 Watt
Beispiel Betondecke:
Temperaturerhöhung 2 K aufgrund der Wärmespeicherung über die Betriebszeit
1 m2
0,25 m
δ Beton = 2 kg / dm3
c Beton = 1 kJ / kgK
[J = Ws]
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Einflußfaktoren auf das Technikkonzept
TechnischesKonzept
Ökonomie/Ökologie
ThermischeBehaglichkeit
Visuelle Behaglichkeit
Kunstlicht
Innere LastenComputer..
Personen-belegung
Bau-konstruktion
Fassade/Verglasung/
Sonnenschutz
Nutzung/ Nutzungszeit
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Ökonomie / Ökologie
Vollglasfassaden:
Investition:
Höhere Heizleistungen Höhere KälteleistungenFassaden – Sprinkler (HH+brennbare Fassade)
Betriebskosten:
+ Heizenergieverbrauch+ Kältearbeit- Beleuchtungsleistung
Wärmeschutz : U Glas ~ 1,0 W/m²K,
U 3Glas ~ 0,5 W/m²K
U Dämmung 10 cm < 0,5 W/m²K
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Ökonomie / Ökologie
Verglasung: g = 0,27; τL = 0,51
Verglasung und Sonnenschutz: gtotal = 0,20
15 % höhere Heizenergieverbrauch, 6 % höhere Kälteenergieverbrauch
Fensteranteil 60 %
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
42
Helvetia Versicherung Frankfurt
� BGF ca. 7500 m²
� Heizung über Bauteilaktivierung als Dreileitersystem
� Kühlung über Bauteilaktivierung als Dreileitersystem
� Luftwechsel 1,5 fach, mech. Lüftung
� Lüftungsrohre (Abluft) in Beton eingelegt
� Fenster öffenbar
� Dreifachverglasung
� Brandschutzklappenfrei
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
43
Helvetia Versicherung Frankfurt
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
44
Fassade Helvetia
Fassade Typ 1 Glas:
g-Wert: 34%
U-Wert: ca. 0,5 W/m²K
Gesamtkonstruktion:
U-Wert: < 0,9 W/m²K auf projizierte Fläche
Fassade Typ 2Glas:
g-Wert: 34%
U-Wert: ca. 0,5 W/m²K
Gesamtkonstruktion:
U-Wert: < 0,9 W/m²K
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
45
Zielgrößen für die Bürobereiche
� Heizenergieverbrauch Zielwert 30 kWh/m²a (Niedrigenergiestandard)
� Natürliche Fensterlüftung
� Verzicht auf eine Vollklimaanlage
� Minimallüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung (LW 1,5-fach)
� Ankopplung von Bauteilmassen zur Kühlung/Heizung
� Aktiv Kühlen und Heizen am gleichen Tag verboten
Helvetia Versicherung Frankfurt
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
46
Zielgrößen für die Bürobereiche
� Hochwertige Wärme- und Feuchte Rückgewinnung
-Rotationswärmetauscher (η=0,65-0,75)
� Niedriger Elektroenergiebedarf
-Tageslichtnutzung, automatische Lichtsteuerung
-Niedrige Beleuchtungsleistung ca. 11 W/m², T5 Lampen...
-Lüftungsanlage Druckverlust < 1200 Pa, niedrige Förderleistung
-Effiziente Kälteerzeugung + Nachtkühlung mit freier Kühlung
-Energiesparende Computer und Arbeitsgeräte
Helvetia Versicherung Frankfurt
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
47
Energieverbrauch für die Bürobereiche
Helvetia Versicherung Frankfurt
0,00
60,00
120,00
1 2 3
Messung Zielwert Standardgebäude
kWh/m²a kWh/m²a kWh/m²a
[kW
h/m
²a]
kle:
Bei: 1kWh Öl = 0,05 €
Srtrom= 0,1 €
Helvetia: ca 6 €/m²a
Standard ca. 10 €/m²a
kle:
Bei: 1kWh Öl = 0,05 €
Srtrom= 0,1 €
Helvetia: ca 6 €/m²a
Standard ca. 10 €/m²a
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Technik Installation
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
49
Technik Schnitt Helvetia
Dreileitersystem:zwei Vorlauftemperaturen1,5-facher Luftwechsel
Abluft in Betondecke
Fensterlüftung
NORD SÜD
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
50
Technik Installation
SommerTRaum =26 °Cqgesamt = ~ 35-40 W/m²
WinterTRaum =20 °Cqgesamt =25~30 W/m²
VL ~ 19°C / RL ~ 21 °C VL ~ 27°C / RL ~ 25 °C
q = 5 W/m²q = 23 W/m²
q = 6 W/m²q = 31 W/m²
V1 V2 R
Vorlauf
Rücklauf
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Technik Installation / Funktion und Aufbau der Thermo Aktiven Decken
Vorteil: ° Zeitverschiebung zwischen Kälteerzeugung und Lastanfall
° Kapazität der Kälteerzeugung verringern- Lastspitzen puffern- Tagbetrieb RLT- Kühlung / Nachtbetrieb TAD
° Kälteerzeugung in Nachtzeiten verlegen- höhere Leistungszahl- freie Kühlung effektiver
Käl
tele
istu
ng
Zeit 0 8 16 24
Leistung ohne Bauteilaktivierung
Tagesgang Kälteleistung Sommer
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Raumlufttemperaturverlauf bei verschiedenen Abwurfzeiten TAD-System
Zur Berechnung wurde ein „extremer“ Sommertag aus dem Testreferenzjahr (Stunde 5065 bis 5088) für einen vierwöchigen Zeitraum berechnet
Technik Installation
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Flughafen Frankfurt a.M.
� BGF ca. 55.000 m² oberirdisch+ BGF ca. 40.000m² unterirdisch
� Heizung über Bauteilaktivierungals Dreileitersystem
� Kühlung über Bauteilaktivierungals Dreileitersystem
� Luftwechsel 1,5 fach, mechanischeLüftung über Erdkollektor
� Vollflächige Sprinklertechnik
� Fenster öffenbar
� Dreifachverglasung
� Atrien Isolierverglasung
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Flughafen Frankfurt a.M.
Technik Installation
SommerTRaum =26 °Cqgesamt = ~ 35-40 W/m²
WinterTRaum =20 °Cqgesamt =25~30 W/m²
VL ~ 19°C / RL ~ 21 °C VL ~ 27°C / RL ~ 25 °C
q = 5 W/m²q = 23 W/m²
q = 6 W/m²q = 31 W/m²
V1 V2 R
Vorlauf
Rücklauf
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Flughafen Frankfurt a.M.
g=0,6/0,6U=1,4 W/m²K
g=0,6/0,12U=1,4 W/m²K
g=0,48/0,075U=1,0 W/m²K
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Zielgrößen für die Bürobereiche
� Heizenergieverbrauch Zielwert 30 kWh/m² (Niedrigenergiestandard)
� Natürliche Fensterlüftung
� Verzicht auf eine Vollklimaanlage
� Minimallüftung mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung (LW 1,5-fach)
� Ankopplung von Bauteilmassen zur Kühlung/Heizung
� Aktiv Kühlen und Heizen am gleichen Tag verboten
Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Zielgrößen für die Bürobereiche
� Hochwertige Wärme- und Feuchte Rückgewinnung
Rotationswärmetauscher (η=0,65-0,75)
� Niedriger Elektroenergiebedarf
-Tageslichtnutzung, automatische Lichtsteuerung
-Niedrige Beleuchtungsleistung ca. 11 W/m², T5 Lampen...
-Lüftungsanlage Druckverlust < 1200 Pa, niedrige Förderleistung
-Effiziente Kälteerzeugung + Nachtkühlung mit freier Kühlung
-Energiesparende Computer und Arbeitsgeräte
Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
60
Zielgrößen für die Bürobereiche
� Verlängerter Ansaug über Betonkanal unter der Bodenplatte
-Erdwärmenutzung
� Glasatrien als Puffer im Winter (unbeheizt, nat. belüftet)
� Zusatzkühlung, Zusatzheizung der Eckräume
� Option der Zusatzkühlung der Büroräume zu den Süd-Atrien
� 4-fach Verglasung an den Außenbauteilen, 2-fach Verglasung zum Atrium
� Regenwassernutzung
Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
61
Öffnungen Fassade Nord und West: Je 12 m² Öffnungsfläche
Dachöffnungen: Freier Abluftquerschnitt 37 m²
Flughafen Frankfurt a.M.
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Tem
pera
tur i
n °C
43,85
42,85
40,85
39,85
38,85
36,85
35,85
33,85
32,85
31,85
29,85
Flughafen Frankfurt a.M.
Öffnungen Fassade Nord und West: Je 12 m² Öffnungsfläche
Dachöffnungen: Freier Abluftquerschnitt 37 m²
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Ges
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Öffnungen Fassade Nord und West: Je 12 m² Öffnungsfläche
Dachöffnungen: Freier Abluftquerschnitt 37 m²
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Tetragon Frankfurt a. M.
� BGF oberirdisch 3500 m2
� Hochhausrichtlinie
� Heiz-/Kühlkonvektoren an der Fassade
� Betondecke / Speichermasse frei zugänglich
� 1,5 facher Luftwechsel
� keine Be- und Entfeuchtung
� Vollflächige Sprinklertechnik
� Fenster öffenbar
� Glas g=0,25 , innenliegender Sonneschutz
� Glas u. Sonnenschutz gges. = 0,17
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Tetragon Frankfurt a. M.
Kühlen / Heizen
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A ~ 92 W/m2
B ~ 50 W/m2
Externe Kühllast:
B
A SÜD
-WES
T
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Tetragon Frankfurt a. M.
Ansichten Fassade:
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Tetragon Frankfurt a. M.
Innenansichten Fassade:
Technische Gebäudeausrüstung / Integrale Lösungsansätze
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Tetragon Frankfurt a. M.
Innenansichten Fassade Staffelgeschoss:
außenliegender Sonnenschutz
Fassadenheizung
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