NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER

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NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
V 1907.01

                                            Lüften mit
                                            dem Regler
                                            KLASSENBESTER
            > NATÜRLICH
            > AUTOMATISIERT
            > KONTROLLIERT

              Natürliche Lüftung
              für ein optimales Raumklima
NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> INHALT
> VORWORT
                                                                                    Inhalt   > S. 2
                                                                       Natürliche Lüftung    > S. 3
                                                                    Begleiterscheinungen     > S. 4
                                               Warum automatisierte natürliche Lüftung?      > S. 5
                                     Natürliche Lüftung mit dem Regler KLASSENBESTER         > S. 6
                                                  Vorteile des Reglers KLASSENBESTER?        > S. 7
                                                        Funktionsweise KLASSENBESTER         > S. 8
                                     Funktion KLASSENBESTER (inkl. Überströmelement)         > S. 9
                                                                     (Zusammenfassung)
                                         Lüftungsarten mit dem Regler KLASSENBESTER          > S. 10
                                                                 Beispiel Vorgehensweise     > S. 11
                                            CFD (Computational Fluid Dynamics Software)      > S. 12
                                                                      Überströmelemente      > S. 13
                                       Kostenvergleich natürliche kontrollierte Lüftung –    > S. 14
                                                                    mechanische Lüftung
                                             Komponenten des Systems KLASSENBESTER           > S. 15
                                                                               Sicherheit    > S. 16
                                                   Vorteile gegenüber anderen Systemen       > S. 17
                                                                                Vorschau     > S. 17
                                                                              Referenzen     > S. 18
                                                                                  Kontakt    > S. 20

                              D    as Wetter auf unserem Planeten ist für mich immer eine
                                   Inspiration.
                              Die Energie für das Wetter ist kostenlos. Sie entsteht durch
DI Ernst Kainmüller
Geschäftsführer bauklimatik   Temperaturunterschiede und durch die daraus entstehenden
                              Druckunterschiede. Die Reaktionen auf die freigesetzte Energie
                              sind unaufhaltsam und mit einer ständigen Luftbewegung verbun-
                              den. Diese Luftbewegung versorgt ohne technische Hilfsmittel
                              die ganze Erde ununterbrochen mit Frischluft.
                              Unsere Häuser stehen unmittelbar in der Natur. Sie sind ein Teil
                              der Natur. Mit dem Konzept der natürlichen automatisierten Fenster-
                              spaltlüftung ist es mir gelungen, meine Inspiration umzusetzen:
                              Die Versorgung der Bewohnerinnen und Bewohner unserer Häuser
                              mit Frischluft jederzeit sicherzustellen.
                              Überzeugen Sie sich selbst!

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NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> NATÜRLICHE LÜFTUNG
 B   ei der natürlichen Lüftung kann über Öffnungen im
     Bauwerk frische Luft von außen einströmen und
 alte Luft abgegeben werden. Dieser Luftaustausch
                                                                           Lufttemperatur                 50%
                                                                            +30°
 ist wichtig, um ein behagliches Raumklima
 aufrecht zu erhalten. Auch wird Feuchtigkeit,                              -30°
                                                                                                    0%       100%
 welche zu Kondensat, Schimmel und weiteren                                                          Luftfeuchte
 Bauschäden führen kann, abgeleitet. Da neue                   Sonne
                                                               (Licht)
 Gebäude immer luftdichter gebaut werden (müssen),
                                                                      Luftbewegung
 kann dieser natürliche Luftaustausch nur noch über das                                                Wärme-
 Öffnen von Fenstern erfolgen.                                                                         strahlung
 Natürliche Lüftung ist immer von äußeren Klimabedin-
 gungen abhängig. Diese können sein: Temperatur-,
 Druckunterschiede zwischen innen und außen, Wind-
 druck, der auf die Fassade auftrifft und der sich daraus
 ergebende thermische Auftrieb durch Gewichtsunter-                        Einflussfaktoren auf die thermische
 schiede der Luft. Anhand dieser Parameter stellt sich                     Behaglichkeit
 ein Luftvolumenstrom ein, der die Räume durchfließt und
 zu einem Luftaustausch führt:

                                                            ABLUFT

            ABLUFT                  ABLUFT

                                                            ZULUFT

                                                                           Die warme Abluft strömt nach oben durch
        ZULUFT                      ZULUFT
                                                                           das Fenster ab. Die Zuluft teilt sich bei Kipp-
                                                                           fenstern in zwei Luftströme.

 Ein regelmäßiger Luftaustausch ist essentiell für das optimale
 Raumklima und damit für Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit.
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Die optimale Raumtemperatur variiert je nach Jahreszeit,
nach Art der Bekleidung und Tätigkeit im Raum.
             Art der Tätigkeit
             (Intensität der Bewegung)     Sommer                                           Winter

                                   Op
                                     tim
                                          ale
                                               Ra
                                                                                                                                                             10
                                                                                                                                                                  °C

                                                   um
                                                                                                                                                       12

                                                    te
                                                                                                                                                            °C

                                                    mp
                                                              at                                                                             14

                                                         er
                                                                   ur                                                                             °C
                                                                        20
                                                                             °C                                                        16
                                                                                                                                            °C
                                                                                                                             18                                                                                      Optimalpunkte der
                                                                                                                                  °C
                                                                                                    20                                                                                                               Raumtemperatur
                                                                                                                            °C
                                                                                  22
                                                                                       °C                                                                                                                            Büroarbeit
                                                                        24
                                                                             °C
                                                    26°
                                                          C
                                         28°
                                               C

                    Wärmegrad
                    der Kleidung

                                                                                                                             0,5

                                                                                                                                                                                     it
                                                                                                                                                                                     be
                                                                                                                             0,4
                                                                                                                                                                                   Ar

                                                                                                                                                                                                              en
                                                                                                                                                                                                         eh
                                                                                                                                                                                he

                                                                                                                                                                                                    St
                                                                                                                                                                              rlic

                                                                                                                                                                                                                                         n
                                                                                              Luftgeschwindigkeit v (m/s)

                                                                                                                             0,3                                                               m                                   tze
                                                                                                                                                                                                                              Si
                                                                                                                                                                              pe

                                                                                                                                                                                            it i
                                                                                                                                                                                     be
                                                                                                                                                                          kör

                                                                                                                                                                                                                         im
                                                                                                                                                                                     Ar

                                                                                                                                                                                                                e   it
                                                                                                                                                                        hte

                                                                                                                                                                                                             rb
                                                                                                                                                                                   te

                                                                                                                                                                                                         A
                                                                                                                                                                                ch

                                                                                                                             0,2
                                                                                                                                                                       leic

Behaglichkeitsfeld im Arbeitsraum                                                                                                                                                                   te
                                                                                                                                                                              lei

                                                                                                                                                                                                h
                                                                                                                                                                                        l   eic
bei verschiedenen Arten von Arbeit                                                                                           0,1

                                                                                                                                                        Behaglichkeitsfeld
                                                                                                                             0,0
                                                                                                                                            12    14      16                  18            20                      22                       24   26
                                                                                                                                            Raumtemperatur in °C
                                                                                                      Pech, Anton / Pöhn, Christian: Baukonstruktionen Band 1. Bauphysik. Wien: Springer-Verlag 2004. S. 2

Begleiterscheinungen von natürlicher und mechanischer Lüftung

K   ein Lüften oder zu wenig Lüften führt zu einem
    Anstieg des CO2-Gehaltes im Raum und in der Folge
zu Müdigkeit und zu Konzentrationsschwäche der
                                                                                                       Bei Lüftungsanlagen (sog. Mechanische Lüftung)
                                                                                                       muss die frische Luft einen langen Weg durch
                                                                                                       Lüftungskanäle zurücklegen. In diesen Lüftungs-
Raumnutzer.                                                                                            kanälen können sich Verunreinigungen ansammeln,
Ein zeitweiliges manuelles Öffnen (und Schließen)                                                      die dann durch die Luft in den Raum kommen
der Fenster nach Gefühl“ kann folgende Begleit-                                                        können.
              “
erscheinungen haben:
                                                                                                       Die trockene Luft kann bei Nutzern zu Kopfschmerzen
> Unangenehme Zugluft                                                                                  führen, zu trockenen Augen, trockener Nase und/
> Energieverlust                                                                                       oder trockenem Hals – mit einem Wort zum Sick-
> Raum kühlt aus                                                                                       Building-Syndrom.

4
NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
Die unterschiedlichen Lüftungskonzepte von
      bauklimatik optimieren den Sauerstoffgehalt
      der Klassenräume, damit es nicht zu Müdig-
      keit und Konzentrationsschwäche als Folge
      von Überwärmung und CO2-Anstieg im Raum
      kommt.

      CO2-Anstieg und Auswirkungen
      bei Fensterlüftung bzw. bei
                                                                                                      abnehmende                                                               3.500

                                                                                                                                                                                       CO2-Konzentration in ppm
      Komfortlüftung                                                                                  Konzentra-                                                               3.000
                                                                                                      tionsfähigkeit,
                                                                                                                                                                               2.500
                                                                                                      Kopfschmerzen                                   geschlossenes Fenster
                                                                                                                                                                               2.000
                                                                                                                                                                               1.500
                                                                                                      störend                                         Fensterspaltlüftung
      Häufigkeit der Symptome, die bei                                                                                                                                         1.000
                                                                                                      angenehm                                        frische Außenluft: 400ppm 500
      natürlicher bzw. bei mechani-
                                                                                                                                                                                 0
      scher Lüftung auftreten können                                                                  Stunden                  0          1       2       3      4       5     6

50%
                                                                                                             Mechanische Lüftung                Der natürliche Luftvolumenstrom kann
                                                                                                             Natürliche Lüftung                 kontrolliert über die Fensteröffnungs-
40%
                                                                                                                                                winkel geregelt werden, um ein opti-
30%                                                                                                                                             males Raumklima zu erhalten.

20%                                                                                                                                             Es gilt daher:
10%                                                                                                                                             Nutzer fühlen sich
0%                                                                                                                                              wohler in natürlich
             Müdigkeit              Kopfschmerzen              Juckende Augen              Trockene Nase             Trockener Hals
      Indoor air quality and occupant satisfaction in five mechanically and four naturally ventilated open-plan office buldings – Hummelgaard   belüfteten Räumen.

                                                                           Warum ist automatisierte natürliche
                                                                           Lüftung wichtig?

                                                                           D    urch die Automation der Fensteröffnungen werden die oben genannten
                                                                                Begleiterscheinungen kompensiert. So können jederzeit optimale Raum-
                                                                           bedingungen geschaffen werden.
                                                                           Automatisierte natürliche Lüftung bietet Schutz vor Auskühlung: Während der
                                                                           Heizperiode kann dennoch gelüftet werden – ohne Zugluft und ohne Auskühlen
                                                                           des Raumes. Der Überwärmungsschutz ist ganztägig aktiviert (24/7). Somit
                                                                           ist auch außerhalb der Belegzeiten der Räume ein Schutz vor Überwärmung
                                                                           gegeben. Das ermöglicht beste Raumbedingungen zu jeder Jahreszeit.
                                                                           Hier setzt der Regler KLASSENBESTER an.

      5
NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> NATÜRLICHE LÜFTUNG MIT DEM
  REGLER KLASSENBESTER

            Der Regler KLASSENBESTER ist mit elektrisch
            betriebenen Fenster-Öffnungs-Antrieben verbunden.
            Er erfüllt drei Funktionen:

  KLASSENBESTER
  • sammelt Daten über Raumtemperatur,
    CO2 -Gehalt der Raumluft
    sowie Parameter des Außenklimas
  • berechnet die optimalen Öffnungswinkel
    der Fenster in jedem Raum
  • veranlasst Fenster-Öffnungs-Antriebe
    zu öffnen/zu schließen

            Durch die kontrollierte Zuluftmenge entsteht keine
            Zugluft. So geht Energie nicht verloren. Die Räume
            kühlen nicht weiter aus als gewünscht.

            Der Regler KLASSENBESTER ermöglicht es, natürlich,
            automatisiert und kontrolliert zu lüften.

  6
NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> VORTEILE DES
  REGLERS KLASSENBESTER
 Natürlich –
 automatisiert –
 kontrolliert                                          Was der Regler KLASSENBESTER bietet

                                                       > Keine Lüftungswärmeverluste durch
                                                         unkontrolliertes Lüften im Winter

 Die Vorteile mit dem Regler KLASSENBESTER             > Überwärmungsschutz (24/7 - Frühling bis Herbst)

 > Kein zusätzlich eingenommener Raum                  > Behaglichkeitswerte (PMV) erfüllt
   (wie z.B. bei Klimaanlagen oder bei mechanischen
   Lüftungsanlagen)
 > Geringerer Energieverbrauch
 > Geringere CO2 Emissionen
 > Die Nutzer haben jederzeit volle Kontrolle
   über die Lüftung.
 > Hoher Wohlfühlfaktor führt zu hoher
   Nutzerzufriedenheit.
 > Minimaler Wartungsaufwand, minimale
   Wartungskosten > daher geringere Allgemeinkosten
 > Nachrüstung ohne großen Aufwand möglich

 Komplettservice durch bauklimatik

 > Kompetente Betreuung durch die gesamte Planungs-,
   Ausführungs- und Nachbetreuungsphase
 > Betreuung der Architekten und Bauherren
 > Zusammenarbeit mit ausführenden Firmen –
   inkl. Einschulung
 > Support / Nachbetreuung                             Eingebaut werden
 > Wartung bei Bedarf (auch Fernzugriff ist möglich)
                                                       >   Regler KLASSENBESTER
                                                       >   Sensoren
                                                       >   Zertifizierte Fenster-Öffnungs-Antriebe
                                                       >   Wetterstation
                                                       >   eventuell Überströmelemente
                                                           (siehe auch Seite 13)

 7
NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> FUNKTIONSWEISE
  KLASSENBESTER

                        Regler KLASSENBESTER                                                                                     Sensor / Raumbedienelement

                                                                                 Antrieb                                                                      Antrieb

 Die Fenster-Öffnungs-Antriebe sind zertifiziert, wartungs-                                         Durch kontrollierten Luftwechsel entsteht keine Zugluft.
 freundlich, witterungsbeständig und leise. Sie können in                                           Energie geht nicht verloren und Räume kühlen nicht
 verschiedenen Geschwindigkeitsstufen gesteuert werden.                                             weiter aus als gewünscht.
 Das leise Öffnen und Schließen der Fenster während des
 Unterrichts bzw. in der Belegzeit gewährleistet störungs-
 freies Arbeiten.

                      Kontrollierter Luftwechsel nach diversen Betriebsarten

             Winter                        Behaglichkeit

                                                           Standardluftwechsel

                                                                              Überwärmungsschutz

                                                                                                Pausenlüftung

                                                                                                                   Sommernachtslüftung
             Sommer
                      Wenig Luft                                                                                     Viel Luft       Luftwechsel
                                                               Dauerlüftung

                                                                                                     Querlüftung
                          Infiltrations-

                                                                                  Stoßlüftung
                                                Standard
                          lüftung

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NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
Bundesrealgymnasium Kremszeile, Krems, Architektur: trafo kirchmayr & nöbauer GesbR, Wien

> FUNKTION KLASSENBESTER
  (inkl. Überströmelement)

  KLASSENBESTER regelt je nach
  Bedarf für ein optimales Raum-
  klima unter Berücksichtigung von
  Faktoren im Raum (Temperatur,                                        > Gradgenaue Einstellung der Fenster-Öffnungs-
                                                                         Winkel inkl. Rückmeldung an die Regelungseinheit
  CO2-Gehalt etc.) und des Außen-                                        zur kontinuierlichen Überprüfung
  klimas (Windgeschwindigkeit,
                                                                       > Kontrollierte Öffnung der Fenster – gesteuert nach
  Windrichtung, Außentemperatur,                                         dem jeweils gewünschten Luftwechsel
  Ausrichtung der Fassaden etc.).
                                                                       > Automatisiert – ein Eingreifen durch Nutzer ist
                                                                         möglich, aber nicht notwendig

                                                                       > Kontinuierliche Abfrage der Wetterbedingungen mit
                                                                         Hilfe einer eigenen Wetterstation

                                                                       > Mehrere Lüftungsarten möglich

                                                                       > Optimale Regelung der Durchströmung
                                                                         des gesamten Gebäudes mittels patentiertem
                                                                         Überströmelement

                                                                       > Schnelles Schließen der Fenster bei ungünstigen
                                                                         Witterungsbedingungen wie Niederschlag und/oder
                                                                         starkem Wind

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NATÜRLICH AUTOMATISIERT KONTROLLIERT - Lüften mit dem Regler KLASSENBESTER
> LÜFTUNGSARTEN MIT DEM
  REGLER KLASSENBESTER
 CO2-Lüftung                                                       Manueller Betrieb
 Die CO2-Grenzwerte der VDI 6040 2015“ werden                      Manueller Betrieb durch den Nutzer ist möglich. Dieser
                          „
 während der Belegzeit eingehalten. Ist dies aufgrund              Betrieb wird nach einer gewissen Zeit wieder auf den
 ungünstiger Außenbedingungen nicht möglich, wird die              Automatik-Modus umgestellt, um eine unbeabsichtigte
 Intervalllüftung (Pausenlüftung, Stoßlüftung) aktiviert.          Dauerlüftung zu verhindern.

 Infiltrationslüftung                                              Überwärmungsschutz
 Bei einer Infiltrationslüftung steht die Erfüllung der            Besteht die Gefahr von Überwärmung (ab einer Raum-
 Behaglichkeitsgrenzwerte im Raum im Vordergrund (bei              temperatur von 24°C) und sind die Außentemperaturen
 niedrigen Außentemperaturen). Aus diesem Grund werden             geringer als die Innentemperaturen, werden die Fens-
 die Luftwechselzahlen aus der CO2 Lüftung“ entsprechend           ter automatisch bedarfsgerecht geöffnet. Somit kann
                                  „
 reduziert und durch eine Intervalllüftung kompensiert.            auch mit dem natürlichen automatisierten kontrollierten
                                                                   Lüftungskonzept auf den bauphysikalischen Sommer
 Intervalllüftung                                                  (von April bis September) reagiert werden. Der Über-
 (Pausenlüftung / Stoßlüftung)                                     wärmungsschutz ist durchgehend aktiv (Mo-So von 0-24
 Mithilfe der intervallgesteuerten automatischen Fenster-          Uhr), um einer Überwärmung des Gebäudes auch außer-
 lüftung kann in kurzer Zeit ein hoher Luftwechsel erreicht        halb der Betriebszeiten entgegenwirken zu können.
 werden, ohne die Behaglichkeit der Nutzer zu reduzieren.          Ebenso kann mittels thermischer Bauteilaktivierung gear-
 Dies ist außerhalb der Belegzeit (Pausenlüftung) oder             beitet werden. Dabei wird die Gebäudemasse über Nacht
 während der Belegzeit (Stoßlüftung) möglich.                      abgekühlt. Sie kann am nächsten Tag zur Temperaturre-
                                                                   gulierung genutzt werden.

 CO2-Messung in einer Klasse an einem Tag
 Steigt der CO2-Wert nach längerem Aufenthalt von Personen
                                                                   Hybride Lüftung
 im Raum an, wird über den Winkel die Sauerstoffzufuhr geregelt.   Bei der hybriden Lüftung wird sowohl mit einer mecha-
                                                                   nischen Lüftungsanlage (mit Wärmerückgewinnung)
                                                Raumtemperatur     als auch mit automatisierter Fensterlüftung natürlich
                                                22°– 23° Celsius
                                                                   belüftet. Bei diesem Konzept wird die Zuluft in die Räume
                                                Außentemperatur    eingebracht. Sie kann über eine schallgedämmte Über-
                                                5°– 20° Celsius    strömöffnung (ein sog. Überströmelement) in den Gang
                                                                   bzw. in den Multifunktionsbereich strömen. Dort wird
                                                                   die Luft zentral abgesaugt. Die Zuluftmenge der mecha-
                                                CO2 im Raum        nischen Lüftungsanlage kann dabei auf ein Minimum pro
                                                600 – 1200 ppm     Person (ca. 11m³/h) dimensioniert und mit einer intervall-
                                                Öffnungswinkel     gesteuerten automatischen Fensterlüftung als Stoß-
                                                Oberlichte
                                                                   lüftung unterstützt werden.
                 Ein Schultag
 10
NW                                      1000           WNW                                      NE
                                          NW                                  1000             WNW                                      NE                    5
                              NW                                1000             WNW                              NE              NW            500
                                                 N                     WNW                                                         500
                                                      WNW                                                        500
                          NNW                                          NNE
                                          WNW                                                 500
                                WNW                                                                          W                                   ENE
                                                                              500
                  WNW                                                                          W             WNW                   ENE
                                                                500                                                                               0
            NW                             1000                                 W        NE
                                                                   W                                                                    0

                                                      W                                                             0
                                          W                                                        0

                              W                                                 0                            WSW                                          E
WNW               W                                               0                             WSWENE W                                 E
                                              500
                                                                                 WSW
                                                                Die sogenannte Windrose zeigt
                                                                     WSW
                                                                Hauptwindrichtungen und Windstärke
                                                       WSW
                                                                am Standort des Gebäudes – hier am                                SW
                                           WSW
                                                                Beispiel Wolkersdorf.              SW
                                WSW                                                                                                              ESE
W                                               0                                                            EWSW
                   WSW                                                                             SW                              ESE
                                                                                    SW                                                           SSW
                                                                       SW                                                                SSW
                                                       SW                                                                   SSW                       SE
                                           SW                                                           SSW                             SE
                                                                                                                                                      S
                                SW                                                                                SE              SW
                                                                                     SSW                                                    S   SSE
WSW                                                                                                    ESE
                                                                        SSW                                             S         SSE
                                                                                      00 km/h >1        >5
                                                          SSW              S         > 1 km/h                 SSE
                                                                               0      >1
                                                                                      >61 km/h>5         >12
                                        SSW                      S     SSE                            SSW
                                                                        0     >1
                                                                               >61 km/h5 km/h
                                                                                     >>5        >12        >19
                                                        S      0       >1     >5       12 km/h
                                                                                     >>12        >19        >2
                                                                        >61 km/h
            SW                                        0             SE
                                                             >1>61 km/h
                                                                     >5      >12       19 km/h
                                                                                     >>19        >28        >3
                                             0      >1>61 km/h
                                                            >5     >12       >19       28 km/h
                                                                                     >>28        >38        >5
                                     0     >1>61 km/h
                                                   >5      >12      >19      >28     > 38 km/h
                                                                                      >38        >50
                            0
                           SSW    >1>61 km/h
                                          >5      >12   SSE>19     >28       >38      050 km/h >1
                                                                                     >>50               >5
                                                                                                         meteo
                            >61 km/h                                                 > 61
                                                                                      >61 km/h meteoblue
                                                                                            km/h
                                           S
                                                                                   meteoblue

    Die Vorgehensweise – ein Beispiel

    B   ei 0der Erarbeitung
           >61
                    >1
                 km/h
                            des>5        >12         >19
                               optimalen Lüftungskonzeptes
        wird auf örtliche Gegebenheiten des Gebäudes (wie
    Lage, Umgebung, Geometrie des Gebäudes, Hauptwindrich-
                                                                 >28           >38             >50

                                                                                          meteoblue
    tungen usw.) eingegangen.
    Wenn die Außentemperaturen zu niedrig sind, wird auf eine
    natürliche Lüftung geachtet, die den Raum nicht auskühlt.
    Zugluft wird vermieden – bei zu starkem Wind werden
    Fenster geschlossen. Dann sind Stoßlüftungen mit Kon-
    zept für maximale Luftwechselzahlen möglich.
    Wenn die Außentemperaturen zu hoch sind, sorgt der
    Überwärmungsschutz (24/7) dafür, dass optimal gelüftet
    wird (Stoßlüftung / Nachtlüftung).                           Lageplan und Raumplan der Volksschule Wolkersdorf
                                                                 © ARGE Larcher/Rauch , workspace architekten

    11
Strömungsanalyse Königsbrunn

> CFD
  COMPUTATIONAL FLUID
  DYNAMICS SOFTWARE
                                                                                       25

                                                                                            Statischer Druck in Pa
                                                                                       20
                                                                                       15
                                                                                       10
 Mit Hilfe von Autodesk CFD können numerische Strömungssimulationen                    5
 durchgeführt werden. Dadurch werden jene Parameter ermittelt, die für
                                                                                       0
 die optimale Ansteuerung der Fenster benötigt werden.
                                                                                       -5
 > Umfangreiche Rechenschritte können vereinfacht werden                               -10
 > Genaue Darstellung der Bedingungen (Wind und Temperatur),                           -15
   die auf das Gebäude und auf die Räume einwirken
                                                                                       -20
 > Behaglichkeit im Raum
 > Schwachstellen erkennen und beheben                                                 -25
                                                                                       -30

                                                                                       1800
 Projektbeispiel Turnsaal
                                                                                                                     Luftalter in Sekunden

                                                                                       1700
                                                                                       1600
                                       Luftalter: Turnsaal mit Analyse der Bereiche,   1500
                                                                                       1400
                                       in denen sich die Luft stauen könnte.           1300
                                       Dem kann dann durch gezielte Maßnahmen          1200
                                       entgegengewirkt werden.                         1100
                                                                                       1000
                                                                                       900
                                                                                       800
                                                                                       700
                                                                                       600
                                                                                       500
                                                                                       400
                                                                                       300
                                                                                       200
                                                                                       100
                                                                                       0

 12
Projektbeispiel – CFD Analyse
 Nach der CFD-Analyse konnten die Fensterbänke so optimiert
 werden, dass der Luftzug stark eingedämmt wird und nicht mehr
 auf die SchülerInnen gerichtet ist.

 Vorher: Der Luftzug fällt direkt              Nachher: Der Luftzug wird bei
 auf die Schüler*innen.                        Fenster und Heizkörper gestoppt.

                                                                                  60%                                   54%
                                                                                  50%
                                     Behaglichkeit im Raum                        40%
                                                                                  30%                    21%
                                     Ergebnisse einer Umfrage, bezüglich          20%                                               13%
                                     Behaglichkeit in einem Klassenraum                        5%                                                7%
                                                                                  10%
                                     (Dezember 2018)                              0%
                                                                                             zu kalt      kühl         neutral    warm         zu heiß

> ÜBERSTRÖMELEMENTE
                                     Überströmelemente sind schallgedämmte luftführende Verbindungen
                                     zwischen zwei getrennten Räumen.
                                     Sie sind mit hochabsorbierenden Schalldämpfern ausgestattet.
                                     Überströmelemente können in Wänden und in Decken verbaut werden
                                     (siehe eigene Broschüre sowie Homepage bauklimatik.at).
                                     Siehe folgendes Beispiel:

      1800
             Luftalter in Sekunden

      1700
      1600
      1500
      1400
      1300
      1200
      1100
      1000
      900
      800
      700                                                                                                                        Die CFD-Analyse
      600                                                                                                                        zeigt: In Räumen ohne
      500                                                                                                                        Überströmelemente
      400                                                                                                                        fließt die Luft wesent-
      300                                                                                                                        lich langsamer (rot),
      200                                                                                                                        als in Räumen mit
      100                                                                                                                        Überströmelementen
      0                              vorher ohne Überstromelement                       nachher mit Überstromelement             (grün-blau).

 13
> KOSTENVERGLEICH
  NATÜRLICHE KONTROLLIERTE LÜFTUNG –
  MECHANISCHE LÜFTUNG
                                                                                              Umweltwirkungen –
                                                                                              natürliche vs. maschinelle Lüftung
 • Anschaffung                                  Primärenergie nicht ern. in kwh
                                                                                                Kontrollierte
                                                                                                natürliche Lüftung
                                                                                                                     Zentrale Lüftung
                                                                                                                     inkl. WRG
                                                                                  1.200.000
 • Energieverbrauch                                                               1.000.000
                                                                                  800.000
 • Lebenszykluskosten                                                             600.000                                                      Herstellung +
                                                                                  400.000                                                      Errichtung
                                                                                  200.000                                                      Nutzung
                                                                                  0                                                            Entsorgung
                                                                                  -200.000                                                     Recyclingpotential

                                          Lebenszykluskosten Kapitalwert
                                          über 20 Jahre
                                           Kontrollierte                                      Zentrale Lüftung
                                           natürliche Lüftung                                 inkl. WRG
                              400.000 €
                              350.000 €
                              300.000 €
                              250.000 €
                              200.000 €
                              150.000 €
                              100.000 €                                                                                 Investitionen
                              50.000 €                                                                                  Kapitalbarwert Instandhaltung
                              0€                                                                                        Kapitalbarwert Betriebskosten

 Die Grafiken zeigen Ergebnisse                                                               Lebenszykluskosten
 (Energieeffizienz und Kosten) einer
 Studie der HFT Stuttgart: KonLuft –                                                            Kontrollierte    Mechanische Hybride
 Energieeffizienz von Gebäuden durch                                                            natürliche       Lüftung     Lüftung
                                                                                                Lüftung
 kontrollierte natürliche Lüftung                                                 200.000 €
 (2013-2016)                                                                      180.000 €
                                                                                  160.000 €
                                                                                  140.000 €
                                                                                  120.000 €
                                                                                  100.000 €
                                                                                  80.000 €
                                                                                  60.000 €
                                                                                  40.000 €                                                     Wartung
 Kostenschätzung anhand                                                           20.000 €                                                     Betriebskosten
 eigener Projektbeispiele                                                         0€                                                           Anschaffung

 14
Höhere Bundeslehranstalt für wirtschaftliche Berufe Türnitz, Architektur: Kaufmann–Wanas ZT GmbH

> KOMPONENTEN DES SYSTEMS
  KLASSENBESTER
 Das System KLASSENBESTER besteht aus folgenden
 Komponenten:
 Beispiel Topologie MSR (Mess-Steuerungs-Regeltechnik)

 KLASSENBESTER – Regeleinheit, die nach                                                                                5
 den jeweils gewünschten Anforderungen die
 Fensterantriebe regelt. Der Regler verwendet
 das Netzwerkprotokoll BACnet, welches durch
 ASHREAE, ANSI und ISO 16484-5 standardisiert ist.

 1 > Sensoren
     Temperatur- und CO2-Sensoren                                                                               G
                                                              7                                                 4          7
 2 > Einzelraumregler
     Einstellungen: Automatik, Aus, 1, 2, 3
                                                                                                    2   1   8
 3 > Etagencontroller
     Visualisierung Grundrisse, Konfiguration                                                               EC         S
     und Kommunikation mit Räumen/Klassen                                                                       3      6

 4 > Gateways
     Multi Gateway, Übersetzer KNX/BacNet/
     ModbusRTU                                                7                                                            7

 5 > Wetterstation
     Wetterdaten werden kontinuierlich erfasst.                                                     2   1   8

 6 > Zubehör                                                                                                EC         S
     Switch, Netzteile usw.                                                                                     3      6
                                                                                           Klasse               Gang
 7 > Fensterantriebe
     für den Regler Klassenbester zertifizierte
     Antriebe

 7 > Überströmelemente
     schallgedämmte luftführende Verbindungen

 15
> SICHERHEIT

        S   icherheit für die Nutzer ist jederzeit gegeben.
            Der Einbruchsschutz hat ebenfalls höchste Priorität.

        Fenster im EG können durch Lamellen bzw. Gitter geschützt werden oder
        bleiben über Nacht geschlossen. Ebenso ist es möglich die Fenster im EG nur
        so wenig zu öffnen, dass ein Einsteigen nicht möglich ist.

        Bei Fenstern, die in Greifnähe der Nutzer platziert sind, wird ein Klemm-
        schutz im Rahmen verbaut. Das Fenster wird automatisch gestoppt, sobald
        der druckempfindliche Klemmschutz aktiviert wird.

                                                                                      Werden die Fenster
                                                                                      im Erdgeschoss nicht
                                                                                      mehr als 10 cm geöff-
                                                                                      net, ist ein sicherer
                                                                                      Schutz gewährleistet.

              Der Einbruchs-                                                          Bei Niederschlag
        schutz wird hier mit                                                          (starker Regen oder
           Hilfe von Lamellen                                                         Schnee) oder zu star-
               gewährleistet.                                                         kem Wind schließen
        Diese verhindern ein                                                          die Fenster automa-
           Eindringen in das                                                          tisch, um Schäden zu
                    Gebäude.                                                          vermeiden.

  16
Grand Ferdinand: Atelier Heiss ZT GmbH, Fotograf Peter Burgstaller

> VORTEILE GEGENÜBER
  ANDEREN SYSTEMEN
                                                  > Kontrollierte automatisierte Lüftung

                                                  > Genaue Kontrolle – genaue Regelung

                                                  > Patentierte Überströmelemente, die mehrere Räume
                                                    miteinander verbinden und so Querlüftung erzeugen
                                                    (auch wenn das in Räumen mit nur einer Außenfassade
                                                    nicht möglich wäre)

                                                  > Behaglichkeitslüftung

                                                  > Lüften auch bei tiefen Außentemperaturen
                                                    (bis zu –5°C)

> VORSCHAU
  Erweiterungsmöglichkeiten
  Für unsere Kunden arbeiten wir laufend an innovativen
  Lösungen, um unsere Leistungspalette zu erweitern.
  In Erarbeitung sind:

  > Zusätzlich schallgesteuerte Fensterantriebe –
    bei Außenlärm werden die Fenster geschlossen.

  > Steuerung Sonnenschutz

  > Einbruchsschutz inkl. Alarmanlage

  > Anwesenheitssensor / Messung der Belegung
    des Raumes

  17
1

    > REFERENZEN
      PROJEKTE

    bauklimatik hat in den letzten Jahren eine Vielzahl an
2   Projekten mit drei unterschiedlichen Lüftungstypen
    umgesetzt.

    > Schulzentrum Gloggnitz (Abb. 1)
    > Fensterspaltlüftung
      Auftraggeber: Stadtgemeinde Gloggnitz
      Architektur: Dietmar Feichtinger Architects

    > Grundschule Königsbrunn Süd (Abb. 2)
    > Fensterspaltlüftung
3     Auftraggeber: Stadt Königsbrunn
      Architektur: Degle.Degle Architekten

    > Bildungscampus Wien (Abb. 3)
    > Lüftung mit Überströmelement
      Auftraggeber: PPAG architects ztgmbh
      Architektur: PPAG architects ztgmbh

    > Volksschule Wolkersdorf (Abb. 4)
    > Fensterspaltlüftung
      Auftraggeber: Gemeinde Wolkersdorf
4     Architektur: ARGE Larcher/Rauch

    > Bundesschulzentrum Bruck an der Leitha (Abb. 5)
    > Fensterspaltlüftung
      Auftraggeber: Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H
      Architektur: Treberspurg & Partner Architekten ZT
      GmbH

    > BG/BRG Keimgasse Mödling (Abb. 6)
    > Hybridlüftung
      Auftraggeber/Architektur: TREUSCH architecture
5

    > Kinderbetreuungszentrum Maria Enzersdorf (Abb. 7)
    > Lüftung mit Überströmelement
      Auftraggeber: Gemeinde Maria Enzersdorf
      Architektur: MAGK architektur aichholzer | klein ZT-OG
6

          > Grundschule Königsbrunn Nord (Abb. 8)
          > Fensterspaltlüftung
            Auftraggeber: Stadt Königsbrunn
            Architektur: Wörner Traxler Richter Planungs-
            gesellschaft mbH

          > Neue Mittelschule Spielmanngasse, Wien (Abb. 9)
          > Hybridlüftung
     7      Auftraggeber: Wiener Infrastruktur Projekt GmbH
            Architektur: Fellerer Vendl Architekten –
            CPP Architektur ZT KG

          > Allee der Kosmonauten (Abb. 10)
          > Fensterspaltlüftung
            Auftraggeber: ARGE FC|P|PAG
            Architektur: PPAG architects ztgmbh

          > Bundesrealgymnasium Kremszeile, Krems
          > Fensterspaltlüftung
     8      Auftraggeber: Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H
            Architektur: trafo kirchmayr & nöbauer GesbR,

          > Bezirkshauptmannschaft Kirchdorf
          > Hybridlüftung
            Auftraggeber/Architektur: Urmann Radler ZT
            Architekten

          > Höhere Bundeslehranstalt für wirtschaftliche
            Berufe Türnitz
          > Fensterspaltlüftung
     9      Auftraggeber: Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H
            Architektur: Kaufmann–Wanas ZT GmbH

          > Volks- und Berufsschule Längenfeldgasse, Wien
          > Hybridlüftung
            Auftraggeber: PPAG architects ztgmbh
            Architektur: PPAG architects ztgmbh

          > GTVS + GTNMS Grundäckergasse
          > Hybridlüftung
            Auftraggeber: Magistrat der Stadt Wien
     10     Architektur: Schluder Architekten

19
> KONTAKT
www.bauklimatik.at

Bauklimatik GmbH                         > Redaktion:
                                         DI Ernst Kainmüller, Daniela Soukal
GF DI Ernst Kainmüller
Technisches Ingenieurbüro                > Fotonachweis:
1050 Wien, Nikolsdorfergasse 1, Top 14   Bauklimatik GmbH, Office 101, Distech Controls SAS,
T: +43-1-920 73 85                       BRG Kremszeile (trafo kirchmayr & nöbauer GesbR, Wien),
E-Mail: office@bauklimatik.at            Volksschule Wolkersdorf (workspace - architekt peter
                                         larcher), HLW Türnitz (Paul Ott), Kinderbetreuungszentrum
www.bauklimatik.at                       Maria Enzersdorf (MAGK architektur), AdobeStock
www.bauklimatik.at/ueberstroemlement/
                                         > Lektorat:
                                         MMag. Gabriele Kisser

                                         > Grafik:
                                         Grafisches Konzept: Office 101, Layout: Almut Rink
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