Behaglichkeit Raumklima
Sommerlicher Wärmeschutz
Hochwirksame Wärmeschutzisolierungen, komplett verglaste Fassaden, Leichtbau aus Holz oder spezielle Sonnenschutzlösungen - sie alle stellen hohe Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz und an ein behagliches Raumklima. Die komplexen Beziehungen zwischen Speichermasse, solarer Einstrahlung, Belüftung, Wärmeverlusten und -gewinnen können ausschliesslich Computersimulationen präzise berechnen. Basierend auf den Planungsgrundlagen kann die Behaglichkeit mit Simulationen überprüft und gezielt optimiert werden, um Überhitzungsstunden zu reduzieren. Variantenstudien können die Auswirkungen der Klimaerwärmung und von städtischen Wärmeinseln auf das Innenraumklima oder den Energieverbrauch aufzeigen.
Behördliche Nachweise
Der sommerliche Wärmschutznachweis nach SIA180 mit Randbedingungen C1 beurteilt die Bauphysik, die Effizienz des Sonnenschutzes und die Geometrie der untersuchten Räume. Die Nutzung und die Lüftung sind vorgegebene Randbedingungen. Der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes ist eine Grundvoraussetzung für die Baubewilligung. Mit dem Bedarfsnachweis der Kühlung nach SIA382/1 Anhang E werden nebst den bauphysikalischen Randbedingungen auch die geplante Auslegung der Gebäudetechnik und die effektive Raumnutzung mitberücksichtigt. Die thermisch-energetische Simulation gibt Aufschluss über die tatsächlichen klimatischen Bedingungen im Betrieb und belegt, ob eine aktive Kühlung erforderlich ist. Bei beiden Verfahren wird die Periode vom 16. April bis 15. Oktober 2011 mit dem normalen DRY (Design Reference Year) Wetterdatensatz simuliert und ausgewertet.
Mehrwert
Mit unserem Know-how können wir Sie in Ihrem Bauvorhaben unterstützen. Unser Expertenteam gibt Ihnen gerne nähere Auskunft. Unsere Dienstleistungen sind:
- Nachweis sommerlicher Wärmeschutz nach SIA180, Verfahren 3, Anhang C1
- Bedarfsnachweis Kühlung nach SIA382/1, Anhang E
- Überprüfung und Ausarbeitung von Konzepten der Nachtauskühlung (Free-Cooling)
- Berechnung des g-Werts der Verglasung und des Sonnenschutzes auf Basis von Computersimulationen mit Berücksichtigung der örtlichen Verschattung
- Optimierung von feststehender Verschattung, Doppelhautfassaden oder Markisen
- Überhitzungsstudien: Normal- und Warmjahr (DRY) nach SIA2028, IPCC Prognose bis Jahr 2100, städtische Wärmeinseln
SIA180, Anhang C1
Als Normvorgabe gilt, dass bei mässigen internen, spezifischen Wärmeeinträgen, richtiger Bedienung des Sonnenschutzes und natürlicher Belüftung die Behaglichkeitsanforderungen gemäss der Grafik unten eingehalten werden. Die Haupteinflussgrössen sind Glasflächenanteil, Raumgeometrie, umliegende Verschattung sowie Bauphysik.
SIA382/1, Anhang E
Die obere- und untere Grenzkurve in der nachfolgenden Grafik zeigt den zulässigen empfundenen Temperaturbereich für Büro- und Wohnbauten, während diese beheizt, gekühlt oder mechanisch belüftet werden. Bei einer Überschreitung der oberen Grenzkurve während mehr als 100 h (bei Anwesenheit) pro Jahr ist eine Kühlung erwünscht
Free-Cooling Nachtauskühlung
Mittels Simulationen können verschiedene Konzepte zur Nachtauskühlung auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Mit dem Ansatz von Free-Cooling lassen sich Überhitzungsstunden mit minimalem technischem Aufwand reduzieren und Kühlenergie einsparen.
Feststehender Sonnenschutz
Feststehende Sonnenschutzeinrichtungen oder umliegende Gebäude werden in den Computermodellen geometrisch mitberücksichtigt. Der Einfluss von feststehenden Verschattungsmassnahmen kann detailliert auf das Raumklima untersucht werden.
Optimale Fenster g-Werte
Der g-Wert beschreibt den totalen Energiedurchlass durch das Glas bzw. des Sonnenschutzes und ist nebst der Fenstergeometrie die Massgebende Grösse für die Einhaltung des sommerlichen Wärmeschutzes. Mittels Computersimulationen lassen sich die optimalen g-Werte der Verglasung in Abhängigkeit der Ausrichtung sowie Höhe der Fassade mit Berücksichtigung der örtlichen Verschattung bestimmen.
Klimaerwärmung Wärmeinseln
Durch die Urbanisierung gewinnen städtische Wärmeinseln immer mehr an Bedeutung und gleichzeitig findet der Klimawandel statt. Geplant wird mit dem normalen Design Reference Year nach der SIA2028 (Grafik unten, blaue Säulen) ohne Berücksichtigung des Klimawandels oder von städtischen Wärmeinseln. Mittels dynamischen Gebäudesimulationen können die Auswirkungen verschiedenster klimatischen Bedingungen auf das Raumklima oder den Energieverbrauch aufgezeigt werden. Darunter fallen Prognosen mit dem SIA Warmjahr bis 2050 oder mit den IPCC Klimadaten mit/ohne Berücksichtigung von Wärmeeinseln bis in das Jahr 2100.
Optimierung Variantenstudien
Mit Optimierungsprogrammen wie GenOpt lassen sich die optimalen Glas g-Werte, Fenstergeometrie, Grösse der Verschattungselemente, Belüftungsöffnungen in z.B. Abhängigkeit von verfügbarer Kühlleistung, dem Raumklima oder Kosten eruieren. In Parameterstudien können dutzende Varianten gleichzeitig simuliert und sich gegenübergestellt werden. Bauherr und Planer erhalten mithilfe der Parameteroptimierung eine auf ihr Projekt zugeschnittene optimale Variante.