Lüftungs-Software "Rundum-sorglos" (Okt. 14)

"Der Mensch braucht Wasser, Wärme, Luft"

war 1997 der Slogan der ISH-Messe und betont damit den hohen Stellenwert der "richtigen Luft" in der Planung. Was richtig ist, definiert die EN ISO 7730 grundlegend mit dem Begriff der thermischen Behaglichkeit und bildet den Rahmen für Randbedingungen in zahlreichen weiteren Normen, Richtlinien und Verordnungen, die ihrerseits die Grundlage der SOLAR-COMPUTER-Software sind. Ein Klassiker ist das Programm "Heizlast DIN EN 12831" (Vorgänger: Wärmebedarf DIN 4701) mit Begriffen wie Raumtemperatur, Luftwechselraten, Infiltration, etc. Mit dem SOLAR-COMPUTER-Programm wurde u. a. der Frankfurter Messeturm berechnet, zur Zeit der ISH 1997 der höchste deutsche Wolkenkratzer.

Operative Temperatur

Lufttemperatur eines Raumes und Lufttemperatur, wie der Mensch sie empfindet, sind im Allgemeinen verschieden. Dabei hat der Strahlungsausgleich, in dem sich der Mensch mit seiner Umgebung befindet, großen Einfluss. Algorithmisch ist der komplexe Zusammenhang in den Richtlinien VDI 6007 Teil 1 bis 3 (Ausgaben 2012) beschrieben; diese sind die Basis für die ebenfalls neuen VDI-Richtlinien 2078 und 2067-10 und prägen den Begriff der "operativen Temperatur", deren Optimierung in Tagesabläufen, bei Lastspitzen, beim Auskühl- oder Anheizverhalten typische Aufgabenstellungen des Architekten oder Ingenieurs sind.

Frische Luft durch Fensterkippen

Vielleicht ist es nur ein psychologisches Problem, wenn Bewohner oder Arbeitnehmer an ihren Arbeitsplätzen dazu neigen, ständig die Fenster zu kippen, um frische Luft atmen zu können. Mancher Planer zuckt mit den Schultern, wenn er vom Immobilienbetreiber nach dem Einfluss auf den Energieverbrauch gefragt wird. Die o. g. neuen Richtlinien (Ausgaben 2012) helfen, Antworten zu geben: Wärmeeinträge durch geöffnete oder gekippte Fenster werden in einem realitätsnahen Modell an Hand ihres Öffnungsanteils und detaillierter Eigenschaften des Fenster- bzw. Fassadenaufbaus sowie ggf. vorhandenen Sonnenschutzvorrichtungen vor, zwischen oder hinter der Verglasung berücksichtigt und fließen in die Ergebnisse für Verläufe der Raum- und operativen Temperatur, Heiz- und Kühllasten sowie den Energiebedarf ein. Im SOLAR-COMPUTER-Software-Verbund ziehen sich die Ergebnisse in weitere Programm- Anwendungen hinein, u. a. in alle Nachweise nach EnEV 2014 / DIN V 18599.

Wenn es zieht

Fenster kann man schließen, nicht aber im Raum fest installierte Heizflächen, die im Winter eine unzulässige Raumluftströmung verursachen, die der Mensch als unangenehm empfindet. Bei der Planung können solche Situationen mit Hilfe des SOLAR-COMPUTER-Programms "Heizkörperauslegung" leicht vermieden werden, indem die Option "Thermische Behaglichkeit VDI 6030" eingeschaltet wird. Ohne zusätzlichen Editieraufwand prüft die Software den Zusammenhang zwischen Raum-, Fenster- und Heizkörper-Geometrien betreff sich einstellender Raumluftströmung im Auslegungsfall und wählt die passenden Heizflächen aus bzw. schlägt diese zur Auslegung vor.

Intensive Nachtlüftung

Zugerscheinungen in öffentlichen oder gewerblichen Bauten an Nicht-Arbeitstagen oder nachts können durchaus erwünscht sein, wenn mit kalter Außenluft Wärme aus dem Gebäude abgeführt werden soll. Die SOLAR-COMPUTER-Software rechnet detailliert die zeitlich dynamischen Zusammenhänge zwischen Luftvolumenströmen, abzukühlenden Flächen, Wärmekapazitäten und Temperaturen. Klimadaten des Deutschen Wetterdienstes (TRY) sind Randbedingungen, wie viel Wärme durch spezielle nächtliche Lüftungssteuerung abgeführt werden, in aufgeheizten urbanen Zentren leider weniger als auf dem freien Land. Mit einem SOLAR-COMPUTER-Zusatzmodul können diese nützlichen Berechnungen auch für Projekte außerhalb Deutschlands durchgeführt werden.

Zu warm im Sommer?

Welche Lufttemperaturen dem Menschen im Sommer unter definierten Randbedingungen noch zuträglich sind, hat die neue DIN 4108-2 (Ausgabe 2013) genau beschrieben; für Wohnbauten mehr, für öffentliche und gewerbliche Gebäude weniger. Mit dem für Architekten, Energieberater und Fachplaner konzipierten SOLAR-COMPUTER-Programm "Sommerlicher Wärmeschutz DIN 4108-2 Simulation" lassen sich die nachzuweisenden Jahres-übertemperaturgradstunden schnell ausrechnen, zumal einfache Import- und Nachdigitalisier-Möglichkeiten üblicher Zeichnungs- oder Bild-Dateien bestehen. Eine spätere Erweiterung der Bearbeitungstiefe in anderen SOLAR-COMPUTER-Programm-Anwendungen ist immer möglich.

Wohnungs-Lüftung

Dichtere Fenster und häufiger gebaute innenliegende Sanitärräume machen eine genauere Betrachtung des Mindestluftwechsels erforderlich. Die neue DIN 1946-6 inkl. Bbl. 2 (Ausgabe 2013) liefert die Theorie, das SOLAR-COMPUTER-Programm "Wohnungslüftung" ein effizient anzuwendendes Arbeitsmittel, insbesondere für Mischsysteme und immer optional verbunden mit anderen SOLAR-COMPUTER-Anwendungen. So lassen sich Nutzungseinheiten gemäß DIN 1946-6 sekundenschnell aus vorhandenen Raumdaten nach DIN EN 12831 oder EnEV 2014 ableiten.

Lüftung in Nichtwohngebäuden

Für die Lüftung in Nichtwohnanlagen im Allgemeinen sowie RLT in Krankenhäusern, Laboratorien, Hallen für Sport- und Mehrzwecknutzung, Garagen, Verkaufsstätten, Schwimm- und Hallenbädern gelten zahlreiche DIN-Normen und VDI-Richtlinien. SOLAR-COMPUTER hat die Regelwerke in einer "Software-Bibliothek für Volumenstromberechnungen" zusammengefasst, wieder verbunden im Gewerk- und Programmübergreifenden SOLAR-COMPUTER-Software-Konzept.

Luftkanalnetze aller Art

Wenn Baukörper, Nutzeranforderungen und Lüftungskonzept feststehen, ist es Sache der technischen Gebäudeausrüstung, das Luftkanalnetz zu planen. Die SOLAR-COMPUTER-Software deckt alle Aufgabenstellungen für Netze aller Art bezüglich Druckverlustberechnung, Optimierung, Abgleich, Dimensionierung, Kanalaufmaß und Massenermittlung ab. Relevante Daten und Ergebnisse vorausgegangener Gebäudeberechnungen können genutzt werden, für Erstberechnungen ebenso wie für Varianten- oder Änderungs-Berechnungen im Zusammenspiel mit baulichen Lösungs-Varianten oder Änderungen.

Tückische Feuchte

Last but not least beeinflusst der Feuchtegehalt der Luft die thermische Behaglichkeit für den Menschen, aber kann ggf. auch unangenehme physikalische Effekte an Flächen der Raumumschließung oder in Bauteilen verursachen. Um potenzielle bauphysikalische Schwachstellen auszuspüren, gibt die SOLAR-COMPUTER-Software dem Planer adäquate Hilfen an die Hand. So läuft die Wasserdampfdiffusions-Berechnung im Hintergrund jeder U-Wert-Berechnung gleich mit und erfordert nur einen Klick, um Feuchtebilanzen numerisch und grafisch prüfen und Nachweise dokumentieren zu können. Nachweise können für Kondensationen auf Oberflächen und in Fugen ebenso nachgewiesen werden wie Kernkondensate, ggf. sogar mehrere bei komplexen Konstruktionen. Da alle Randbedingungen frei einstellbar sind, lassen sich auch alle Nutzungs-Situationen nachbilden, etwa das Verhalten von Bauteilen gegen Erdreich, innenliegender Bäder oder gewerblicher Sonderräume. Besonders anfällig gegen Tauwasseranfall und Schimmelbildung können sich Stellen erweisen, wo Bauteile zusammenstoßen. Hier bietet die SOLAR-COMPUTER mittels FEM-Methode die Möglichkeit zum Berechnen von f-Werten für Feuchte-Analysen nach DIN 4108-2.

Rundum-sorglos

Das SOLAR-COMPUTER-Software-Angebot zur Lüftung vereint alles, was sich der Planer wünscht: Es ist vollständig, durchgängig am Arbeitspatz oder arbeitsteilig vernetzt (integral, BIM-fähig) nutzbar, normkonform, effizient anwendbar, qualifiziert supportet und dennoch preiswert, denn Planungsbüros zahlen keine SOLAR-COMPUTER-Lizenzen für die vielen Arbeitsplätze, wo SOLAR-COMPUTER-Software zur Verfügung steht, sondern nur für die vergleichsweise wenigen Arbeitsplätze, an denen mit einem SOLAR-COMPUTER-Programm parallel gearbeitet wird.