TGA LUFTUNG .UND KLIMATISIERUNG

TECHNOLOGIEN DER PROJEKTIERUNG
TGA
BauinformaHOrf
Informationskabinett
Projektierungsg.rundlage"·
••
LUFTUNG
.UND KLIMATISIERUNG
~. ,:,,:'\
.
F'""-.
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\.' \
GRUNDLAGEN
ZUR STALLKLIMAGESTALTUNG
FREIE LÜFTUNG IN PAVILLONBAUTEN
KATALOG
I L I 8307 IRAL I ·
VEB LANDBAUPROJEKT POTSDAM
m
KATALOGWERK BAUWESEN
.
,
Aktualisierungsdienst
Die Änderungsmitteilung betrifft:
[J
Veränderungen
o
Ergänzungen
o
[J
•o
Einschränkungen
Berichtigungen
Ertöschen der Gültigkeit
- Auf Grund neuer Erkenntnisse bei der Berechnung und Bemessung von Zu- und Fortluftflächen
für die freie Lüftung sowie Berücksichtigung der derzeitig gültigen Standards der Stallklimagestaltung und des bautechnischen Wärmeschutzes wurde o.g. Katalog für ungültig erklärt
und durch den Katalog L 8607 RAL ersetzt.
.
Die Änderungsmitteilung besteht aus:
Deckblatt
_
Seiten Änderungsanweisungen
Seiten Anlagen (Katalogseiten)
Diese Änderungsmitteilung ist gültig ab:
01. 01. 1987
_ Das Deokblatt der Änderungsmitteilung ist in den oben genannten Katalog
vorn einzuheften.
VEB Landbauprojekt Potsdam
Dortustr. 30
Potsdam
1 5 6 1
Potsdam, Dezember 1986
r-~" .. V, Ir1:/4+-.Vl/Vt,tv\;
"'.
Obering. Schirrholz
Hauptdir.ektor
It It I~
Katalogart
Kataloggruppe
~
Katalog
Tecbniscbe Gebäudeausrüstung
Lüftung und Klimatisierung
Grundlagen zur Stallklimagestaltung Freie Lüftung ,in Pavillonbauten
Katalogkurzbezeichnung
r
Bea,rbeitungsstand
Blatt
L 8307 RA I:
Me i 1983
1
Seite
k
1
~
INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort
'fJ
Bestätigungsblatt
-11
•
Blatt
Seite
I N F 0 R M A T ION S B L A T T
1
1 ••• 2
Inhaltsverzeichnis
J
Verwendete Formelzeicben
4
Literaturverzeicbnis
DARSTELLUNGSBLÄTTER
2
2.1
G run dIa gen
1
2
3
4
5
6
6 ••• 7
1.0. Grundlagen zur freien Lüftung
1.1. VorQemerkungen
1.2. Wirkungsmechanismen und Arten der freien Lüftung
2.0. Windlüftung
2.1. Fensterlüftung
3.0. Schwerkraftlüftung
3.1. Scbachtlüftung
3.1.1. Mehrfachscbacbtlüftung
3.1.2. Monoschachtlüftung
3.2. Firstschlitzlüftung
3.3. Stufendachlüftung
4.0. Voraussetzungen und Anforderungen für den Einsatz der
freien Lüftung in der Tierproduktion
4.1. Bedienbngsbinweise zur freien Lüftung
Bau t e c h·n i s c her
W ä r m e s c h u tz
W ä r m e hau s baI t s b e r e c h nun g
2.2
1.0. Bautechnischer Wärmeschutz für Stallgebäude mit freier Lüftung
1.1. Kurzerläuterungen der Tabellen
Tabelle 1: Begriffe ~d Berechnungshinweise des bautechnischen
3 •• e6
Wärmeschutzes
Tabelle
2:
Rechnerische
Wintertemperaturen
7
Tabelle 3: Mittlerer (erforderlicher) Mindestwärmedurehlaßwiderstand
T~belle 4: Wärmeleitrechenwerte von Baustoffen und Bauteilen
'8 ••• 10
Tabelle 5: Wärmeübergangswiderstände
10
Tabelle 6: Wärmedurehgang bei häufig gebräuchlichen Bauteilen
11 ••• 13
1
...
•
J"<
13,
14 ••• 15
Lau
1.2. Berechnung des erforderlichen Wärmedurchlaßwiderstandes für
Schachtwände
1.3. Diffusionsnachweis für Wände und Decken
I
*,a&E,...=",~"~~~j
L 8307 AAL
Katalogkurzbezeichnung
BearbeitungsstandMai
Blatt
Seite
2.2
16
2.0.
2.3
Blatt
1
Seite
2
Wärmebaushaltsb~rechnung
Tabelle 7: Außenlufttemperatur t e
Tabelle 8: Zuschläge für die
rechnerische Temperaturdifferenz an Bauteilen
Tabelle 9: Stallklimaparameter
Tabelle 10: Wärmeproduktion von Tieren
17 ••• 18
19 ... 20
21
21,,024
24
24 ••• 25
1983
3.0.
3.1.
3.2.
3.3.
Hinweise und Regeln zur Berechnung der Wärmetransmission
Wärmetransmission im Außenwandbereicb
Wärmetransmission im Deckenbereich
Wärmetransmission im Fußbodenbereich
.
}Zo.
B e r e c b nun g / B e m e s s u n g
1
1 ••• 2
3 ••• 8
9
10 ••• 11
11
12 ••• 13.
1.0. Stallklimatiscbe Berecbnungs- und Bemessungsgrundlagen
1.1. Ausfübrlicbe Stallklimaberecbnung
1.1.1. Stallklimaberechnung für einen Milcbproduktionsstall
mit 200 Kühen
1.2. Vereinfacbtes Bemessungsverfahren für die freie Lüftung
1.2.1. Festlegungen zur Anwendung der Bemessungsdiagramme
für die Ermittlung der Zu- und Fortluftflächen
1.2.20 Auslegung der Scbwerkraftlüftung für die Ubergangsund Winterperiode
1.2.3. Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode
1.2.4. Anwendungsbeispiele für vereinfachte Bemessungsverfahren
1.2.4.1. Milchviehstall
1.2.4.2. Schweinemaststall
K
2.4
~
2·
3
4
5
6 ••• 8
9 ••• 10
11 ••• 14
15 .
16
17
0
n s t r u k t,i
0
n s hin w e i s e
1.0. Konstruktive Hinweise zu Ausführungsmöglicbkeiten
für die Schwerkraftlüftung
1.1. Fortluftscbäcbte für Stallbauten mit Holzdachbindern
1.2. Monoscbacbt
1.3. Firstschlitzlüftung
2.0. Zuluftelemente
Fortluftscbächte; Auswahlübersicht für Schachtwände
Schachtköpfe 600/600; 900/900; 1500/1500
Scbachtwände 600; 900; 1500
Fortluftschächte - Einbaudetail
Monoschacht - Einbaubeispiele in HOlztragwerken
M~noschacht - Konstruktionsbeispiel
Firstscblitzlüfter - Fort- und Zuluftdetail .
...,
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iiI
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Katalogkurzbezeichnurt"
L 8307 RAL
Mai 1983
8earbeku_
.I<rtt
Seite
3
Verwendete Formelzeiohen
Formel-
zeichen
A
AD
Ae
Einheit
mZ
mZ
Al'
m2
m2
AFB
m2
Formelzeiohen
Größe
FUche
DeQkenfläche
R"in.
Außenwandfläohe mi t gleichen
Fl~che
Tempera~bedingungen
mit gleiohen
Temperaturbedingun~en
Ap.1m
Agas.
m
Art
"w
m2
Fläche Nebenraum roi t gleichen Temperaturbedingungen
m2
Öffnungsflächen in den Außenwänden des StallgebäUdes
AZ
m
b
mrn, m
2
mm, m
m2 .K/W
Fläche Fortluftöffnung bezogen auf 1 m Auftriebshö;,e
Gesamtfläche der raumumschließenden Bauteile
Fläche Zuluftöffnung
s
Ti
Größe
Mind es twärmed urchlaßwidera ta nd
m2 .K/W
vorhandener Vlärmedurchlaßwiderstand
m2 .K/VI
Differenz zwischen erforderlichem und vorhandenem iYärrnedurchlaßwiders tand
Bauetoffdicke
Stallufttempera tur
Fortlufttiffnung
Fußbodenfl~che
m2
2
~orh.
<IR
Einheit
mm, m
K
tD
oe
Dachraumtemperatur
tE
oe
Erdreichtempera tur
oe
AUßentemperatur
t.
ti
tlf
oe
Sta llufttempera tur
oe
Ne benre um tempere tur
cp
VIh/(kg.K)
lich te Schechtbreite
Breite
Konstante fUr Strömungsverluste
spezifische \'/ärme der Luft
g
m/s 2
m
Erdbeschleunigung
Auftriebshöhe
kD
W/(ri.K)
Wärmedurchgangewert der Stalldecke
w
m/s
Luftgeschwindigkeit im Stall
km
2
W/(m .K)
W'ärmedurchgangswsrt (Mittelwert)
"p
m/s
Fortluftgeschwindigkei t
Länge
neutra 1e Zone
Ww
m/s
Windgeschwindigkei t
W
m/s
Windgeschwindigkeit in x-Meter Htlhe
W
m/s
Windgesohwindigkei t in 10 m Htlhe
X.
g/h
von
xe
g/m 3
g/m3
absoluter Wasssrdempfgebal t der Außenluft
W/~m.X)
Wärme lei trechenwert
e
H
Windwiderstandszahl
k
mo, m
HZ
Pe
Pa, kPa
Außenluftdruck
Pi
Pa. kPa
LuftdrUck im Stall
Pe
Druckdifferenz durch thermiaohen Auftrieb
.1Pth
oe
Taupunkttempere tur
tw
oe·
rechnerische Wintertemperatur
Llt
K
Tempere turdifferenz
V
m3 /h
Volumenstrom
V
m3/h
Sommerluftrate
t
s
s
x
10
Pa
Dr\lckdifferenz durch Windeinfluß
QB
QE
W
Wärmeverlust durch die 'Bautene
W
Wärmeverluat durch Fußboden
h
QL
IV
IYl!rmev er 1 us t d uroh LUf tung
'Je
LI Pw
QT
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R
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R
geso
Ri
IV
VI
2
m .K/W
m2 .K/W
2
m .K/VI
2
m .K/Vi
m2 .K/VI
"'1
von den Tieren ausgehender WärmestroIIl
..15'
Wärmedurchlaßwid erstand (Wärmedämmwert )
!'d
äiißer,er WärmeUbergangswiderstand (vom Bauteil zur Außenluft)
S'r
- erforderlicher Wärmedurchlaßw1derstand
Wärmedurchgangswideretand
innerer WärmeUbergangswiderstand (von der Stalluft zum BautaU)
Tieren abgegebene Wsaaerdempfmenge
absoluter Wasserdampfgehalt der Stalluft
Korrekturzuschlag zum Wärme lei t~eohenwert
~
Transmlss10nswärmeverluet
~en
kg/m3
Dichte der Außenluft
kg/m3
kg/m3
Diohtedifferenz zwischen Außen- und Stalluft
kg/m3
kg/m 3
Rohd1ohte feucht dea Baustoffes
Dichte der Stalluft
Trookenrohdichte des Baustoffes
'P.
%
relativa Außenluftfeuohte
f1
%
relative Stalluftfeuchte
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Blatt 1
L 8307 RAL
4
Seite
Literaturverzeichnis
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VEB Verlag Technik Berlin, 1976
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VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag .
Berlin, 1977
[21 Anonym
ILKA-Berechnungskatalog
VEB Kombinat Luft- und Kältetechnik,
Dresden
.,.
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Verfahren der Tierproduktion
Bau, Klima, Hygiene
VEB' Landwirtschaftsverlag Berlin, 1984
11\
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Vulkan-Verlag Dr. W. elassen, Essen,
1968
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Projektierungsgrundlagen für die
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Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR
Forschungszentrum für Mechanisierung
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1983 (unveröffentlichtes Arbeitsmaterial)
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für Typung---Berlin, 1957
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Der gesunde Stall
Verlag des Druckhauses Tempelhof
Berlin, 1950
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Automatically controlles natural
ventilation
(Automatisch gesteuerte natürliche
Belüftung)
Sco~tish Farm Buildings Investigation
Unit Aberdeen, 1981
Das.Klima im Stall - Berechnungstafeln
Hochschule für Architektur und
Bauwesen Weimar, 1964
[8] Schmidt, ehe; Großmann, W.
Vorläufige Richtlinie für die Projektierung von Lüftungsanlagen in
Rinder- und Schweinemastställen
Technische Universität Dresden, 1965
[9] Autorenkollektiv
Stallüftung - Berechnungsgrundlagen
Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin,
Institut für Mechanisierung der
Landwirtschaft Potsdam-Bornim, 1970
~
~.
I~ ID I~
~
Katalogart
Kataloggruppe
Katalog
Blatt
Technische Gebäudeausrüstung
Lüftung und Klimatisierung
Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie Lüftung in Pavillonbauten
Das Stallklima st~.ll t neben der Fütterung
und ZUchtung einen wesentlichen Leistungsfaktor in der Tierproduktion dar.
I!/
Bei der Rekonstruktion und Errichtung von
Stallgebäuden sind technische Ltlsungen
durchzusetzen,die ein gUnstiges Verhältnis von Aufwand und Ergebnis zum Inhalt
haben. Das betrifft besonders den rationellen Einsatz von Energie, Rohstoffen
und Material sowie die größtmtlgliche Auslastung und langjährige Nutzung der AusrUstungen und Gebäude.
Eine MBglichkeit der Energieeinsparung in
der, Tierproduktion ,bietet die Anwendung
der freien Lüftung zur Stallklimagestaltung. Bei der Stallhaltung von Tieren
wird die freie LUftung mehr oder weniger
bewußt angewandt. Ihre Einsatzbedingungen
und -grenzen werden von einer Vielzahl
von Faktoren bestimmt. Zu den wichtigsten
gehBren Tierkonzentrat~onund Tierart,
Haltungsverfahren und Haltungsabschnitt,
Gebäudegröße und Gebäudeform. Art und
AusfUhrung der raumumschließenden Bauteile einschließlich der Gestaltung und Anordnung der Zu- und Fortluftöffnungen sowie die außenklimatischen Standortbedingungen.
'"
Auslegung gelten
29084 "Stallklider vorliegenden
Anwendung der
Tierproduktion
1.2. Wirkungsmechanismen und Arten der
freien LUftunß
....
Das Prinzip der freien LUftung beruht auf
der Ausnutzung von Wind und thermischen
Kräften. Danach unterteilt man die freie
LUftung in die Windlüftung und in die
Schwerkraftlüftung. In den meisten Fällen
wirken Wind und Thermik gemeinsam, jedoch
mit unterschiedlicher Intensität. wobei
,dem Wind über den größtE/n . Zeitraum des
,
Blatt
2.1
Mai 1983~
1
Sei!t
...... ,
"
1.1. Vorbemerkungen
Als Grundlage fUr die
die Parameter der TGL
magestaltung", die in
Fassung eine breitere
freien LUftung in der
begUnstigt.
L 83:'7 " M.,
BeClrbeitungsstand
G run d 1 a gen
1 0 0. Grundlagen zur freien Lüftung
i,;
Kalalogkurzbezeichnung
Jahres der dominierende Einfluß zugesChrie- :
l
ben wird [1J.
~
Die WindlUftung wir~ in der Praxis als
Quer- und LängslUftung Uber geöffnete
Fenster, TUren und Tore betrieben. Die
SchwerkraftlUftung findet in Form der
Schacht- und Firstschlitzlüftung Anwendung.
2.0. Windlüftung
Bei der Umströmung des Stallgebäudes durch
den Wind wird an der dem WinQ zugewandten
Gebäudeseite (Luvseite) ein Uberdruck aufgebaut und an der dem Wind abgewandten Seite (Leeseite) ein Unterdruck. Die Luft
strömt in horizontaler Richtung entsprechend dem Druckgefälle
Llpw
=
5>e 2
k. 2 Ww
Dabei gilt:
•
Llpw = Druckdifferenz durch Windeinfluß
in Pa
= Windwiderstandszahl, zu entnehmen
k
aus [2J
=
Dichte der Außenluft in kg/m 3
S'e
'I"
Ww
= Windgeschwindigkeit in m/s
durch das Gebäude (Abb. 1). Die Windwider-,.
standszahl k berUcksichtigt den Anströmwinkel des Windes, die Lage des Gebäudes
und die Gebäudeform. Der Wert von k kann
negativ und positiv sein. Experimentell ermittelte Werte fUr Industriebauten sind im "
I'
ILKA Berechnungskatalog [2J zu finden. Die [
dem Stall zugefUhrte Friscnluftmenge ist
~
im starken Maße von der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung, der örtlichen Lage des Gebäudes sowie von der Lage und
Größe der Zu- und Fortluftöffnungen abhängig •
p
/::::(-i~~:::~~:::::.--_
_=-.:..:-.:-.:-.::::::::----
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..... ~ ......
...
~1::1J::f~~~r:~~~::~C:~Li"~~~==
luyselto
Pe - Außenluttdruck (Luftdruck .durch Windangritr )
PI - Luftdruck im StaU
Abb 1 Schematische Darstellung der Windlüftung
~
I
~
~.~
\
~,-;.:ad.."'Ili~,...",.i,
L 8307 RAL
KatalogkurzbeZeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Durch Öffnen bzw. Schließen der Zu- und
Fortluftöffnungen kann der Luftaustausch
in begrenztem Umfang den jeweiligen Außenund Innenklimaverhältnissen angepaßt werden. Einen starken Einfluß haben die Windverhältnisse auf die Strömungsverhältnisse
im Stall. Bei Windstille versagt die Windlüftung.
2.1. Fensterlüftung
Die Fenster, Türen und Tore haben einen
relativ hohen Flächenanteil in der Bauhülle. Durch Öffnen diese~ Flächen kann
selbst bei geringen Außenwindgeschwindigkeiten ein hoher Luftwechsel,erreicht
werden. Bei ~leineren Stallgebäuden mit
geringer Belegungsdichte reicht diese
Form der Lüftung oftmals ganzjährig aus.
3.0. Schwerkraft lüftung
Als Antriebskraft der Schwerkraftlüftung
wirkt der thermische Auftrieb.
Durch den Temperaturunterschied zwischen
der Außenluft und der Stalluft baut sich
zwischen der Zuluftöffnung und der Fortluf~öffnung eine Druckdifferenz auf:
A Pth = g • H •
Ll ~
Dabei gilt:
=
Druckdifferenz durch thermischen
Auftrieb in Pa
2
g
= Erdbeschleunigung in m/s
in m
H
= Auftriebshöhe
Dichtedifferenz
zwischen
AußenLl~
=
3
und Stalluft
in kg/m
Ein vereinfachtes Schema der Schwerkraftlüftung zeigt die Abb. 2
LlPth
H
t!Il'~
~Zj~
~-_ ,Ch
Zuluft
ö-mJr·
Blatt 2 .1
SeIte
2
Aus dem Verlauf des Druckgradienten über
der Auftriebshöhe H ist ersichtlich, daß
in der neutralen Zone Zu- und Fortluftöffnungen wirkungslos sina, da hier Innenund Außendruck gleich sind. Eine Luftbewegung kommt nur zustande, wenn den entstehenden Drücken die Möglichkeit zum Aus-.
gleich durch Öffnungen unter- und oberhalb
der neutralen Zone gegeben wird. Unterhalb
der neutralen Zone herrscht Unterdruck, so
daß durch in diesem Bereich angeordnete
Zuluft öffnungen Außenluft in den Stallraum
einströmen kann. Oberhalb der neutralen
Zone ist der Innendruck größer als der
Außendruck. Hier sind die Fortluftöffnungen vorzusehen.
Die eindringende kältere Außenluft fällt
auf Grund der höheren Dichte nach unten
und verdrängt die wärmere S'talluft. Die
mit Wasserdampf und Schadstoffen angereicherte Stalluft steigt nach oben und
entweicht über die Fortluftöffnungen. Die
Intensität der Schwerk~aftlüftung wird im
wesentlichen durch die Höhe der Temperaturdifferenz zwischen Außenluft und Stallluft, den Höhenunterschied zwischen Zuund Fortluftöffnungen sowie durch die
Größe der Zu- und Fortluftöffnungen bestimmt.
Weitere Einflußfaktoren, wie z.B. Strömungswiderstände an den Zu- und Fortluftöffnungen oder die Luftabkühlung innerhalb der Fortluftöffnungen, treten demgegenüber in ihrer Bedeutung zurück. Bei den
vorherrschenden geringen Druckdifferenzen
soll te jedoch jede Möglichkeit zur Erhöhungj
der Wirksamkeit ausgeschöpft werden.
So können Strömungsverluste durch entsprechende Form und Gestaltung der Zuluftöffnungen sowie durch eine geringe Oberflächenrauhigkeit der Fortluftöffnungsflächen
auf ein Minimum gesenkt werden. Auch das
regelmäßige Reinigen besonders der mit der
Zuluft in Berührung kommenden Flächen von
Staub, Futterresten u.ä. verringert die
Strömungsverluste.
AZ - Zuluftöffnungsfläche
AF - Fortluftschachtfläclle
H - Auftriebshöhe
+- - Überdruck
- - Unterdruck
NZ - Neutrale ZCI'I&
Abb,2 Schematische Darstellung der Schwerkrafttüftung
.,.
3.1. Schacht lüftung
Die Schachtlüftung wird bevorzugt als
Mehrfachschachtlüftung aber auch als Monoschachtlüftung angewandt.
~
""
'"'
.,;
.,
L 8307 RAL
KldelogkUrzbezeic:h"'":ai 1983
a..bIitungutMd
Die Punktion der freien Lüftung mit Portluft schächten wird wesentlich von einer
fachgerechten Ausführung und Anordnung
beeintluSt. Fortluftschächte sind an der.
wärmsten Stelle des Stallgebäudes, bei
Satteldächern vorzugsweise in Piratachae,
einzubauen.
Strumungstechnisch sind quadratische
Schächte am gUnatigsten. Bei rechteckigem
Schachtquerschnitt aoll ein Seitenverhältnis von max. 2 : 3 eingehalten werden.
Die Querschnittafläche der ZuluftUffnungen 1st lIit 70 bia 100 ~ der Schachtquerschni ttsfläche auazulegen. ~
Die erforderliche RaUIDströ-.ung kann
durch entsprechende Zuordnung von
Schächten und ZuluftUffnungen und deren
richtige konstruktive Gestaltung positiv beeinfluStwerden.
'"
...
So sollen die Schacbtunterkante mit der
Stalldecke bUndig aein und unnUtige
StrUmungabarrieren imStallraum vermieden werden. Dem unkontrollierten Kaltlufteinfall im Aufenthaltsbereich der
Tiere muß durch geeignete konstruktive
Maßnahmen begegnet werden. Das kann z.B.
durch Anbringen von Ablenkblechen oder
bei relativ hohen Ställen durch Anordnung der ZuluftUffnungen uamittelbar
unter der Stalldecte geachehen. Hierdurch wird der dirette ZuglufteinfluB
auf den Tieraufenthaltsbere1ch vermieden.
-Der Bachteil der geringeren Auftrieb.&hUhe duroh hoch angeordnete Zulufttiffnungen wird dadurch au.eglichen, daß die
Eindringtiefe der Frischluft durch Anlegen an die Stalldecke größer wird und aine bessere Raumatrömung d1e Polge ist.
3.1.1. KehrfachachachtlUftuns
Die.Anwendung der freien Lüftung in Porm
von mehreren Einzelschächten iat besonders bei älteren Stallbauten aua herkömmlichen Bauatoffen (z.B. Ziegalmauerwerk
und Holzbalkendecken) aber auch ~ei neue~
ren Pavillonbauten die am häufigsten
praktizierte LUftungsart (max. Gebäudebreite 24 000 mm).
BIelt
2.1
Seite
3
Die Eintrittsöffnungen der Zuluft sind in
den gegenüberliegenden Längswänden der
Bauhülle angeordnet. Die FortluftUffnungen sind als Schächte ausgebildet und befinden sich in" der Firstlinie des Stalles.
Der Abstand der Schächte untereinander
sollte im Bereich zwischen 6000 mm und
9000 mm liegen.
Zur Förderstromanpassung sind die Schächte mit Drosselklappen auszurüsten (Einbau nach Möglichkeit im oberen Drittel).
Bei Einzelschächten sollte die Unterkante
der LuftaustrittsUffnung mindestens
500 mm über dem First liegen. Die Auftriebshöhe H (ffdhendifferenz zwischen Zu-"
lufteintritt und Fortluftaustritt) sollte
mindestens 3000 bis 5000 mm betragen. Die
Schächte sind wärmeged~mmt auszuführen,
um Tauwasserbildung zu vermeiden. Mit einer Sperrschicht auf der "warmen" Seite
der Wärmedämmung ist ein Durchfeuchten
der Wärmedämmung zu verhindern.
Der Abstand der Schachtabdeckung von der
Schachtoberkante sollte mindestens a/2
betragen (a • lichte SchaQhtbreite,
siehe Abb. 3).
Die Beeonderheiten der Mehrfachachachtlüftung sind:
- Unter Berücksichtigung einer technologisch begründeten Mindeststallhöhe kann
die AuftriebshUhe Hals wirksame EinflußgrUße der Stallüftung konstruktiv
beeinflußt werden.
- Die erforderliche Portluftfläche bestimmt Größe und Anzahl der Schächte,
die auf die Gebäudelänge gleichmäßig
verteilt werden.
- Die Schachtquerschnitte können durch
Betätigen der Regelklappen den jeweiligen meteorologischen Bedingungen
angepaßt werden.
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand -
Mai -1983
Die Fortluftschächte können industriell
in Verbindung mit dem Dachtragwerk aber
auch individuell im Rahmen von Rekonstruktionsmaßnahmen gefertigt werden.
- Vorhandene Ställe können bei relativ
geringem Aufwand im Rahmen von Rekonstruktionsvorhaben um- und nachgerüstet werden.
3.1.2.
Monoschachtlüftun~
Die Mpnoschachtlüftung ist eine besondere
Form der Schachtlüftung. Je Stalleinheit
wird nur ein Fortluftschacht verwendet. /
Der Gesamtquerschnitt ist meistens in
vier gleich große Teilschächte unterteilt.
Drei -sind mit einer Regelklappe versehen,
die eine Förderstromanpassung ermöglichen. Werden diese im Winter geschlossen, sichert der vierte die Winterluft. rate. Die Zuluftöffnungen b,efinden sich
in den gegenüberliegenden Längswänden
, des Stalles.
"'I~" Fortluft
Blatt
2 01
L 8307 RAL
Seite 4
enthaltsbereichen der Tiere einen ausreichenden Luftwechsel zu garantieren.
Die max. Stallbreite sollte 24000 mm
nicht überschreiten.
- Im Vergleich zur Mehrfachschachtlüftung
mit insgesamt gleicher Fortluftfläche
ist der Materialbedarf für Traghölzer p
Umfassungewände und Wärmedämmaterialien
geringer.
'"
Bei Monoschächten hat sich eine Schachtabdeckung insbesondere bei großen Schachtquerschnitten als problematisch und überflüssig erwiesen. Da Regen und Schnee
auch bei vorhandener Abdeckung in den
Schacht eindringen, muß das Niederschlagswasser von den Schachtinnenwänden über
Regenrinnen und Fallrohre abgeleitet werden. Zum anderen haben Strömungsmessungen
ergeben, daß bei offenem Monoschacht wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten und demzufolge größere Volumenströme
erzielt werden.
3.2. Firstschlitzlüftung
4>S
lIduÄ
Abb.4 Schematische DarstlUung der M."...hachllüftung
Aus konstruktiven und ökonomischen Gründe~ sollte die Querschnittsfläche eines
Monoschachtes im Bereich zWischen 10 und
20 m2 liegen. ,Unter 10 m2 Portluftflächenbedarf ist dem Mehrfachschachtsystem
_der Vorrang einzuräumen.
Gegenüber der Mehrfachschachtlüftung sind
beim Monoschacht folgende Besonderheiten
zu nennen:
- Durch die große Eigenmasse -ist eine zusätzliche Stützkonstruktion erforderlich (statischer Nachweis).
- Die Montage der Einzelteile verlangt
entsprechende Hebezeuge (Autokran).
- Die Einzelfertigung bedingt einen hohen
Fertigungsaufwand.
- Das Verhältnis Stallbreite zur Stallänge
sollte1: 2,5 (3) nicht überschreiten,
um auch in den entfernt liegenden Auf-
Die Firstschlitzlüftung ist durch eine
über die gesamte Stallänga ausgebildete
Öffnung im First gekennzeichnet. Die
Firstöffnung wird in Verbindung mit einer
einfachen Stützkonstruktion ausHolz bzw.
Stahl überdacht.
Die Firstschlitzlüftung wird vorwiegend
bei Ställen mit geneigter Dachdecke ang~­
wendet. Somit steht für den Stallraum ein
größeres Volumen zur Verfilgung als bei
vergleichbaren Ställen mit waagerechter
-.!wischendecke.
Die Lufteintrittsöffnungen befinden sich
in den Längswänden des Stallgebäudes. Bei
individuellen Baulösungen überwiegt die
Fensterlüftung. Strömungs- und regelungstechnisch günstiger ist die Zuluftvertei- lung über schlitzförmig angeordnete Öffnungen im Traufbereich. Hierbei werden
die Zuluftöffnungen oftmals mit Frischluftleitplanken im Stallraum kombiniert.
Der Nachteil der geringeren Auf triebshöhe (gegenüber der Fensterbelüftung)
wird mit einer gezielten Luftführung
ausgeglichen. Zum anderen wird durch die
Leitplanken der direkte Kaltlufteinfall
auf die Tiere im Winter vermieden. Erfahrungsgemäß sollte die Länge der Leit-
,...
#,
ICIItelogkurzbezeichnung
Bearbeitunguten
.,.,
""
Mai 1983
BI.n 2.1
L 8307 RAL
Seite 5
planken etwa 1/10 der Stallbreite betragen. Sie sollten in jedem Falle wärmegedämmt ausgeführt werden.
Außenwänden und dem Dachbereich sowie Uber
zusätzliche Öffnungen in.den Giebeln
(Türen, ~re, Regelklappen) gewährleistet.
Die Ausbildung des Dachaufsatzes sollte
entgegen frUherertAutfassungen ohne
Jelousieverbretterung erfolgen. Diese
bildet einen ungünstigen aerodynamischen
Widerstand, der sich speziell bei geringen Außenwindgeschwindigkeiten nachteilig auf die Leistung der PirstschlitzIUftung auswirkt.
Obwohl Stufendachkonstruktionen im Lendwirtschaftsbau nicht typisch fUr den Einsetz der freien LUftung sind, haben sich
speziell in der Rinderproduktion (Jungrinderaufzucht und Milchproduktion) diese
Stallquers~hnitte mehrfach bewährt (siehe
Abb. 6).
Schlagregeneinfall kann durch seitlich
angeordnete Windleitbleche (bzw. -platten) verhindert werden, die einen Abstand von etwa 0,5 x. Pirstschl1 t.bl:'eUe
vom Rand der Öffnung haben ·sollen. Bach
Hansen (3J unterstüt.en di~ Windleitbleche die Wirksemkeit der PirstachlitzIUftung unabhängig von der Windrichtung.
Die wichtigaten Vorteile der Pirst·schlitzlUftung sind:
Entscheidend fUr die StufendachlUftung sind
die speziellen Windverhältnisse am jeweiligen Standort •. Ortslagen mit ausgesprochen günstigem Windeinfluß sind !Ur die
StutendachlUftung be80.nders geeignet.
-i
0-
,.,MW
. ~
t
S1ut8ndIIcIIUi,..... ( . . . . . lIINr ollen ....... ,........IIaIICI)
- gute RaumdurchatrHmung und Frischluttversorgung bei beliebiger Gebäude länge,
~.~
4----l-
- . industrielle hrUgung in Verbindung.
mi t dem Dachtragwerk,
t
~
I!II!.X.
- gUnstige Voraus.etzung fUr die mechan1aierte Regelung der Zu- und
JortluttHftnungen Uber Zentralgestänga s.i.
~ (ZWIiMItIg
iI&Ier ollen . . . . . . ~Wband)
-~_...
~
ZuWt
<J:.~
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"
AIIII.S ScNmotilche 0cIrst.Iung. dir FirstscNitzliiftung
3.). Stufendachlüftung
Die StufendachlUftung vereinigt die Vorteile der freien Lüftung und der natUrlichen Beleuchtung der Stallfläche durch zusätzliche Oberlichtfenster~ Für die Zuund Fortführung der Luftvolumenströme stehen keine speziellen Öffnungen in der Bauhülle·zur Verfügung. Der Luftaustausch
wird über vorhandene Fensterflächen in den
~
~ (SMddIcII)
. . . . . . . . . .tillclle
1IarsteIunI ..... s....~
Wesentliche Besonderheiten der StufendachlUftung sind:
- PUr die Zu- und FortluftfUhrung sind
keine besonderen konstruktiven E~emen­
te notwendig. Die LUftung erfolgt über
Außenwand- und Dachfensterelemente des
vorhandenen Betonelement~sortiments.
- Neben dem Vorteil der Stallklimagestaltung durch den Einsatz der freien
LÜftung ist die natürliche Beleuchtung
auch von gröBeren Stallgrundflächen
möglich.
L 8307 RAL
~talogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
4.0. Voraussetzungen und Anforderungen
für den Einsatz der freien Lüftung in
der Tier~roduktion
Die Bedingungen für die Wirksamkeit der
freien Lüftung und die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen hängen von verschiedensten Faktoren ab. Sie lassen
sich in drei Komplexe zusammenfassen:
1. tierphysiologische und technologische Bedingungen (Haltungs-, Ent~
mistungs-, Fütterungsverfahren),
2. bautechnische Vo,rat!:ssetzungen,
3. meteorologische Einflüsse.
Blatt
2 .1
Seite
6
Das vorhandene Stallvolumen sollte mindestens 15 bis 20 m3 je Kuh (andere
Tiere analog) betragen.
- Die wirksame Auftriebshöhe (mittlerer
Abstand zwischen Zu- und Fortluftöffnung) sollte ~ 3,0 m sein.
- Die Stallbreite sollte in der Regel
24,0 m nicht überschreiten.
Die Zu- und Fortluftöffnungen müssen
regelbar gestaltet sein, damit den
differenzierten Anforderungen zwischen
Sommer- und Winterluftrate entsprochen
werden kann.
Zum ersten Komplex lassen sich im ein~elne.n folgende Forderungen und Erkenntnisse verallgemeinern:
Hinsicht~ich der Bedeutung des Windes auf
die Wir.ksamkei t der freien Lüftung ist zu
empfehlen
- Die Anwendung der freien Lüftung
sollte sich auf solche Tierarten und
Haltungsabschnitte beschränken, bei
denen keine Aufbereitung der Außenluft
erforderlich ist (Heizung, Kühlung,
Fil t erung) •
- Die Laufstall- bzw. Gruppenhaltung
bietet gegenüber der Anbindehaltung
den Tieren die Möglichkeit. bestimmten ungewohnten Stallklimaeinflüaaen
(z.B. Kaltlufteinfall, zu hohe L~ft­
geschwindigkeit im Aufenthaltsbereich) begrenzt auszuweichen.
- die Stallgebäudein Pavillonbauweise zu
errichten und freie Standorte mit günstigem Windeinfluß auszuwählen,
- Ställe mit Einstreu besitzen wärmere
Liegeflächen und weisen eine geringere
Wärmetransmissio,n durch den Fußbodenbereich auf.
- Durch teilweisenoaerkompletten Weidea~strieb bzw. durch Freilandhaltung in
den Ubergangs- und Sommermonaten verbessern sich durch geringere Tierbelegung die Bedingungen für die Wirksa~
keit der freien Lüftung.
Zu den bautechnischen Voraussetzungen fUr
Ställe mit freier LUftunggehören:
_ Die Gestaltung der Gebäudehülle hat nach
strömungstechnischen Gesichtspunkten zu
erfolgen, wie z.B. gleichmäßige Verteilung.ausreichender Zuluft- und Fortluftöffnungen auf die Umfassungswände und
Dachflächen sowie Vermeidung von Strömungsbarrieren im Stallraum.
_ Bei Warmställen müssen die Stallgabäude
einen gut ausgebildeten, wirksamen bautechnischen Wärmeschutz besitzen.
...
~
- Standorte in Windschattenlage (hervorgerufen durch Höhenzüge, Waldgebiete
oder Baumreihen sowie größere Gebäude)
zu vermeiden,
- die Firstlinie der Gebäude in Hauptwindrichtung anzuordnen, damit in der warmen
Jahreszeit die Windlüftung über teilweise oder voll geöffnete Giebeltore wirksam werden kann. Die Tore können hierfür
mit zusätzlichen LUftungsklappen ausgerüstet oder als quergeteilte Halbtore
gefertigt werden.
4.1. Bedienungshinweise zur freien
Lüftun,&
Ausschlaggebend fUr die abzusichernden
Stallklimaparameter ist die TGL 29084
"Stallklimagestaltung". Die tierartspezifischen Anforderungen für den optimalen
und produktiven Temperaturbereich sowie
die Sommer- und Winterluftraten sind
außerdem in Tabelle 9 ~usammengefaßt.
Ableitend von den jahreszeitlich bedingten, unterschiedlichen Lüftungsraten,
mUssen die Zu- und Fortluftöffnungen fUr
die Funktionsfähigkeit der freien Lüftung
in bestimmten Grenzen regelbar sein.
Weitere Einflußgrößen für die notwendige
Anpassungsfähigkeit der LUftungseinrichtungen sind:
?'>-
..
L 830'7 RAL
Kataloglwrzbezeichnung
BearbeitWlgsstand
Ma i 1983
- die Lebendmassezunahme der Tiere.
- die Belegungsdichte des Stalles,
- meteorologische Faktoren wie Temperatur;
Windstärke, Windrichtung, Luftfeuchte.
..
Hieraus ergibt sich, daß es unter Berücksichtigung der territorialen Standortbedingungen, der unterschiedlichen Gebäudeabmessungen und -formen sowie der Gestaltung und Anordnung der Zu- und Fortluftöffnungen nur möglich ist, allgemeine Hinweise und Vorschläge zur Handhabung der
freien Lüftung zu geben.
FUr den konkreten Standort ist es erforderlich, eine stallspezifische Bedienungsanleitung zu erarbeiten, die die verfahrens-, bau- und lüftungstechnischen Besonderheiten des Stalles berücksichtigt.
Die Benennung eines Lüftungsverantwortlichen ist für die optimale Stallklimagestaltung zu empfehlen.
Als Voraussetzung einer kontrollierten
StallUftung ist es erforderlich, daß die
Ställe eine Mindestausstattung an Meßgeräten besitzen. Hierzu zählen insbesondere
Thermometer und Hygrometer. Von den
außenklimatischen Faktoren ist die Kenntnis der Temperatur und Luftfeuchte sowie
der Windstärke und Windrichtung notwendig.
Als wichtigste Grundregeln zur Bedienung
der LUftungselemente gelten:
"'<
•
- Die Zu- und Fortluftöffnungen müssen so
kestaltet sein, daß über einfache Regeleinrichtungen (Hebelmechanismen,Blenden,
Schieber, Jalousien, Klappen) eine Anpassung an die geforderte Luftrate möglich ist e
- Die Zu- und Fortluftöffnungen sollten
möglichst gleichmäßig über die Stalllängeangeordnet und an.der StallUftung
betei ligt se~n.
- Um UnterkUhlungen und Zuglufterscheinungen zu vermeiden, sollten'die Zuluftöffnungen so gestaltet sein, daß
eine direkte KaltluftberUhrung mit
Tieren ausgeschlossen .wird (Kaltluft. strom in Richtung Stalldecke leiten).
Blatt
2.1
Seite?
- Zur Angleichung an die Tagestemperaturschwankungen sind die Zu- und Fbrtluftöffnungen besonders nachts den
Außenklimabedingungen anzupassen
(Öffnungen teilweise schließen).
- Bei heftig~m Windeinfluß (Wind geschwindigkeiten ab etwa 5 m/a) sollten
vorrangig die Lüftungseinrichtungen
auf der Leeseite (windabgewandte Seite) des Gebäudes fUr die StallUftung
eingesetzt werden.
- Zur Verringerung überhöhter Stalluftfeuchtewerte oder Sohadstoffkonzentrationen, insbesondere in der Ubergangs- bzw. Winterperiode, is~ in
den Mittagsstunden ein verstärktes
jedoch kontrolliertes Öffnen der
Zu- und Fortluftflächen zu empfehlen.
- In den Wintermonaten; insbesondere .
bei A~ßentemperaturente<-5 °c,
sollten die LUftungsöffnungen in
den Außenwänden in der Nähe der Giebel tore geschlossen bleiben, da erfahrungsgemäß in diesem Bereich die
Gefahr des Einfrierens der Wasserleitungen am größten ist.
- In der Sommerperiode (bei Außentemperaturen t e >15 °C) sind TUren und
Tore verstärkt in dieStallUftung mit
einzubeziehen. Tore mit Klapp~n bzw.
quergeteilte Holztore verhindern hierbei den direkten Zuglufteinfluß auf
die Tiere.
I~ I~ I~
~
Katalogart
Kataloggruppe
Katalog
Blatt
Tecnnische Gebäudeausrüstung
Lüftung und Klimatisierung
Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie Lüftung in Pavillonbauten
iJautechnischer Wärmeschutz
\O:ärmehaushal tberechnung
1.0. Bautechnischer Wärmescqutz für Stallgebäude mit freier LUftung
,.
...
'"
Die freie Lüftung beruht auf dem physikalisch bedingten Dichteunterschied von Luft
unterschiedlicher Temperatur (SchwerkraftlÜftung) und der Druckdifferenz zwischen
Luv- und Leeseite eines vom Wind angeströmten Gebäudes (Windlüftung). Zur Erwärmung der Stalluft steht zunächst die
Wärmeenergie zur Verfügung, die Tiere aus
Teilen der aufgenommenen Futterenergie gebildet haben und die sie im Bestreben,
ihre Körpertemperatur konstant zu halten,
über die Hautoberfläche an die kältere
Raumluft abgeben. Futterenergie soll in
erster Linie zur Erzeugung von Fleisch,
Milch. Feten, Eiern und Wolle, weniger
zur Raumerwärmung dienen. Der ~ärmestrom
vom Tierkörper an die Stalluft ist um so
geringer, je niedriger das Temperaturgefälle zwischen Tier und Umgebung ist. Aus
diesem Grunde bedürfen Ställe einer guten
Wärmedämmung, um die durch die Bauteile
aus dem stall strömenden Wärmemengen so
gering wie möglich zu halten. Damit steht
mehr Wärme zur Einhaltung des optimalen
bzw. produktOiven Stallufttemperaturbereiches und vor allem zur Erwärmung der
Frischluft im Interesse der Lüftung zur
Verfügung.
Tiere geben bei der Atmung und durch die
Haut ständig Feuchtigkeit an ihre Umgebung ab. Außerdem verdunsten Teile ihrer
Exkremente. Schließlich bringen auch Reinigungsarbeiten weitere Feuchtigkeitsmengen in den Stall. All diese Feuchtigkeitsmengen müssen durch Lüftung aus dem Stall
entfernt werden, um den optimalen Bereich
zwischen 50 und 80 % (85 %) relative
Stalluftfeuchte einhalten zu können. Das
gilt auch für die Schadgase, welche Tie. re abgeben oder aus deren Exkrementen gebildet werden. Je wärmer die Luft ist,
desto mehr Feuchtigkeit kann jeder Kubikmeter Luft aus dem Stall fördern. Umgekehrt bedeutet das, daß für die gleiche
Feuchtigkeitsmenge weniger Lüftungsvolumen erforderlich ist, wenn diese genügend erwärmt ist.
I
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Blatt
2.2
L 8307 RAL
Mai 1983
Seite
1
Nicht zuletzt sprechen auch Gesichtspunkte
der Bauwerkserhaltung für einen guten bautechnischen Wärmeschutz. Unzureichend gedämmte Bauteile sind wegen verstärkter Kondensation erhöhter Gefahr der Durchfeuchtung ausgesetzt. Dadurch mindert sich ihr
Wärmedämmvermögen.
Auch fUr die warme Jahreszeit ist ausreichenderbautechnischer Wärmeschutz erforderlich, weil zu hohe Temperaturen für
Tiere ebenso schädlich sind wie zu niedrige. Aus all diesen Gründen bedürfen
Ställe mit freier Lüftung eines guten bautechnischen Wärmeschutzes. Die diesbezüglichen Vorschriften sind enthalten in
TGL 35424/01 bis /05 "Bautechnischer Wärmeschutz" und TGL 26760/01 "Heizlast von
Bauwerken".
In den ~abellen 1 bis 6 sind diese Bestimmungen speziell fUr die Berechnung des
bautechnischen Wärmeschutzes von Ställen
aufbereitet worden. Auf B.latt 2.3, Seite 3
wird an einem praktischen Beispiel der Ablauf einer Stallklim~berechnung gezeigt.
1.1. Kurzerläuterung der Tabellen
Tabelle 1 erklärt die wiQhtigsten Begriffe
und Formelzeichen sowie den notwendigen
Rechengang. Dabei wird jeweils auf die
heranzuziehenden Tabellen verwiesen.
Tabelle 2 und Abbildung 7 weisen die zu berücksichtigenden rechnerischen Wintertemperaturen aus. Die DDR ist dabei in 3 Wärmedämmgebiete eingeteilt.
In Tabelle 3 sind fUr die Wärmedämmgebiete
1 bis 3 sowie fUr die typischen Wand- und
Dach- bzw. Deckenkonstruktionen die Mindestwärmedurchlaßwiderstände aufgeführt,
auf die sich alle Berechnungen des bautechnischen Wärmeschutzes beziehen müssen.
Tabelle 4 zeigt auszugsweise eine Zusammenstellung von Baustoffen und deren
Trockenrohdichten sowie Wärmeleitrechenwerten, die im Landwirtschaftsbau üblicherweise zur Anwendu~g gelangen.
..
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
L 8307 RAL
Ma i 1 983 .
Seite
Blatt 2.2
Tabelle 5 enthält die Wärmeübergangswiderstände.
2
Dieser wird gemeinsam mit den Flächen
der einzelnen Bauteile und der Temperaturdifferenz (vor allem Stalluftoptimal temperatur zur rechnerischen
Wintertemperatur) zur Berechnung der
Transmissionswärmeverluste durch die
Bauteile QT oder QB benötigt.
In Tabelte 6 wird der Wärmedurchgang k
für häufig gebräuchliche Bauteile berechnet. Aufgeführt sind:
.
die Baustoffdicke s
• der Wärmeleitrechenwert Ar für die
eingesetzten Baustoffe
• die Wärmeübergangswiderstände
Ri + Re
'0
.
'"
• der Wärmedurchgangswiderstand
R + Ri + Re
Rges
=
• dessen Rez·iprokwert 1
Rges
= Wärme durchgang k.
CJ WOG 1 (- 15·C )
~
WOG 2 (-20·C)
l1II!!!!!J
•
Parchim
Neuhr........t_h,'rA
•
Magdeburg
•
Halle
•
Leipzig
•
.
Abb.7 Wärmedämmgebiete der DDR (WOG.)
•
•
\1<
Id
'I
Nr.
1.
Formelzeichen
Begriff, Rechengang
Stallufttemperatur (Innentemperatur)
2.
Standortbedingungen des Stalles
2.1.
Rechnerische Wintertemperatur der Wärme dämmgebiete
(WDG, Abb. 7)
3.
4.
Von den Tieren ausgehender Wärmestrom
5.
Baustoffdicke
Trockenrohdichte der eingesetzten Baustoffe
7.
Wärmeleitrechenwerte der eingesetzten Baustoffe,
die den Wärmestrom angeben, welcher durch eine
1 m2 große und .1 m dicke Baustoffschicht hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied
zwischen beiden Seiten 1 K beträgt
A=r
2
m.K
ti
te
r
Verweis
auf Tab.
Erläuterung
tierphysiologische
Anforderungen
1-3
Pl
0CD
nach TGL 29084
t-'
t-'
CD
....
oe
2
,...,b;j
lJ (11
g 'ri...,.
::r
1-\
.
QZ
te - ti
K
m,mm
qd
Ar
s =
R •
nach TGL 29084
Ar
(1
W
==-,
m • K
~
§
~
I\)
b;j
~
(11
~~
I\) ()
§ g
+ Je )
kg/m3
W/(m.K)
(11
\J1p.
W = J/s
W
lj.l
p.
4
(JQ
Wärmedurchlaßwiderstand oder Wärmed~wert­
Quotient aus Baustoffdicke und Wäl'meleit~
rechenwert
s
[m
m.m.K
2
R = Ar
W/(m.K) =
= m .K/W]
~
ß:
lJ
:;;
0'\(11
~
0'\
o
...,.
CD
(11
d-p.
(11
.......
CD
g"
\!I
~
dCD
Unter bestimmten Bedingungen ist der Korrekturzuschlag de zum Wärmelei trechenwert i\ r zu
berücksichtigen
s
vorh
R
= A (1 +Je)
r
!!.
..~
C
c
::I
öl
1l! i
c.
!l!,
g.
!
::I
CD
l5::
ß.
...Jo
\D
<Xl
I."J
CD
!
I\)
•I\)
B".....
R
2
m .K/W
Zeile 5
Zeile 7
3
W-
8.1
r~
i
1-3 CD
I\)
Weil eine 1 m dicke Baustoff schicht praktisch
nicht vorkommt, ist dieser
Wert nur ein Rechenwert,
um die Wärmeströme berechnen
zu können, die durch die
wirklich vorkommenden,
nicht 1 m dicken Baustoffschichten hindurchgehen
§
()
3.
,
1-3 1-\
s
6.
W• m
oe
Llt
Temperaturdifferenz
Einheitenzeichen
CD
()
rilJ
:i
de
8
1
i
CD
()
g
d-
R
2
m oK/W
N
(11
CD
rft:-t
.. <Xl
GI
I."J
S
~
1."Jt:-t
Ur.
Formelzeic'hen
Begriff, Rechengang
Einheitenzeichen
Verweis
auf Tab.
Erläuterung
>~
o
>i
cl[Jl
8.2
Der Wärmedurchlaßwiderstand R von mehrschichtigen Bauvrerksteilen ist aus der Summe der Wärmedurchlaßwiderstände der Einzelschichten zu berechnen
'
s1
s2
Sn
R n = ----- + ----- +~o.+ ----vor
'lr
Ar
1r
1\1
2'
An
CD
cl-
N
s::
~
R
m2 .K/W
<!
o
::s
>-3
OJ
8.3
9.
10.
Entsprechen die durch die jeweiligen Baukonstruktionen gegebenen Wärmedurchlaßwiderstände
nicht den Ivlindestwärmedurchlaßwiderständen gern.
Tab. 3, ist der bautechnische Wärmeschutz der
Bauteile zu verbessern. Am einfachsten ist es
dabei, den bautechnischen Wärmeschutz der Stalldecke (in der Regel die größte Fläche der stallumschließenden Bauteile) durch Aufbringen von
Dämmstoffen (z~B. Mineralwolle) zu verbessern.
~
er'
Rerf •
3
:::I
C
l5:
m2 .K/W
vom Stallraum zum Bauteil
5
Re
m2 .Ie/W
vom Bauteil zur Außenluft bzw.
zur Luft des Dachraumes
5
Die Surrrrüe des Wärmedurchlaßwiderstandes (Wä~me­
dämmwertes) + der Wärmeübergangswiderstände =
Wärmedurchgangswiderstand Rges
Rges
m2 .K/W
Zeile 8 + Zeile 9
+
LR+
•
\ll
1-"
eS
'"CP
'vJ
01
~
.
rv
rv
Re
Der Reziprokwert des Wärmedurchgangswiderstandes
(Zeile 10) ergibt den Wärmedurchgangswert k. ~ie-,
ser gibt an, welcher Wärmestrom (W) durch 1 m
einer Baukonstruktion hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten 1 K beträgt. Je niedriger der Wert ist, um so geringer
ist der Wärmestrom,der das Bauteil durchdringt •
Ji
;3'
Ri
= Ri
CD
I-'
I-'
CD
.. t8
c ~
eS öl
~ i
S' ~
6. i'r
Der Wärmeübergangvon der Stalluft zum Bauteil
und vom Bauteil zur Außenluft erfordert weitere
Energie.
Die Wärmeübergangswiderstände Ri und R sind
Tabelle 5 zu entnehmen.
e
Rges
11 •
Rvorh •
k
2
W / (m .K)
k
=1
CJ)t-t
/ Rges
18o
-J
s;
-P-t-t
~
.
lir.
l
•
Begriff, Rechengang
Formelzeichen
Einheitenzeichen
Erläuterung
Verweis
auf Tab.
~
o
I-j
cl(IJ
12.
Der Wärmedurchgangswert k der einzelnen Bauteile
(wie z.B. Außenwand, Fenster, Tore, Türen, Fußböden,
Decke bzw. Dach) ist mit der konstruktiv gegebenen
Fläche (Länge x Breite; Achsmnß bzw. Geschoßhöhe
berücksichtigen) und der Temperaturdifferenz
zwischen der erforderlichen Stallufttemperatur t i
und der Wintertemperatur nach TGL 35424701;
2.81 - Tabelle 1 zu mul~iplizieren, um den Wärmeverlust durch die berechnete Fläche zu ermitteln.
.
QB
13.
14.
15.
W
• k • At
fm2 • ~
K
L
m.
• K
=wJ
k
A
m2
At
K
t
i
oe
·
QB
<:
o
Zeile 1
>-3
f ~
i§ f~
TGL 35424/03,
Punkt 4.4
t§ im.
CL
g.
:0
C
oe
w
Dachraumtemperatur
bei Kaltdächern
~
.....
:0
<CI
-"
\.0
CD
'vJ
ID
!
.
N
N
i:'c5
.
-l
QB + QB + ••• + QB
n
1
2
.
(QB)'
Der Wärmedurchgang durch die Bauteile
der
gleichzeitig ein Transmissionswärmestrom <Q )
ist; bedeutet nicht den einzigen Wärmever- T
lust des Stalles. Bei seiner Bewirtschaftung kommt
. .
Normalf'all ist QL > QB •
,
;:j
CD
W
·
QB
.
der Wärmeverlust durch Lüftung (QL) hinzu.
Im
N
CD
Der Gesamtwärmedurchgang (Wärmeverlust) durch alle
Bauteile des berechneten Stalles ergibt sich durch
Addition der gemäß Zeile 12 berechneten Wärmeverluste durch die einzelnen Bauteile (Außen- und
Giebelwand, Fenster, Türen, Tore, Fußboden, Decke
sowie Wände und Türen zu Nebenräumen
.
GQ
j-.J
j-.J
oe
.
N
s::
!ll
tu
=
6
cr'
Die Temperatur der Nebenräume ist entsprechend
den zu erwartenden Verhältnissen einzusetzen.
.
cl-
;:j
Bei der Berechnung gemäß Zeile 12 ist zur Ermittlung
des Wärme durchgangs durch die Stalldecke (bei Kaltdächern) die Temperatur des Dachraumes 3 Koberhalb
der Außentemperatur anzunehmen.~%ßer bei Metalleindeckung)
Beispielsweise ist bei t = - 15 C
o
e
t D = - 12 e
tD
QB
16.
=A
CD
W/(m2 .K)
·
·
QT
·
QL
QB
~
\11t-1
W
W
w
Wärme transmissionsbereohnung
siehe Blatt 2.2 Seite 22 ff
I
.::: :;:~~~:J}~::.;'. :~. ~~:\: ,~_:-,:.?r;,,<__
•. •. il'i~~\~r
17.
Begriff. Rechengang
Die
~ärmeverluste
Formelzeichen
Einheitenzeichen
Verweis
auf Tab.
Erläuterung
w
(D
ei-
N
C
;:j
o
.
o
QB + QL
r:Q
o
gedeckt
•
~
"'
c+
.
durch die Bauteile QB + durch
die Lüftung QL sollten durch die Wärmeabgabe der
Tiere Qz
,~
o
werden~
QZ
W
w
•
.:
o
;:s
QZ
>-:l
Q)
cr'
(D
18.
Wo das nicht mÖGlich ist, ,muß durch Heizung
oder andere Maßnahmen der Zuführung oder
Hückgewinnung von Wärmli'!energie ein Ausgleich
geschaffen werden. Das ist sowohl im Interesse
von Futterersparnis und Leistungssteigeru~g der
Tierproduktion al,s auch zum Schutze des Bauwerkes
und seiner Ausrüstung vor Feuchtigkeits- und
Korrosionsschäden notwendig.
o
•
QB + QL
"
= ~Z
QH
>-'
>-'
VI
c
::l
ce
,
~
CI>
C
N
tT
~ ~
~
Co
!.
g.
::l
C
::l
;
+ Qn
ce
I-'-
•
19.
lGI
[
0>
CI
Daraus ist die notwendige Zufuhr von Wärmeenergie
abzuleiten
(D
-'
QH
W
•
0
QH = ~B + Qi - QZ
-"
\D
co
W
tD
,20.
Je besser der bautechnische Wärmeschutz, um so
vreniger Wärmeen'ergie braucht zugeführt zu werden.
~
.
I\)
I\)
cnl:"'
CD
;:;:co
CDw
o
-.l
~
<l'1:"'
•
-,
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Tabelle 2:
W"ärmedämmgebiet
WDG
(Abb. 7)
..
Blatt
2. 2
L 8307 RAL
Seite
7
Rechnerische Wintertemperaturen (nach TGL 35424/01)
rechnerische
Wintertemperatur
t w °c
1
2
3
l!I
Mai 1983
Gebiet
DDR außer WDG'2 und 3
Frankfurt, Cottbus, Erzgebirge, Thüringen, Harz
Erzgebirgskamm, Thüringer Wald
-15
-20
-25
Tabelle 3:
Mittlerer (erforderlicher) Mindestwärmedurchlaßwiderstand (Rmin ) von
Bauwerken der Tierproduktion (nach TGL 35424/03)
Wärmedämmgebiet
(Tab. 2)
R . 1)in
WDG
1
2 und 3
ml.n
m2 .K/W für
Außenwände (ausschließlich öffnungsschließender Bauteile) aus
Gas- ~
oder
Holzbeton
1,0 '
1,0
Leichtbaukonstruktionen
mit Wärme dämmstoffen
1,5
1,5
sonstigen
Baustoffen
0,5
0,6
einschalige Dächer und Unter- 3 )
schalen zweischaliger Dächer
(ausschließlich öffnungsschließender Bauteile)
1,7
1,7
1)Die geforderten Mindestwärmedurchlaßwiderstände Rmin sollten nicht als Mindestwerte der Wände bzw. Decken gelten, sondern als Mindestwerte der Baustoffvarianten
dieser Flächen.
2)Gasbetonhandmontagesteine sind mit einer Wanddicke von 240 mm zu akzeptieren,
obwohl Rmin < 1,0 m2 • K/W ist.
3)DeckenkonstruktionendUpfen keine Wärme brücken besitzen. Falls sie konstruktiv
unvermeidbar sind, 'ist ihre Wirkung gem. TGL 35424/03 nachzuweisen •
...
.
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Tabelle 4:
Nr. 1)
Ma i 198]
Blatt
2.2
~
Seite
Wärmeleitrechenwerte von Baustoffen und Bauteilen (nach TGL 35424/02)
Baustoff, Bauteil
Trocken- 2)
rohdichte
S'd
1.
1.1.
1.4.
2.
2.1.
2.2.
2.3.
Beton
SChwerbeton"Ortbeton
Betonfertigteile (z.B. Stahlbeton)
Gasbeton mit Quarzsand, autoklavgehärtet, als Wandbaustoff
(großformatige Bauelemente)
Mauerwerk aus kleinformatigen Wandbaustoffen mit Zement- oder Kalkzementmörtel
Klinker
VoHziegel
Hochlochziegel
Hochlochziegel, Langlochziegel
Hochlochziegel
Kalksandvollsteine
Kalksandlochsteine
Kalksandhohlblocksteine
Hohlblocksteine, Schwerbeton
Leichtbeton
Gasbetonhandmontagesteine mit
Quarzsand, autoklavgehärtet
Holzbeton
3.
3.1.
5.
5.1.
5.2.
5.3.
6.
6.1.
6.2.
8
Mörtel, Putze
Zementmörtel
Kalk-Zementmörtel
Kalkmörtel
Hölzer,Bauplatten, Fußböden
Hölzer; Kiefer. Fichte, Tanne 3 )
Bauplatten, ebene Asbestzementplatten
Wellasbestzementplatten
glasfaserverstärkte Plaste
(Glakresit)
Fußboden, Zementestrich
Wärmedämmstoffe 4 )
Mineral- und Glasfasererzeugnisse
Platten bewehrt
Matten. Wolle, Rohrschalen, steife
Platten
Wolle, steife Platten
Filze, Bahnen, weiche Platten
weiche Platten
Holzwolleleichtbauplatten, zement- 5 )
gebunden
Dicke 25 mm
35 mm
50 mm
Fußbodendämmplatten aus Holzspänen,
zementgebunden
Wärmeleitrechenwert
.Ar
kg/m 3
W/(m.K)
2 300
2 350
700
600
500
1,54
1,47
0,24
0,20
0,16
2 000
1 850
1 500
1 300
1 100
. 1 900
1 500
1 300
1 700
1 300
1,16
0,81
0,63
0,55
0,50
1,23
0,83
0,71
0,96
0,77
800
700
600
1 000
900
800
0,28
0,25
0,22
0,38
0,30
0,24
·1 900
2 100
1 700
1,28
1,05
0,87
500
1 700
1 400
0",4
0,76
0,41
900
2 200
2 100
0,155
1,40
1,28
170
0,047
115 Ms 150
100 bis 110
60 bis 80
·50
0,045
0,044
0,043
0,046
420
400
380
0,098
0,094
0,091
600
0,175
I
.;
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai t983
Blatt
2.2
L 8307 RAL
Seite
9
Fortsetzung 1 von Tabelle 4
Nr.
Baustoff, Bauteil
Trockenrohdichte
Wärmeleitrechenwert
Ar
s>d
kg/m 3
6.3.
.,
Schaumstoffe
Polystyrol-Schaum-Platte
au~
Granulat
Polyuretan-Hartschaum zwischen
·metallischen Deckschichten
nichtmetallischen Deckschichten und
unbeplankt, auch mit einseitiger
Deckschicht
Harnstoff-Formaldehyd-Hartschaumplatten, z.B. Piatherm
6.4.
Luftschichtendämmplatten aus plissierten
PVC-Folien mit Randverstärkung
7.1.
SchUttschichten, Sand
Kies
Spreu, Stroh lose
9.1 ~
Gläser, Draht-, Sicherheits-,
Ornamentglas
Tafelglas
Glas-Hohlbausteine,
115 mm dick. in Mörtel
verlegt
50
35
20
40
90
75
55
40
140
25
15
0,042
0,041
0,043
0,022
0,033
0,031
0,029
.0,028
0,051
0,040
0,041
75
0,093
1 700
1 600
100
0,540
0,465
0,047
2 800
2 500
1,05
0,76
0,67
9.2.
Metalle, Baustahl
.
Gußeisen
Aluminium
8 750
7 250
2 700
9.3.
Stampflehm
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
Strohlehm
Leichtlehm
<
W/(m.K)
41
50
230
1,16
0,93
0·,76
0,58
0,47
1)Numerierung analog TGL 35424/02
Es wurden nur die für den Landwirtschaftsbau wichtigsten Baustoffe aufgeführt.
2)Die Trockenrohdichte bezieht sich auf die eingebauten Baustoffe, beispielsweise
Ziegel einschließlich Mörtel als Ziegelmauerwerk.
3)Rohdichte
.
•
4)Erhöhung der Wärmeleitrechenwerted1r von Dämmstoffen, wenn die'se als äußere Wandoder Deckenschicht zur Außenluft Kontakt haben und keinen äußeren Porenverschluß
besitzen,
um 30 %
- bei HWL-Platten und Harnstoffschaum
um 20 %
- bei Glas-, Stein- und Schlackenwolle
um 10 %
- bei Plastehartschaum und Schaumglas
Erhöhung der Wärm lei trechenwerte Ar .von Dämmstoffen, wenn diese nicht an Luft grenzend,
bei Gefahr von Setzungs-, Schwind- oder Schrumpfungserscheinungen in Wänden einschichtig vorgesehen sind,
um 5 %
- während der Vorfertigung eingebaut
um 10 %
- auf der Baustelle eingebaut
Bei Verwendung von Harnstoffschaum, ortverschäumt, ohne Windschutz eingebaut, mindestens·
zweischichtig. (Zulassung 149/81 der Staatlichen Bauaufsicht)
.
Erhöhung
um 40 ;G
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Ma i 1983
Blatt
2.2
L 8307 RAL
Seite.
10
Fortsetzung 2 von Tabelle 4
5)Wenn beim Einbau plastischen Materials, z.B. Mörtel, Beton, bituminöse Stoffe in die
Oberfläche eindringt, ist die rechnerische Schichtdicke (s) des Dämmstoffes zu reduzieren:
bei einseitigem Eindringen um 0,005 m
bei zweiseitigem Eindringen um 0,010 m.
Die rechnerische Schichtdicke des eindringenden Materials darf entsprechend vergrößert
werden.
Tabelle 5:
Wärmeübergangewider~tände (R i und Re) in m2 .K/W bei Stallräumen
(nach TGL 35424/02)
Ri
t i 614 oe
R.1)
~
t i > 14 oe
Bauteil
Konstruktion
Außenwand
einsch:alig, über OFG
mit hinterlüfteter 2)
Wetterechale
0,11
0,11
0,10
0,10
0,04
0,13
0,14
0,23
Innenwanq
zu unbeheizten Räumen
0,11
0,10
0,10
0,20
Dach, Decke
zweiechaliges Kaltdach. Unterechale
0,11
0,10
0,10
0,20
einsc-haligee Warmdach (Dachdecke)
0,11
0,10
0.04
0.14
Re
<,
Summe
H i + Re
(Stalldec~e)
1)vorzugeweise anwenden
2)eelten angewandt
tI
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Tabelle 6:
Blatt
2.2
11
Seite
Wärmedurchgang (k) bei häufig gebräuchlichen Bauteilen
Bauteil
Baukonstruktion
#
-
Mai 1983
•
1
Außenwände
Mauerwerk aus Vollziegeln (365 und 490 mm)
beidseitig verputzt
(2 x 20 mm). .
Mauerwerk aus Hochoder Langlochziegeln, .
beidseitig verputz
Gasbetone!emente
(700 kg/m ), einsei tig
verputzt
Dicke
Wärmeleitrechenwert
Wärmedurchlaßwiderstand
WärmeUbergangswiderstände
Wärmedurchgangswiderstand
s
Ar
R1.
Ri+R e
Rges
m
W/(m.K)
m2 .K/W
m2 .K/W
m2 .K/W
4
5
6
7
g:~§a
0,14
0,628
1,6
g:~i~
0,14
0,783
1,3
g:~12
, 0,14
0,614
1,6
g:~g~
0,14
0,705
1,4
2
3
k
W/(m 2 .K)
0,450 1 )
0,365
0,040
0,81
1,05
0,490
0,040
0,81
1,05
0,605 2 )
0,55
1,05
0,436 1 )
0,240
0,040
Wärmedurchgang
0,290
0,040
0,55
1,05
0,527 2 )
0~360
0,655 2 )
0,040
0,55
1,05
g:~§~
0,14
0,833
1,2
0,240
0,020
0,24
1,05
1,0002 )
0,019
1,019
0,14
1,159
0,86
0,20
0,380 .
2,6
0,20
0,534
1,9
Innenw~nde
Mauerwerk aus Vollziegeln, beidseitig
verputzt
Mauerwerk aus Kalksandvollsteinen,
beidseitig verputzt
'"
• Kalksandvollsteine,
unverputzt
0,115
0,040
0,81
1,05
0,142
0,240
0,040
0,81
1,05
0,296
'0,365
0,040
0,81
1,05
0,450
g:~§a
0,20
0,688
1,4
,0,115
0,040
1,23
1,05
0,20
0,3.31
.3,0
0,240
0,040
1,2.3
1,05
0,09.3
0.0.38
0,1.31 .
0,195
g:g5~
0,20
0,4.3.3
2,.3
0,.365
1,2.3
0,297
0,20
0,497
2,0
g:~~g
g:~52
L 8307 RAL
12
Seite
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Fortsetzung 1 von Tabelle 6
1
2
."
Mai 1983
Blatt
2.2
/
5
6
7
1't§1
1,
0,013 2 )
0,20
1,957
0,51
~:~6i
0,20
2,306
0,43
~:i~~
0,20
2,655
0,38
~,761
,8
0,20 '
3,004
0,33
0,20
0,605
1,65
3
4
Stalldecke (UnterschaIe eines Kaltdaches)
ebene Asbestzementplatte mit Mineralwollebahnen darüber
und Kaschierung nach
oben (Windschutz)
/'
verputzte Holzwolle- 3 ) .
leichtbauplatten
1 x 50 mm
0,013 2 )
0,010
0,075
0,760
0,043
0,010
0,090
0,760
0,043
0,010
0,105
0,760
0,043
0,013 2 )
0,010
0,120
0,760
0,043
0,013 2 )
1,05
0,091
0,024 4 )
0,025
0,045
g:i@~
Ein Wärmedurchlaßwiderstand R = 0,405 m2 .K/W ist· nach TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3)·
völl;g unzureichend, weil Rmin = 1,7 m2 .K/W ist.
Konstruktivist nicht eine Verstärkung der Holzwolleleichtbauplattenschicht, sondern
nur das Aufbringen einer Mineralwolleschicht Ar = 0,043 W/(m.K) auf der Oberseite
der Stalldecke (Dachunterschale) möglich. Deren Dicke berechnet sich folgendermaßen:
AR = ~in_- Rvorh '
, 2
2
2
~R = 1.7 m .K/W - 0,405 m .K/W = 1,295 m .K/W
s =ÄR • Ar = 1,295m2 .K/W • 0,043 W/(m.K) = 0,056 m :: 56 mm;
gewählte Bahnendicke : 60 mm
Damit berechnet sich' der Wärme durchgang der fertigen Decke folgendermaßen:
vorhandene HWL-Platte
+ Dämmschicht
0,060
0,043
0,405 2 )
~ :~66
0,20
2,00'0
0,50
Außenfenster
Betonrahmen- und Metalleinfachfenster
einschließlich Metalloberlichter, kittlose
Verglasung, einfach verglast
doppelt verglast
Thermoscheiben mit 2 Glasebenen
Thermoscheiben mit 3 Glasebenen
5,8
4,0
4,1
3,0
Holzeinfachfenster
1 Normalscheibe
2 Normalscheiben
3 Normalscheiben
Thermoscheiben mit 2 ~asebenen
Thermoscheiben mit 3 Giasebenen
5,15
3,0
2,7
3,25
2,1
Ho' ,zverbundfenster
Ho.zdoppelfenster
G~asbausteine, allseitig verschmolzen
U-Profilglas, Fugen gedichtet
einfach
doppelt
2,6
2,3
2,8
5,85
2,6
.,
I
4:
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
2.2
Blatt
L 8301 RAL
Seite
13
Fortsetzung 2 von Tabelle 6
Türen und Tore
Innentore
Wärmedurchgang k
W/(m 2 .K)
Außentore
W/(m~.K)
'"
Bretter, einfach
•
24 mm
30 mm
I Bretter, verdoppelt 2 x 24 mm
mi t 40 mm Luft
mit 40 mm Dämmstoff
2,8
2,6
3,6
3,3
2,3
1,6
2,6
1,9
1,1
1)Diese und dünnere Schichten gemäß TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3) nicht ausreichend.
2)Gemäß TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3) ausreichend.
3)Gemäß TGL 35424/02 ist beim Eindringen plastischen Materials, z.B. Mörtel, Beton,
bituminöse Stoffe in die Oberfläche die rechnerische Schichtdicke (s) des Dämmstoffes zu reduzieren:
bei einseitigem Eindringen
um 0,005 m
bei zweiseitigem Eindringen um 0,010 m.
Die rechnerische Schichtdicke des eindringenden Materials darf entsprechend vergrößert werden.
4)Bei der Berechnung des Wärmedurchlaßwiderstandes Rvorh wurde ein Korrekturzuschlag
X,= 0,30 und ein korrigierter Wärmeleitrechenwert Ar = (1 + 11) berücksichtigt.
1.2. Berechnung des erforderlichen Wärmedurchlaßwiderstandes für schächtwände·
Erforderlicher Wärmedurchla·ßwiderstand Rerf für Schachtwände unter Berücksichtigung
von Tauwasserfreiheit
tD ti
- (R i + Re)
Rerfil=Ri ti:t
x
Dabei bedeuten:
Re
.. erforderlicher Wärmedurchlaßwiderstand in m2 • K/W
.. WärmeUbergang von der Stalluft zum Bauteil in m2 • K/W (siehe Tab. 5)
.. WarmeUbergang vom Bauteil zum Dachraum
in m2 • K/W (siehe Tab. 5)
tD
• Dachraumtemperatur in oe (siehe Tab. 1, Zeile 13)
ti
• Stallufttemperatur in oe; gewählt 10 oe
ts
• Taupunkttemperatur in oe bei t i .. 10 oe u~d
(vgl. TGL 35424/02)
.
Rerf
Ri
•
•
Rillt 0 11
erf
'
-12 - (10) - ( 0.11 + 0,10 )
10 - 6,7
Rerf 1a0,52 m2 .K/W
f1
.. 80
%
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Ma i 1983
Blatt
2.2
L 8307 RAL
Seite
14
Vorhandener Wärmedurchlaßwiderstand Rvorh nach Konstruktionsaufbau Blatt 2.4, Seite 9/10
Dömmstoff
s1
s2
s3
ebene
~ I Hartfaser_
R
-..,+..,+:r
Asbestze_
I~;J- platte
vorh - A1
A2
J~
mentplatte
=
Rvorh
0,~~4
+ g,gi~
0,
•
+
g.~~6
9
1,16 m2 .K/W
13~1
DamPfspere
+6~
48
~4t-
Aus konstruktive.n Gründen werden die Traghölzer des Einzelschachtes 48 x 48 mm bemessen.
Die Wärmedämmung beträgt demzufolge ebenfalls 48 mm (verwendet werden 60 mm dicke Mineralwolle-Platten, die auf 48 mm zusammengepreßt werden).
1.3. Diffusionsnachweis für Wände und
Decken
Der Wasserdampf-Teildruck beträgt im Winter außerhalb der Gebäude ca. 0,5 kPa, im
Stallraum je nach Temperatur und Luftfeuchte 0,9 bis 1,5 kPa. Deshalb diffundiert Feuchtigkeit in Dampfform von innen
nach außen in Richtung des niedrigeren
Druckniveaus. Der Diffusionsprozeß durch
Wände und Decken ist.unbedenklich, wenn
innerhalb der .Konstruktion die Kondensationsgrenze des Wasserdampfes nicht erreicht wird. Diese Gefahr entsteht durch
die nach außen fortschreitende Abkühlung.
Der Grad der Gefährdung einer Konstruktion läßt sich sehr gut an einem Diffusionsschema abschätzen. Dahei wird zunächst das Temperaturdiagramm einer
Konstruktion gezeichnet, in dem an der
Abszisse die Wärmeübergangswiderstände
Ri und Re und die Wärmedurchlaßwiderstände der einzelnen Schichten der Konstruktion gemäß einer linearen Graduierung in der richtigen Reihenfolge abgetragen werden. Auf der Ordinate werden
die Temperaturen bis zur Außentemperatur
von 0 oe eingetragen. An §er geraden Verbindung von Innen- und Außentemperatur
läßt sich die Temperatur beliebiger Punkte der Konstruktion, beispielsweise auch
der interessanten Trennebenen zwischen
den Schichten ablesen. Auf der Basis des
Temperaturverlaufs wird mittels eines,
zweiten Diagramms die Kurve des vorhandenen Dampfdruckes und die des Sättigungsdampfdruckes gezeichnet, wübeJ. nun
die Dampfdif'fusionswiderstände der ei!lzeInen Schichten an der Abszisse und der
Dampfdruck an der Ordinate jeweils mit
.,
linearer Auf teilung abgetragen werden.
Abbildung 8 enthält die Diffusiünsschemata
für zwei differenzierte Konstruktionen.
Wenn die Kurve des tatsächlichen Dampfdruckes von der Kurve des Sättigungsdruckes geschnitten wird, dann ist mit
Kondensatanfall in der Konstruktion zu
rechnen. Dies könnte verhindert werden,
wenn der innere Diffusionswiderstand vergrößert od~r der äußere verringert werden
würde.
Konstruktionen mit Kondensationsebene oder
Kondensationszone, wie das Beispiel der
Außenwand in Abbildung 8, sind prinzipiell
abzulehnen. Die Vorschriften des Wärmeschutz-Standards TGL 35424 erlauben zwar
einen begrenzten Kondensatanfall, wenn
nachgewiesen wird, daß in der Sommerzeit
mehr Flüssigkeit verdunstet als im Winter
anfällt, aber dies erscheint bei ·dem allgemein feuchten Stallmilieu als zu riskant.
Daher sind für die Gesunderhaltung der
Bauteile grundsätzlich günstige Bedingungen vorhanden, wenn ausreichender Wärmeschutz den Tauwasseranfall verhindert.
.
Kma~ku~~hnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
AUSSENWAND:
Silikatfarbanstrich
150 mm Schwerbeton
L 830'7 RAL
2.2 Seite 15
200mm Gasbeton
20 mm Innenputz
ti=10·C /fj=90%i te=0·C/Pe=0,55 kPaj
·C
kPa
10
4
Blatt
1,4
•
8
-g 1,2
'-
~6
-6 1,0
~
E
15.
6 0,8
~4
o
0,6
0,4
2
ü,2
0
I
innen
,
0
t:R
.
auOen
innen
außen
, m
i
€r
0
5
10
15
Dampfdiffusionswiderstand
,
,
,
,
rrfK
,Q,2 0,4 0,6 0.8 1.0 1,2 w
WÖrmedurchlaOwiderstand
,
DECKENKONSTRUKTION: 80mm MineralwoUe
6mm Asbestzementplatten
ti=10·C/1j=90 o/0i te=O·C/Pe = 0,55 kPai
·C
10
kFbI
"
1,4
8
-g 1,2
'- 6
L.
~1,O
::::J
~0.4
g0.8
E
~
,
2
0
0,4
I
innen
!R
•
0,6
""
auOen
.
m2 ·K
, --
. 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 w
WärmedurchlaOwiderstand
~r
o'
,
m
0,2
0,4
0,6
Dampfdiffusionswid erstand
Abb. 8 Dampfdiffusionsschemata für zwei Beispiele von raumumschlieOenden
Bauteilen
oben - AuOenwandvariante mit nachträglich innen vorgemauertem
Gasbeton (unakzeptable Lösung)
unten - untergehängte Decke ohne spezielle Sperrschicht
(gute Lösung)
•
zrtmr'::."'''
L 8307 RAL
Seite
16
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
2.0. Wärmehaushaltsberechnung
Mit der Wärmehaushaltsberechnung soll die
Einhaltung der geforderten Stallklimaparameter für, die Winterzeit gesichert werden.
Hierfür stehen die Standards
TGL 29084 "Stallklimagestaltung".
TGL 26760 "Heizlast von Bauwerken" und
TGL 35424 "Bautechnischer Wärmeschutz"
zur Verfügung.
Wärmeverluste entstehen durch den Luftwechsel auf Grund der notwendigen Stalllüftung sowie durch Wärmetransmission
durch die raumumschließenden Bauteile.
Den Wärmeverlusten .. steht die Wärmeabgabe
der Tiere gegenüber. Erweist sich in der
Wärmebilanzrechnung die nutzbare Wärmeabgabe der Tiere größer als die Wärmeverluste durch Stallüftung und Wärmetransmission, dann ist die Mindesttemperatur im Stall gesichert. Sind die
Wärmeverluste ·anderersei ts größer, so
sind diese durch Verbesserurig des bautechnischen Wärmeschutzes zu verringern
bzw. Wärmerückgewinnungs- oder Heizungsanlagen zu installieren.
Nach [4) ist die Nachweisrechnung unter
Z~grundelegung von vier Ausgangswerten,
die o. g. Standards zu entnehmen sind,
dUl'ehzuführen:
1. Ayßenklimabedingungen
Die Außenlufttemperatur ist in TGL
26760/0.2 für unterschiedliche Höhenlagen
zu finden. Die nachfolgende Tabelle 7·
gibt diese Werte wieder. Der Bereich bis
400 m über dem Meeresspiegel mit
t e = -11 oe wird dabei häufig zur Anwendung kommen.
Blatt
2.2
Neben diesen Ausgangswerten der Außenlufttemperatur sind in Abhängigkeit der Bauausführung und der unterschiedlichen Wärmespeicherfähigkeiten der Baustoffe Temperaturzuschläge von 0 bis 4 K zu berücksichtigen (siehe Tabelle 8). Im Berechnungsgang wirken sich diese Zuschläge wie
eine Absenkung der Außenlufttemperatur
aus. Bei Fenstern. leichten Wänden und
Decken wird danach mit einer Außenlufttemperatur von t e = -15 oe gerechnet.
Tabelle 7
,
Außenlufttemperatur t e (nach TGL 26760/02)
Außenlufttemperatur
Höhe über dem
Meeresspiegel
(HN) m
oe
Obis 300
über 300 bis 700
über 700 bis 1000
über1000 bis 1200
-11
-13
-15
-17
2. InnenkUmabedingungen
Im Standard zur Stallklimagestaltung
(TGL 29084) werden optimale und produktive
Stallufttemperaturbereiche ausgewiesen.
Der untere Gr.enzwert des produktiven Bereiches ist die zu sichernde Temperatur
und muß gem~ß der aufgesta~lten Tierart
und dem Alter der Tiere aus Tabelle 9
ausgewählt werden. Diese Stallufttemperatur dient bei der Heizlastberechnung als
identisch mit der dort vorgesehenen Raumtemperatur.
Die Stalluftfeuchte soll im Bereich zwischen 50 und 80 ~ liegen (optimaler Bereich). Der Wert von 85 % ist als obere~
Grenzwert definiert.
Tabelle 8
Zuschläge für die rechnerische Temperaturdifferenz an Bauteilen gemäß ihrer bei Wetteränderungen wirkenden Wärmespeicherfähigkeit (4t s in K) aus TGL 26760/02)
bei einer Gesamtdicke in mm
3.30
230
130
bis
bis
bis
...::. 1.30 <230 <.3.30 c::: 4.30 :>430
Bei Wänden und Dächern
mi t
·Cfd ;:;. 400
kß:/m.3
ohne Wärmedämmschicht oder mit
Wärmedämmschicht<:.30 mm
4
3
mit.30 bis 60 mm dicker Wärmedämmschicht
3
2
4
4
mit S'd-==-400 kg/m 3
~Leichtkonstruktionen)
bei Fenstern
.
c
2
1
0
1
0
0
.3
4
.
,.
Tierart
iI>
Alter
KurzWochen
bezeichnung
Monate
Produktiver Sommer- WinterOptimaler
luft-·
Temperatur- Temperatur- luftrate
bereich
bereich
rate
4)
4)
2)
oe
oe
m3/
m3/
(h,Tier)(h,Tier)
Lebendmasse
~~
kg/Tier
Gesamtwasserdampfabgabe
FUhlbare
Wärme
g/Ch,Tier)
W/Tier
Bezugstemperatur
5)
Jungrind
er
CD
~
~
oe'
(;)
\0
ill:!l.S.
Kalb
~
I!l
II
,...'v}
::Sc+
bis :3
3 bis 10
ab 10
bis 26
K0
.Ie 1
K2
K3
JR
JR
JR
JR
1
2
3
4
6 bis 11
12 bis 15
16 bis 20
:> 21
35
50
75
120
bis 50 15 bis
bis. 75 . 12 bis
bis 120 10 bis
bis 170 10 bis
170
250
320
390
bis
bis
bis
bis
250
320
390
450
5
5
5
5
bis
bis
bis
bis
24
24
24
24
20
20
20
20
13 bis
8 bis
5'bis
5 bis
5
5
5
5
bis
bis
bis
bis
28
28
28
28
35
50
75
95
8
11
24
33
75
100
120
160
100
150
200
250
15
12
10
10
28
28
28
28.
110
150
190
200
40
50
60
70
225
300
350
390
320
420
465
530
10
10
10
10
roD
()~
P'~
~~
~i
1\)'0
\O1!l
gli
~m
... CD
c+
'"
'1
.....
I
I
I
H
r~
i
l
l!l::'
:::I
IQ
:::I
C
lIaGtrind
bis 12
bis 18
M1
M2
180 bis 400
350 bis 600
5 bis 20
5 bis 20
5 bis 28
5 bis 28
190
250
60
80
300
440
420
570
10
10
I .......
I
SI)
I
\0
um 500
Kuh
5 bis 20
5 bis 28
220
80
440
570
10
Ie
tD
Schwein
proa.'
SOlS 1-2
Sauen
Altsauen ci 4/S 1-2
hochtragende und lak-'
tLJrende
S 3
.:i auen
3augPS
fcrk01
Ab,'1ctzferkel
JJ!
i!lt8
i!!=8
~2
1
2
3
4
>4
9 bis 15
150
200
180 bis 230
.2,5
3,7
5,0
6,5
8 bis 17 •
17 bis 35
18 bis 25
18 bis 25
10 bis 28
10 bis 28
15 bis 21 6 ) 15 bis 28,
30
26
26
24
22
bis
bis
bis
bici
bis
33 6 )
30 6 )
28 6 )
26
25
20 bis 25
28
26
22
22
20
bis 35
bis.35
bis' 33
bis 33
bis 31
18 bis 31
90'
100
18
20
120
150
205
215
15
15
150
50
235
440
15
I~
I:
\,.)
0
-:J
...
~
~I:"i
20bis30' 4b1s6
30bis40
6bis10
20
75
20
40
90
20
I
Tierart
Kurzbezoichnung
Altcr
Wochen
Monate
Lebendmasse
Optimaler
Temperaturbereich
1)
kg/Tier
Produktiver
Temperaturbereich
2)
3)
oe'
oe
Sonnner- . Winter- GesamtFühl- Bezug=::bare
temperaluftluf.twasserWärme tur
rate
rute
dampfabgabe
5)"
4)
4)
oe
m3/
m3/
Ch.Tier} Ch.Tier) flf(h •Tie1'.L1lLTie r
~~
'i
c+
to
CD
c+
N
C
P
OQ
......
Schwein
<
0
Jungschweine/
l\iastschweine
Jungschweine/
:Mastschweine
P
JS 1/
:::" J, 5
I/I 1
35 bis 70
18 bis 25
10 bis 28
40 bis 60 10 bis 15
48
150
15
>-:3
Ol
0'
CD
t-'
t-'
CD
JS 2/
M2
;;:"'6
70 bis 120
16 bis 25
5 bis 28
60 bis 80 15 bis 18
88
190
15
\D
CD
IB i:
S'
g
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..!a
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Co
~
Lannn
I
C
[
!.
C'l
:r
::l
4 bis 6
10
20
40
18 bis 42
10 bis 18
10 bis 18
14 bis 28
8 bis 28
8 bis 28
28
32
40
5
77)
11 7 )
7 bis 12
:> 12
>12
60
80
100
8 bis 18
8 bis 18
8 bis 18
5 bis 28
5 bis 28
5 bis 28
50
58
62
22
30
30
5
9
Mastlannn
IlIutterschaf/
Hannnel
Schafbock
13
35
57
48
53
58
10
10
10
82
108
105
64
72
77
10
10
10
c
::l.
IS:
ee
....
....
ß)
\D
(Xl
~
CD
~
N
1)Bereich der Stallufttemperatur, in dem in entsprechender Kombination mit anderen Stallklimakomponenten unter geringstem Aufwand an' Futterenergie höchste Leistungen erbracht werden können.
2)Bereich der Stallufttemperatur außerhalb des optimalen Temperaturbereiches, in dem in entsprechender Kombination mit den anderen
Stallklimakomponenten die Produktion unter Leistungsminderung landwirtschaftlicher Nutztiere möglich ist.
3)Die Temperaturanforderungen gelten bei den angegebenen Luftfeuchten und Luftgeschwindigkeiten (siehe 4). Sie sind Tagesmittelwerte mit einer max. z.ulässigen Schwankung im Tagesverlauf von + 5 K (für Saugferkel und Absetzferkel bei Käfighaltung bis
4 Wochen nach der Einstellung und Küken bis zur 4. Lebenswoche gelten + 2 K). Die Schwan~ngen von + 5 K können im oberen Temperaturbereich als mittlere Häufigkeit 10 Stunden im Jahr überschreiten. '
42
Abhängigkeit von der Tiermasse
- Luftfeuchte : 'optimaler Bereich 50 bis 80 % (85 % sollen nicht überschritten werden).
- Luftgeschwindigkeit im Tagesmittel bis 0,3 m/s -Überschreitungen'sind bei Temperaturen oberhalb des Optimalbereiches zulässig
(außer bei Küken und Saugferkeln). Für Jungrinder, Mastrinder und Kühe sind oberhalb einer Temperatur von 10 oe und bei Jungschweinen zu~ Zucht und Mastschweinen ab 15. Lebenswoche oberhalb einer Temperatur von 12 oe Luftgeschwindigkeiten bis zu 0,4 m/s
im Tagesmi tyel zulässig.
.
5)für die Gesamtwasserdampf- und nutzbare Wärmeabgabe unter Berücksichtigung von TGL 35424/05; Tabelle 1
6)Unterschiedlichen Temperaturansprüchen von Sauen und Saugferkeln ist mit· örtlichen Wärmequellen zu entsprechen.
7)Bei einstreuloser Haltung in der Lännnermast ist die Luftrate um 50 % zu erhöhen •
In
...
•N
(J)1;i
~ (Xl
CD
~
0
~
--~
(Xll;i
/,
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
BeaJbeitungsstand
Mai 1983
Blatt
2.2
Seite
1-9
3. LUftungsvolumen
4. Feuchte- und Wärmeabgabeder Tiere
Unter BerUcksichtigung der Tieranzahl und
der durchschnittlichen Lebendmasse der
Tiere ist aus Tabelle 9 der Wert der Winterluftrate auszuwählen und auszurechnen.
Diese Tabellenwerte sind Richtwerte und
berUcksichtigen eine relative Stalluftfeuchte von max.~85 %. Die LUftungsrate
kann unterschritten werden, wenn dieses
rechnerisch ermittelt und begrUndet wird.
Hierbei ist der Feuchtemaßstab und auch
der Kohlendioxidmaßstab als ungefährdet
nachzuweisen.
Werden fUr die LUftungswärmeverluste die
Richtwerte fUr die Winterl-uftrate zugrunde
gelegt, dann ist die Wasserdampfabgabe der
Tiere nicht von Interesse. Sollen allerdings am Luftwechsel 'weitere Einsparungen
vorgenommen werden, dann mUssen beim Berechnen der Wasserdampflast die Wasse~ampf­
abgabe der Tiere inklusive Verdunstung von
feuchten Flächen berUcksichtigt werden. Die
Werte hierfUr sind der Tabelle 9 dieses Kataloges , spezifischer jedoch der Tabe~le 5
der TGL 29084 zu entnehmen.
Durch die StallUftung entstehen etwa
55 bis 85 % der Wärmeverluste. Dieser
Anteil entsteht bei der Berechnung durch
die in der TGL 26760/01 vorgeschriebene
Addition von 4 K zur Temperaturdifferenz
t i . - t e , was wiederum gleichbedeutend
ist mit der Annahme einer rechnerischen
Außenlufttemperat~O von -15 oe bis 400 m
Uber NN.
Die Wärmeabgabe der Tiere ist abhängig von
der Körper.masse und der Stallufttemperatur.
Die' Werte-'s&nd in <lell' Tabelle 10 zusammengestell t. Da.bei iet zu beachten, daß die in
Klammern stehenden Zahlen fUr die fUhlbare .
(nutzbare) Wärmeabgabe gelten.
.e
Tabelle 10:
Tierart
1
Ein beträcl-tlic'her ,Teil der abgegebenen
Wärme der Tiere ist an die Atemluft gebunden und entweicht durch die StallUftung mit
dem Wa,sse.rdampf unge,nutzt ins Freie.
Wärmeproduktion von Tier.en in Wat't
. (nach TGL29084)
Der in der Klammer stehende Zahlenwert ist die fUh1bare Wärme
Körpermasse
kg/Ti-er
Stallufttem2eratur oe
5
10
15
20
25
30
5
6
7
8
2
3
K0
35
152
(127)
146
(114)
138
(94)
138
(77)
138
(48)
138
(20)
K1
50
183
(145)
175
(129)
175
(112)
175
(92)
175
(64)
175
(6)
K2
100
281
.(205)
281 _
(198)
281
(180)
281
(156)
281
(120)
281
(83)
K .3
150
360
(254)
360
(247)
360
(223)
360
(191 )
360
(157)
360
(117)
JR 1, M 1
200
475
(333)
475
(319)
475
(291)
475
(251)
475
(210)
475
(156)
JR. 2, M 1
)00
631
(450)
631
(419)
6)1
(374)
631
(.326)
631
(258)
631
(200)
JR
400
763
(541)
763
(513)
760
(457)
760
(.393)
760
(323)
760
(249)
Kuh, M 2
500
S75
(611)
875
(570)
875
(507)
875
(431)
875
(355)
875
(264)
Bulle, M 2
600
975
(670)
975
(625)
975
(555)
975
(470)
975
(75)
975
(275)
4 .
Rind
.
~
I
•
4~
M2
.
L 8307 RA L
Katalogkurzbezeichnung
Ma i 1983
\, Bearbeitungsstand
Blatt 2.2.
Seite 20
Fortsetzung 1 von Tabelle 10
1
§.chwein
Absetzferkel
2
3
4
10
397
(276)
620
(479)
124
(108)
161
(132)
190
(154)
223
(173)
256
(194)
320
(216)
380
(240)
605
(442)
57
(48)
52
(38)
77
(53)
98
(58)
121
(64)
147
(72)
150
(77)
72
(41)
96
(49)
121
(56)
147
(63)
150
(67)
20
Jung- und
Mastschwein
Jung- und
Mastschwein
Mastschwein,
Jungsau
Mastschwein,
Jungsau
Zuchtsau
5
40
60
237
(213)
. 272
(240)
306
(264)
80
100
20Q
Eber.
300
Sau mit
Ferkeln
180 bis
230
377
(297)
431
(320)
182
(161)
212
(184)
240
(205)
277
(231)
340
(253)
6
7
84
(73)
108
(87)
144
(101)
182
(123)
216
(142)
248
(161)
. 74
(50)
320
(188)
380
(210)
605
(411)
99
(61)
142
(7 6)
180 .
(97)
212
(115)
247
(132)
320
(156)
380
(177)
605
(72)
8
74
Oo},~
99
(35)
143
(46)
182
(71)
214
(82)
LII
f!'
252
(98)
329
(124)
387
(144)
605
(327)
~
Lamm
10
Lamm
20
Jungschaf ,
HaIIll!lel
Mutterschaf
40
t~§)
60
127
(75)
Mutterschaf ,
Hammel, Bock
Schafbock
80
153
(84)
100
156
(89)
Geflügel
Küken
0,05
Küken
0,10
Küken
0,15
Küken
0,25
Küken
0,50
Jungtier,
Broiler
Huhn
1,00
Ente
3,00
Gans
4,00
Pute
6,00
2,'00
~
64
(57)
84
(63)
50
(29)
71
(33)
96
(41)
121
(48)
147
(63)
150
(57)
1,39
(1,11)
2,02
(1,45)
2,52
(1,69)
52
(21)
55
(13)
71
(24)
96
(31)
121
(35)
147
(44)
75
(16)
100
(22)
126
(27)
150
(46)
157
(36)
160 .
(41)
1,15
(0,73)
1,75
(1,06)
2,26
(1,22)
2,9
(1,4)
4,8
(2,2)
1,01
(0,45)
1,61
(0,71)
2,11
(0,93)
2,8
(1,1)
4,7
(1,5)
3,7
(2,6)
3,3
(2,0)
9,4
(7,7)
12,8
(10,0)
6,?
(4,8)
8,7
(6,7)
12,2
(8,9)
5,6
(4,1)
8,2
(5,6)
12,0
(8,0)
5,2
(3,1)
7,7
(4,6)
12,0
(7,1)
7,5
(3,6)
12,0
(6,0)
7,5
(2,9)
12,1
(5,0)
15,5
(11,6)
18,ll
(13,8)
22,4
(16,6)
15,3
(10,9)
18,2
(12,9)
22,1
(15,5)
15,3
(10,0)
.18,2
(11,8)
22,1
(14,2),
15,3
(8,8)
18,2
(10,5)
22,1
(12,5)
15,3
(7,5)
18,4
(9,1)
22,1
(10,7)
15,5
(6,3)
18,4
(7,4)
22,4
(8,9)
11
~
..
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Ma i 1983
3;0. Hinweise und Regeln zur Berechnung
der Wärme transmission
{'}
Während in den milden oder warmen Monaten
des Jahres die Außenluftbewegung den Luftwechsel des Stalles bei geöffneten Fenstern und Toren wesentlich beeinflussen
kann, muß in der kalten Jahreszeit der
intensive und unkontrollierte Frischlufteintritt verhindert werden. In dieser Zeit
ist dann die Massedifferenz zwischen wärmerer Stalluft und kälterer Außenluft die
Basis für die den Luftaustausch bewirkenden Kräfte.
Der Baukörper muß daher so gestaltet sein,
daß die von den Tieren oder zusätzlich von
Heizungsaggregatenabgegebene Wärme ZlU'
deutlichen Temperaturerhöhung im Stall gegenüber der Außenluft führen kann. Da'für
,müssen die Bauteile die nachfolgend genannten beiden Grundvoraussetzungen e:rfüllen:
- Der Wärmeschutz der Bauteile muß entsprechend der Bedeutung de~ Einzelflächen an der Raumumgrenzung dimensioniert sein.
- Die Bauteile müssen einen ungewollten
und unkontrollierten Kaltlufteintritt
in den Stallraum verhindern.
..
*
Die Abbildungen 9 bis 11 enthalten eine
Kennzeichnung der gegenwärtig"' typischen
Situation des Flächenanteil~ und des
Transmiss~onsanteils der Raumumgrenzungsflächen von Stallbauten. Die darin
angegebenen Relationen entspredhen einer
vereinfachten Zusammenfassung mit aus'reichender Genauigkeit. Aus den Absolutwerten in den Abbildungen 10 und 11 werden die bei den einzelnen Bauteilen bestehenden Optimierungschancen zur Verbesserung des Durchschnittsniveaus
deutlich.
,Die angestrebte innere Mindesttemperatur soll in allen Rekonstruktic:ms- oder
, Neubauprojekten fUr Ställe als gesichert
nachgewiesen sein. DafUr müssen Wärmebilanzrechnungen angestellt werden, in
welche die Transmissionsrechnungen für
die einzelnen Bauteile einzubeziehen
, sind.
Für die einzelnen Bauteile ergeben sich
jeweils einige Sonderbedingungen, die
Blatt
2.2
Seite
21"
bei diesen Berechnungen zu beachten sind.
Diese wurden mit der Absicht festgelegt,
konkrete bauteilbezogene Verhältnisse mit
ausreichender Genauigkeit bei den Berechnungen zu berücksichtigen, ohne die Berechnungsverpflichtungen zeitaufwendig und
kompliziert zu machen.
Bei einfachen Rekonstr~ktionsvorhaben kann
die gebäudebezogene Wärmeverlustbestimmung
auch gemäß dem Schema von Abbildung 12 vorgenommen werden. Damit läßt sich der den
baulichenWärmeschutzbedingungen äquivalente Wärmedurchgangswert der stallraum-umgrenzenden Gesamtfläche festlegen, welcher dann nur noch mit der Differenz von
Stall- und Außenluft mul tipliz,iert werden
muß.
3.1. Wärme transmission im Außenwandbereich
,Die Anforderungen an die 'Bauteile im Außenwandbereich und die technischen Realisierungsmöglichkeiten sind im Katalog
L 810.3 RAL "Grundlagen zur Stallklimagestal tung"ausführlich dargestellt (5).
Daher soll hier zusätzlich nur auf einige
Ergänzungen eingegangen werden.
Bauteile im Außenwandbereich müssen nicht
unbedingt an der inneren Oberfläche tauwasserfrei sein und bl.eiben. Wenn die eingesetzten Baustoffe durch anfallende Flüssigkeit nicht wesentlich in ihrer Funktion
eingeschränkt oder zerstört werde,n, dann
kann ein zeitlich begrenzter Tauwasseranfall toleriert werden. Dies gilt beispielsweise für Ziegel- oder Schwerbetonwände.
Der in den Wärmeschutzvorschriften verlangte rechnerische Nachweis des unbedenklichen Effektes von Wärmebrücken muß daher
bei solchen Wandbaustoffen nicht gefüh:rt
werden. Diese Grundhaltung stellt einen
gewissen Kompromißzwischen dem Ideal und
den baulichen Gegebenheiten
bzw. Möglich,
keiten sowie der Stallbewirtschaftung dar.
Häufig sind die Wand- und Fußbodenflächen
wegen der Bewirtschaftungsform ohnehin
feucht. Unzweifelhaft ist jedoch ein
trockener Stall für das Klima und die Bauteile sehr viel vorteilhafter.
Bei gefährdeten Baustoffen sind spezielle
Schutzmaßnahmen zu realisieren, wenn die
Tauwasserfreiheit der inneren Oberfläche
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
...."""-
Ite=-1S0biS O°C
Ma i 1983
Bllitt
2.2
Seite
22
I
I ti =sobis1SoC
*
I tF= 6°bis10:C
Abb.9 Anteil der Raumumgrenzungsflächen und
Temperaturbereiche für das Winterhalbjahr .
I te=-7,SoC
ti= 1Q°C
"
tF=10° C
Abb. 10 Transmissionsverluste je Meter ,Gebäudelänge
bei standardgerechter ßauausführung
(Gesamte Transmissionsverluste: 427W )
te=- 7,5 °C
ti = 10·C
tF =10°C
Ab.b.11 Transmissionsverluste je Meter Gebäudelänge als
Durchschnitt der in der Praxis vorhandenen
Situation (Gesamte Transmissionsverluste : 777 W)
..
Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
TRANSMISSIONSBESTIMMUNG FÜR
STALLBAUTEN
.
QT·· Ages·k
4lIc
Blatt 2.2
L 8307 RAL
Seite
23
5,0
k WAND
~
(W/m 2.K)
+' [w]
M<t i +5)
+)
BASIS TGL 26760. GlLT FÜR STALLBAUTEN
? 9.m SYSTEMBREITE . WERT S ENTSPRICHT DER
DURCHSCHNITTLICHEN AUSSENTEMPERATUR (-S·C)
ALLER STALLRAUMUMSCHLIESSENDEN FLÄCHEN.
BEI STANDORTEN aBER 400 m Ht5HE KLAMMERWERT U'M 3 bzw. 6 K VERGRÖSSERN !
keine
oder
sehr
schlechte
Wärme-
F
*Schwer-.
beton
4.0
4,0
7.0
8·j·nfooh verglast·,
mHttlere Flöche -
6.0
Kera~zi!l98t
Q·infach verglast,
kleine Flöche -
5,0
:sir::
doppelt verglast,
mittlere F löche -
4,0
Kalk -
sand~20
Hohlziegel
I
.:!E...
=+
Gasbeton
(W Im2.K )
(W/m~K)
3.0
einfach verglast,
g r-oße F'Iath e -
'+
kM
2.0
>
kFENSTER
s teineKera..
-L Voll-
0000
BEISPIEL: MASTENBAUWEISE , BRETTBINDER,
UNTGEHÄNGTE DECKE, EINSTREULOS !
7.0
6.0
Döitoffe
10
.'
000
doppelt verglast,
kleine Flöche vorwiegend
Glasbausteine -
4
3.0
ZO
k D€-cKE
(W/m 2.K)
~
80mm Dämmstoff
od. Bergegut auf
tragender Decke -
0,1:
Dach decke
oh ~~ Wörmedammung-
60
IAJ
k FUSSBODEN
( W I m2.·K )
.
mit Sockeld'öm m ung,
teilweise Einstreumit Sock8'ldömm ung,
ohne Ein stre.u· -
~
Oß
08
,
11
ohne SockeldÖ-mnwng,
teilweise EiRs·tP8U ,
ohne sockeldiimmung-". A
ohne Einstreu Ai'
I
Abb.12 Nomogramm zur überschltiglichen Ermittlung des durchschnittlichen Wamedurchgangswertes eines StaUes, für die vereinfachte Berechfl~_t1g der baulichen Wärmeverluste
r
.,
=
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Blatt
2.2
L8307 RAL
Seite
24
fr
~
nicht gewährleistet ist. Bei Dämmstoffen
sind innenseitige Sperrschichten erforderliche Gasbeton muß in solchen Fällen gemäß
den Vorschriften der Staatlichen Bauaufsicht an der Innenoberfläche einen Anstrich erhalten. (Staatliche Bauaufsicht;
Vorschrift 11/73 Bauwerksteile und Bauwerke aus Gasbeton; veröffentlicht in
Standardisierung im Bauwesen, Heft 88/89,
2. Änderung und Ergä~zung)
der nach TGL 35424/03 geforderte Mindestwärmedurchlaßwiderstand (Wärmedämmwert) mitl~
Rmin = 1,7 m2 .K/W absiohtlich in dieser
~
Größe festgelegt worden.
Die Wärmeverlustberechnung für Bauteile
im Wandbereich wird beeinflußt von Korrekturfaktoren, die- im Standard, "Bautechnischer Wärmeschutz" (TGL 35424) und im
Standard "Heizlast von Bauwerken"
(TGL 26760) geregelt sind. Diese s~nd in
den Tabellen' 4 und 8 zusammengefaßt.
~
In der TßL 26760 "Heizlast von Bauwerken",
die gemä~ des verbindlichen Stallklimastandards (TGL 29084) für den Nachweis
der Sicherung der vorgeschriebenen Min"desttemperatur '- auch im Falle der
Nichtbeheizung von Stallbauten - anzuwenden ist, wird weiterhin der Luftvolumenstrom durch Bauwerksfugen und auf,
dieser Basis der zusätzliche Wärmeverlust berechnet. Die Anwendung dieser Regel ist für Stallbauten mit ihrem relativ
großen Luftwechsel sinnlos, da der Luftstrom durch Fugen und andere Undichtigkeiten ein Teil des Frischluftvolumens
ist. Normalerweise darf man annehmen,
daß bei freier Lüftung die Bauteilfugen
nicht zur Gefahr übergroßer Zuluftmengen
beitragen. Generell muß unbedingt verhindert ~erden, daß ungewollt freie
Querschnitte zu hohem Kaltlufteinfall
fÜhrene Für solche Fälle (z.B. zerbrochene Fensterscheiben, undichte Tore)
wäre die -Berechnun.gsregel :rur die Fugendurchlässigkeit aber ohnehin nicht geeignet. Deshalb wird auf die spezielle
Berechnung der Fugendurchlässigkeit bei
Stallbauten verzichtet.
3.2. Wärme transmission im Deckenbereich
Die Deckenfläche ist im Rahmen des bautechnischen Beitrages für die Sicherung
des angestrebten Innenklimas besonders
wichtig, dehn etwa 40 % der baubezogenen
Wärmeverluste entstehen ~n diesem Flächenanteil der Raumumgre~zung. Daher ist
.
Prinzipielle Erläuterungen zu den Anforderungen und Realisiel'ungsmögliohkei ten
sind, wie bereits bei den Außenwänden erwähnt, im Katalog L 8103 RAL dargestellt4
"
Zwischen den Anforderungen an Wand- und
an Deckenfläohen besteht der wesentliohe
Unterschied darin, daß die Deckenfläohen
unbedingt tauwasserfrei sein müssen.
Tauwasseranfall an Wärmebrücken oder großflächigen Konstruktionsteilen führt zur
Korrosion und Zerstörung von Verbindungsteilen, beeinträchtigt die Wärmedämmmaterialien in ihrer Wirkung und verschlechtert die Stallklimaverhältnisse.
Diesbezüglich sind in der Praxis viele
Unzulänglichkeiten vorzufinden, die bei
Rekonstruktionsmaßnahmen weitgehend abgestellt werden sollten.
~
m
~
~
I:
,
~
~
I.
~
~
~
~
3.3. Wärmetransmission im Fußbodenbereioh
Im Fußbodenbereich von Stallbauten müssen
zwei Vfärmetransmissj.onsprozesse differenziert beachtet werden, einerseits der Wärmestrom vom Tier zum Liegeplatz und andererseits der Wärmestrom vom Stallraum ins
Erdreich.
Die Wärmeableitung der Tierliegeplätz~
darf insbesondere .bei Jungtiel.\en 'und bei
einstreuloser Tierhaltung die vorgegebenen Grenzwerte nicht überschreiten. Diese
/
Grenzwerte und Empfehlungen zu den einzelnen Ausführungsvarianten sind Gegenstand des Standards TGL 32456 "Stallfußboden; Allgemeine Forderungen" und ebenfalls im Katalog L 8103 RAL als kurze Zusa~menfaSsung dargestellt.
Bezüglich des Vfärmeverlustes aus dem
Stallraum ins Erdreich existieren in der
DDR bisher keine speziellen Berechnungsregeln. Gelegentlich wUrden die fußbodenbezogenen Transmissionsreohnungen gemäß
TGL 26760 "Heizlast von Bauwerken" ausgeführt.
Diese Berechnungsvorschrift wurde jedoch
nicht im Hinblick auf Stallbauten erarbeitet. Die aus solchen Rechnungen resultierenden Wärmeverluste sind größer als
man aus der Kenntnis der Temperaturver-
..
L 8301 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
l',
Mai 1983
teilung unter dem Stall herleiten muß.
Außerdem wirkt sich die Wärmedämmungsvariation des Sockelbereiches nicht auf das
Berechnungsergebnis aus. Gerade diese Dämmung im Sockel oder in der wand nahmen Fußbodenfläche ist aber besonders bedeutungsvoll. Diese unbefriedigenqen Berechnungsvorgaben führten dazu, daß für Stallbauten
eine spezielle Berechnungsmethode zur Bestimmung der Fußbodentransmission erarbeitet wurde. Die nachfolgend dargestellte
Bereehnungsmethode ist bisher noch nicht
in verbindlichen Vorschriften verankert.
Die EllImittlung der Fußbodentransmission
erfo1gt in zwei Berechnungsschritten.
1. Die allgemeine Wärmetransmission wird
berechnet nach
QEc~t =·1
Ajl • k j
•
= teehnologiseh
kj
= Wärmedurehgangswert
2
o
.
~
. ~
Rmin
- 0,5 • m2 .K/ W
von der Außenwand bis 0,5 m Entfernung
innen oder außen vor der Außenwand oder
bis 0,5 m unter Oberfläche Erdreich außen
Rm~On ~ 1.0 m2 .K/W
von der Außenwand bis 0,3 m Entfernung
innen oder außen vor der Außenwand oder
bis 0,3 m unter Oberfläche E~dreich außen
Diese Anordnungsvarianten sind in Abbildung 13 dargestellt.
2
differenzierte Einzel-
fläche in m2
W/ (m
dämmt sein. Dafür können Wärmedämmschichten horizontal im Fußboden an der Außenwand oder außen am Gebäude oder senkrecht
unter der Außenwand eingebaut werden. Diese Dämmschichten sollen alternativ folgende Anforderungen erfüllen:
r--
Aj
25
Seite
(ti - 10)
Dabei gilt:
in
2.2
Blatt
der Einzelfläche
• K)
(Dabei wird die bautechnische Ausbildung mit den üblichen Kennwerten berüoksicht~gt und außerdem spezielle
Oberflächenschichten berücksichtigt,
wie beispielsweise Gülle mit
Ar= 0,58 W/(m.K) oder Stroh mit
Ar= 0,05 W/(m.K). Zusätzlich wird das
Erdreich mi t ~;= 1,20 W/ (m.K) mit einer maximalen Schichtdicke von 1 m
.oder bei höherem Grundwasserstand mit
geringerer Dicke .in die kj-Berechnung
einbezogen)
t i = unterer Grenzwert des produktiven
Temperaturbereiches (siehe TGL 29084
bzw. Tabelle 9).
Die Größe 10 in der Klammer der Formel repräsentiert die konstante Grundwassertemperatur von 10 oe. Als Einzelflä'chen werden
nur horizontale Flächen berücksichtigt, d.h.,
senkrechte Kanalwände werden beispielsweise
vernachlässigt. Für die Liegeflächen der
Tiere werden keine besondere·n. Bedingungen
angenommen.
2. Ergänzend wird d4e spezielle Gestaltung
des Sockelbereiches bewertet. Die erdberührende Randzone der Ställe soll wärmege-
aunen I
I innen
~~
f--
QinnenaullenQ innen
R=ll5m' K/W
m
R=o,SmaK/W
~
I- -.
Im
~
L....-.
R=tOm' KlW,
R=o,Sm' K/W
Abb" 13
au/len
3
R=l,Om'KIW'
Möglichkeiten der Anordnung vOn Dömmschichten zu der
Randzone von Stallbauten und alternative Mindestforderungen
Um die Erfüllung dieser speziellen Wärmeschutzforderungen in der Randzone zu berücksichtigen, ist zu d.er unter Punkt 1.
ermittelten Wärmetransmission ein zusätzlicher Wärmeverlust anzugeben. Diese Zusatztransmission ist zu. berechnen nach
o
QE , Z = I •.k,
E Z • (ti - t E )
Dabei gilt:
1
= äußere Länge der Außenwand in m
(Randstreifenbreite 1,0 m)
kE Z = Wärmedurchgangswert der ungedämmten
,
Randzone mit der Größe 2,0 W/(m 2.K)
= Erdreichtemperatur für den RandtE
bereich im Winter
Bei Variante 1 und 2:
t
E
= +10 oe
Bei Variante 1 und 2
mit "einer reduzierten Dämmschichtbreite
von 0,3 m statt 0,5 m
t E = 0 oe
bzw.0,1 m statt 0,3 .~:
Bei Variante 3 und
ohne Dämmschicht
tEl = -5
oe
Itlt I~
~
KBtalogart
KBtaloggruppe
KBtalog
Te'Chni~che Gebäudeausrüstung
Lüftung und Klimatisier,ung
Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie,Lüftung in Pavillonbauten
Berechnung/Bemessung
Die Stallklimaberechnung erfordert im wesentlichen zwei Rechengänge:
- Berechnung der Transmissionswärmeverluste durch die stallumschließenden
Bauteile und
- Berechnung des Lüftungsbedarfes und
Wärmehaushaltes des Stalles.
Im Katalog L 8103 RAL "Grundlagen zur
ist'der prinzipielle Ablauf 'derartiger Nachweisrechnungen erläutert. Weitere Hinweise und Beispiele sind der einschlägigen Literatur
[6}
~oJ und ~~ zu ent,nehmen.
Stallklimagestal~U~g"
[5J
[7], [8} [9J,
Die Notwendigkeit einer Stallklimaberechnung ergibt sich aus verschiedenen Gründen. Die häufigsten sind:
- Projektierung von Um-, Erweiterungsund Neubauten,
- Veränderung der technisch-technologischen Bedingungen in einem Stallgebäude (Lüftungssystem, Tierproduktionsverfahren, Bewirtschaftungstechnologie),
- unbefriedigende Stallklimaverhältnisse,
- bauphysikalische Mängelerscheinungen
am Stallgebäude.
Das Ziel jeder Stallklimaberechnung besteht in der
....
KBtalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Blatt
1.0. Stallklimatische Berechnungs- und
Bemessungsgrundlagen
:!-
I
- Ermittlung des erforderlichen Luftvolumenstromes für den Winter- und Sommerbedarf,
- Auswahl des beabsichtigten Lüftungssystems (erforderliche Ventilatoren
bei Zwangsbelüftung bzw. Dimensionierung der Zu- und Fortluftflächen bei
Anwendung der freien Lüftung).
.l
In Ställen, die einer Heizung bedUrfen,
kommt noch die Ermittlung des erforderlichen Heizungsbedarfes fUr den Winterbetrieb hinzu.
Da die vollständige Stallklimaberechnung
sehr zeitaufwendig und umfangreich ist
und im Prinzip nur bei Neubauten,in Verbindung mit dem Nachweis des bautechni-
Blatt
2.3
L 8307 RAL
Mai 1983
Seite 1
schen Wärmeschutzes durchgeführt wird, erweist sich die Forderung der Praxis nach
einem ausreichend' genauen Uberschlagsverfahren für den Einsatz der freien Lüftung
als gerechtfertigt.
Ziel des Kataloges ist es, beiden Möglichkeiten zu entsprechen, in dem sowohl
die ausführliche Stallklimaberechnung an
Hand eines Beispieles demonstriert als,
auch ein vereinfachtes Bemessungsverfahren vorgestellt wird.
1.1. Ausführliche Stallklimaberechnung
Die ausführliche Stallklimaberechnung kann
genauere Werte liefern als die überschlägliche. Doch sind auch dem gewisse Grenzen
gesetzt. Diese ergeben sich daraus, daß
der maximale Luftbedarf für den Sommerzeitraum rechnerisch ebensowenig erfaßbar
ist wie der notwendige Lüftungsbedarf zur
Vermeidung überhöhter Ammoniak- und
Schwefelwasserstoffkonzentrationen in der
Stalluft. Deswegen wurden die Sommer- und
Winterluftraten auch standardiaie'rt (Tabelle 9), bei deren Einhaltung nicht nur
für eine ausreichende KUhlwirkung in der
warmen Jahreszeit, sondern auch für entsprechende Verdünnungen der Schadstoffko~zentrationen unter die MSK-Werte gesorgt wird.
Somit bleibt als wesentliches Ergebnis
der ausführlichen Stallklimaberechnung,
daß die' Winterverhältnisse genauer untersucht werden. Auch dabei muß man sich bestimmter Grenzen der Genauigkeit bewußt
sein, weil die Stallklimaberechnungen
stets nur einige von vielen A~ßenklima­
bedingungen berücksichtigen können und
die im Ergebnis realisierten LUftungs~
einrichtungen aber später alle auftretenden Außenklimazustände kompensieren
mUssen.
Auf den nachfolgenden Seiten ist am Beispiel eines Milchproduktionsstalles für
200 Kühe (Abb. 14) die ausfiihrl1che
Stallklimaberechnung durchgeführt worden.
Unter Beachtung der angegebenen Bezugsquellen bestimmter Werte und der zusätzlichen Tabellen 11 und 12 ist es möglich,
L 8.307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 198.3
jeden anderen Stall entsprechend zu berechnen.
Für die zu treffenden Annahmen und Berechnungsgänge zum Transmissionswärmeverlust
sind folgende Hinweise zu beachten:
- Außen- und Innenklimawerte nach Tabelle
7, 8 und 9 dieses Kataloges bzw. den angeführten Standards festlegen.
- Ermittlung der Wärmedurchgangswerte k
nach der vorhandenen (bzw. vorgesehenen)
Baukonstruktion unter Verwendung der Tabellen 4 bis 6 dieses Kataloges.
Erfassung der Nettoflächen der raumumschließenden Bauteile (entweder aus
vorliegenden Bauzeichnungen oder durch
Aufmaß). Hierbei ist zu beachten, daß
von den Gesamtaußenwandflächen die
Fenster-, Tür- und Torflächen abzuziehen sind (unterschiedliche Wärmedurchgangswerte).
Blatt
2 • .3
<
2
Seite
- Analog ist der erforderliche Volumenstrom nach dem Wasserdampf- und CO 2-Maßstab zu berechnen. Hierbei sind die Werte für die stalltemperaturabhängige Wasserdampf- und CO 2-Abgabe der Tiere der
TGL 29084, T~belle 5 zu entnehmen. Die
Angaben für die Wasserdampfaufnahmefähigkeit der Luft bei entsprechender Erwärmung auf Stallufttemperatur sind aus der
Differenz des'absoluten Wasserdampfgehaltes bei Außenluft- und Stallufttemperatur (xi-Xe) unter Verwendung der
Tabelle 12 zu ermitteln.
'"
- Für die Bemessung der Lüftungsanlage ist
der größere der ermittelten Werte ausschlaggebend.
- Die berechneten Winter- und Sommer luftraten (Übergangsluftraten) sind mit den
Forderungen der TGL 29084 zu vergleichen und in Übereinstimmung zu bringen.
Der Unterschied zwischen Winter- und
Sommerluftrate gibt wichtige Hinweise
für den Regelbereich der LÜftungsanlage.
Multiplikation der zu einem Bauwerksteil gehörenden Flächen mit den entsprechenden k-Werten.
- Addition: aller A.k-Werte mit jeweils
gleichen Temperaturbedingungeno Als
Ergebnis erhält man die Werte Aeok;
ADok; AFB.k und AN.k.
~-l..~i
Multiplikation der A.k-Werte mit der
entsprechenden Temperaturdifferenz
-(ti-te;ti-t~; t i -10; tCtN)·
- Aus der Addition der vier Werte ergibt sich der Gesamtwärmeverlust durch
die raumumschließenden Bauteile.
Die Transmissionswärmeverluste durch die
Bauteile sind nur ein Teil der Gesamtwärmeverluste. Der grÖßere Teil der Gesamtwärmeverluste wird durch die Lüftung
hervorgerufen,. Deswegen sind für d.ie ausführliche Stallklimaberechnung weitere
Rechengängenotwendig.
- Zunächst kann aus der Differenz der
fühlbaren Wärmeabgabe der Tiere (Tabelle 10) und des Transmissionswärmeverlustes der für die Erwärmung der
Frischluft verbleibende Wärmestrom berechnet werden. Voraussetzung ist, daß
die Wärmeabgabe der Tiere größer als
der Transmissionswärmeverlust ist.
- Mit Hilfe der Tabelle 11 kann der erforderliche Volumenstrom nach dem Wär"
memaßs.tab pestimmt werden.
~I
L~
11'"
Qu«se:Mitt
Abb.Wo MilchprodukUonsstoU für 200 Kühe
~
~
i ~- ...."~.ll~J.JJ..~ bLfLLLLLli...Ll.I·!lll!lll~
{
I' I 11 1111,[ 1II [1111111 I nTj
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Ilj!I'!!II!!!111!lllllllllll!I!I!1111111!L1..l.J~
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~
"""""
::::::~ ~
-d
I'
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
1.1.1. Stallklimaberechnung für einen
Mai 1983
Blatt
2.3
Milch~roduktionsstall
L 8307 RAL
Seite
3
mit 200 Kühen
Objekt:
Anbindestall für 200 Kühe; Typenprojekt L 203
Stallbelegung:
- Anzahl
- Tierart
200
Kühe (500 kg/Tier)
Abmessungen des Stallraumes:
Stallgrundfläche im Lichten
.{f!
1323 m2
63,0 m x 21,0 m
Mittlere Stallhöhe im Lichten
3,6 m
4763 m3
Stalluftraum
Fensterfläche
84 m2
0,915 m x 0,765 m x 3 x 40
Verhältnis von Fenster- zur Stallgrundfläche
Tierphysiologische Werte
1 : 16
Fühlbare Wärmeabgabe je Kuh
Stallufttemperatur t i in oe
(nach Tab. 10)
Qz in W
611
469
416
Wasserdampfabgabe je Kuh
(nach TGL 29084)
380
585
662
Xz in g/h
17,5
5
21
Annahmen für die Berechnung des Wärmehaushaltes und der Lüftung
"
Stallufttemperatur
ti
in oe
5
Außenlufttemperatur
te
in oe
-15
Temperaturdifferenz
ti-te
in K
20
Relative Stalluftfeuchte
'fi
in
85
" 85
85
Relative Außenluftfeuchte
'Fe
%
in %
90
90
90
11
18
"
21
8
15
9,5
6
Dachraumtemperatur
tD
in oe
-12
Temperaturdifferenz
ti-t D
in K
17
6,5
3
Nebenraumtemperatur
tN
in oe
5
17,5
21
Temperaturdifferenz
ti-t N
in K
0
0
0
Qz
in W.h/m 3
7,64
3,30
2,03
xi-xe
in g/m 3
4,53
5,24
4,01
Außenwand, Rmin
in m2 .K/W
1,0
Decke,
in m2 .K/W
1,7
Notwendige Wärmemenge zur Erwärmung der
Zuluft auf Stalltemperatur (nach Tab. 11)
...
17 ,5
.Differenz zwischen Wassergehalt der
;3talluft und Außenluft (nach Tab. 12)
Mindestwärmedämmung
-
l\nin
-
L 8307 RAL
"Seite
4
Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
Blatt
2.3
Berechnung der Wärmedurchgangswerte
s
Bauteil
AW
AW
AF
Außenwand, Gasbeton
innen verputzt
Außenwand, Schwerbeton
Leichtbeton
Putz
m2 .K
0,240
0,020
0,24
1.05
0,030
0,210
0,020
1,54
0,47
1,05
Decke
6 mm Asbestzementplatte
Plastfolie als
Dampfsperre
90 mm Mineralwollebahnen
Re
Rges
m2 .K
W-
k
W
m2 0K
1,000
0,019
1.019
0,10
0,04
1.159
0,86
0,019
0,447
0,019
0,485
.0,10
0,04
0,625
1,60
,
DE
IT
Ri
W
m
Betonrahmenfenster
einfach verglast
doppelt verglast
Holztore, wärmegedämmt
FB
Rvorh
-
AT
FB
Ar
5,80
4,00
"
1,10
0,006
0,760
0,008
0,090
0,043
2.093
2,101
0,10
0,107
0,323
0,833
1,263
1,000
1,263
2,263
0.10
2.301
0,43
0,17
1,433
0,70
0,17
2.433
0,41
-
Fußboden
150 mm Be"ton
150 mm Kies
1000 mm Erdreich
0,150
0,150
1,000
Fußboden mit Einstreu
Fußbodenaufbau wie oben
0.05
1,40
0,465
1,20
0.05
.
Holztür
,
2,80 -
"
,
"
L 8307 RAL
Seite
5
Katalogkurzbezeichnung
I
Bearbeitung~nd
Mai 1983
Blatt
2.3
Flächenberechnung
i
Bauteil
1
'"
Breite
oder
Länge
Fröhe
oder
Breite
Fläche
m
m
m2
2
3
4
63,0
58,5
21,0
3,3
3,3
3,3
207,9
193,1
69,3
Anz.
Gesamtfläche
Abzug
m2
m2
5
6
6
1
1
2
207,9
193,1
138,6
539,6
273,41)
266,2
0,86
229
18,9
17 ,6
12,6
49,1
9,0 2 )
40,1
1,60
64
AW
63,0
58,5
21,0
!
!
AF
I
I
i
!
AT
°
1, °
1,
3,0
3,6
2,4
0,3
0,3
0,3
18,9
17,6
6,3
Wärmeverlust
1
1
2
1,5
1,5
40
60,0
1,5
1,5
80
120,0
3,6
3,6
3,6
10,8
13,0
7,2
2
4
4
21,6
52,0
~
102,4
in Rechnung gestell te
Fläche
m2
8
k
Wärmeverlust
W
2
m .K
W
K
10
9
-
60,0
5,80
348
120,0
4,00
480
-
102,4
1,10
113
Ae • k
=
1234
I
IW
IT
4,5
3,3
14,9
1
14,9
4,5
0,3
1,4
1
1,4
2,43 )
0,4 3 )
1,2
2,3
2,8
1
2,8
-
12,5
(1,86
11
1,0
1,60
2
2,8
2,80
8
-AN. k
nE
63,0
21,0
1323,0
1
-
1323,0
1323,0
0,43
An • k
FB
..
=
21
569
=
569
63,0
21,0
1323,0
1
1323,0
330,0
993,0
0,70
695
55,0
6,0
330,0
1
330,0
-
330,0
0,41
135
AFB • k
=
830
#
1)Fenster- und Außentorfläche im Gasbetonbereich
2)Außentorfläche im Sockelbereich
3) Innentürfläche
•
-
.
..
L 8307 RAL
6
Seite
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstandl
Mai 1983
2.3
Blatt
Außenlufttemperatur
·--'-c_
oe
-15
8
15
Wärmeverlust an Außenflächen
Aeok.(ti-t e )
W
24680
11723
7404
Wärmeverlust zum Dachraum
ADok.(ti-t D)
W
9673
3699
1707
W
-790
6225
9130
Wärmeverlust am Fußboden
AFBok. (t i -10)+l o k E ,zo (ti-tE)
kE, Z = 2,0 W/(m 2 .k),
tE
= -5
...
oe
Wärmeverlust zum Nebenraum
AN·k(ti-t N) ,
W
= ~A.k.ßt
W
W
0
0
0
33563
21647
18241-
88637
72153
64959
m3 /h
11602
21865
32000
m3/h
16777
22328
33017
Erforderliche Winterluftrate nach TGL 29084
(70 m3/(h oKuh)
m3 /h
14000
Gewählter Volumenstrom gesamt
m3/h
14000
22350
33000
2,9
4,7
6,9
Gesamtwärmeverlust durch
raumumschließende Beuteile
QB
Für die Lüftung verbleibender
Wärmestrom
QL
. = QZ-QB
..
•
.~
(Qz siehe B.2.3;S.3)
.
Erforderlicher Volumenstrom
nach dem Wärmemaßstab
VQ = QL
QZ
(QZ nach Tab. 11)Erforderlicher Volumenstrom
nach dem Wasserdampfmaßstab
.
•
Xz
VX -- xi-xe
.
(X
Z siehe B.2.3;S.3;
xi -xe nach Tab. 12r
Luftwechsel in der Stunde
I
Auswertun~
der
Stallklimaberechnun~
Die Gleichung hierzu lautet:
0
Die errechneten bzw. festgelegten Volumenströme bilden die Voraussetzung für das zu
installierende Lüftungssystem.
A
=V
wF ·3600
Darin bedeuten:
Bei zwangsbelüfteten Stallen wird nach dem
erforderlichen Volumenstrom die Anzahl der
Ventilatoren ermittelt bzw. das Lüftung,ssystem ausgewählt.
A
V
wF
Bei Ställen und Anlagen mit freier Lüftung
wird ausgehend vom erforderlichen Volumenstrom die Querschnittsfläche der Zu- und
Fortluftöffnungen errechnet.
Nach [11], kann für Einzelschächte mit
ausreichender Sicherheit für wF = 0.7 m/s
angenommen werden.
.
= Fläche
= Volumenstrom
= Fortluftgeschwindigkeit
in m2
in m3 /h
in m/s
~
..
Tabelle 11
25
24
23
22
21
20
19
. 18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
-1°
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-13
-14
-15
I
Wärmemenge zur ErwärIDWlg von 1 m3 Zuluft auf Stallufttemperatur
i:T oh"lendige
'3/C1+x)
kg/m 3
te
oe
1,151
1,156
1,162
1,168 .
1,173
1,179
1,185
1,190
1,196
1,201
1,206
1,212
1,217
1,222
1,228
1,233
1,238
1,244
1,249
1,254
1,259
1,264
1,270
1,275
1,280
1,285
1,291
1,296
1,301
1.,306
1,312·
1,317
1 •.322
1,328
1,333
1,338
1,344
1,349
1.354
1,360
1,365
3
0,97
0,97
0,98
0,98
0,99
0,99
1,00
1,00
1,00
1,01
1,01
1,01
1,02
1,03
1,03
1,04
1,04
1 ,04
1,05
1,05
1,06
1,06
1,07
1,07
1,08
1,08
1,08
1,09
1,09
1,10
1,10
1,11
1,11
1,12
1,12
1,12
1,13
1,13
1,14
1,14
1,15
~
$
I
4
I
5
1,29
1,30 1,63
1,31 1,64
1,31 1,64
1,32 1,65
1,33 1,66
1,33 1,67
1,34 1,67
1,35 1,68
1,35 1,69
1,35 1,70
1,36 1,70
1,37 1,71
1,38 1,72
1,38 1,73
1,39 1,73
1,39 1,74
1,40 1,75
1,40 1,76
1,41 1,76
1,42 1,77
1,42 1,78
1,43 1,79
1,43 1,79
1,44 1,80
1,45 1,81
1,45 1,81
1,46 1,82
1,46 1,83
1,47 1,84
1,48'1,84
1,48 1,85
1,49 1,86
1,49 1,87
1,50 1,87
1,~1 ',88
1,51 1,89
1,52 1,90
1,52 1,90
1,53 1,91
I
6
1,96
1,97
1,98
1,99
2,00
2,01
2,02
2,03
2,04
2,04
2,05
2,06
2,07
2,08
2,09
2,10
2,11
2,12
2,12
2,13
2,14
2,15
2,16
2,17
2,18
2,19
2,19
2,20
2,21
2,22
2,23
2,24
2,25
2,26
2,27
2,27
2,28
2,29
I
7
I
8
2,30
2,31 2,64
·2,32 2,65
2,33 2,67
2,34 2,68
2,35 2,69
2,36 2,70
2,38 2,71
2,39 2,73
2,40 2,74
2,41 2,75
2,42 2,76
2,43 2,77
2,44 2,79
2,45 2,80
2,46 2,81
2,47 2,82
2,48 2,83
2,49 2,84
2,50 2,86
2,51 2,87
2,52 2,88
2,53 2,89
2,54 2,90
2,55 2,91
2,56 2,93
2,57 2,94
2,58 2,95
2,59 2,96
2,60 2,97
2,61 2,99
2,62 3,00
2,633,01
2,64 3,02
2,65 3,03
2,61 3,05
2,68 3,06
I
9
I 10 I
in Wh/rn 3
ti-te
11 I 12 I 13 I 14 I 15 I 16 I 17 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 25
I I
2,99
3,00
3,01
3,03
3,04
3,05
3,07
3,08
3,09
3,11
3,12
3,13
3,15
3,16
3,17
3,19
3,20
3,21
3,23
3,24
3,25
3,27
3,28
3,29
3,31
3,32
3,33
3,35
3,36
3,37
3,39
3,40
3,41
3,43
3,44
3,33
3,35
3,36
3,38
3,39
3,41
3,42
3,44
3,45
3,47
3,48
3,50
3,51
3,53
3,54
3,56
3,57
3,58
3,60
3,61
3,63
3,64
3,66
3,67
3,69
3,70
3,72
3,73
3,75
3,76
3,78
3,79
3,81
3,82
3,68
3,70
3,71
3·,73
3,75
3,76
3,78
3,80
3,81
3,83
3,85
3,86
3,88
3,89
3,91
3,93
3,94
3,96
3,98
3,99
4,01
4,02
4,04
4,06
4,07
4,09
4,11
4,12
4,14
4,15
4,17
4,19
4,20
4,04
4,05
4,07
4,09
4,11
4,13
4,14
4,16
4,18
4,20
4,21
4,23
4,25
4,27
4,28
4,30
4,3 2
4,34
4,35
4,37
4,,39
4,41
4,43
4,44
4~46
4,48
4,50
4,52
4,53
4,55
4,51
4,59
4,39
4,41
4,43
4,45
4,47
4,49
4,·51
4,53
4,55
4,56
4,58
4,60
4,62
4,64
4,66
4,68
4,70
4,72
4,74
4,75
4,78
4,79
4,81
4,83
4,85
4,87
4,89
4.91
4,93
4,95
4,97
4,75
4,77
4,79
4,81
4,83
4,85
4,88
4,90
4,92
4,94
4,95
4,98
5,00
5,02
5,04
5,06
5,08
5,10
5,12
5,14
5,16
5,18
5,21
5,23
5,24
5,27
5,29
5,31
5,33
5,35
5,11
5,13
5,16
5,18
5,20
5,22
5,25
5,27
5,29
5,31
5,33
5,36
5,3~
5,40
5,42
5,4t
5,4
5,49
5,51
5,53
5,55
5,58
5,60
5,62
5,64
5,67
5,69
5,71
5,73
5,47
5,50
5,52
5,55
5,57
5,60
5,62
5,64
5,66
5,69
5,71
5,74
5,76
5,78
5,81
5,83
5,85
5,88
5,90
5,92
5,95
5,97
5,99
6,02
6,04
6,07
6,09
6,12
5,85
5,87
5,89
5,92
5,95
5,97
5,99
6,02
6,05
6,07
6,09
6,12
6,15
617
6:19
6,22
6,25
6,27
6,29
6,32
6,35
6,37
6,40
6,42
6,45
6,41
6,50
Qz
=
'Pe
= 90
p
~
c
= 0,28
5'
• c •
(1 + x)
(ti - t e )
rB
%
11
100 kPa (760 rJ.'orr)
c
[
&.
~.
1t
W.h/~g.K)
::I'
::11
c
8f il
6,21
6,24
6,27
6,29
6,32
6,35
6,37
6,40
6,43
6,45
6,48
6,51
6,53
6,56
6,58
6,61
6,64
6,66
6,69
6,72
6,74
6,77
6,80
6,82
6,85
6,88
~.
6,59
6,62
6,64
6,67
6,70
6,72
6,76
6,78
6,81
6,84
6,87
6,89
6,92
6,95
6,98
7,01
7,03
7,06
7,09
7,12
7,15
7,18
7,20
7,24
7,26
-"
6,97
6,99
7,02
7,05
7,08
7,11
7,14
7,17
7,20
7,23
7,26
7,29
7,31
7,35
7,38
7,40
7,44
7,46
7,49
7,53
7,55
7,58
7,62
7,64
\.0
7,34
7,37
7,40
7,43
7,47
7,50
7,53
7,56
7,59
7,62
7,65
7,68
7,71
7,74
7,77
7,81
7,84
7,87
7,90
7,93
7,96
8,00
8,03
co
w
7,72
7,76
7,79
7,82
7,85
7,88
7,92
7,95
7,98
8,01
8,04
8,08
CI,11
8,14
8,18
8,21
8,24
8,28
8,31
8,34
8,38
8,41
8,11
8,14
8,18
8,21
8,24
8,28
8,31
8,35
8,38
8,41
8,45
8,48
8,51
8,55
8,58
8,62
8,66
8,69
8,72
8,76
8,79
8,49
8, 53 1 8,89
8,57 8,93
8,60 8,96
8,64 9,00
8,68 9,04
8,71 9,07
8,74 9,11
8,78 9,14
8,82 9,18
8,85 9,22
8,88 9,25
8,92 9,30
8,96 9,33
8,99 9,37
9,039,41
9,07 9,44
9,10 9,48
9,149,52
9,17 9,56
I~
fti
co
w
0
--.J
::0
:>:-
--.Jti
/
Bearbeitungsstand
Tabelle 12
Temperatur
oe
.---
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Blatt
2.3
Seite '
8
Absoluter Wasserdampfgehalt x (g/m 3 )
von Luft verschiedener Feuchte und Temperatur bei ~ 100 kPa (760 Torr),nach [10J
·Relative Luftfeuchte
28
27
26
100
27,18
25,72
24,33
95
25,82
24,43
23,11
90
24,46
23,15
21,90
85
23,10
21,86
20,68
%
80
21,74
20,58
19,46
75
20,39
19,29
18,25
70
19,03
18,00
17,03
65
17,67
16,12
15,81
60
16,31
15,43
14,60
55
14,95
14:,15
13,38
50
13,59
12,86
12,17
25
24
23
22
21
23,01
21,74
20,54
19,40
18,31
21,86
20,65
19,51
18,43
17,39
20,71
19',57
18,49
17,46
16,48
19,56
18,48
17,46
16,49
15,56
18,41
17,39
16,43
15,52
14,65
17,26
16,31
15,41
14,55
13,73
16,11
15,22
14,38
13,58
12,82
14,96
14,13
13,35
12,61
11,90
13,81
13,04
12,32
11,64
10,99
12,66
11,96
11,30
10,67
10,07
11,51
10,87
10,27
9,70
9,16
20
19
18
17
16
17,31
16,33
15,40
14,49
13,64
16,44
15,51
14,63
13,77
12,96
15,58
14,70
13,85
13,05
12,28
14,71
13,88
13,10
12,31
11,60
13,84
13,06
12,31
11,59
10,92'
12,98
12,25
11,55
10,87
10,23
12,11
11,43
11,25 10,39
10,61
9,80
10,01 ' 9,?4
9,42
8,69
8,87
8,18
9.52
8,98
8,47
7,97
7,50
8,66
8,17
7,70
7,25
6,82
15
14
13
12
11
12,85
12,09
11,37
10,69
10,03,
12,21
11,49
10,80
10,16
9,53
11,55
10,87
10,23
9,61
9,03
10,92
10,27
9,66
9,08
8,51
10,27
9,66
9,08
8,55
8,02
9,63
9,06
8,52
8,01
7,52
8,99
8,46
7,95
7,47
7,02
8,35
7,86
7,39
6,95
6,52
7,71
7,25
6,82
6,41
6,02
7,07
6,65
6,25
5,88
5,52
6,43
6,05
5,69
5,35
5,02
10
9
8
7
6
9,42
8,84
8,30
7,77
7,29
8,95
8,40
7,89
7,38
6,93
8,48
7,96
7,47
6,99
6,55
8,01
7,52
7,05
6,60
6,19
7,54
7,07
6,64
6,22
5,83
7,07
6,63
6,22
5,82
5,46.
6,60
6,19
5,81
5,44
5,09
6,12
5,75
5,40
5,05
4,74
5,65
5,30
4,98
4,66
4,37
5,18
4,86
4,57
4,27
4,01
4,71
4,42
4,15
3,89
3,65
5
4
3
2
1
6,82
6,38
5,97
5,57
5,21
6,48
6,06
5,67
5,29
4,95
6,14
5,74
5,37
5,01
4,69
5,79
5,43
5,08
4,74
4,43
5,45
5,10
4,77
4,46
4,16
5,11
4,79
4,48
4,18
3,91
4,77
4,47
4,17
3,89
3,65
4,43
4,09
4,15
3,83
3,88 . 3,58
3,62
3,34
3,39
3,13
3,75
3,51
3,28
3,06
2,87
3,41
3,19
2,99
2,79
2,61
°
-1
4,85
4,61
4,37
4,12
3,88
3,65
3,40
3,15
2,91
2,67
2,43
4,49
4,15
3,83
3,55
3,25
4,27
4,05
3,94 . 3,73
3,64
3,44
3,18
3,35
3,09
2,93
3,82
-2
-3
-4
-5
3,60
3,32
3,25
3,07
3,00
2,82
2,76 ' 2,60
3 t 37
3,11
2,87
2,65
2,44
3,14
2,91
2,68
2,48
2,27
2,92
2,70
2,49
2,29
2,11
2,69
2,49
2,30
2,12
1,95
2,47
2,28
2,11
1,94
1,79
2,25
2,08
1,92
-6
-7
-8
-9
-10
2,99
2,75
2,53
2,34
2,15
2,84
2,61
2,40
2,22
2,04
2,68
2,48
2,28
2,10
.1,94
2,54
2,34
2,15
1,99
1,83
2,40
2,19
2,03
1,86
1,72
2,24
2,07
1,90
1,76
1,60
2,10
1,92
1,77
1,63
1,51
1,94
1,79
1,64
1,52
1,40
1,79
1,65
1,52
1,40
1,29
1,64
1,51
1,39
1,29
1,18
1,50
1,38
1,27
-11
-12
-13
-14
-15
1,9-7
1,81
1,66
1,52
1,39
1,87
1,72
1,58
1,44
1,32
1,77
1,63
1,50
1,37
1,26
1,67
1,54
1,41
1,30
1,18
1,57
1,44
1,33
1,22
1,11
1,48
1,36
1,25
1,14
1,05
1,38
1,26
1,16
1,06
0,98
1,28
1,18
1,08
0,99
0,90
1,18
1,09
1,00
0,9f
0,83
1,08
1,00
0,91
0,84
0,76
0,99 .
0,91
0,83
0,76
0,70
3~52
~0,78
10,15
9,55
...
K
1,77
1,63
1,17
1,08
...
,
,
.
L·8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Me i
1983
Blatt
1.2. Vereinfachtes Bemessungsverfahren für
die freie Lüftung
t;;
Die Wirkung und Funktionsweise der freien
Lüftung hängen in entscheidendem Maße von
den meteorologischen Einflußgrößen Lufttemperatur und Wind ab. Aus diesem Grund
ist es für ein auf dieser Erkenntnis aufbauendes Bemessungsverfahren notwendig,
über häufigkeitsstatistische Auswertungen
von Langzeitmessungen des Meteorologischen
Dienstes zu klimatologisch gesicherten
Wahrscheinlichtkeitsaussagen dar Faktoren
LUfttemperatur, Windgeschwindigkeit und
-richtung zu kommen.
Die den Bemessungsdiagrammen [12] zugrunde
liegenden Daten gelten für den Raum Potsdam
und Gebiete mit vergleichbarem Klima. Für
Küsten- und Mittelgebirgslagen können entsprechende Daten vom Meteorologischen
Dienst als Gutacht~n eingeholt werden.
Die Auswertung der Stundenwerte für die
Lufttemperatur (Auswertungszeitraum 1951
bis 1975) und d'er Stilnd.enmittel für die
Windgeschwindigkeit (Auswertungszeitraum
1951 bis 1960) ergab folgende Ergebnisse:
)
- Der langjährige Mittelwert der Außentemperaturen für den Ubergangszeitraum
(Monate März bis Mai bzw. September
bis November) beträgt t e = 8 oe.
- Der Stundenmittelwert der Außentemperaturen für den Sommerzeitraum (Monate
Juni bis August) wurde mit t e
17,4 oe
errechnet.
=
- Der Anteil der Jahresstundenwerte mit
LUfttemperaturen über 25 oe beträgt
2,4 %. Temperaturen unter -5 oe haben
einen Jahresanteil von 4,2 %.
"'t
...
- Im Sommerzeitraumbeträgt der Anteil
der Stunden mit windgeschwindigkeiten 1
unter 0,5 m/s nur 0,42 %. Windges~hwindigkeiten unter 1,0 m/s weisen
im Sommerzeitraum einen Anteil von
2,3 % aus.
-
A~s
der Verteilungskurve (siehe
Abb. 15) ist ersichtlich, daß im
Sommerzeitraum Windgeschwindigkeiten
um 4,0 m/s am häUfigsten auftreten.
- Die Hauptwindrichtung für Winde mit
Geschwindigkeiten um 1,0 m/s kann von
der allgemeinen Hauptwindrichtung beträchtlich abweichen.
-
2.3
9
Seite
~
121
I I I rl I I I I I I I I I I I I I I I I
101
I Hili I
j 81
H IIIII
~
.5
~
I I
~ 61 I ~ 111111
GI
ii
~
41 I 1111111 11I
I-.
2U
T1lhl
o
234567
e
9101112131415111171&1920
Stundenmittel der Windgeschwindigkeit in m/s·
Abb.15
Höufigkeit der Stw1denmittel für Windgeschwindigkeiten
rnRelativ.
der Som .... rp.riode (Potsdam 1951 bis 1960 )
_
1.2.1. Festlegungen zur Anwendung der Bemessungsdiagramme für die Ermittlung der
Zu- und Fortluftflächen
Den Bemessungsdiagrammen liegen folgende
Annahmen und Festlegungen zugrunde:
- Das Verhältnis von Zu- und Fortluftflächen beträgt 1 : 1.
- Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten
der Schwerkraftlüftung gelten allgemein
und bietens.omi t die .Voraussetzung, die
Bemessungsdiagramme für die Schacht~
(einschließlich Monoschacht-) und Firstschlitzlüftung anzuwenden.
- Für die Ermittlung der erforderlichen
Lüftungsflächen nach dem Prinzip der
Schwerkraftlüftung wurden Bezugstemperaturen von t e = 8 oe und t e : I 15 oe
in den Diagrammen zugrunde gelegt. Es
wird für die Vielzahl aller Standorte
empfohlen, die Außentemperatur t e : I 8 oe
als Bemessungsgrundlage zu wählen und
nur für Standorte mit extrem windgeschUtzter Lage von der Außentemperatur
_t : I 15 oe auszugehen.
e
1Die Windgeschwindigkeiten beziehen sich
auf Messungen der Horizontalkomponente
der Luftbewegung relativ zur Erdoberfläche in einer Wöhe von 10 m über Erdboden. Als Faustformel für die Umrechnung auf x Meter gilt:
W
x
w10
=
(m) 0,25
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
- Bei Außentemperaturen t e >8 oe (bzw.
15 oe) werden die erforderlichen LÜftungsöffnungen nach den Bedingungen der
Windlüftung ermittelt.
Für die Bemessung der Zu- und Fortluftflächen für den Sommerzeitraum sind
Außenwindgeschwindigkeiten von
Ww = 0,5 m/s; 1,0 m/s; 2,0 m/s und
3,0-m/s berücksichtigt word~n. FUr die
Vielzahl aller Standorte wird empfohlen, die Ermittlung der Zuluftfläche nach
der Außenwindgeschwindigkeit Ww = 1,0 m/s
vorzunehmen.
1.2.2. Auslegung der Schwerkraftlüftung
für die Übergangs- und Winterperiode
Ausgehend von der Formel der Druckdiffe~
renz durch -thermischen Auftrieb zwischen
Zu- und Fortluftöffnungen (siehe B. 2.1,
S. 2)
LlPth = g • H • LI
~
in Pa
kann entsprechend dßr Bernoulli-Gleichung
die vorhandene Druckdifferenz verlustlos
in Geschwindigkeit umgewandelt werden.
i2
w 2
F
Blatt
~t
= Temperaturdifferenz
zwischen Stalluft
und Außenluft
in K
in K
Ti = Temperatur der Stalluft
In der Literatur sind für e verschiedene
Angaben zu finden. Der Wert 0,45 (zitiert
in ~~) ist mit einiger Sicherheit behaftet und soll in die weitere Berechnung
einfließen.
~F
= 0,45 ~g.
= Auftriebshöhe
in kg/m 3
in kg/m 3
in m/s
in m/s 2
in m
Bei Berücksichtigung der
, Strömungsverluste
im Gebäude durch Einführung einer Konstante e, errechnet sich die Strömungsgeschwindigkeit im Zu- bzw. Fortluftquer~
schnitt wie folgt:
e •
'V
g .. H •
~
I
in m/ä
Diese Beziehung gilt, wenn die Fortluftfläche gleich der Zuluft fläche ist. Da
der Luftdruck im Gebäude nur unwesentlich
von dem außerhalb des Gebäude~ abweicht,
kann vereinfacht werden:
L1 ~
L/t
--~--
~i-"
Ti
I
in m/s
Mit dieser Gleichung kann die Luftgeschwindigkeit in der Fortluftöffnung berechnet werden.
Die Temperaturdifferenz At zwischen Stallluft und Außenluft ergibt sich aus einer
Warmebilanzrechnung.
Werden die Wärmeabgabe der Tiere, der
Lüftungswärmebedarf und der Transmissionswärmeverlust berücksichtigt, dann ist:
.
QZ
At =" 0'eOcp&
•
= Dichte
wF =
At
H• ~
...
v+ LkM
e
Ages
in K
Darin bedeuten:
= g • H .Ll ~
der Luft
L1~ = Dichtedifferenz zwischen
Außen- und "Stalluft
wF = Fortluftgeschwindigkeit
g
= Erdbeschleunigung
H
L 8307 RAL
10
Seite
Darin bedeuten:
QZ
= fühlbare (nutZbare) Wärmeabgabe
\le
= Dichte
cp
= spezifische Wärme der
•
= Volumenstrom
= Wärmedurchgangswert
Darin bedeuten:
~
2.3
V
kM
A
ges
der Tiere
der Außenluft
Luft
in W
in kg/rn 3
in Wh/(kg.K)
in m3/h
(Mittelwert)
in W/(m 2 .K)
= Gesamtfläche der raumumschließenden Bauteile bei denen Wärmeverluste durch Transmis2
sion auftreten
in m
Zur Aufstellung der Diagramme in den Abb.
16 bi~ 18 wurde der tatsächlich notwendige m
Volumenstrom, welcher zwischen der Winterund Sommerluftrate liegt, mit Hilfe eines
Rechenprogrammes ermittelt. Ausgehend v~n
diesem Volumenstrom konnte das entsprechende At und die Strömungsgeschwindig~
keit in der Fortluftöffnung wF berechnet
werden.
Die erforderliche Fortluftfläche Ap läßt
sich dann nach der Beziehung berechnen:
Ap=
•
wF
V
in m2
...
,.
Katalogkurzbezeichnung
Be8rbeitungsstand
Ma i 1983
Die so ermittelten Fortluftflächen sind ,für
Rinder und Schweine in den Diagrammen der
Abb. 16 bis 18 dargestellt. Die abzulesenden Fortluftflächen beziehen sich jeweils
auf eine Auftriebshöhe von H = 1 m. Unter
Berücksichtigung der tatsächlichen Auftriebshöhe ist die erforderliche Fortluftfläche für die Schwerkraftlüftung nach der
Beziehung zu ermitteln:
Ci
~=
AF , 1 m
YH
in m2
Es bedeuten:
= erforderliche
~
AF ,1m
H
Fortluftfläche
in m2
= Fortluftfläche, bezogen auf 1 m
Auftriebshöhe (Ordinatenwert
der Abb. 16 bis 18)
in m2
= tatsächliche Auftriebshöhe des
Stalles
in m
Die entsprechenden Zuluftflächen sind
mit (0,75 ~ •• 1,0) .' AF auszulegen.
1.2.3. Auslegung der frei'en Lüftung für
die'
,"
.,.
•
Sommer~eriode
Es wird davon ausgegangen, daß bei Überschreitung der Auslegungstemperatur für
die Schwerkraftlüftung (t e >,8 0 0 ) die erforderliche Luftrate durch die Wind lüftung
abgesichert wird'. Dazu müssen jedoch zusätzliche Zu- und Fortluftflächen in den
Außenwänden des Stallgebäudes vorhanden
sein.
'In [14] berichtet Tasker, daß die Außenwindgeschwindigkeit auf Grund von Druckverlusten am Gebäude nur zu 60 % in der
Zuluftöffnung wirksam wird.
,Entsprechend der Empfehlung, bei der
Vielzahl aller Standorte von einer Außenwindgeschwindigkeit von ww= 1,0 rols auszugehen, berechnet sich der notwendige
,Zuluftquerschnitt wie folgt:
.
A =
Z
..
VsVs
=0,6.ww
0,6.1,0
in m2
Darin bedeuten:
A
Z
0,6
Ww
= Zuluftfläche
in'm 2
= Faktor für Druckverluste
= Außenwindgeschwindigkeit
in m/s
Blatt
2.3
L 8307 RAL
Seite
11
Die ermittelte Querschnittsfläche AZ berücksichtigt nur den eintretenden Luftstrom. Da ein äquivalenter Luftstrom aus
dem Stall abgeführt werden muß, ist in
den Außenwänden insgesamt die doppelte
Querschnittsfläche (2 x AZ) vorzusehen.
Das Diagramm der Abb. 19 gibt bereits den
Gesamtquerschnitt der Zu- und Fortluftflächen an. Dieser Querschnitt muß als
Lüftungsöffnung für die Sommerperiode in
den Außenwänden, möglichst gleichmäßig
verteilt, vorhanden sein. Unter Berücksichtigung der bereits für die Schwerkraftlüftung er~ittelten Zu- und Fortluftflächen ist für den erforderlichen
Gesamtquerschnitt nur noch die Differenzfläche zusätzlich abzusichern.
Ausgehend von der für die Tierart und Lebendmasse benötigten Sommerluftrate
(siehe Tab. 9, B. 2.2, S. 17 und 18) wird
für eine Windgeschwindigkeit von 1 mls
aus dem Diagramm der Abb. 19 die Zuluftfläche je Tierplatz auf der Ordtnate abgelesen. Dieser Wert wird mit der Anzahl
der eingestallten Tiere multipliziert.
Die Differenz zwischen der so erhaltenen
freien Querschnittsflä~he in den Außenwänden und den unter den Bedingungen der
Schwerkraftlüftung ermittelten Zu- und
Fortluftöffnungen muß im Sommerbetrieb
mindestens als zusätzlicher freier Querschnitt in den Außenwänden vorhanden sein.
1.2.4. Anwendungsbeispiele für vereinfachtes Bemessunßsverfahren
1.2.4.1. Milchviehstall
Am Beispiel eines Kuhstalles wird der
Rechengang zur Auslegung der freien Lüftung für d'ie Mehrfachschacht- und Firstschlitzlüftung erläutert.
Angaben zum Stall
Nutzungsrichtung:
Tieranzahl:
Lebendmasse:
Systemlänge des
Stalles:
Systembreite des
Stalles:
Traufhöhe:
Auftriebshöhe bei
Schachtlüftung:
Auftriebshöhe bei
Firstschlitzlüftung:
Milchproduktion
200 Kühe
500 kg/Tier
63,0 m
21,0 m
3.6 m
5.4 m
4,4 m
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Blatt
2.3
L 8301 RAL
Seite
12
Bauform des Stalles: Pavillonbau mit Betonfensterelementen;
Warmbau, ebene Stalldecke bei Schachtlüftung; geneigte Stalldecke bei Firstschli tzlüftung
Die in den Außenwänden gleichmäßig aufzuteilenden zusätzlichen Öffnungsflächen betragen bei der Mehrfachschachtlüftung
2
Aw = 40,0 m2
- 11,52
m = 28,5
m
Einhaltung der
meter nach TGL 29084.
Aw = zusätzliche Öffnungsfläche in den
Außenwänden des Stallgebäudes zur
Absicherung der Sommerluftrate in m2
'~anzjährige
Stallklimapara~
Auslegung der freien Lüftung für die Übergangsperiode (Schwer kraft lüftung)
Außenlufttemperatur
t
relative Außenluftfeuchte
'Pe
e
=
8 oe
= 90 %
Aus Abb. 16 wird für eine Kuh mit einer
Lebendmasse von 500 kg eine Fortluftfläche
von 0,133 m2 /Tier bei 1 m A~~triebshöhe
abgelesen. Bei 5,4 m Auftriebshöhe ergibt
sich für 200 Tiere die benötigte Fortluftfläche zu
~=
0,133.200
p
= 11,5m2
Bei Fortluftschächten mit quadratischem
Querschnitt'von 1,5 m x 1,5 m werden
5 Schächte benötigt.
Die benötigte Fortluftfläche für die
Firstschlitzlüftung vergrößert sich auJ
Grund der ger~ngeren Auftriebshöhe nur
geringfügig.
~ =
~
0,133.200
= 12,1
2
m
Bei einer Stallänge von 63,0 m beträgt
dann die lichte Breite des Firstschlitz6a
b
= 12,1 = 0,20
Ermittlung der erforderlichen Zu- und
Fortluftöffnungen für einen Schweinemaststall mit Mehrfachschachtlüftung
Angaben zum .Stall
Nutzungsrichtung:
Mastschweineproduktion
Tieranzahl:
1000 Schweine
Lebendmasse:
35 bis 120 kg/Tier
Systemlä~e des
Stalles:
60,0 m
Systembreite des
Stalles:
21,0 m
Lichte Höhe des
Stalles:
3,0 m
Auftriebshöhe:
4,5 m
Bauform des Stalles: Pavillonbau mit
Fensterwandelementen
in den Seitenwänden;
Warm bau; ebene Stalldecke
Ganzjährige Einhaltung der Stallklimaparameter nach TGL 29084.
Auslegung der freien Lüftung für die
Übergangsperiode (Schwerkraftlüftung)
Außenlufttemperatur
relative Außenluftfeuchte:
te
~e
m
63
Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode (Schwerkraft- und WindlUftung)
Die benötigte Öffnungs fläche in den Außenwänden wird nach Diagramm Abb. 19 bei einer geforderten Sommerluftrate von
220 m3 /(h • Tier) mit 0,20 m2/Tiererwittelt.
Für 200 Tiere ist ein freier Querschnitt
in den Auß.enwänden von
200 x 0,20 m2 = 40,0 m2
erforderlich.
{".(,
1.2.4.2. Schweinemaststall
= 8 oe
= 90 %
Aus Abb. 11 ergibt sich für Schweine mit
einer Endmast-Lebendmasse von 120 kg eine
Fortluftfläche von 0,0148 m2/Tier. Bei
1000 Tieren und 4,5 m Auftriebshöhe werden
~
= 0,0148
• 1000
p,
= 1,0
m2
Fortluftfläche benötigt. Es werden 7 Fo~t­
luftschächte mit einem lichten Querschnitt von 1,0 mx 1,0 m gleichmäßig auf
die Firstlänge verteilt angeordnet.
.
Katalogkurzbezeichnung
1983
Ma i
Bearbeitungsstand
L 8307 RAL
13
2.3
Blatt
Seite
Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode (Schwerkraft- und Wind lüftung)
Bei einer geforderten Sommerluftrate von
80 m3/(h • Tier) ergibt sich nach Abb. 19
ein notwendiger freier Querschnitt in den
Außenwänden von 0,075 m2 /Tier. Bei
1000 Tieren beträgt die Gesamtfläche
75,0 m2 •
~~
Unter Abzug der für die Schwerkraftlüftung
ermittelten Zu- und Fortluftfläche verbleiben an zusätzlicher Öffnungsfläche in
den Außenwänden
~
2
2
= 75,0 m - 7,0 = 68,0 m •
Y
O~
~
V
0,30
~
~
Ep
.~
!
0,22
0,20
1=
016
Wl2O~
V
• 0.26
.'0/
.'
I
~o.ffl
1
i),
I
1! 0.14
e~, -1-
...
~ 0,12
~'I
'3 0.10
~ 0.08
400
500
...0.".,00
.~
<:0,035
0 .
50
100
Fortluttfläehe
In
200
~'"
Tl~/
1 1
1 1
,,, f-1--
_.
150
200
-f-+--
-
Abhangigkeit von der Lebendmasse bezogen
auf einen TIerplatz (Schweine) bei einer Aurtritbshh
H· 1m und einer Außentemperatur von lS'C
~
,~-rl"
',_
V
V
V
1 1
~.?~
V
f-
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Abb. 19
Bemessung d.r Lt.iftungsflöchen (Zu - und FortlufUlöche) in Abhängigkeit
der Sorrm.rt....ftrat. und Aunenwindgeschwindigkeit
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Katalogart
Kataloggruppe
Katalog
Technische Gebäudeausrtistung
Liiftung und Klimatisierung
Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie Liiftung in Pavillonbauten
Konstruktionshinweise
1.1. Fortluftschächte ftir Stallbauten mit
Holzdachbindern
Allgemeines
Um die Fertigung von Fortluftschächten
mit territorialen Kapazitäten zu ermöglichen, wurden diese Konstruktlonsunterlagen erarbeitet.
Die Fortluftschächte sind vorzugsweise
ftir Warmbauten der Tierhaltung vorgesehen, in denen die freie Ltiftung zur
Stallklimagestaltung angewendet wird.
Es sind in den Unterlagen Fortluftschächte mit folgenden Innenabmessungen
enthalten:
6001 600 mm =0,36 m2
9001 900 mm = 0,81 m2
1500/1500 mm = 2,25 m2
Anwendungsbereich
Die Fortluftschächte sind vorzugsweise
ftir Dachkoustruktionen aus Holz mit
einer Dachneiguug von 25 % anwendbar.
Die Höhe
der . Schachtwände ist ftir Ge/
bäudesystembreiten von 6000 bis
24000 mm ausgelegt. Als Deckenkonstruktionen wurden ebene waagerechte Decken
mit entsprechender Wärmedämmung angenommen. Grundsätzlich sind diese Fortluftschächte im Bereich des Firstes
der Dachkonstruktion anzuordnen.
..
L 8307 RAL
Mai 1983
Bearbeitungssland
Blatt
1.0. Konstruktive Hinweise zu Ausführungsmöglichkeiten ftir die Schwerkraftltiftung
P'l
Kalalogkurzbezeichnung
Hinweise ftir die Fertigung
Die Elemente ftir Fortluftschächte können nach den vorliegenden Zeichnungen
in der Werkstatt vorgefertigt werden.
~.
Zu einem Fortluftschacht gehören folgende Teile:
1 Lüfterkopf mit Regelklappe
4 Schachtwände
4 Deckleisten am Ltifterkopf
4 Abschlußleisten an der Decke
4 Tragwinkel mit Befestigungsmaterial
Das Dach des Schachtkopfes besteht aus
18 mm rauher Schalung und wird abgedeckt
-
Blatt
2.4
Seite
1
mit ebenen Asbestzementplatten. Die W~nde
des Kopfes sind beidseitig mit ebenen Asbestzementplatten beplankt. Von innen ist
zwischen Wärmedämmung und Asbestzementplatte eine Folie als Dampfsperre angeordnet. Als Wärmedämmung sind Mineralwollebahnen, Trockenrohdichte 60 bis 80 k~/m3
in der Bestelldicke 69 mm, gepreßt einzubringen. Im Ltifterkopf befindet sich eine
Drosselklappe, deren Fläche 85 % des
lichten Schachtquerschnittes entspricht.
Sie wird tiber eine Schnur bedient. Die
Funktionsttichtigkeit der Drosselklappe
ist durch die angeordnete Aufhängung gewährleistet. Die angegebenen Durchmesser
der Bohrungen ftir die Drehzapfen sind un-bedingt einzuhalten.
Die Schachtwände werden in gleicher Weise
.
mit der Wä~medämmung und Dampfsperre versehen. Sie bestehen aus einem Rahmen, der
auf der Innenseite mit ebenen Asbestzementplatten und auf der . Außensei te mit harten
Faserplatten beplankt ist. Die Befestigung
der Asbestzementplatten muß unter Beachtung
der vorgeschriebenen Bohrlochgrößen und
deren Abstände gemäß Richtlinie 4/77 des
VEB Asbestzementwerk Porschendorf erfolgen.
Bei Anwendung von harten Faserplatten, di~
zur Welligkeit neigen, ist durch geeignete
Nagelung ftir eine einwandfreie ebenflächige
Befestigung im Gebrauchszustand der Schacht-·
wände zu sorgen. Alle Holzteile sind mit
zugelassenen Holzschutzmitteln zu imprägnieren.
Werden für Geb~ude mit anderen Abmessungen
und Dachneigungen Schachtlängen benötigt,
die nicht im Sortiment dargestell t wurden,
so können diese nach dem gleichen Konstruktionsprinzip hergestellt werden.
Hinweis~
ftir Lagerung und Transport
Die wärmegedämmten Schachtwände sind vor Regen und Bodenfeuchtigkeit zu schtitzen. Außer":
dem ist darauf zu achten, daß, die Außenflächen gleicher Werkstoffe nebeneinander liegen.
Der Ltifterkopf ist in Einbaulage zu transportieren und zu lagern sowie vor Feuchtigkeit zu 'schützen. Für den Transport sind im
offenen Teil des Lüfterkopfes allseitig
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Abschwertungen aus Säumlingen d~agonal anzunageln. Die untere Schacht öffnung ist in
gieicher Weise auszusteifen. Die Drosselklappe ist für den Transport festzubinden.
Hinweise für die Montage
Die Fortluftschächte dürfen nur die Obergurte der Binder belasten. Dies wird durch
zwei Tragholme gewährleistet, die von Binder zu Binder aUfgelagert sind. Eine Auswahltabelle für Binderabstände von 3,0 m,
aus der die Abmessungen der Tragholme und
Einfeldpfetten je nach Höhenlage des Gebäudes zu entnehmen sind, befindet sich
auf Seite 12. Der Einbau der Schächte darf
max. nur in jedem zweiten Binderfeld erfolgen (Felder ohne Windverband). Bei Gerberpfetten im Firstbereich sind diese
durch Einfeldpfetten und Stichpfetten
auszutauschen.
Die .Befestigung der Tragholme und~ Einfeldpfetten am Obergur.t erfolgt in gleicher Weise wie die übrigen Pfetten des
Dachverbandes.
Die vier Schachtwände sind durch Senkkopfnägel 3,1 x 70 mm im Abstand von
'200 mm zu verbinden. Die Verbindung mit
dem Lüfterkopf erfolgt durch vier gleiche Deckleisten, die ebenfalls mit Nägeln
x 70 mm im Abstand von 150 m",
befestigt werden.
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Für den unteren Schachtabschluß und
Anschluß an die Decke sind vier gleiche
Abschlußleisten mit Nägeln 3,1 x 70 mm
im Abstand von 150 mm zu befestigen.
Es sind zusätzliche Deckentraghölzer mit
entsprechenden Auswechselungen vorzusehen,
die dem örtlichen Projekt anzupassen sind.
Die Befestigung der Fortluftschächte erfolgt mittels 16 Senkkopfnägeln 3,4 x 90 mm
an den Tragholmen und vier Flachstahlwinkeln, die mit je drei, Sechskantholzschrauben
10 x 50 mm, TGL 0-571, an die aufrechten
Rahmen der Schachtwände geschraubt werden.
Diese Verschraubung ist besonders sorgfältig auszuführen. Gleiches trifft für die
fachgerechte Abdichtung der anschließenden
Dachflächen zu.
Beim Einbau der Elemente sind geeignete
Anschlagmi ttel zu verwenden, damit Be-.
schädigungen vermieden werden und Schäden oder Unfälle durch unbeabsichtigtes
Blatt
2.4
L 8307 RAL
seite
2
Lösen vor der endgültigen Befestigung an
den Tragholmen ausgeschlossen werden. Die
gültigen Arbeitsschutzbestimmungen sind
hierbei besonders zu beachten. Eine Anwendung der Fortluftschächte bei anderen
Dachkonstruktionen oder Änderungen in den
Abmessungen und Eigenlasten erfordern für
die Tragkonstruktion einen gesonderten
statischen Nachweis.
"
1.2. Monoschacht
Anwendungsbereich
Der Monoschacht wird vorwiegend in Stallgebäuden mit Satteldächern und ebenen
waagerechten Decken eingebaut. Voraussetzung ist jedoch, daß die Gebäudekonstruktion einen Durchbruch in der erforderlichen Größe zuläßt. Eine Belastung der
Dach- und Deckenkonstruktion durch den Monoschacht ist auf Grund der hohen Eigenlasten in den meisten F~llen nicht möglich.
Bei kleineren Monoschächten kann gegebenenfalls auf jeder Seite ein Doppelbinder
gelegt we.rden. Ein entsprechender statischer Nachweis ist erforderlich. Die Standsicherheit des Monoschachtes ist
einschließ\.
lich der Stützkonstruktion und Gründung
standortbezogen statisch nachzuweisen.
Bei kleineren Gebäuden mit geringeren Tierbelegungen kann der Schacht einteilig ausgeführt werden. Eine Regelklappe ist im
oberen Teil des Schachtes vorzusehen.
Größere Schächte sind vierteilig, wie in
der Zeichnung dargestellt, auszubilden.
Hier sind drei Teile des Schachtes mit Regelklappen im oberen Teil zu versehen. Für
den Winterzeitraum sind diese Klappen zu
schließen. Die erforde~liche Winterluftrate
wird über den offenen vierten Teilschacht
abgesichert. Eine Abdeckung gegen Niederschläge ist nicht vorgesehen, da hierdurch
die Leistung des Schachtes abgemindert wird.
Eindringender Schlagregen und Schnee werden
von einer Regenrinne aufgefangen und über
ein Fallrohr in die Entwässerung geleitet.
Eine Voraussetzung für die Funktion der
Monoschachtlüftung ist ebenfalls die Anordnung von regel baren Zuluftöf'fnungen. welche
an den Längsseiten des Stalles gleichmäßig
verteilt anzuordnen sind.
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
Hinweise zur Fertigung
Der Monoschacht ist auf Grund der unterschiedlichen Tierkonzentrationen und Standortbedingungen in Einzelfertigung herzustellen. Er besteht aus folgenden Bauteilen:
Stützkonstruktion
Schachtkonstruktion
Regeleinrichtung.
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Für die Stützkonstruktion können Stahlbetonstützen oder Stahlprofile verwendet werden. Diese sind in Hülsenfundamente zu
gründen. Der Tragrahmen wird zweckmäßigerweise aus Stahlprofilen gefertigt. Die
Schachtwände sollten, wie im Beispiel dargestellt, aus zimmermannsmäßig abgebundenen
Holzrahmen, he~gestellt werden. Die Beplankung besteht aus ebenen Asbestzementplatten.
~'!.
Als Wärmedämmung sind geeignete Dämmstoffe
(z.B. Kamilit) lückenlos einzubauen und mit
einer Dampfsperre auf der "warmen" Schachtseite zu versehen. Beim einteiligen Schacht
ist im oberen Teil die Regelklappe so einzubauen, daß auch im ,Winter 15 % des Gesamtquerschnittes offen bleiben. Der vierteilige Schacht erhält in drei Teilöffnungen jeweils eine Regelklappe. Durch 'Seilzug bzw. Gestängeanordnung sollte eine
stufenlose Regelung der Klappen ermöglicht
werden. Anschlüsse im Dach- und Deckenbereich ·sind besonders sorgfältig auszuführen.
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1.3. Firstschlitzlüftung
!nwendungsbereich
Die Fi.X'stschli tzlüftung besteht aus einem
1i':u'tluftschli tz, der im Firstbeie:l.ch. da!!i
l}:'i1<~h.\\1e auf der gesamten Gebäudelä,lge
durchgehend angeordnet wird.
Der Zulufteintritt kann in den Längswän"den über gleichmäßig verteilte, regelbare
Zuluftöffnungen in Nähe der Dachtraufe
bzw. über Lüftungsfenster bautechnisch
abgesichert werden.
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Die Anwendung der Firstschlitzlüftung
sollte vorzugsweise nur bei Dachtragwerken mit geneigten Dachdecken erfolgen.
Bei abgehängter ebener Decke wär~ der
Aufwand für die erforderliche Wärmedämmung der Schachtwandkonstruktion zu aufwendig.
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Blatt
2. 4
L 8307 RAL
,Seite
3
Die Schlitzbreite für die Fortluftöffnung
ist in Abhängigkeit von der Auf triebshöhe, der Tieranzahl und Lebendmasse sowie der Stallänge zu ermitteln.
Die Abführung der Fortluft erfolgt über
den Firstschlitz. Dieser sollte folgenden
Anforderungen entsprechen:
Regelbarkeit. damit eine Anpassung für
die Sommer- und Winterluftrate möglich
ist.
Niederschlaggeschützte Anordnung, qamit
keine Niederschläge direkt in den Stall-'
raum eindringen können (Realisierung
durch Überstand der Schlitzabdeckung).
Windgeschützte Anordnung, damit durch
Windeinwirkung kein Stau oder Rückstrom
der Fortluft eintritt. Das kann durch
Anordnung von Windblenden entsprechend
Zeichnung Blatt 2.4. Seite 17 gewährleistet
werden.
Hinweise zur Fertigung
Die Schlitzwände. Abdeckungen, Windblenden,
Leitplatten und Regelklappen können nach
der vorliegenden Darstellung sinngemäß vorgefertigt werden. Die Schlitzwände sind
unabhängig von der Schlitzbreite in den
gleichen Abmessungen wärmegedämmtherzu.
stellen. Alle anderen Teile, sind auf die
jeweiligen e:!'forderlichen Schli.t.zbrei tell'
abgestimmt zu fertigen. Die Teile selbst
bestehen vox:/!i.egend aus Holzrahmen und
sind zur Wax'Tcl uftsei te (Innenfläche des
Schlitzes) mit ebenen Asbestzementplatten
und. einer Da~pfsperre zu versehen.
Zur Abdeckung 8J.gnen sich .4.eb8stzement~
weIl tafeln 1.:.~,.1 WeIl tafeln aus glasfasex<verstärktem .~'alyester (GUP-Well tafeln).
Neben der auf Blatt 2,.4, Seite 17 dargestellten Ausführung ist es auch möglich,
diee Abdeckung mit einer einteiligen Aebestzement-Firathaube (Schenkellänge
600 mm) nach TGL 22896/02 vorzunehmen. Di.eses Erzeugnis ist für eine 25 %ige Dachneigung ausgelegt und bedarf lieferseitig
einer gesonderten Vereinbarung mit dem
Hersteller.
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L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Ma i 1983
Für die Herstellung der Windblenden können
gepreßte Asbestzementplatten verwendet
werden, welche mit Flachstahlbügeln in
entsprechendem Abstand vom Firstschlitz
(etwa 0,5 bis 0,7 x Schlitzbreite) auf dem
Dach befestigt werden.
Seite
4
Die Wirksamkeit der freien Lüftung wird
nicht nur von der konstruktiven Gestaltung
der Fortluftöffnungen, sondern in gleichem
Maße von der Anordnung, Größe und Regelbarkeit der Zuluftöffnungen beeinflußt.
I:
Die Abbildung 20 zeigt ein universell einsetzbares Lüftungselement des VEB Beton
und Terrazzo," 7913 Schweini tz/Elster.
Diese Elemente können in den Längswänden
der Stallgebäude unter- bzw. 9berhalb der
Fensterwandplatten eingebaut werden •
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2.4
2.0. Zuluftelemente
Beim Einbau der Schlitzwände und dem Anschluß an die Dachhaut ist besonders auf
die Entlüftung der Dachdeckenplatten zu
achten (siehe Blatt 2.4, Seite 17 ), damit
kein Dampfstau im Bereich der Dachdeckenplatten entsteht.
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Drohtgilt ers
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Zuluft fläche bei Klappenstellung:A=
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obere Fläche des Fortluftschachtes
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Holzdachbinder mit 25 % Dachneigung I
6000 mm bis 24 000 mm Gebäudesystembreite und ebenen:
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Plastfolie als Dampfsperre
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Senkkopfnägel 3,1 x 70
Abstand 200 mm
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Deckleiste
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L 8307 RAL
Seite
7
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
715
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Rahmim der Klappe
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Schnitt A-A
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Senkkopfnägel 3,1x70
Abstand 200 mm
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Ansicht des Rahmens
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Abb.23
Fortluftschächte
Schacht kopf 900/900 mit Deckleiste
Deckleiste
L 8307 RAL
Katalogkurzbezeichnung
Ma i 1983
Bearbeitungsstand
1100
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Blatt 2.4
Seite
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Deckleiste
Fortluftschächte
Schachtkopf 1500/1500 mit Deckleiste
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Katalogkurzbezeichnung
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Bearbeitungsstand
1 983
Blatt 2 e 4
L 8307 RAL
Seite
9
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Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
Blatt 2.4
Seite
10
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Abschlußleiste
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Mai 1983
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Blatt 2.4
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Se"l!lt
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Abstand 150 mm ,
versetzt
Einfassung aus
PVC oder
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Ekotal- 'Siech
0,5 mm, dick
I
Flachstahl 8/50
1-260mm
I
~ Sechshantholz- .
schrauben
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10x50 TGl 0-571
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
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Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
Blatt
2.4
L 8307 RAL
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Höhenlage
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300mm
Höhenlagen
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über 300 - 450 m
Harz üb. 250 - 375 m
über 450 - 575 m
Harz üb. 375 - I" 75 m
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501150
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601175 70/175
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50/150
601150 60/175
601175 70/175
601200
12000
50/150
601150 60/175
701225 80/225 901225
15000
15000·
-2-
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60/150 601175
701225 80/225 901225
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Abb.28
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Tragholme
für Fortluftschacht
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Wechsel
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Einfeldpfetten
I
"
"
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Gebäudesystembreite
Höhenlage
Einfeldpfetten
Tragholme
für Forttuftschacht
Querschnitte
siehe Blatt 2.'. Seite 13
Forttuftschächte
Einfeldpfetten unq Tragholm.e
,
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18000
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21000
21000
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50/150
60/150 601175
701225 801225 901225
24000
24000
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50/100
601150 601175
70/225 801225 901225
L 8307 RAL
KatalogkurziMIzeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
Blatt 2.4
13
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Schnitt C-C
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Auswechselung für Fortluftschacht 900/900 I
I
I
I
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Auflager- Knagge
Stichpfette
Wechsel ---1--+-----,
Tragholm
Binder
...... - -
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Auswechselung für Fortluftschacht 600/600 -
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Schnitt B-B
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Schnitt
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Abb.29.
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I
I
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Schnitt '0-0
Schnitt
A-A
Die Anpassung und Auswechselung
erfolgt individuell entsprechend
der oberen Darstellung.
Fortluttschocht
(mm)
I
:
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Die Längen der Stichpfetten und der
Wechsel sind .von den Fortluftschächten abhängig
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I
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Auswechselung für Fortluftschacht 1500/1500 -
Die Querschnitte der Wechsel sind für
alle Fortluftschachtgrößen sowie für alle
HÖhenlagen
60/140 mm.
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I
0
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Die' Querschnitte der Stichpfetten sind gleich
den Querschnitten der entspr. Einfeldpfetten
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1
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....
~60+
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Punkt A
Fortluftschächte
Einbaudetail stichpfetten und Wechsel
Uingen (mm)
Stichpfetten
Wechsel .
600/600
1200
900
900/900
1050
1200
1500/1500
750
1800
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Katalogkurzbezeichnung
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Bearbeitungsstand.
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8307
Seite
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Seokholzschraube
A 5x60 TGL 0-97
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CD
Seilrotre aus Eichenholz.
Hartgewebestab () 16
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~ 85 mm lang
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Rohrstück als Abstandhalter
~~Bohrung ti 16
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I
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Hartgewebestab (6 16
130 mm lang
Schrauböse
mit Holzgewinde .'
I" 50mm
TGL 48 - 63414
Halbrundholzschraube TGL 0-96
A 4x 25 zur Arretierung
des Hartgewebestabes
B~hrung ~
20
untere Flache des
LÜfterkopfes
...
.~
obere Flä.che
des Fortluftschachtes
Abb.30
Fortluftschächte
EinbaUdetail Regelklappe
L 830? RAL
15
Seite
Katalogkurzbezeichnung
Mai 1983
Bearbeitungsstand
Blatt 2.4
1
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Drosselklappen
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Schnitt A-A
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( Draufsicht )
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Monoschacht
Einbaubeispiele in Holztragwerken
Abb.31
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Variante zu Schnitt B-B
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Ma i
L
1 983
Blatt 2.4
8307
RAL
Seite
16
\-
,t
2,1 m 2
2,1m 2
Drosselklappe
(3 Stück)
2,1 m 2
,2,1 mz'
Schnitt A-Ä
~
Deckentragholz
Deckenträger
Deckenträger - Aufhängung
Firstlinie
3000
1200
1200
f'Stützkonstruktion
~,
'~
Deckenträger Aufhlingung
Deckenträger
Deckentragnolz
Dämmschicht der Decke
am Lüfterschacht hochziehen
Schnitt B-B
Abb.32
Monoschacht
Konstruktionsbeispiel
Punkt A-A
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand
Mai 1983
t 1""
Blatt
2.4
L 8307 AAL
Seite
17
1250·
wl"nnl",nru, (ebene AsbestzementplQtte.
o
o
geprent, d=12mm)
!")
11
~N
\
Regelklappe
für Fortluft
~
Fortluftschlitz im Firstbereich
Zuluftschlitz .im Traufbereich
Abb.33
Firstschlitzlüfter
Fort - und Zuluftdetail