Raum und Luft – Konzepte für gute Luft bei der Erneuerung von
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Raum und LUFT Werkstattbericht: Konzepte für gute Luft bei Erneuerungen von Wohnbauten Energie Apéro Luzern Prof. Hanspeter Bürgi Dozent für Architektur / Fokus Energie / CC EASE / FG MSE A T direkt +41 41 349 34 67 / +41 31 340 35 40 [email protected] Luzern, 17. Juni 2013 1_Ausgangslage und Zielsetzungen 2_Komfort, Wohntypologien und Lüftungssysteme 3_Planugnsinstrument: These, Analyse, Strategien 4_Fazit und Ausblick Das Projekt «Klima & Komfort: LUFT» untersucht Konzepte und Systeme von Wohnungslüftungen in der Gebäudeerneuerung und beurteilt diese im Kontext verschiedener Wohntypologien... 1_Ausgangslage und Zielsetzungen Ausgangslage _Gesellschaftliche Entwicklungen: Vision und Akzeptanz z.B. einer 2000-Watt-/1-Tonne-CO2-Gesellschaft _Hohes Energieeffizienzpotenzial im Gebäudebereich _Energie-/Nachhaltigkeitsstandards und Labels, Energievorschriften und Förderprogramme von Bund und Kantonen, SIA-Normen 8.*;><*N*..3-LB*.## OB,#PBQD$8)RS# $&# $"# 2;-=*#8.*;><*# 11!C,;:D# EFG*.!HB<D-# $$# 1*<3*.## $%# II# ('# J?*;+KL=++#.*M:# (&# ("# ($# (%# '# &# "# $# %# !$# !"# )*+,-./#01# 2*+*,3#$%%4# 56789268# 5:/*;.<+<*;=.># 56789268# 7*=?-=# 56789268!@# 56789268!A# @B=+!8.*;><*# Konsequenzen Gebäudehüllen sind heute gut gedämmt und möglichst luftdicht auszuführen, was z.B. bauphysikalische Anforderungen stellt Auswirkungen auf Behaglichkeit und Nutzerverhalten Lüftungskonzepte sind notwendig (SIA 180) Integrierbarkeit zusätzlicher Elemente bei Gebäudeerneuerungen – Verträglichkeit von Raumstruktur und Infrastruktur – ist anspruchsvoll Bild: Neue Nationalgalerie Berlin, Mies van der Rohe, 1968 Fragestellungen _Welche intelligenten Strategien gibt es, um einen dichten Innenraum mit Luft zu versorgen? _Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den ausgewählten Wohnungstypologien und adäquaten Lüftungskonzepten und -systemen? _Wie kann auf bestimmte Gebäudetypologien mit den unterschiedlichen Lüftungskonzepten reagiert werden? _Welche Kombinationen funktionieren wie und warum (nicht)? _Wie kann ein Eingriff in denkmalgeschützten Bauten erfolgen? _Gibt es Typologien, für die es heute keine passenden Lüftungslösungen gibt? Warum gibt es keine Lösungen? ...Dabei liegt der Fokus beim Komfort für die Nutzenden, der gestalterischen und technischen Integration sowie der Wirtschaftlichkeit... 2_Komfort, Wohntypologien und Lüftungssysteme Le Corbusier: Feststellungen zu Architektur und Städtebau mit einem amerikanischen Prolog und einem brasilianischen Zusatz, gefolgt von „Paris Klima“ und „Moskau Atmosphäre“. Braunschweig, Vieweg, 1987 Gründerzeitbau (ca. 1880 – 1919), Zeilenbau Zwischenkriegszeit (ca. 1920 – 1945), Zeilenbau Nachkriegszeit (ca. 1945 – 1973), hoher Punktbau (ca. 1945 – 1980), innerstädtischer Zeilenbau (1945 – 1980) und zeitgenössischer Bau (1980 – 2000). Objektinformationen Objektbezeichnung: Bürgerliches Wohnhaus Gründerzeit Adresse: Alpenstrasse 7 – 15, 3006 Bern Teilbereich: Liegenschaft Alpenstrasse 7 Baujahr: 1895 - 1919 Architekt: Sanierung 1: Umfang: Sanierung 2: Umfang: Albert Gerster Kontext: Städtisches Wohnquartier, Zeile, Massivbau, wertvolle innere Oberflächen Geschosszahl: 2 + DG Anzahl Wohnungen: Wohnungsgrössen: 5 (evtl. Ausgebautes Dachgeschoss) 4 Zimmer Denkmalschutz: Innen X Ja ☐Nein Aussen X Ja ☐Nein Übersicht Lüftungssysteme / Beurteilungskriterien sep. Küchen- und WC-Anlage erforderlich Investitionskosten Betriebskosten / Wartung - Unterhalt Entsorgung (Recycling/trennbar) Feuchtigkeit Radon Luftqualität (CO2) Schadstoffbelastung von aussen Schadstoffbelastung von innen Stabilität des Systems (gegenüber Nutzereinflüssen) Akzeptanz bei Bewohnern Einfache Bedienbarkeit Wartung / z. B. Filtertausch Wirksamkeit / Luftwechsel Geeignet für Pflegebedürftige / Behinderte Graue Energie Betriebsenergiebedarf für Geräte Energieeinsparungen Aussenlärm Lärm der Anlage Zugerscheinungen Temperatur / Temperaturschwankungen Gerüche von aussen Gerüche im Innenraum BEHAGLICHKEIT (Nach SIA) Denkmalpflegerische Kriterien ENERGIEBILANZ Steigzonen Erforderlich NUTZUNG Brandschutzmassnahmen HYGIENE Einsatzspektrum WIRTSCHAFTL ICHKEIT Ästhetik / Gestalterische Kriterien BAULICHE ANFORDERUNGEN Eingriffstiefe Wärmerückgewinnung Ventilator ABL Ventilator ZUL Filter Schalldämpfer LÜFTUNGSFUNKTIONEN 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 1 2 2 1 1 1 1 1 1 3 1 3 2 2 2 1 1 1 3 3 3 2 3 3 2 2 2 1 2 2 2 1 2 1 1 3 2 2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 1 1 1 3 2 1 3 3 2 3 3 3 1 1 2 LÜFTUNGSTYP A NATÜRLICHE LÜFTUNGSSYSTEME / FENSTERLÜFTUNG A1 A2 A3 MANUELL AUTOMATISCHE / KRAFTBETÄTIGTE MANUELLE ADL B EINFACHE ABLUFTANLAGEN B1 B2 MIT ALD UND WRG MIT ALD OHNE WRG C EINFACHE LÜFTUNGSANLAGEN C1 C2 C3 C4 C5 DEZENTRAL ZENTRAL EINZELRAUMLÜFTUNGSGERÄTE MINI OHNE WRG AIRBOX x x x x x x x x x x x x x x ADL = AUSSENLUFTDURCHLASS MIT KLAPPE - x x x x x x x x 2 2 2 2 3 3 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 2 3 1 1 3 3 1 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 3 3 2 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 x x x x x x x x 3 3 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 2 2 3 1 3 2 2 3 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 3 1 3 3 3 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 2 2 1 1 1 2 1 3 1 2 1 2 1 1 1 2 2 3 2 3 1 1 1 1 1 2 1 2 1 3 3 3 2 3 2 3 3 3 3 2 1 1 2 2 3 2 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 3 Keine Gefahr / Beeinträchtigung, keine Energie, geringe Kosten, ja Kleine Gefahr / Beeinträchtigung, wenig Energie, neutral Grosse Gefahr / Beeinträchtigung, grosser Energiebedarf, nein AUSGESCHLOSSENE SYSTEME: BEGRÜNDUNG: EINFACHE ABLUFTANLAGE OHNE ALD UND WRG EINFACHE ZULUFTANLAGE Bei dieser Anlage ist nicht klar, woher die Luft nachströmt. Warme Luft gelangt durch Undichtheiten in die Konstruktion was zu Feuchteproblemen führt. Alexander lempke 02.07.2012 Gedruckt am 02.07.12 Seite 1 von 1 ...Ziel des Projektes ist es, Stärken und Schwächen der einzelnen Lüftungskonzepte und -systeme zu analysieren und deren Eigenheiten bezüglich Gestaltung, Technik, Integrierbarkeit und Komfort offenzulegen... ...Ergänzt mit dokumentierten Fallbeispielen zeigt das Projekt exemplarische und innovative Lösungsansätze für die Wohnungslüftung auf und definiert Anforderungen an neue oder zu optimierende Produkte. Zudem wird ein anwendungsorientiertes Planungsinstrument (Leitfaden) als Entscheidungshilfe für Planer, Architektinnen sowie für Immobilienfachleute entwickelt. 3_Planungsinstrument: These, Analyse, Strategien ...unabhängig vom spezifischen System lassen sich bezüglich der Überlagerung von Raumstruktur und Infrastruktur grundlegende Prinzipien definieren... ...übergeordnete Zielsetzungen (...) und eine sorgfältige Analyse des Ortes (Städtebau, Gebäude, Wohnung, Bauteil, baukünstlerischer und baukultureller Wert)... ...es ist denkbar und unter verschiedenen Gesichtspunkten durchaus auch sinnvoll, (...) nicht nur nach technischen Lösungen zu suchen, sondern durch ein tiefer gehendes Verständnis für die grundsätzlichen Prinzipien der Lufterschliessung, Luftbehandlung und Luftverteilung auch alternative Lösungsansätze zu erarbeiten, die mit möglichst wenig oder gar ohne zusätzlichen Energieaufwand auskommen. These Bestandsaufnahme des Gebäudes Objektinformationen / Qualität und Charakteristik Ziel: Gute Luft Behaglichkeitsaspekte Ebene 1 Natürliche Lüftung Kontext Rahmenbedingungen Zielsetzungen Andere... Fensterlüftung Typen Ebene 2 Gebäude automatisch manuell Übersicht Erschliessungskonzepte räumliche Elemente Mechanische Lüftung Dezentrale Geräte Dezentrale Innovation Einzelraumgeräte Zentrale Geräte Dezentrale Einzelwohnungsgeräte Zentrale automatisch Übersicht Erschliessungskonzepte z.B. _ Luftschächte _ Naturzug in grosszügigen Treppenhäusern _ etc. Ebene 3 Wohnung Ebene 4 Raum (Grösse, Höhe...) Übersicht Verteilungskonzepte ? 17°C Beispiel 16°C Ebene 5 Bauteil / Element Ebene 6 Rahmenbedingungen Ebene 1: Ausgangslage / Kontext Übersicht Verteilungskonzepte ? Deckenhöhe 18°C 23°C 20°C Beispiel 21°C ? Beispiel ? ? Ebene 2: Gebäude / Lufterschliessung Hülle / Perforation Hülle / Addition Kern / Addition Kern / räumliches Element Ebene 3: Wohnung / Luftverteilkonzept Objektinformationen Objektbezeichnung: Himmelrich II Adresse: Bundes-/ Himmelrichstrasse, 6003 Luzern Teilbereich: Himmelrichstrasse 13 - 15 Baujahr: 1929 Architekt: Sanierung 1: 2009 Umfang: Sanierung 2: Einbau Komfortlüftung Umfang: Kontext: !"# !"#$"%&'%()*+%,%-./01&,%-(2(3$'4/,%-(5$66'/#$7+(8($%(9,:'#%( ( ( Städtischer Blockrand, Aussenseitig hohe Lärm- und Geruchsbelastung Eingriffe an der Fassade nur sehr beschränkt möglich (Ortsbildschutzzone B) Geschosszahl: 6 + DG Anzahl Wohnungen: Wohnungsgrössen: Denkmalschutz: 117 2 - 4 Zimmer Innen ☐Ja XNein Aussen ☐Ja ☐Nein ( Ebene 4: Bauteil Hülle / Perforation Hülle / Addition ! Kern / Addition Räumliches Element 4_Fazit / Ausblick Innovationspotenzial _ Schnittstelle zwischen räumlichen Elementen (natürliche Lüftung) und dezentralen Einzelraumgeräten (mechanische Lüftung) _ Spielraum für natürliche Lüftungssysteme ohne spezielle Luftaufbereitung und –bearbeitung _ Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle bei gleichzeitig minimalem Wärmeverlust _ Wandaufbauten aus 'atmungsaktiven' Materialien _ Schichtartige Überlagerungen von Aussenwandelementen, die Überströmung und Wärme(rück)-gewinnung verbinden Bild: Erneuerung Wohn-/Gewerbehaus Spitalgasse 22, Bern BÜRGI SCHÄRER Architektur und Planung AG, Bern, 2009 Konklusion Forschungsthema Raum und Luft (1) _ Das Aufzeigen des Zusammenhangs und der Verträglichkeit von Raumstruktur und Infrastruktur schafft ein besseres Verständnis in Bezug auf gute Luft im Innenraum bei Erneuerungen von Wohnbauten _ Patentrezepte gibt es nicht _ Ortsspezifische Lösungen sind gefragt _ Eine kritische Auseinandersetzung mit Komfortansprüchen, dem Kontext, der Wohnungstypologie und mit den Lüftungssystemen ist unabdingbar Konklusion Forschungsthema Raum und Luft (2) _ Standardlösungen sind zu hinterfragen _ Innovationen zu suchen _ Hohe Gestaltqualität und einen Gebrauchswert nach den Nutzerbedürfnissen anzustreben _ Baukultur zukunftsfähig zu erhalten und zu steigern Bild: Erneuerung Wohn-/Gewerbehaus Spitalgasse 22, Bern BÜRGI SCHÄRER Architektur und Planung AG, Bern, 2009 Herzlichen Dank... ...und willkommen: Das interdisziplinäre Team Lucerne – Suisse der Hochschule Luzern – Technik & Architektur präsentiert den Stand der Arbeiten für den Solar Decathlon Europe 2014 an der Diplomausstellung auf dem Campus in Horw am Freitag, 5. Juli 2013, 14:00 – 21:00 mit Führungen stündlich ab 15:00 bis 20:00 im Foyer Mädersaal, Gebäude IV [email protected]
