(Endstand) für Normentext zur Berechnung der
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Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden Forschung und Anwendung GmbH Prof. Oschatz - Dr. Hartmann - Dr. Werdin - Prof. Felsmann Vorschlag (Endstand) für Normentext zur Berechnung der Lüftungswärmeverluste in EN 12831 (deutsch) Livelink DIN NA 041-01-58 AA N 1266 / N 1267 Livelink DIN NA 041-01-58-05 AK N 189 / N 190 Endbericht Bearbeiter: Dr.-Ing. T. Hartmann Dresden, November 2012 1 Textvorschlag zur Berechnung der Lüftungswärmeverluste in EN 12831 3 Begriffe und Formelzeichen 3.1 Begriffe ALD-Autorität: Anteil der Außenluftdurchlässe (ALD, englisch ATD = externally mounted air transfer device) an der Gesamtdurchlässigkeit einer Lüftungszone Höhe über Grund Hground,z: Mittlere Höhe der Lüftungszone z (Zonenmitte) über Erdreichniveau Lüftungszone: Bereich eines Gebäudes mit planmäßigem Luftverbund zwischen den Räumen Anmerkung 1: Anmerkung 2: Anmerkung 3: Anmerkung 4: Der planmäßige Luftverbund kann beispielweise durch Überströmluftdurchlässe zwischen den Räumen sichergestellt werden. Innerhalb einer Zone können unterschiedliche Lüftungskonzepte zum Einsatz kommen. Beispiel: fensterloses Bad mit Abluftanlage und Luftnachströmung über benachbarte Räume, übrige Räume mit Querlüftung mit ALD, alle Räume durch Überströmluftdurchlässe im planmäßigen Luftverbund (z. B. gekürzte Türblätter der Innentüren). Das Überströmen von Luft zwischen verschiedenen Zonen wird nicht berücksichtigt. Werden verschiedene Lüftungszonen mit einem gemeinsamen Lüftungssystem oder zonen- bzw. raumweise mit dem gleichen Lüftungssystem ausgestattet und existieren dabei in diesen Lüftungszonen gleiche Druckverhältnisse, können diese zu einer Lüftungszone zusammengefasst werden (z. B. Wohnungen in einem Mehrfamilienhaus). luftberührte Hüllfläche Aenv: Summe der Umschließungsflächen (Fassaden, Dach und Fußboden), die einen Bereich (Gebäude, Lüftungszone, Raum) von der Außenluft und von unbeheizten Nachbarräumen abgrenzen Anmerkung: Die Berechnung erfolgt abweichend von EN 13829: - Erdreichberührte Flächen werden nicht angerechnet. - Es werden Außenabmessungen zugrunde gelegt. Luftdurchlässigkeit q50: Leckageluftvolumenstrom bei 50 Pa Druckdifferenz dividiert durch die luftberührte Hüllfläche Anmerkung: Der Wert kann gebäudeweise oder - wenn vorhanden - zonenweise angegeben werden. Luftwechselrate n50: Leckageluftvolumenstrom bei 50 Pa Druckdifferenz dividiert durch das Innenvolumen Anmerkung: Der Wert kann gebäudeweise oder - wenn vorhanden - zonenweise angegeben werden. Zonenhöhe hz: Höhe der Lüftungszone z von der Oberkante des Fußbodens des untersten zur Lüftungszone gehörigen Geschosses bis zur Unterkante der Decke des obersten zur Lüftungszone gehörigen Geschosses 2 3.2 Formelzeichen Tabelle 1 — Formelzeichen und Einheiten Formelzeichen aATD Aeff Aenv Aopen b CD cp ez fdir fe,z fheight fshield fz g h Hground hz n n50 q50 qv v V z0 Cp Bezeichnung ALD-Autorität effektive Öffnungsfläche luftberührte Hüllfläche Öffnungsfläche Beiwert Durchflusszahl Spezifische Wärmekapazität der Luft Volumenstromkoeffizient Koeffizient Raumorientierung Faktor für zusätzliche Druckdifferenz Höhenfaktor Abschirmungsfaktor Abschirmungskoeffizient Erdbeschleunigung Höhe der Öffnungen Höhe über Grund (Erdreichniveau) Zonenhöhe Luftwechselrate Luftwechselrate bei 50 Pa Druckdifferenz Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa Druckdifferenz Luftvolumenstrom Luftgeschwindigkeit Innenvolumen Rauheitsparameter Differenz der Druckkoeffizienten Luv - Lee p v (leak) Druckdifferenz Lüftungswärmeverluste Dichte der Luft Temperatur Einheit m² m² m² kJ/(kg∙K) m/s² m m m h-1 h-1 m³/(hm²) m³/h m/s m³ Pa W Druckexponent für Leckagen kg/m³ °C Tabelle 2 — Indizes ATD : Außenluftdurchlass comb : Verbrennung e : außen fac : Fassade i : Laufvariable Raum int : innen min: mindest roof : Dach techn : technisch z : Zone bottom : Bodenfläche design : Auslegung env: Hüllfläche fan : ventilatorgestützt inf : Infiltration leak : Leckage open : große Öffnung small_open : kleine Öffnung transfer : Überströmung 50 : 50 Pa Druckdifferenz 3 build : Gebäude dir : Richtung exh: Abluft ground : Grund inf_add : zusätzliche Infiltration measure : Messung rec : Wärmerückgewinnung sup : Zuluft v : Lüftung 7 Normwärmeverluste eines beheizten Raumes … 7.2 Norm-Lüftungswärmeverlust eines Raumes 7.2.1 Lüftungssystem und Zuordnung des Berechnungsfalls Für die Ermittlung der Lüftungswärmeverluste muss ein Lüftungssystem nach Tabelle 7a festgelegt werden. Bei ventilatorgestützter Lüftung sind - z. B. auf der Basis eines Lüftungskonzeptes - Festlegungen zu den Anlagenluftvolumenströmen (Zuluft und Abluft) und zur Auslegung der Außenluftdurchlässe ALD zu treffen, die für die Ermittlung der Lüftungswärmeverluste zu nutzen sind. Das definierte Lüftungssystem kann nach Tabelle 7a einem Berechnungsfall für die Bestimmung der Lüftungswärmeverluste zugeordnet werden. In Tabelle 7b werden die einzelnen Berechnungsfälle und deren Anwendungsbereich beschrieben. Die Berechnung der Luftvolumenströme und Lüftungswärmeverluste für die Berechnungsfälle 1, 2 und 3 wird nachfolgend in den Abschnitten 7.2.2 bis 7.2.5 beschrieben. Anhang D5.4 enthält die Berechnungsalgorithmen für den Sonderfall 4. Tabelle 7a—Definition des Lüftungssystems und Zuordnung zu den Berechnungsfällen Druckdifferenz Berechnungsfalla) Lüftungssystem freie Lüftung ventilatorgestützte Lüftung a) Querlüftung oder Schachtlüftung (nur Leckagen) Wind, Auftrieb, Schachtc) Querlüftung oder Schachtlüftung (ALD und Leckagen) Abluftanlage (Unterdrucksystem) 1 oder 2b) 3 3 Zuluftanlage(Überdrucksystem) Wind, Auftrieb, Ventilator Zu-/Abluftanlage balanciert (Gleichdrucksystem) Wind, Auftrieb 2d) 3 … Die Berechnungsfälle 1 bis 3 berücksichtigen keine großen Öffnungen. Sind bei der Berechnung der Lüftungswärmeverluste große Öffnungen (z.B. offene Tore) zu beachten, sind alle Lüftungssysteme nach Sonderfall 4 (siehe Anhang D 5.4) zu berechnen. b) … Der Berechnungsfall hängt von der Dichtheit des Gebäudes ab. Berechnungsfall 1 gilt für n50 ≤ 3,0 h-1 Berechnungsfall 2 gilt für n50 > 3,0 h-1 c) … nur bei Schachtlüftung d) … Werden Zu-/Abluftanlagen nicht als Gleichdrucksystem betrieben (unbalanciert), sind sie als Unterdruck- bzw. Überdrucksystem zu behandeln und nach Berechnungsfall 3 zu berechnen. 4 Tabelle 7b—Beschreibung der Berechnungsfälle Kriterium Berechnungsfalla) 1: Mindestluftwechsel ohne Infiltration 2: ohne ALD und balanciert 3: mit ALD oder unbalanciert 4: große Öffnungen a) Undichtes Gebäudeb) WRG ALD Abluft-/ Zuluftüberschuss große Öffnungen nein nein nein nein nein - freie Lüftung in undichten Gebäuden - balancierte Zu-/ Abluftsysteme möglich möglich nein nein nein - freie Lüftung mit ALD - Abluftsysteme - Zuluftsysteme - Verbrennungsluftversorgung möglich möglich möglich möglich nein - Logistikhallen mit offenen Toren möglich möglich möglich möglich möglich Typische Anwendungen - z. B. freie Lüftung ohne ALD in dichten Gebäuden … Jeder Berechnungsfall schließt die jeweils vorhergehenden Berechnungsfälle ein. … Als undicht im Zusammenhang mit dieser Norm sind Gebäude anzusehen, bei denen in Zonen mit freier Lüftung ohne ALD die Infiltration größer ist als der Mindestluftwechsel. Dies ist der Fall bei n50 > 3,0 h-1. b) 7.2.2 Luftdichtheit Die Berücksichtigung der Luftdichtheit des Gebäudes kann wahlweise auf Basis der Luftdurchlässigkeit q50 oder auf Basis der Luftwechselrate n50 erfolgen. Die Luftdurchlässigkeit q50 der Gebäudehülle bei 50 Pa Druckdifferenz wird ohne Berücksichtigung der ALD bestimmt und aus einer Luftdichtheitsmessung nach EN 13829 ermittelt oder es wird ein Planungswert oder ein Standardwert verwendet. Die Berechnung aus der Luftwechselrate n50 erfolgt nach Gleichung (x). n V q50 50 build A env,build (x) mit q50 Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa ohne Berücksichtigung der ALD, in m³/(m²*h) n50 Luftwechselrate bei 50 Pa ohne Berücksichtigung der ALD, in h-1 Vbuild Innenvolumen aus lichten Raummaßen, in m³ Vbuild Vz Vi z Aenv,build i luftberührte Hüllfläche des Gebäudes mit Außenabmessungen,in m² 5 Die Luftwechselrate n50 bei 50 Pa Druckdifferenz wird ohne Berücksichtigung der ALD bestimmt und kann aus einer Luftdichtheitsmessung nach EN 13829 ermittelt oder es wird ein Planungswert oder ein Standardwert verwendet. Die Berechnung aus der Luftwechselrate n50 erfolgt nach Gleichung (y). q 50 Aenv,build n50 Vbuild (y) Sofern kleine Öffnungen (z. B. Entlüftungs- oder Rauchabzugsöffnungen von Aufzugsschächten) nicht im n50-Wert enthalten sind (Messung nach Verfahren B der EN 13829), sind die Luftwechselrate und die Luftdurchlässigkeit entsprechend zu erhöhen. Abgeleitet aus der äquivalenten Leckagefläche gilt näherungsweise: n50 n50,measure 2 mit n50,measure Asmall _ open m3 2 h cm Vbuild Luftwechselrate bei 50 Pa bezogen auf Innenvolumen aus Luftdichtheitsmessung nach EN 13829 - Verfahren B - Messung bei verschlossenen kleinen Öffnungen, in h-1 Öffnungsfläche der kleinen Öffnungen, in cm² Asmall_open Die luftberührte Hüllfläche eines Gebäudes Aenv,build wird als Summe der Umschließungsflächen (Fassaden, Dach und Fußboden) bestimmt, die das Gebäude von der Außenluft und von unbeheizten Nachbarräumen abgrenzen. Abweichend von EN 13829 werden erdreichberührte Flächen nicht angerechnet und die Berechnung erfolgt mit Außenabmessungen. Die Berechnung der luftberührten Hüllfläche kann analog auch für eine Lüftungszone oder für einen Raum erfolgen. Gebäude: A env,build A fac A roof A bottom build Zone: A env,z A fac A roof A bottom z Raum: A env,i A fac A roof A bottom i mit Afac Fassadenfläche, in m² Aroof Dachfläche, in m² Abottom Bodenfläche, (z. B. Kellerdecke gegen unbeheizten Keller oder aufgeständerter Fußboden), in m² 7.2.3 Mindestluftvolumenstrom Der Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i wird aus dem Mindestluftwechsel nmin berechnet. qv ,min,i nmin Vi mit qv,min,i nmin Vi Mindestvolumenstrom des Raumes i, in m³/h Mindestluftwechsel, siehe Tabelle D.6, in h-1 Anmerkung: Der Mindestluftwechsel ist dem nationalen Anhang zu dieser Norm zu entnehmen. Bei fehlenden nationalen Werten sind Tabellenwerte in Tabelle D.6 aufgeführt. Weitere Angaben zu Außenluftwechselraten können EN 15251 entnommen werden. Luftvolumen des Raumes i, in m³ 6 7.2.4 Luftvolumenströme a) Berechnungsfall 1 – Mindestluftwechsel - ohne Infiltrationsberechnung Die Berechnung der Luftvolumenströme erfolgt mit dem Mindestluftwechsel für dichte Gebäude im Sinne dieser Norm mit n50 3,0 h-1. Die Berechnung der Infiltration ist nicht erforderlich. Es liegen keine ventilatorgestützte Lüftung und keine Außenluftdurchlässe vor. Große Öffnungen können nicht berücksichtigt werden. Der Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i wird nach Abschnitt 7.2.3 berechnet. b) Berechnungsfall 2 - Zone ohne ALD mit / ohne balanciertem Lüftungssystem - mit Infiltrationsberechnung Die Berechnung der Luftvolumenströme erfolgt unter Berücksichtigung der Infiltration über Leckagen und ggf. durch die Lüftungsanlage. Der Mindestluftvolumenstrom ist einzuhalten. Als Lüftungssystem dürfen im Gebäude keine Unterdruck- oder Überdrucksysteme und keine Außenluftdurchlässe eingesetzt werden. Verbrennungsluftvolumenströme oder andere technologische Abluftvolumenströme sowie große Öffnungen können nicht berücksichtigt werden. Außenluftvolumenstrom Lüftungszone über die Gebäudehülle qv,env,z Der Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone qv,env,z wird aus der Luftdurchlässigkeit q50 ermittelt. qv,env,z q 50 Aenv , z e z mit qv,env,z q50 Aenv,z ez Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa ohne Berücksichtigung der ALD, bezogen auf die Hüllfläche der Zone Aenv,z, als Standardwert, ggf. aus n50, in m³/(h*m²) luftberührte Hüllfläche der Lüftungszone z mit Außenabmessungen, siehe Abschnitt 7.2.2,in m² Volumenstromkoeffizient, Standardwerte siehe Tabelle D.7, in - Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle qv,env,i Der Außenluftvolumenstrom des Raumes qv,env,i wird aus dem Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone ermittelt. qv ,env ,i min qv ,env , z ; qv ,leak ,i f dir mit qv,env,i qv,leak,i Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle, in m³/h Außenluftvolumenstrom in den Raum durch Leckagen, in m³/h qv ,leak ,i qv ,env , z fdir Aenv ,i Aenv , z Aenv,i Hüllfläche des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Aenv,z Hüllfläche der Lüftungszone z, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Koeffizient Raumorientierung, fdir = 2, in – 7 Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i Der Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i wird nach Abschnitt 7.2.3 berechnet. Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i Der Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i Der Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Überströmluftvolumenstrom in den Raum qv,transfer,i Der Überströmluftvolumenstrom in den Raum (i) aus dem Nachbarraum (j) qv,transfer,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Er kann im einfachsten Fall als Differenz aus dem Abluftvolumenstrom und dem Zuluftvolumenstrom des Raumes bestimmt werden. c) Berechnungsfall 3 –Zone mit ALD oder mit unbalanciertem Lüftungssystem – mit Infiltrationsberechnung Die Berechnung der Luftvolumenströme erfolgt unter Berücksichtigung der Infiltration über Leckagen und ggf. durch die Lüftungsanlage, wobei der Mindestluftvolumenstrom einzuhalten ist. Als Lüftungssystem dürfen im Gebäude alle Lüftungssysteme (insbesondere auch Unterdruck- oder Überdrucksysteme) eingesetzt werden. Die Berücksichtigung von Außenluftdurchlässen sowie von Verbrennungsluftvolumenströmen und anderen technologischen Abluftvolumenströmen ist möglich. Große Öffnungen können nicht berücksichtigt werden. Außenluftvolumenstrom Lüftungszone über die Gebäudehülle qv,env,z Der Außenluftvolumenstrom der Lüftungszone über die Gebäudehülle qv,env,z wird unter Berücksichtigung der Abluft- und Zuluftvolumenströme, des Verbrennungsluftbedarfs sowie des Luftvolumenstromes durch zusätzliche Infiltration bestimmt. q v,env,z max q v,exh, z q v,comb,z - q v,sup,z ;0 q v,inf -add,z mit qv,env,z qv,exh,z qv,comb,z qv,sup,z qv,inf-add,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Abluftvolumenstrom aus der Lüftungszone aus Auslegung bzw. nach Lüftungskonzept, in m³/h Verbrennungsluftvolumenstrom (oder andere technologische Abluftvolumenströme) aus der Lüftungszone, in m³/h Zuluftvolumenstrom in die Lüftungszone aus Auslegung bzw. nach Lüftungskonzept, in m³/h Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Abluftvolumenstrom Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,exh,z Der Abluftvolumenstrom aus der Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,exh,z wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. 8 Verbrennungsluftvolumenstromaus der Lüftungszone qv,comb,z Der Verbrennungsluftvolumenstrom aus der Lüftungszone über die Feuerstätte qv,comb,z wird aus der Auslegung der Feuerstätte übernommen. Andere technologische Abluftvolumenströme können analog berücksichtigt werden. Zuluftvolumenstrom Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,sup,z Der Zuluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,sup,z wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone qv,inf-add,z Der Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone qv,inf-add,z wird aus der Luftdurchlässigkeit q50 und den ALD ermittelt. qv,inf - add, z q 50 Aenv , z q v, ATD,50,z ez f e, z mit qv,inf-add,z q50 Aenv,z qv,ATD,50,z Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa Druckdifferenz ohne Berücksichtigung der ALD, bezogen auf die Hüllfläche der Zone Aenv,z, als Standardwert, siehe Abschnitt 7.2.2, in m³/(h*m²) luftberührte Hüllfläche der Lüftungszone z mit Außenabmessungen, siehe Abschnitt 7.2.2,in m² Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone bezogen auf 50 Pa Druckdifferenz, in m³/h qv,ATD,50,z 50 Pa q v,ATD,design, z p design leak qv,ATD,design,z Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone, in m³/h als Standardwert (nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): q v,ATD,design, z V z 0,3h -1 Vz Luftvolumen der Zone z, in m³ pATD,design,z Auslegungs-Druckdifferenz der ALD, in Pa, Anmerkung: Wenn pATD,design,z nicht bekannt ist, gilt pATD,design,z=4 Pa. (leak) Druckexponent für Leckagen (Standardwert 0,67), in - ez Volumenstromkoeffizient, Standardwerte siehe Tabelle D.7, in – fe,z Faktor für zusätzliche Druckdifferenz, in 1 f e, z f 1 z ez fz q qv , comb , z qv , sup,z v , exh , z q50 Aenv , z qv , ATD ,50 , z 2 Abschirmungskoeffizient, nach DIN EN ISO 13789, in 1 exponierte Fassade: fz = 12 mehr als 1 exponierte Fassade: fz = 8 9 Die anteiligen Außenluftvolumenströme über Leckagen und über Außenluftdurchlässe werden mit der ALD-Autorität bestimmt. qv,ATD,z a ATD,z qv ,env , z qv,leak, z 1 - a ATD,z qv ,env , z mit qv,leak,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch Leckagen, in m³/h qv,ATD,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch ALD, in m³/h aATD,z ALD-Autorität, in – qv,env,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Die ALD-Autorität wird aus der Auslegung der Außenluftdurchlässe ermittelt oder es wird ein Standardwert verwendet. aus Auslegung: aATD,z qv , ATD ,50, z qv , ATD ,50, z q50 Aenv , z -1 -1 als Standardwert mit q v, ATD,50,z V z 1,6h (aus q v,ATD,design, z V z 0,3h und pATD,design,z= 4 Pa; nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): aATD,z mit n50 1,6h 1 n50 1,6h 1 Luftwechselrate bei 50 Pa Druckdifferenz, siehe Abschnitt 7.2.2, in h-1 Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle qv,env,i Der Außenluftvolumenstrom des Raumes qv,env,i wird aus den Luftvolumenströmen der Lüftungszone ermittelt. qv ,env ,i qv ,inf add , z qv ,env , z mit qv,env,i qv,inf-add,z qv,env,z qv,leak+ATD,i min qv ,env , z ; qv ,leak ATD ,i f dir qv ,env , z qv ,inf add , z qv ,env , z qv ,leak ATD ,i Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle, in m³/h Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Außenluftvolumenstrom in den Raum durch Leckagen und ALD, in m³/h qv ,leak ATD ,i qv ,leak , z qv,leak,z Aenv,i Aenv,z qv,ATD,z qv,ATD,design,i Aenv ,i Aenv , z qv , ATD , z qv , ATD , design ,i qv , ATD , design , z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch Leckagen, in m³/h Hüllfläche des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Hüllfläche der Lüftungszone z, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch ALD, in m³/h Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD im Raum, in m³/h als Standardwert (nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): 10 q v,ATD,design, i Vi Vi qv , ATD ,design , z V ATD ,i Luftvolumen des Raumes i, in m³ VATD,i Summe des Luftvolumens aller Räume i mit ALD, in m³ fdir qv,ATD,design,z Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone, in m³/h Koeffizient Raumorientierung, fdir = 2, in - Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i Der Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,iwird nach Abschnitt 7.2.3 berechnet. Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i Der Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i Der Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Verbrennungsluftvolumenstrom Raum qv,comb,i Der Verbrennungsluftvolumenstrom Raum über die Feuerstätte qv,comb,i wird aus der Auslegung der Feuerstätte übernommen. Andere technologische Abluftvolumenströme können analog berücksichtigt werden. Überströmluftvolumenstrom in den Raum qv,transfer,i Der Überströmluftvolumenstrom in den Raum i aus dem Nachbarraum j qv,transfer,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Er kann im einfachsten Fall als Differenz aus dem Abluftvolumenstrom und dem Zuluftvolumenstrom des Raumes bestimmt werden. 7.2.5 Lüftungswärmeverluste Raum, Zone und Gebäude a) Berechnungsfall 1 – Mindestluftwechsel Lüftungswärmeverluste Raum v,i Die Lüftungswärmeverluste der Räume werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 1 bestimmt. v ,i c p qv ,min,i int,i e 11 mit cp qv,min,i Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in kJ/(kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h int,i e Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lüftungswärmeverluste Zone v,z Die Lüftungswärmeverluste der Zone werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 1 bestimmt. V , z c p 0,5 qv ,min,i int,i e i mit cp qv,min,i int,i e Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lüftungswärmeverluste Gebäude v Die Lüftungswärmeverluste des Gebäudes werden aus den Lüftungswärmeverlusten der Zonen bestimmt. V V , z z b) Berechnungsfall 2 – Zone ohne ALD mit / ohne balanciertem Lüftungssystem – mit Infiltrationsberechnung Lüftungswärmeverluste Raum v,i Die Lüftungswärmeverluste der Räume werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.3, Berechnungsfall 2 bestimmt. V ,i c p max qv ,env ,i ; qv , min, i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec, z qV ,transfer ,i int,i int, j mit 12 cp qv,env,i qv,min,i qv,techn,i qv,sup,i qv,exh,i qv,comb,i qv,transfer,i int,i int,j e rec,z Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Außenluftvolumenstrom des Raumes i über die Gebäudehülle, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h qV ,techn ,i max qv ,sup,i qV ,transfer ,i ; qv ,exh ,i qv ,comb,i Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Abluftvolumenstrom des Raumes i,siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Verbrennungsluftvolumenstrom (oder andere technologische Abluftvolumenströme) aus dem Raum i, in m³/h, (im Berechnungsfall 2 gilt: qv,comb,i = 0) Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C rec, z e rec, z int,z e mit ηrec,z Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung in der Lüftungszone z, z.B. für Wärmeübertrager Rückwärmzahl nach EN 308, in Anmerkung: Die Vorerwärmung der Zuluft bei einer ventilatorgestützten Lüftungsanlage bzw. eine Luftheizung wird für die Ermittlung der Heizlast nicht berücksichtigt. Bei bivalenten Heizsystemen erfolgt die Aufteilung der Raum- bzw. Gebäudeheizlast auf einzelne Heizsysteme bei der Planung der Anlagen. Lüftungswärmeverluste Zone v,z Die Lüftungswärmeverluste der Zone werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2 bestimmt. 13 V , z c p max qv ,leak ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec , z qv ,transfer ,i int,i int, j i mit Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3; spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K) Außenluftvolumenstrom des Raumes durch Leckagen, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C cp qv,leak,i qv,min,i qv,techn,i qv,sup,i qv,transfer,i int,i int,j e rec,z Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C Anmerkung: Für Lüftungszonen ohne Zuluftüberschuss können die Lüftungswärmeverluste alternativ bzw. zur Kontrolle auch wie folgt berechnet werden: V , z c p max qv ,leak ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,exh ,i int,i e qv ,sup,i rec , z e i mit qv,exh,i Abluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 2, in m³/h Lüftungswärmeverluste Gebäude v Die Lüftungswärmeverluste des Gebäudes werden aus den Lüftungswärmeverlusten der Zonen bestimmt. V V , z z c) Berechnungsfall 3 –Zone mit ALD oder mit unbalanciertem Lüftungssystem – mit Infiltrationsberechnung Lüftungswärmeverluste Raum v,i Die Lüftungswärmeverluste der Räume werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3 bestimmt. 14 V ,i c p max qv ,env ,i ; qv , min, i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec, z qV ,transfer ,i int,i int, j mit Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Außenluftvolumenstrom des Raumes i über die Gebäudehülle, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h cp qv,env,i qv,min,i qv,techn,i qV ,techn ,i max qv ,sup,i qV ,transfer ,i ; qv , exh ,i qv , comb,i qv,sup,i Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Abluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Verbrennungsluftvolumenstrom (oder andere technologische Abluftvolumenströme) aus dem Raum i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C qv,exh,i qv,comb,i qv,transfer,i int,i int,j e rec,z rec, z e rec, z int,z e mit ηrec,z Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung in der Lüftungszone z, z.B. für Wärmeübertrager Rückwärmzahl nach EN 308, in Anmerkung: Die Vorerwärmung der Zuluft bei einer ventilatorgestützten Lüftungsanlage bzw. einer Luftheizung wird für die Ermittlung der Heizlast nicht berücksichtigt. Bei bivalenten Heizsystemen erfolgt die Aufteilung der Raum- bzw. Gebäudeheizlast auf einzelne Heizsysteme bei der Planung der Anlagen. Lüftungswärmeverluste Zone v,z Die Lüftungswärmeverluste der Zone werden mit den Luftvolumenströmen aus Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3 bestimmt. V , z c p max qv ,leak ATD ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec , z qv ,transfer ,i int,i int, j i mit 15 Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Außenluftvolumenstrom in den Raum durch Leckagen und ALD, Berechnungsfall 3, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.3, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C cp qv,leak+ATD,i qv,min,i qv,techn,i qv,sup,i qv,transfer,i int,i int,j e rec,z Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C Anmerkung: Für Lüftungszonen ohne Zuluftüberschuss können die Lüftungswärmeverluste alternativ bzw. zur Kontrolle auch wie folgt berechnet werden: V , z c p max qv ,leak ATD ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,exh ,i int,i e qv ,sup,i rec , z e i mit qv,exh,i Abluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.4, Berechnungsfall 3, in m³/h Lüftungswärmeverluste Gebäude v Die Lüftungswärmeverluste des Gebäudes werden aus den Lüftungswärmeverlusten der Zonen bestimmt. V V , z z 16 8 Norm-Heizlast 8.1 Norm-Heizlast eines beheizten Raumes Die HeizlastHL,i eines beheizten Raumes (i) wird wie folgt berechnet: HL,i = T,i + V,i (21) Dabei sind: 8.2 T,i Transmissionswärmeverluste des beheizten Raumes (i) in Watt; V,i Lüftungswärmeverluste des beheizten Raumes (i) in Watt. Norm-Heizlast einer Gebäudeeinheit bzw. eines Gebäudes Bei der Bestimmung der Norm-Heizlast einer Gebäudeeinheit bzw. eines Gebäudes wird der Wärmefluss innerhalb der Gebäudeeinheit durch Transmission und Lüftung nicht berücksichtigt, z. B. Wärmeverluste von Apartments untereinander. Die HeizlastHL für eine Gebäudeeinheit oder ein Gebäude wird wie folgt berechnet: (22) HL= T,i + V Dabei sind: Summe der Transmissionswärmeverluste aller beheizten Räume, ohne Berücksichtigung T,i des Wärmeflusses zwischen den Gebäudeeinheiten bzw. innerhalb des Gebäudes in Watt; Gebäude-Lüftungswärmeverluste, in Watt. V 17 Anhang D.5 Norm-Lüftungswärmeverlust — V D.5.1 Mindestluftwechsel nmin (siehe 7.2.3 und 9.1.3) Anhaltswerte für den Mindestluftwechsel nmin, sind in Tabelle D.6 angegeben.Bei anderen Raumarten oder bei Räumen, deren Raumhöhe 3 m übersteigt, ist ein angemessener Luftwechsel festzulegen. Dies gilt ebenfalls für innenliegende Treppenhäuser, die über einen Vorflur mit der Außenluft verbunden sind (z. B.: nmin = 0,5 h-1). Tabelle D.6 — Mindestluftwechsel nmin nmin Raumarta) h-1 Daueraufenthaltsräume, wie z.B. Wohn- und Schlafräume, Büros u. ä. (Standardfall) 0,5 Küche, WC oder Badezimmer mit Fenster 0,5 Nebenräume, innenliegende Räume 0,0 a) …Innenliegende Daueraufenthaltsräume, Küchen, WC‘s oder Badezimmer sind mit Lüftungsanlagen zu rechnen. Eine Berechnung nach Berechnungsfall 1 ist nicht zulässig. D.5.2 Koeffizient für Volumenstromverhältnis für Zone ez (siehe 7.2.4) Anhaltswerte für den Koeffizienten für Volumenstromverhältnis für Zone ez sind in Tabelle D.7 angegeben. Tabelle D.7 - Anhaltswerte für den Koeffizienten für Volumenstromverhältnis für Zone ez Zonenhöhe hz Fassadenanzahl und Höhe über Grund ≤5m 5…≤ 10 m 10…≤ 20 m > 20 m 0,03 0,05 0,08 0,11 0 m < Hground,z ≤ 50 m, abgeschirmt1) 0,03 0,05 0 m < Hground,z ≤ 50 m, normal2) 0,05 0,05 0 m < Hground,z ≤ 50 m, offen3) 0,07 0,07 Eine Außenfassade Mehr als eine Außenfassade Hground,z > 50 m 1) 2) 3) 0,08 0,11 0,09 starke Abschirmung: inneres Stadtzentrum (z. B. Altstadtlage) bzw. dichte Waldlage normale Abschirmung: Gebäude im Freien, umgeben von Bäumen bzw. anderen Gebäuden keine Abschirmung: Gebäude liegt außerhalb des Wirkungsbereiches einer Nachbarbebauung bzw. abschirmender Bäume 18 D.5.3 Luftdurchlässigkeit q50 (siehe 7.2.2) Für die Luftdurchlässigkeit q50 werden für das gesamte Gebäude Anhaltswerte in Tabelle D.8 angegeben. Klasse Tabelle D.8 — Anhaltswerte für die Luftdurchlässigkeit q50 I II Kriterien zur Kategorisierung der Gebäudedichtheit Dichtheitsprüfung Eine Dichtheitsprüfung wird nach Fertigstellung durchgeführt. Anforderung an die Gebäudedichtheit Hohe Anforderung q50 in m³/m²h Mittlere Anforderung III IV 2 3 6 Eine Dichtheitsprüfung wurde nicht durchgeführt und ihre Durchführung ist auch nicht vorgesehen. Geringe Anforderung z.B. Gebäude mit niedriger Innentemperatur, unempfindliches Lagergut, kaum Personenaufenthalt; Vorhandensein offensichtlicher Undichtheiten in wesentlichem Ausmaß 12 D.5.4 Berechnungen für Sonderfall 4 – Gebäude mit großen Öffnungen (siehe 7.2.1) Die Berechnungen für Gebäude mit großen Öffnungen können nach Festlegungen im nationalen Anhang zu dieser Norm oder anhand von anderweitigen Spezifikationen erfolgen. Bei fehlenden nationalen Ansätzen können die Lüftungswärmeverluste für Gebäude mit großen Öffnungen nach folgender Rechenmethode berechnet werden. Große Öffnungen können z. B. Hallentore sein, die aus technologischen Gründen im Anwendungsbereich dieser Norm zwingend über längere Zeiträume geöffnet sind, was nach Möglichkeit vermieden werden sollte. Die Berechnung der Lüftungswärmeverluste erfolgt durch die Abschätzung von Luftvolumenströmen über die großen Öffnungen. Bei einer nur zeitweisen Öffnung von großen Öffnungen kann die Berechnung auf Basis dieses Anhangs unter Zugrundelegung von ingenieurtechnischem Sachverstand erfolgen.Berechnungen nach Sonderfall 4 können für alle Lüftungskonzepte nach Abschnitt 7.2.1 erfolgen. Außenluftvolumenstrom Lüftungszone über die Gebäudehülle qv,env,z Der Außenluftvolumenstrom der Lüftungszone über die Gebäudehülle qv,env,z wird unter Berücksichtigung der Abluft- und Zuluftvolumenströme, des Verbrennungsluftbedarfs, des Luftvolumenstromesüber große Öffnungen sowie des Luftvolumenstromes durch zusätzliche Infiltration bestimmt. q v,env,z max q v,exh, z q v,comb,z - q v,sup,z ;0 q v,open,z q v,inf -add,z mit qv,env,z qv,exh,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Abluftvolumenstrom aus der Lüftungszone aus Auslegung bzw. nach Lüftungskonzept, in m³/h 19 qv,comb,z qv,sup,z qv,open,z qv,inf-add,z Verbrennungsluftvolumenstrom (oder andere technologische Abluftvolumenströme) aus der Lüftungszone, in m³/h Zuluftvolumenstrom in die Lüftungszone aus Auslegung bzw. nach Lüftungskonzept, in m³/h Außenluftvolumenstrom in die Zone z durch große Öffnungen (z. B. Hallentore), in m³/h Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Abluftvolumenstrom Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,exh,z Der Abluftvolumenstrom aus der Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,exh,z wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Verbrennungsluftvolumenstromaus der Lüftungszone qv,comb,z Der Verbrennungsluftvolumenstrom aus der Lüftungszone über die Feuerstätte qv,comb,z wird aus der Auslegung der Feuerstätte übernommen. Andere technologische Abluftvolumenströme können analog berücksichtigt werden. Zuluftvolumenstrom Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,sup,z Der Zuluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Lüftungsanlage qv,sup,z wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Außenluftvolumenstrom Lüftungszone über große Öffnungen qv,open,z Der Außenluftvolumenstrom über große Öffnungen kann näherungsweise nach folgendem Berechnungsalgorithmus bestimmt werden. qv ,open , z qv ,open ,i i Bestimmung der Öffnungsflächen Aopen,i: Aopen ,i Aa ,i Ab,i Ac ,i Ad ,i mit Aopen,i Öffnungsfläche der großen Öffnungen im Raum i, in m² Aa,i Öffnungsfläche der großen Öffnungen im Raum i an der Fassade a, in m² Anmerkung 1: Die Fassaden werden im Uhrzeigersinn, beginnend mit der Fassade mit der größten Öffnungsfläche (Fassade „a“) indiziert. Gibt es in einer Fassade keine Öffnung, dann ist die entsprechende Öffnungsfläche 0. fürAa ,i Ab ,i Ac ,i Ad ,i : Aopen , fac1,i Aa ,i min Ab ,i ; Ad ,i Aopen , fac1,i fürAa ,i Ab ,i Ac ,i Ad ,i : Aopen , fac1,i Aa ,i Aopen , fac 2,i Aopen ,i Aopen , fac1,i mit Aopen,fac1,i Öffnungsfläche der großen Öffnungen im Raum i in der Fassadenrichtung 1, in m² Aopen,fac2,i Öffnungsfläche der großen Öffnungen im Raum i in der Fassadenrichtung 2, in m² 20 Bestimmung der Luftvolumenströme über große Öffnungen qv,open,i: q v ,open ,i max( q v ,open , fac1,i q v ,open , fac 2,i ; q v ,open ,1 2,i ) qv , open , fac1,i qv , open , fac1,th ,i qv , open , fac1, w,i 2 2 qv , open , fac 2,i qv , open , fac 2,th ,i qv , open , fac 2, w,i 2 qv , open ,1 2,i qv , open ,1 2,th ,i qv , open ,1 2, w,i 2 2 2 mit I) Luftvolumenstrom thermisch induziert in Fassadenrichtung 1 qv,open,fac1,th,i: g h1,i 1 s qv ,open , fac1,th ,i C D Aopen , fac1,i 3600 3 h CD g h1,i Durchflusszahl (Standardwert: CD= 0,61) Erdbeschleunigung (g = 9,81 m/s2) Höhe der Öffnungen von Unter- bis Oberkante in Fassadenrichtung 1 Temperaturdifferenz zwischen innen und außen = int,i - e, in K; mittlere Temperatur, in K, (Standardwert: ( = 273 K) II) Luftvolumenstrom windinduziert in Fassadenrichtung 1 qv,open,fac1,w,i: s h Beiwert (Standardwert: b = 0,05) lokale Windgeschwindigkeit an der Fassade, in m/s Vereinfachend gilt: H ln ground , z z 0 , site v fac 1,36 v meteo H ground ,80 ln z 0 ,site mit Hground Höhe über Grund, in m Hground,z mittlere Höhe der Lüftungszone z (Zonenmitte) über Erdreichniveau Hground,80 Bezugshöhe über Grund, Hground,z = 80 m z0,site Rauheitsparameter für örtliche Windgeschwindigkeit an der Fassade, in m keine Abschirmung (offene Lage): z0,site=0,03 m mittlere Abschirmung (normale Lage): z0,site=0,25 m starke Abschirmung (abgeschirmte Lage): z0,site=0,50 m qv ,open , fac1,w,i b Aopen , fac1,i v fac 3600 b vfac Anmerkung 1: Für Höhen der Lüftungszone über Grund Hground,z > 80 m wird grundsätzlich von offener Lage ausgegangen. Es gilt dann: z0,site = 0,03 vmeteo meteorologische Windgeschwindigkeit, gemessen in 10 m Höhe in offener Lage in m/s (Standardwert: vmeteo = 3 m/s) III) analoge Vorgehensweise für Fassadenrichtung 2 qv,open,fac2,th,i und qv,open,fac2,w,i 21 IV) Luftvolumenstrom thermisch induziert bei zweiseitiger Lüftung zwischen Fassadenrichtung 1 und 2 qv,open,1-2,th,i: qv , open ,1 2, th , i C D Aeff , i 2 g h1 2, i 3600 s h h1-2,i Höhenunterschied zwischen den Öffnungen in Fassadenrichtung 1 und Fassadenrichtung 2, in m (Standardwert für Tore: h1-2,i = 0 m) Aeff,i effektive Öffnungsfläche bei zweiseitiger Lüftung im Raum i, in m²; 1 Aeff , i 2 1 Aopen , fac1,i 1 Aopen, fac 2,i 2 V) Luftvolumenstrom windinduziert bei zweiseitiger Lüftung zwischen Fassadenrichtung 1 und 2 qv,open,1-2,w,i: qv ,open ,12,w,i C D Aeff ,i C p v fac 3600 s h mit C p Differenz der Druckkoeffizienten Luv -Lee eine Außenfassade: mehr als eine Außenfassade: fshield fheight Anmerkung: Cp = 0,05 C p f shield f height Abschirmungsfaktor, in – (Einordnung nach DIN EN 15242) keine Abschirmung (offene Lage): mittlere Abschirmung (normale Lage): starke Abschirmung (abgeschirmte Lage): Höhenfaktor, in – unterer Fassadenteil (Hground,z ≤ 15 m): mittlerer Fassadenteil (15 m< Hground,z ≤ 50 m): oberer Fassadenteil (Hground,z > 50 m): fshield = 1,5 fshield = 1,0 fshield = 0,5 fheight = 0,75 fheight = 0,90 fheight = 1,00 Der obere Fassadenteil wird generell ohne Abschirmung gerechnet. Es gilt: fshield = 1,5 und Cp = 1,5 Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone qv,inf-add,z Der Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone qv,inf-add,z wird aus der Luftdurchlässigkeit q50 ermittelt. qv,inf - add, z q 50 Aenv , z q v, ATD,50,z ez f e, z mit qv,inf-add,z q50 Aenv,z qv,ATD,50,z Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Luftdurchlässigkeit bei 50 Pa ohne Berücksichtigung der ALD, bezogen auf die Hüllfläche der Zone Aenv,z, als Standardwert, siehe Abschnitt 7.2.2, in m³/(h*m²) luftberührte Hüllfläche der Lüftungszone z mit Außenabmessungen, siehe Abschnitt 7.2.2,in m² Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone bezogen auf 50 Pa Druckdifferenz, in m³/h 22 qv,ATD,50,z 50 Pa q v,ATD,design, z p design leak qv,ATD,design,z Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone, in m³/h als Standardwert (nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): q v,ATD,design, z V z 0,3h -1 ez fz Vz Luftvolumen der Zone z, in m³ pATD,design,z Auslegungs-Druckdifferenz der ALD, in Pa, Anmerkung: Wenn pATD,design,z nicht bekannt ist, gilt. pATD,design,z=4 Pa (leak) Druckexponent für Leckagen (Standardwert 0,67), in Volumenstromkoeffizient, Standardwerte siehe Tabelle D.7, in – Abschirmungskoeffizient, nach DIN EN ISO 13789, in eine exponierte Fassade: fz = 12 mehr als eine exponierte Fassade: fz = 8 Die anteiligen Außenluftvolumenströme über Leckagen und über Außenluftdurchlässe können mit der ALD-Autorität bestimmt werden. qv,leak, z 1 - a ATD,z qv ,env , z qv,ATD,z a ATD,z qv ,env , z mit qv,leak,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch Leckagen, in m³/h qv,ATD,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch ALD, in m³/h aATD,z ALD-Autorität, in – qv,env,z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Die ALD-Autorität kann aus der Auslegung der Außenluftdurchlässe oder als Standardwert bestimmt werden. aus Auslegung: aATD,z qv , ATD ,50, z qv , ATD ,50, z q50 Aenv , z -1 -1 als Standardwert mit q v, ATD,50,z V z 1,6h (aus q v,ATD,design, z V z 0,3h und pATD,design,z= 4 Pa; nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): aATD,z 1,6h 1 n50 1,6h 1 mit n50 Luftwechselrate bei 50 Pa Druckdifferenz, siehe Abschnitt 7.2.2, in h-1 23 Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle qv,env,i Der Außenluftvolumenstrom des Raumes qv,env,i wird aus den Luftvolumenströmen der Lüftungszone ermittelt. qv ,env ,i qv ,inf add , z qv ,env , z qv ,open , z min qv ,env , z qv ,open , z ; qv ,leak ATD ,i f dir qv ,env , z qv ,open , z qv ,inf add , z qv ,env , z qv ,open , z qv ,leak ATD ,i qv ,open ,i mit qv,env,i qv,inf-add,z qv,env,z qv,open,z qv,leak+ATD,i Außenluftvolumenstrom Raum über die Gebäudehülle, in m³/h Luftvolumenstrom durch zusätzliche Infiltration in die Lüftungszone, in m³/h Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone über die Gebäudehülle, in m³/h Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone z durch große Öffnungen (z. B. Hallentore), in m³/h Außenluftvolumenstrom in den Raum durch Leckagen und ALD, in m³/h qv ,leak ATD ,i qv ,leak , z qv,leak,z Aenv,i Aenv,z qv,ATD,z qv,ATD,design,i Aenv ,i Aenv , z qv , ATD , z qv , ATD , design ,i qv , ATD , design , z Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch Leckagen, in m³/h Hüllfläche des Raumes i, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Hüllfläche der Lüftungszone z, siehe Abschnitt 7.2.2, in m² Außenluftvolumenstrom in die Lüftungszone durch ALD, in m³/h Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD im Raum, in m³/h als Standardwert (nur zu verwenden, wenn Auslegung der ALD nicht bekannt): q v,ATD,design, i Vi Vi qv , ATD ,design , z V ATD ,i Luftvolumen des Raumes i, in m³ VATD,i Summe des Luftvolumens aller Räume i mit ALD, in m³ fdir qv,open,i qv,ATD,design,z Auslegungs-Luftvolumenstrom der ALD in der Lüftungszone, in m³/h Koeffizient Raumorientierung, fdir = 2, in Außenluftvolumenstrom in den Raum i durch große Öffnungen (z. B. Hallentore), in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i Der Mindestluftvolumenstrom des Raumes qv,min,i wird aus dem Mindestluftwechsel nmin berechnet. qv ,min,i nmin Vi mit qv,min,i nmin Vi Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h Mindestluftwechsel, siehe Tabelle D.6, in h-1 Anmerkung: Der Mindestluftwechsel soll im nationalen Anhang zu dieser Normoder anhand von Spezifikationen bestimmt werden. Bei fehlenden nationalen Werten sind Tabellenwerte in Tabelle D.6 aufgeführt. Weitere Angaben zu Außenluftwechselraten können EN 15251 entnommen werden. Luftvolumen des Raumes i, in m³ 24 Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i Der Zuluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,sup,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i Der Abluftvolumenstrom Raum über die Lüftungsanlage qv,exh,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Verbrennungsluftvolumenstrom Raum qv,comb,i Der Verbrennungsluftvolumenstrom Raum über die Feuerstätte qv,comb,i wird aus der Auslegung der Feuerstätte übernommen. Andere technologische Abluftvolumenströme können analog berücksichtigt werden. Überströmluftvolumenstrom in den Raum qv,transfer,i Der Überströmluftvolumenstrom in den Raum i aus dem Nachbarraum j qv,transfer,i wird aus der Auslegung der Lüftungsanlage bzw. aus dem Lüftungskonzept übernommen. Er kann im einfachsten Fall als Differenz aus dem Abluftvolumenstrom und dem Zuluftvolumenstrom des Raumes bestimmt werden. Lüftungswärmeverluste Raum v,i Die Lüftungswärmeverluste der Räume werden mit den Luftvolumenströmen aus Anhang D.5.4 bestimmt. V ,i c p max qv ,env ,i ; qv , min, i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec, z qV ,transfer ,i int,i int, j mit 25 Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Außenluftvolumenstrom des Raumes i über die Gebäudehülle,siehe AnhangD.5.4, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h cp qv,env,i qv,min,i qv,techn,i qV ,techn ,i max qv ,sup,i qV ,transfer ,i ; qv , exh ,i qv , comb,i mit qv,sup,i Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h qv,exh,i Abluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h qv,comb,i Verbrennungsluftvolumenstrom (oder andere technologische Abluftvolumenströme) aus dem Raum i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h qv,transfer,i Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C int,i int,j e rec,z rec, z e rec, z int,z e mit ηrec,z Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung in der Lüftungszone z, z.B. für Wärmeübertrager Rückwärmzahl nach EN 308, in Anmerkung: Die Vorerwärmung der Zuluft bei einer ventilatorgestützten Lüftungsanlage bzw. eine Luftheizung wird für die Ermittlung der Heizlast nicht berücksichtigt. Bei bivalenten Heizsystemen erfolgt die Aufteilung der Raum- bzw. Gebäudeheizlast auf einzelne Heizsysteme bei der Planung der Anlagen. Lüftungswärmeverluste Zone v,z Die Lüftungswärmeverluste der Zone werden mit den Luftvolumenströmen aus Anhang D.5.4, bestimmt. V , z c p max qv ,leak ATD ,i qv ,open ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,sup,i int,i rec , z qv ,transfer ,i int,i int, j i mit 26 Dichte der Luft bei int.i, in kg/m3 spezifische Wärmekapazität der Luft bei int,i , in (kJ/kg ∙ K) Anmerkung: Werden und cp als konstant angenommen, kann vereinfachend angenommen werden: ∙ cp = 0,34 Wh/(m³∙K). Außenluftvolumenstrom in den Raum durch Leckagen und ALD, siehe Anhang D.5.4, in m³/h Außenluftvolumenstrom in den Raum i durch große Öffnungen (z. B. Hallentore), siehe Anhang D.5.4, in m³/h Mindestluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h anrechenbarer technischer Luftvolumenstrom des Raumes i, in m³/h Zuluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h Überströmluftvolumenstrom in den Raum i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes i, siehe Tabelle D.2, in °C Norm-Innentemperatur des Nachbarraumes j, siehe Tabelle D.2, in °C cp qv,leak+ATD,i qv,open,i qv,min,i qv,techn,i qv,sup,i qv,transfer,i int,i int,j e rec,z Norm-Außentemperatur, siehe Tabelle D.1, in °C Lufttemperatur des Luftvolumenstromes nach der Wärmerückgewinnung in die Lüftungszone z, in °C Anmerkung: Für Lüftungszonen ohne Zuluftüberschuss können die Lüftungswärmeverluste alternativ bzw. zur Kontrolle auch wie folgt berechnet werden: V , z c p max qv ,leak ATD ,i qv ,open ,i ;0,5 qv ,min,i qv ,techn ,i int,i e qv ,exh ,i int,i e qv ,sup,i rec , z e i mit qv,exh,i Abluftvolumenstrom des Raumes i, siehe Anhang D.5.4, in m³/h Lüftungswärmeverluste Gebäude v Die Lüftungswärmeverluste des Gebäudes werden aus den Lüftungswärmeverlusten der Zonen bestimmt. V V , z z 27
