Kapitel 6. Gebäude

Dieser Abschnitt des Programms dient der gesamtheitlichen Betrachtung des Gebäudeverhaltens. ArchiPHYSIK bietet hier im Wesentlichen zwei Betrachtungen. Die Untersuchen des Wärmeverhaltens und die Untersuchung des ökologischen Gewichts des Gebäudes.

Gebäudeteile und Zonen. Gebäude lassen sich in Gebäudeteile und Zonen unterschiedlicher Konditionierung und Nutzung unterteilen. Generell kann gesagt werden, dass je Gebäudeteile die Grundfläche, das Volumen und die Oberflächen ermittelt werden muss. Diese Gebäudeteile können in der Folge in weiteren Berechnungen in Beziehung zueinander gesetzt werden. Unterschiedliche Gebäudeteile können auch von verschiedenen haustechnischen Anlagen versorgt werden.

Mittlerer U-Wert. Hier besteht die Möglichkeit aus der Sammlung von verschiedenen Bauteilen den mittleren U-Wert zu ermitteln.

Heizlast. Dieser Abschnitt ermöglicht die Berechnung der Heizlast nach einem, in der Zwischenzeit nicht mehr gültigen Verfahren. Manchmal ist es jedoch notwendig alte Berechnung nachvollziehen zu können.

Heizwärmebedarf und Kühlbedarf (HWB und KB). Dieser Abschnitt ermittelt den Heizwärmebedarf und Kühlbedarf für ein Gebäudeteil. Hier werden zusätzliche Angaben zur Berechnung (Bauweise) eingeführt bzw. verschiedene Berechnungsergebnisse (Gewinne/Verluste wie auch erforderliche Werte) angeboten. Dies ist auch der Bereich in dem Szenerien (geänderte U-Werte, Flächen, Orientierungen, usw.) durchgerechnet werden können.

6.1. Gebäudeteile

Gebäude lassen sich in Gebäudeteile oder Zonen unterteilen. Generell kann gesagt werden, dass je Gebäudeteile die Grundfläche, das Volumen und die Oberflächen separat erfasst werden müssen.

In welche Gebäudeteile Sie Ihr Gebäude unterteilen (zonieren) obliegt Ihnen als Berechner. Es gibt allerdings auch Kriterien die das Berechnungsverfahren vorgibt.

Folgende Zonierungskriterien sind möglich:

  • Nutzungsbedingungen (Nutzungsprofile)

  • Konditionierte Räume gegen Außenluft

  • Konditionierte Keller gegen Erdreich

  • Nicht konditionierte Räume Außenluft

  • Versorgungsbereiche der Anlagentechnik

  • Bauweise

Hinweis: Die erste Zone heißt per Default immer "Wohnen" (kann aber umbenannt werden). Die erste Zone kann nie gelöscht werden.

6.1.1. Konditionierte Gebäudeteile

Konditionierte Gebäudeteile (einzelne Räume oder ganze Raumgruppen) werden durch haustechnische Anlagen auf einem Temperaturniveau (Heizen 20°, Kühlen 26°) gehalten. Sie sind von Bauteilen umschlossen die das zu konditionierende Volumen bilden.

An ein solches konditionierte Gebäudeteil können weiter konditionierte oder unkonditionierte Gebäudeteile angeschlossen sein. Auf spezielle Weise werden Gebäudeteile behandelt die an das Erdreich grenzen. Dieser konditionierte Gebäudeteil bildet mit seinen angeschlossenen unkonditionierte und an das Erdreich grenzenden Gebäudeteilen eine Nutzenergiezone für welche eine Heizwärmebedarfs- und Kühlbedarfsberechnung angestellt werden kann.

6.1.2. Unkonditionierte Gebäudeteile

Es wird der Wärmeverlust zwischen beheiztem Raum und Außenumgebung über einen unbeheizten Raum berechnet. Als unbeheizte Räume gelten insbesondere auch Dachboden, angebaute Garagen und Glasvorbauten (Wintergarten).

In Österreich wird die Berechnung in der ON B 8110-6 beschrieben.

Temperaturkorrekturverfahren. Für diese Art der Berechnung werden nur jene Bauteile und Flächen benötigt, die den konditionierten Gebäudeteil vom unkonditionierten trennt.

Die Temperaturkorrekturfaktoren finden sich in ON B 8110-6.

Detaillierte Leitwertberechnung. Für diese Berechnung werden alle raumbildenden Bauteilen (ausgenommen der erdberührten Bauteile) samt dem umschlossenen Raum benötigt. Die Berechnung erfolgt gemäß ISO 13789.

Wichtigste Voraussetzung ist, dass im Bereich Grundfläche/Volumen ein unkonditioniertes Gebäudeteil mit dem vorhandenen Volumen angelegt wurde. Diesem Gebäudeteil werden im Bereich Gebäude alle den unkonditionierten Raum begrenzenden Bauteile angefügt. Bauteile welche den konditionierten Raum und den unkonditionierten Raum trennen erscheinen in beiden Gebäudeteilen, müssen also nur einmal erfasst werden.

Bauteile die den unkonditionierten Raum vom Erdreich trennen werden nicht berücksichtigt.

ArchiPHYSIK berücksichtigt keine zusätzlichen Wärmebrücken im unkonditionierten Raum.

6.1.3. Erdberührte Gebäudeteile

Es wird der Wärmeverlust zwischen konditioniertem Raum über das Erdreich berechnet. Ein erdberührte Gebäudeteil ist immer an ein konditioniertes Gebäudeteil angeschlossen.

Temperaturkorrekturverfahren. Für das Temperaturkorrekturverfahren werden nur jene Bauteile und Flächen benötigt, welche ausgehend vom konditionierten Gebäudeteil direkt mit dem Erdreich oder einem unkonditioniertem Keller verbunden sind. Die Temperaturkorrekturfaktoren finden sich in ON B 8110-6.

Detaillierte Leitwertberechnung. Für diese Berechnung werden nur die Ausschlaggebenden Elemente des Gebäudeteils benötigt. Welche dies sind hängt von der Situation ab. Es werden vier Fälle unterschieden:

  • Bodenplatte auf Erdreich

  • Aufgeständerte Bodenplatte

  • Beheizter Keller

  • Unbeheizter Keller

Für Österreich wird diese Art der Leitwertberechnung in der ON B 8110-6:2010-01-01 vereinfacht beschrieben.

6.1.3.1. Bodenplatte auf Erdreich

Detaillierte Berechnung gemäß EN ISO 13370:2005-06, Punkt 8 und 9.

Diese Platten sind durch den Bodenkontakt über die gesamte Fläche charakterisiert. Eine Bodenplatte kann ungedämmt oder vollflächig gedämmt sein. Zusätzlich kann eine waagrechte oder senkrechte Randdämmung vorhanden sein.

In ArchiPHYSIK kann diese Berechnung auf den Bauteiltyp EBP (Erdanliegende Bodenplatte) angewendet werden. Zur Berechnung des Leitwerts, wird der Bauteil im Bereich HWB, um Angaben zur Perimeterlänge (P) und zur Gesamtdicke der Umfassungswände ergänzt.

Je nach Vorhandensein und Lage der Randdämmung kommen noch Angaben zur Dicke und Wärmedurchlaßwiderstand der Randdämmung hinzu.

6.1.3.2. Aufgeständerte Bodenplatte

Detaillierte Berechnung gemäß EN ISO 13370:2005-06, Punkt 10.

Eine aufgeständerte Bodenplatte ist jene Bodenplatte, die auf Abstand zum Erdreich gehalten wird, beispielsweise hölzerne Bodenplatten oder Deckenbalken. Der zwischen aufgeständerte Bodenplatte und Erdreich entstehende Hohlraum (Kriechkeller) wird natürlich mit Aussenluft belüftet.

In ArchiPHYSIK kann diese Berechnung auf den Bauteiltyp DGK (Decke gegen unbeheizten Keller) angewendet werden.

Zur Berechnung des Leitwerts wird der Bauteil im Bereich HWB/KB um Angaben beteiligten Bauteilen ergänzt. Es handelt sich dabei um die Aussenwand über der Bodenplatte, die Kellerwand die den Hohlraum begrenzt und eine möglicherweise vorhandene Dämmung auf der Unterseite des Kriechkellers.

Zusätzlich zu den beteiligten Bauteilen kommen noch situationsabhängige Faktoren wie die Perimeterlänge (P), Höhe der luftberührten Kellerwand, der Windabschirmungsfaktor, die mittlere Windgeschwindigkeit, und die Fläche der Lüftungsöffnungen hinzu.

Sollte die Höhe der luftberührten Kellerwand über aufweisen, so ist der Mittelwert zu verwenden.

6.1.3.3. Beheizter Keller

Detaillierte Berechnung gemäß EN ISO 13370:2005-06, Punkt 11.

Das Verfahren für Keller ist dann anzuwenden, wenn sich ein Teil des beheizbaren Raumes unterhalb der Erdreichoberkante befindet.

ArchiPHYSIK verwendet für diese Berechnung ein ganzes Ensemble an Bauteilen. Wichtigste Voraussetzung ist, dass im Bereich BGF/BRI ein Gebäudeteil "Beheizter Keller" angelegt wurde. Diesem Gebäudeteil (1) werden alle ihn unter der Erdreichoberkante begrenzenden Elemente zugeordnet. Mögliche Bauteiltypen sind: (EWK ... Erdanliegende Wand Keller beheizt (2), EBK ... erdanliegender Fußboden (3) )

Zusätzlich zu den beteiligten Bauteilen kommen noch situationsabhängige Faktoren wie die Perimeterlänge (P) und die Dicke der Außenwand gegen Außenluft dazu. Diese Angaben treffen Sie in einem Dialog der durch Klick des Buttons Parameter neben dem Popup mit dem Namen des Gebäudeteils erscheint. Andernfalls ist der Button nicht sichtbar.

6.1.3.4. Unbeheizter Keller

Detaillierte Berechnung gemäß EN ISO 13370:2005-06, Punkt 12.

Das Verfahren für Keller ist dann anzuwenden, wenn sich ein Teil des unbeheizbaren Raumes unterhalb der Erdreichoberkante befindet.

In ArchiPHYSIK kann diese Berechnung auf den Bauteiltyp DGK (Decke gegen unbeheizten Keller) angewendet werden.

Zur Berechnung des Leitwerts wird der Bauteil im Bereich HWB um Angaben beteiligten Bauteilen ergänzt. Es handelt sich dabei um die Aussenwand über der Kellerdecke (1), die luftberührte Kellerwand (2), die erdberührte Kellerwand (3) und der Kellerfußboden (4).

Zusätzlich zu den beteiligten Bauteilen kommen noch situationsabhängige Faktoren wie die Perimeterlänge (P), die Dicke der Außenwand über der Kellerdecke, die Höhe der erdberührten Wand, die Höhe der luftberührten Wand und die Luftwechselrate im unbeheizten Keller hinzu.

6.1.4. Nutzung festlegen

Um die Nutzung eines Gebäudeteil zu definieren müssen sie sich im Bereich Gebäude befinden.

Beachten Sie bitte, dass sie für offizielle Energieausweise ein Standardnutzungsprofil gemäß ON B 8110-5 verwenden.

  1. Wählen Sie in der Liste der Gebäudeteile und Zonen den Gebäudeteil aus.

  2. Wählen Sie in dem Reiter Übersicht.

  3. Wählen Sie ein Nutzungsprofil aus der Liste.

    • Einfamilienhäuser

    • Mehrfamilienhäuser

    • Bürogebäude

    • Kindergarten und Pflichtschulen

    • Höhere Schulen und Hochschulen

    • Krankenhäuser

    • Pflegeheime

    • Pensionen

    • Hotels

    • Gaststätten

    • Veranstaltungsstätten

    • Sportstätten

    • Verkaufsstätten

    • Sonstige Gebäude

Sie haben nun die Nutzung für diesem Gebäudeteil festgelegt.

6.1.5. Berechnungsdetails festlegen

Um einen Gebäudeteil zu bearbeiten müssen sie sich im Bereich Gebäude befinden.

ArchiPHYSIK bietet bei den angewandten Berechnungsverfahren eine Voreinstellung die der gängigen Praxis entspricht. Detaillierte Berechnung liefern im Regelfall bessere Ergebnisse. Diese sind in der Eingabe aber aufwändiger.

Beachten Sie bitte dass das Umstellen auf das detaillierte Verfahren sofort ein besseres HWB Ergebnis liefert, weil Bestandteile die im vereinfachten Verfahren nicht eingegeben werden mussten, erst nachgetragen werden müssen.

  1. Wählen Sie in der Liste der Gebäudeteile und Zonen den Gebäudeteil aus.

  2. Wählen Sie in dem Reiter Übersicht.

  3. Legen Sie fest ob Sie für diesen Gebäudeteil die angeschlossenen unkondionierten Gebäudeteile vereinfacht (mittels Temperaturkorrekturverfahren) oder detailliert (mittels Leitwertverfahren) ermitteln möchten.

  4. Legen Sie fest ob Sie für diesen Gebäudeteil die angeschlossenen erdberührten Gebäudeteile vereinfacht (mittels Temperaturkorrekturverfahren) oder detailliert (mittels Leitwertverfahren) ermitteln möchten.

  5. Legen Sie fest ob Sie für diesen Gebäudeteil die vorhandenen Wärmebrücken pauschaliert (mittels Faktor) oder detailliert (mittels Einzelerfassung) ermitteln möchten.

  6. Legen Sie fest ob für diesen Gebäudeteil die Verschattung pauschaliert (mittels Einzelfaktor) oder detailliert (mittels Angabe von seitlichem Überstand, Auskragung über dem Fenster und Horizontverschattung) ermittelt werden soll.

    Die detaillierte Berechnung ist für Gebäude in der Kategorie A+ und A++ obligatorisch. Siehe ON B 8110-6.

Sie haben nun die genaue Berechnungsmethodik für diesen Gebäudeteil festgelegt.