Kapitel 4. Räume

Räume oder auch Raumsituationen bilden die Umgebung für situationsabhängige Berechnungen innerhalb eines Gebäudes. Im Gegensatz zum Gebäude werden hier nur Teilbereiche daraus betrachtet.

Resultierender Schall. Hier wird eine Baugruppe von Elementen zusammengestellt und ihr gemeinsames Schallschutzvermögen ermittelt.

Bewerteter Standard-Schallpegeldifferenz. In diesem Bereich kann das Schallschutzvermögen eines Trennbauteils zwischen zwei Räumen ermitteln.

Sommerliche Überwärmung. Dieser Abschnitt erlaubt es Ihnen die Sommertauglichkeit eines Raumes zu bestimmen. Ziel dieser Berechnung ist es die Sommertauglichkeit ohne den Einsatz von Kühltechnik, nur durch den Einsatz von Speichermasse und Nachtkühlung, zu erreichen.

4.1. Sommerliche Überwärmung

Hierbei gibt es grundsätzlich zwei verscheidene Verfahren, welche je nach Lokalisierung des Projektes automatisch gewählt werden. Die Nachweise erfolgen raumweise, wobei eine oder mehere als kritisch angesehenen Räume zu untersuchen sind. Die Nachweise sind jeweils in einer Raumlsite übersichtlich angeordnet.

Bei den Lokalisierungen Energieausweis AUT 2008, AUT 2008/11 und AUT 2011 findet das Verfahren aus der ON B 8110-3:2012 verwendung. Hierbei wird der Nachweis der Vermeidung sommerlicher Überwärmung über die mindesterforderliche speicherwirksame Masse geführt. Die wichtigsten Faktoren hierbei sind die Raumgeometrie, die beteiligten Bauteile mit ihren Speichermassen, die Ausrichtung und Verschattung der Fenster sowie die nächtliche Fensterlüftung.

Ab der Lokalisierung Energieausweis AUT 2012 kommt das Verfahren aus der ON B 8110-3:2012-03 zur Anwendung. Hierbei gibt es wiederum zwei verscheidene Methoden - eine detallierte und eine vereinfachte Mehtode, wobei Letztere nur unter bestimmten Bedingungen angewendet werden kann.

Bei der detallierten Methode erfolgt der Nachweis zur Vermeidung sommerlicher Überwärmung über die Berechnung des Tagesverlaufes der operativen Temperatur eines Tages - stellvertretend für die gesamte Sommerperiode. Die vereinfachte Methode hingegen entspricht im Wesentlichen der Berechnung nach alter Norm (über die speicherwirksame Masse).

Ein Wechsel zwischen diesen Verfahren ist grundsätzlich nur aufwärts (vom älteren in das neuere Verfahren) einmalig möglich. Dies beduetet, dass bei einem Wechsel der Lokalisierung, bestehende Räume übernommen werden, und auf das neuere Verfahren umgestellt werden. Umgekehrt herum - bei einem Wechsel auf eine ältere Lokalisierung jedoch - werden die Räume im Hintergrund gespeichert, aber nicht auf das ältere Verfahren umgestellt.

Beim Wechsel selbst wird anhand der eingegebenen Fussbodenfläche laut altem Verfahren, ein Pseudo-Bauteil mit der Bezeichnung "Fußboden" angelegt, damit auch im neuen Verfahren eine Fussbodenfläche vorhanden ist.

ACHTUNG: Stellt man dann auf detailliertes Verfahren um, so wird dieser Pseudo Bauteil ignoriert, da es keine speicherwirksame Masse etc. besitzt. In diesem Fall bitte einen realen Fussboden Bauteil in die Liste der raumbildenden Oberflächen holen und als Fussboden des Raumes Kennzeichnen.

4.1.1. Nachweis über die mindesterforderliche speicherwirksame Masse

ArchiPHYSIK berechnet hier nach ON B 8110-3:2012, ob die speicherwirksame Masse der Begrenzungen eines Raumes ausreichend ist, um eine sommerliche Überwärmung zu vermeiden.

Die gesamte speicherwirksame Masse eines Raumes ist als Summe der speicherwirksamen Massen der raumbegrenzenden Bauteile und der Speichermassen der Einrichtung zu berechnen.

Die erforderliche speicherwirksame Masse und die erforderliche Lüftung eines Raumes werden auf die Summe der Immissionsflächen (auch sonnenenergieäquivalente Fläche) bezogen.

Im normativen Anhang A der ON B 8110-3:2012 wird ein Flussdiagramm zum Nachweis der Vermeidung sommerlicher Überwärmung angegeben. Es kann als Orientierungshilfe des Rechenganges angesehen werden.

Neuer Raum für sommerliche Überwärmung. Um den Nachweis der Vermeidung von sommerlicher Überhitzung zu führen, müssen alle raumbildende Bauteile in der Bauteilliste erfasst, und deren Speicherfähigkeit errechnet sein.

  1. Wählen Sie aus dem Menü DateiNeuer Raum...oder verwenden Sie den Befehl Neu in der Toolbar, oder doppelklicken Sie, alternativ dazu in die leere Raumliste. Sie gelangen in einen neuen leeren Raum.

  2. Tragen Sie eine Raumnummer und -bezeichnung ein.

  3. Legen Sie das Netto-Raumvolumen fest.

  4. Tragen Sie die Fußbodenfläche ein.

  5. Durch die Wahl der Anzahl der am Raum beteiligten Fassadenebenen legen Sie den Luftwechsel fest.

  6. Fügen Sie der Berechnung alle Bauteile hinzu, die den Raum bilden.

    1. Öffnen Sie den Datenassistenten mittels der Schaltfläche in der Toolbar, oder mittels Shortcut Strg+1

    2. Wählen Sie aus der Bauteilliste des Datenassistenten den benötigten Bauteil.

    3. Ziehen Sie den Bauteil in Ihren Raum. Es erscheint ein Zwischendialog mit den Kennwerten des Bauteils.

    4. Tragen Sie die dem Raum zugewandte Fläche ein.

    5. Bei Fenstern legen Sie zusätzlich die geographische Orientierung, eine Neigung und die Abschattungseinrichtung fest.

    6. Versichern Sie sich, dass die dem Raum zugewandte Seite des Bauteils markiert ist.

    7. Bestätigen Sie das Einfügen mittels OK.

  7. Falls notwendig lassen sich im Bereich AS/AT zusätzliche innere Wärmequellen definieren.

  8. Um abweichende Speichermassen durch Möblierung geltend zu machen, kann auch der Vorgabewert geändert werden.

Sie sehen im Ergebnisbereich nun eine Gegenüberstellung der vorhandenen zur erforderlichen Speichermasse. Die vorhandene Speichermasse muss höher als die mindestens erforderliche Speichermasse sein.Ersichtlich ist ebenfalls, ob die Wirkung der inneren Wärmequellen (Personenwärme und technische Wärmequellen) wie gefordert klein gegenüber der Wirkung der Sonneneinstrahlung ist. Siehe ON B 8110-3: 1999-12, Pkt. 8.1.1, Formel 5. Wird diese Forderung nicht eingehalten, wird dies durch eine rote Markierung angezeigt.

4.1.2. Nachweis über den Tagesverlauf der operativen Temperatur

ArchiPHYSIK berechnet hier nach ON B 8110-3:2012-03 den Tagesverauf der operativen Temperatur eines Raumes an einem Tag, stellvertretend für die gesamte Sommerperiode.

Hierbei spielt sowoh die Lage des Raumes, die Nutzung, die speicherwirksamen Massen der Bauteile, deren Orientierungen und Verschattungen, als auch die natürlichen und technischen Lüftungsmöglichkeiten eine große Rolle.

Die operative Temperatur wird sodann mit dem Verlauf der Aussentemperatur verglichen, bzw. darf diese zu keiner Tageszeit die in der Norm festgelegten Grenzwerte für Tag und Nacht überschreiten.

Im normativen Anhang C der ON B 8110-3:2012-03 wird auch eine Klassifizierung beschrieben, welche ähnlich den Klassen für den Energieausweis, die Sommertauglichkeit von Räumen von A+ bis D einstuft.

Anmerkung:

Für Wohnräume kann auch die vereinfachte Methode Anwendung finden, sofern der Tagesmittelwert der Aussentemepratur 23°C nicht überschreitet, bzw. sofern sämtliche Fenster des als kritisch eingestuften Einzelraumes nachts offen gehalten werden können. Diese Methode entspricht im Wesentlichen dem Nachweis über die mindesterforderliche speicherwirksame Masse.

Hinweis:

Sollte man ein Projekt bereits in der Lokalisierung "Energieausweis AUT 2012" berechnet haben, so kann man keine Berechnung der sommerlichen Überwärmung nach dem Verfahren aus der ON B 8110-3:2012 durchführen. In diesem Fall ist der Raum nach dem vereinfachten Verfahren aus der ON B 8110-3:2012-03 zu rechnen, da diese im Wesentlichen dem Verfahren aus der ON B 8110-3:2012 entspricht (es fehlt lediglich die Eingabemöglichkeit für Quellen zusätzlicher innerer Lasten für den Raum).

Neuer Raum für die sommerliche Überwärmung. Um den Nachweis der Vermeidung von sommerlicher Überhitzung zu führen, müssen zuerst alle raumbildenden Bauteile in der Bauteilliste erfasst, und deren Speicherfähigkeit errechnet sein.Des Weiteren muss auch die für den zu untersuchenden Raum relevante Anlagentechnik erfasst sein und unter Gebäude - Anlagenanteile einem Gebäudeteil oder einer Zone zugeordnet sein.

  1. Wählen Sie aus dem Menü DateiNeuer Raum... oder verwenden Sie den Befehl Neu in der Toolbar, oder doppelklicken Sie alternativ dazu in die leere Raumliste. Sie gelangen in einen neuen leeren Raum.

  2. Tragen Sie eine Raumnummer und -bezeichnung ein.

Hier finden Sie dann die folgenden vier Reiter vor, in denen Sie alle relevanten Daten Ihrens Raumes definieren können. Weiter unten finden Sie dann genauer ausgeführt was unter den jeweiligen Reitern einstellbar ist.

  • Raumdaten - mit den wesentlichen Eckdaten für die Berechnung

  • Oberflächen - mit der Zusammestellung der Raumgeometrie

  • Raumlufttechnik - mit den Einstellungen zur Lüftung und Raumlufttechnik

  • Report - Verlaufsgrafik der Aussentemepratur und der oprativen Temperatur

Über den Reitern haben Sie auf der Rechten Seite die Möglichkeit jederzeit zwischen der detaillierten und vereinfachten Berechungsmehtode umzuschalten.Unterbei sehen Sie im Ergebnisbereich auch immer gleich die wesentlichen Werte für Ihren Nachweis (sofern bereits vorhanden) mit einer Gegenüberstellung der vorhandenen operativen Temperaturen zu den jeweils erforderlichen Werten. Die vorhandene operative Temperatur im kritischen Raum muss grundsätzlich geringer sein, als die Anforderung aus der Norm, damit der Nachweis über die Vermeidung der sommerlichen Überwärmung erfüllt ist (die vereinfachte Methode operiert über einen Speichermasse-Vergleich). Nicht erfüllte Werte werden immer Rot dargestellt.

4.1.2.1. Raumdaten

Hier können Sie grundlegenden Angaben für den zu Unetrsuchenden Raum festlegen.

  1. Wählen Sie als erstes den Tag für die Berechnung aus. Hierbei können Sie den Standard-Tag (15.Juli) aus der Norm, oder einen eigenen Tag für die Berechnung verwenden.

    Haben Sie einen eigenen Tag gewählt, so ist dies auch zu begründen (es erscheint ein entsprechendes Eingabefeld).

  2. Wählen Sie danach die Nutzung des Raumes aus. Hierbei können Sie zwischen den standardisierten Nutzungen aus der Norm wählen, diese bearbeiten, oder auch eigene Nutzungen anlegen.

  3. Je nach Nutzung wird im Feld darunter angezeigt ob Sie eine Standard Nutzung verwenden, oder es wird eine Begründung erwartet, warum Sie eine von der Norm abweichende Nutzung verwenden.

    Abhängig von der Nutzung finden Sie hier u.U. auch ein Feld zur Angabe der Anzahl der Personen im kritischen Raum.

  4. Stellen Sie danach in der kleinen Tabelle darunter das Volumen des des zu untersuchenden Raumes zusammen.

    1. Klicken Sie dazu auf das Plus Symbol rechts neben der Tabelle.

    2. Geben Sie im Aufspringenden Formel Editor der Volumsberechnung einen Namen.

    3. Fügen Sie sodann die Volumsformel oder den Volumswert ein.

    4. Sie können hier auch mit der Anzahl operieren um evtl. Abzüge zu definieren.

    5. Bestätigen Sie Ihre Eingaben jeweils mittels OK.

  5. Falls notwendig lässt sich darunter noch die Vorgabe für die Speichermasse der Einrichtung des Raumes modifizieren.

Rechts sehen Sie zu noch Ihrer Information die verwendeten Normen und den Raumtyp (Hauptraum/Nebenraum)

Des Weiteren sollten hier noch die Annahmen zur Berechnung und die Vorgaben des Bauherren deklariert werden, da diese für den Bericht benötigt werden.

TIPP: Jede Volumsberechnung kann mit einem Doppelklick erneut geöffnet werden, sollten Korrekturen notwendig sein.

TIPP: Nähere Informationen zum Formel Editor finden Sie unter 6.2.

4.1.2.2. Oberflächen

Dieser Reiter dient zur Zuammenstellung der raumbildenden Bauteile mit deren Oberflächen, Orientierungen/Neigungen, der Verschattung und anderen notwendigen Parametern.

  1. Fügen Sie der Berechnung alle Bauteile hinzu, die die Hülle des Raumes bilden.

    Öffnen Sie dazu den Datenassistenten mittels der Schaltfläche in der Toolbar, oder mittels Shortcut Strg+1 oder durch Doppelklicken in die Leere Oberflächenliste

  2. Wählen Sie aus der Bauteilliste des Datenassistenten den benötigten Bauteil.

  3. Ziehen Sie den Bauteil mittels Drag&Drop in Ihre Oberflächenliste. Es erscheint ein Zwischendialog mit den Kennwerten des Bauteils.

  4. Tragen Sie die Innenoberfläche ein und wählen Sie anhand der angezeigten ersten zwei Schichten jene dem Raum zugewandte Seite des Bauteils.

    Falls dieser Bauteil den Fussboden des Raumes darstellt, definieren Sie das Mittels der Checkbox Fussboden des Raumes.

  5. Darunter geben Sie die Oberflächenfarbe an, oder definieren einen eigenen Wert für den Absorptionsgrad.

    Des Weiteren finden Sie hier die Angaben zur Orientierung und Neigung des Bauteils.

    TIPP: Im Bereich Räume stellen 0° Neigung die Vertikale, 90° Neigung die Horizontale dar.

    TIPP: Vergewissern Sie sich immer, dass die dem Raum zugewandte Seite des Bauteils verwendet wird.

  6. Bei Fenstern wird nur die Anzahl eingegben - Flächendaten kommen bereits aus dem Bauteil selbst. Des Weiteren werden zusätzliche Daten zur Öffnung und Verschattung benötigt.

    1. Für die Ermittlung des Luftwechsels muss festgelegt werden, ob das Fenster nachts geöffnet, gekippt oder geschlossen oder gar nicht öffenbar ist.

      Je nach Auswahl ist die Höhe und Breite der Lüftungsöffnung, sowie die Kippweite anzugeben.

      Weitere Informationen und Skizzen hiezu finden Sie auch im normativen Anhang B, der ON B 8110-3:2012-03

    2. Für den Sonnenschutz sind Angaben zur Lage, Lichtdurchlass und Farbe anzugeben.

      Im Falle eigener Angaben zum Lichtdurchlass können die Transmissions- und Reflexionswerte daneben im Feld tau e,ß und rho e,ß eingetragen werden.

      Sollte der Sonnenschutz bereits vor 7 Uhr in Verwendung sein, ist dies durch die entsprechende Checkbox zu definieren.

    3. Darunter gibt es noch die Einstellungen für die Horizont- und Eigenverschattung (Überhang u. Seitlich).

      Diese funktionieren identisch mit den Einstellungen bei der Gebäudehülle.

  7. Bestätigen Sie sodann das Einfügen jeweils mittels OK.

4.1.2.3. Lüftung

Dieser Reiter dient zur Auswahl der Lüftung bzw. der Raumlufttechnischen Anlage welche den zu Untersuchenden Raum versorgt.

Hierbei werden je nach gewählter Berechnungsmehtoder (vereinfacht oder detailiert) die nicht benötigten Angaben ausgegraut.

  1. Wählen Sie bei der Art der Lüftung zwischen Fensterlüftung oder eines der Raumlufttechnischen Anlagen Ihres Projektes.

    TIPP: Raumlufttechnische Anlagen können nur dann korrekt zur Berechnung herangezogen werden, wenn diese bereits dem Gebäude zugeordnet sind.

  2. Im Falle der vereinfachten Methode ist hier auch die Anzahl der Fassadenebenen mit Lüftungsöffnungen anzugeben.

  3. Des Weiteren können Sie hier im Falle der Überschreitung der maximalen Luftwechselzahl, die Begründung hierfür angeben.

    Im Falle einer Abweichung vom Standard Tagesgang des Luftvolumenstromes ist dies auch hier zu deklarieren.

4.1.2.4. Report

In diesem Reiter ist das Berechungsergebnis über den Verlauf der Aussentemperatur und der operativen Temperatur graphisch ersichtlich.

Die orange Kurve beschreibt den Tagesverlauf der Aussentemperatur. Im Vergleich dazu zeigt der blaue Graph die operative Temperatur in Ihrem Raum an. Wichtig hierbei ist immer die höchste erreichte Temperatur, sowohl Tagsüber als auch in der Nacht (22-6 Uhr).

Die zwei roten strichlierten Linien stellen die Grenzen für die operative Temperatur (Tag/Nacht) dar.

Daneben sind die Werte stundenweise auch in tabellarischer Form ersichtlich.

Des weiteren lassen sich mit dem Scroll-Down über der Graphik, auch der Verlauf des Wärmeeintrags, als auch des Luftvolumenstromes über diese Periode anzeigen.

Unter der Graphik haben Sie dann noch eine kleine Checkbox, ob Sie Ihre Auswertung mit oder ohne der optionalen Klassifizierung nach normativem Anhang C der ON B 8110-3:2012-03 drucken möchten.