Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Projekt:
Fitnessstudio
Erarbeitet von:
Raphael Rudolph
Philipp Rinke
Philipp Kehe
Schuljahr 2008/09
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Inhalt
1. Aufgabenstellung und Idee
2. Ansichten
3. Außen- und Innenwirkung
4. Darstellung Konstruktion und Tragwerk
5. Darstellung Baustoffauswahl und Aufbauten
6. Darstellung Schallschutz
7. Darstellung Wärmeschutz
8. Darstellung Feuchteschutz
9. Short presentation
10. Anhang: Grundriss
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
1. Aufgabenstellung und Idee
1.1 Aufgabenstellung Die Aufgabe war es einen Neubau eines Fitnessstudios zu entwerfen. Der Standort ist auf einer größeren Fläche einer Gartenanlage. Das Gebäude soll hauptsächlich für Kurse, die in den Trainingsräumen stattfinden, genutzt werden. Zusätzlich soll es einen kleinen Bereich im Foyer für Trainingsmaschinen, Getränkeverkauf und Ruhebereich geben. Für die Grundfläche des Erdgeschosses war eine ungefähre Angabe von insgesamt 116 m² vorhanden. Der Sanitärbereich sowie Umkleidekabinen und Technikraum sollen sich im Kellergeschoss befinden. Zur Aufgabe gehörte es den erforderlichen Schallschutz, sowie den Wärmeschutz und Feuchteschutz zu erreichen. Dies wurde in Gruppenarbeit erfüllt.
1.2 Die Idee Das Ziel war es ein funktionales und kostengünstiges Gebäude zu entwerfen, das von Außen schlicht und sogleich auffallend ist. Unser größtes Anliegen war hierbei große offene und lichtdurchflutete Räume zu schaffen. Im Foyer sollte eine klare Abtrennung des Ruhebereichs und des Maschinenbereichs geschaffen werden. Die Trainingsräume sollten optimal geschnitten sein und man sollte von innen die Geräteräume direkt erreichen.
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
2. Darstellung Entwurf
2.1 Ansichten
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
3. Außenwirkung und Innenwirkung
3.1 Außenwirkung
Der Neubau eines kleinen Fitnessstudios soll auf einer großen ebenen Grünfläche einer Gartenanlage entstehen. Das Gebäude besticht durch seine schlichte und offene Fassade. Es fügt sich durch seine teilweise eingeschossige Bauweise harmonisch ins Gelände ein. In den Eingangsbereich gelangt man durch einen verglasten Windfang auf der Nordseite von der Straße aus. Darüber erhebt sich im mittleren Bereich ein großes mit Zinkblech verkleidetes Tonnendach. Der vordere östliche Bereich ist etwas vorgezogen und über Eck voll verglast. Auf diese Weise wird dem Maschinenbereich Leichtigkeit verliehen und ist mit Licht durchflutet. Östlich des Gebäudes führt ein Gehweg zu der gepflasterten Terrasse. Die Südfassade ist schlicht mit vielen großen Fenstern gehalten. Von den dort befindlichen Trainingsräumen fällt der Blick auf eine großzügig angelegte Grünanlage mit Teich. Die verputzte Fassade erstrahlt in einem warmen Orange und wird von vielen großen Fenstern unterbrochen. Westlich des Gebäudes schließt sich der Parkplatz an, der durch ein mit Büschen bepflanztes Kiesbecken vom Gehweg getrennt ist. Trotz des insgesamt unscheinbar wirkenden Gebäudes, wird es durch das herausragende Tonnendach zum Blickfang und verleiht somit dem Fitnessstudio schnell ein Wiedererkennungsmerkmal.
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
3.2 Innenwirkung
Man betritt das Fitnessstudio durch einen gläsernen Windfang. Der Kunde gelangt nun in das Foyer, das sehr hoch und lang konstruiert ist. Das Foyer ist sehr übersichtlich geplant und wirkt mit beruhigenden Farben besonders freundlich. Große Fenster sorgen für einen guten Ausblick und fördern so das Wohlbefinden. Nach dem Betreten des Fitnessstudios gelangt man direkt zum Tresen, an dem man sich anmelden oder sich einen Drink bestellen kann, um im Ruhebereich des Foyers zu entspannen. Sobald man sich angemeldet hat, kann man sich dem sportlichen Teil widmen und in den großen Trainingsräumen seine Kurse absolvieren. Für perfektes Training ist eine Seite der Wand verspiegelt. Ein mit Farben schlicht gehaltener Trainingsraum veranlasst die Kunden sich auf das Wesentliche zu konzentrieren. Man hat die Möglichkeit für jeden der beiden Trainingsräume einen separaten Geräteraum zu nutzen. Zusätzlich bietet das Fitnessstudio in dem voll verglasten Maschinenraum die Möglichkeit an diversen Geräten zu trainieren. Um den Maschinenraum optisch vom Foyer zu trennen, liegt dieser auf einem Podest.
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
4.1 Konstruktion und Tragwerk Die Schwierigkeit bei unserem Gebäude liegt darin, die Lasten der schweren Deckenkonstruktionen sicher auf die Wände zu verteilen. Um dieses zu erreichen, haben wir uns für eine Stahlbetonskelettkonstruktion entschieden. Wir haben die Stützen so angeordnet, dass die maximale Spannweite für die Unterzüge von 8m nicht überschritten wird. Die Stahlbetonstützen sind, außer im vorderen Bereich, nicht von außen zu erkennen, da sie im Mauerwerk untergebracht sind. Im vorderen Bereich (A) ist die Konstruktion besonders wichtig, da dort kein Mauerwerk vorhanden ist, welches gegebenenfalls die Dachlasten tragen könnte. Wir haben deshalb die Stützen gleichmäßig und Platz sparend in den Raum integriert. Da das Tonnendach in die Flachdachkonstruktionen einfließt, haben wir die darunter liegenden Räume gut ausgesteift. Um dieses zu erreichen, haben wir große Wandflächen aus Stahlbeton gewählt. In Kombination mit den Stahlbetonstützen und den Stahlbetonunterzügen entsteht ein sicheres Tragwerk. Zusätzlich bieten die aussteifenden Wände Schutz vor allen auftretenden Horizontallasten. Im Kellerbereich haben wir die darüber liegenden Stützen bis auf die Sohlplatte durchgehen lassen. Da im Keller ein beträchtlicher Erddruck auf die Wände wirkt, haben wir dort ein 30 cm dickes Mauerwerk aus Hochlochziegeln gewählt. Die vorderen Stahlbetonstützen haben eine Höhe von 10,53m. Sie gehen von der Sohlplatte bis zum Tonnendach. Dieses ist notwendig, da im oberen Bereich die Lasten vom Tonnendach wirken. Das Tonnendach an sich wird von Holzleimbindern getragen. Alle Stahlbetonstützen und Stahlbetonunterzüge haben eine Kantenlänge von 24 cm x 24 cm.
Bild 1
A
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
5. Darstellung Baustoffauswahl und Aufbauten
5.1 Baustoffauswahl
Außenwände
Die Außenwände werden als 24 cm starkes Mauerwerk aus Hochlochziegeln ausgeführt. Bei der Auswahl des Mauerwerkssteins wurden folgende Kriterien berücksichtigt: Druckfestigkeit, Wasserdampfdiffusionswiderstand, Wärmeleitfähig-keit, Luft- und Körperschallschutz sowie Preis pro m², wobei der gute Wärmeschutz ausschlaggebend war. Beim Hochlochziegel ist der Wasserdampfdiffusionswider-stand zwar geringer als beim Kalksandstein, jedoch lässt sich dieser Nachteil wenn nötig durch eine Dampfsperre ausgleichen. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit des Steines kann an der Stärke der Dämmung gespart werden. Gewählt: Hochlochziegel
Innenwände Im Innenbereich muss ein Mauerwerksstein verwendet werden, der vor allem den Luftschallschutz gewährt. In den Trainingsräumen werden Kurse abgehalten, die einen hohen Lautstärkepegel erreichen. Daher sollte der Luftschallschutz bei der Trennwand zum Foyer besonders gut sein. Diese Bedingung erfüllt ein schwerer Stein. Aufgrund des niedrigen Preises wurde ein Kalksandstein gewählt. Gewählt: Kalksandstein
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Tabelle 1: Baustoffauswahl: Außenwand
Ergebnis Bewertung
44
43
35
32
Eigenschaften Hochlochziegel (HLZ)
Bew. Kalksandstein (KS)
Bew. Porenbeton-Planstein (PP)
Bew. Planfüllziegel (PFZ)
Bew.
Rohdichte kg/m³
1600
1600
800
800
Druckfestigkeits- klasse
12 bis 20
10
12 bis 20
10
2 bis 8
5
8 bis 10
7
Wasserdampf-Diffusionswiderstand
5/10
8
15/25
9
5/10
8
100
10
Wärmeleitfähigkeit W/(m * K)
0,68
7
0,79
4
0,25
10
0,91
2
Luftschallschutz gut
10
gut
10
schlecht
0
gut
10
Körperschallschutz schlecht
0
schlecht
0
gut
10
schlecht
0
Preis pro m² ca. 18 €
9
ca. 16 €
10
ca. 33 €
2
ca. 29 €
3
Bemerkung Zzgl. Beton
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Tabelle 2: Baustoffauswahl: Innenwand
Ergebnis Bewertung
37
36
27
21
1) Benennung nach DIN 4102
Eigenschaften Vollziegel (MZ)
Bew. Kalksandstein (KS)
Bew. Porenbeton-Planstein (PP)
Bew. Trockenbauwand (Gipskartonwand)
Bew.
Rohdichte kg/m³
2000
2000
800
900
Druckfestigkeits- klasse in N/mm²
12 bis 28
10
12 bis 20
8
2 bis 8
5
0
0
Luftschallschutz gut
10
gut
10
schlecht
0
schlecht
0
Körperschallschutz schlecht
0
schlecht
0
gut
10
mäßig
5
Brandschutz 1)
F 90 – A feuerbeständig und aus
nicht brennbaren Rohstoffen
10
F 90 – A feuerbeständig und aus
nicht brennbaren Rohstoffen
10
F 90 – A feuerbeständig und aus
nicht brennbaren Rohstoffen
10
F 30 – B1 schwerentflammbarer
Baustoff
6
Formate
NF – 5DF DF – 5DF 2 x 1m Platten
Preis pro m² ca. 18€
7
ca. 16 €
8
ca. 30 €
2
ca. 4 € pro Platte
10
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
5.2 Aufbauten
Kellerwandaufbau
Die Kellerwände werden aus Hochlochziegeln in einer Stärke von 30 cm ausgeführt. Als Dämmung werden Polystyrol – Hartschaumplatten davor gesetzt. Als Feuchtigkeitsschutz werden die Wände mit einem Systemschutz versehen. Zunächst wird eine Bitumendickbeschichtung zweilagig bis über die Hohlkehle auf die Wände aufgetragen. Dann kommt eine Abdichtbahn, die aus einer Gleitfolie, einer Noppenbahn und einem Filtervlies besteht. Zwischen den Noppen wird das anfallende Wasser hinunter zur Dränage geführt. Das Vlies verhindert das Zuschlämmen der Noppenbahn.
Außenwandaufbau Die Außenmauern werden in einer Stärke von 24 cm mit Hochlochziegeln ausgeführt. Auf der Wand wird außen ein Wärmedämmverbundsystem aufgebracht. Das System besteht aus 8 cm dicken Polystyrol – Hartschaumplatten, die mit Kleber und/oder Tellerdübeln an der Wand befestigt werden. Darauf wird ein Armierungsmörtel (Unterputz) aufgetragen, in dem ein Gewebe eingebettet wird. Den Abschluss des Systems bildet ein Kalkzementputz (Oberputz), der je nach Wunsch gestrichen werden kann. Die Innenseite der Wände wird mit einem gewöhnlichen Gipsputz versehen, der für ein angenehmes Raumklima sorgt. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Ziegelwand ein hohes Saugvermögen besitzt. Um das zu unterbinden, muss unter den Gipsputz eine Grundierung aufgebracht werden.
Fußbodenaufbau
Die Fußböden werden als schwimmender Estrich ausgeführt. Der Aufbau sieht wie folgt aus. Auf die Deckenplatte bzw. Sohlplatte wir eine Gleitfolie gelegt, darauf eine belastbare 10cm starke Trittschalldämmung. Die Ränder zu den Wänden werden mit speziellen Randdämmstreifen versehen. Diese Dämmungen sind notwendig um den Estrich von der Decke und den Wänden akustisch zu entkoppeln und somit eine Schallausbreitung im Gebäude zu verhindern. Auf die Dämmung kommt wieder eine Gleitfolie, auf die dann 5 cm Estrich aufgezogen wird, in dem ein Estrichgitter einzubetten ist.
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Flachdachaufbau
Das Flachdach besteht aus einer 30 cm starken Stahlbetonplatte, die auf einer Konstruktion aus Stützen und Unterzügen gelagert ist. Auf der Platte wir ein Estrich von mindestens 6 cm Stärke mit leichtem Gefälle (ca. 1-2 %) aufgetragen, um die Entwässerung zu den Abflüssen zu gewährleisten. Die Abflüsse sind in den Außenwänden integriert. Auf den Estrich kommt eine Gleitfolie und darauf eine 20cm dicke Dämmung aus Polystyrol – Hartschaumplatten. Den Abschluss des Dachaufbaus bilden zweilagig aufgeschweißte Bitumenabdichtbahnen. Detail 2
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Tonnendachaufbau
Das Tonnendach erhält seine Form durch eine Tragkonstruktion aus 30 cm starken Holzleimbindern, die vom Foyer aus zu sehen sind. Auf die Holzkonstruktion werden OSB – Platten befestigt, die mit Bitumenbahnen abgedichtet werden. Darauf wird eine Schicht aus 25 cm starker Mineralwolle gelegt und dann mit einer Zinkblechabdeckung versehen. Detail 3
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
6. Darstellung Schallschutz
Wir haben uns entschieden für folgende Wände den Schallschutz genauer zu betrachten.
• 24 cm Kalksandsteinwand als Trennwand zwischen den Trainingsräumen und dem Foyer
• 17,5 cm Kalksandsteinwand für die Trennwände der Geräteräume
Die benötigten Anforderung an das Schalldämmmaß R’w haben wir aus dem Wendehorst auf Seite 215-217. Dementsprechend fanden wir:
• Für unsere Wänden 1,2 und 3 einen R’w-Wert von 55dB (Tafel 44)
• Für unsere Wand 4, einen R’w-Wert von 57dB (Tafel 44)
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Die Wände 1 und 3 sind Trennwände, die zwischen einem Trainingsraum und einem Geräteraum liegen. Dies bedeutet, dass zwischen Trainingsraum 1 und Trainingsraum 2 ein Geräteraum liegt mit einer 17,5 cm dicken Trennwand. Dies hat zur Folge, dass ein Geräteraum zusätzlich als Schallschutz dient. Dadurch ist eine Musikübertragung von einem zum anderen Trainingsraum so gut wie unmöglich. Zusätzlich haben wir uns noch für einen Schallschutz von 55 dB entschieden. Wand 2 ist eine 17,5 cm dicke Trennwand zwischen Geräteraum 1 und 2. Da dort die Schallübertragung irrelevant ist, haben wir uns dort für eine relativ dünne und vom Schallschutz niedrige (55dB) Wand entschieden. Wand 4 ist ebenfalls eine Trennwand. Diese liegt zwischen dem Foyer und den Trainingsräumen 1 und 2 wie auch dem Geräteraum 1. Da wir dort unbedingt eine Schallübertragung vermeiden wollen, damit dort die Gäste entspanne können in, haben wir uns dort für einen Schallschutz von 57dB entschieden. Diesen erreichen wir mit einer 24 cm Kalksandsteinwand. Wand 1, 2, 3
Wand 4
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Trainingsraum zu Foyer (Wand 4) _________________________________________________________________________________ EINGABEDATEN: RAUM 1: Trainingsraum Raumvolumen V1 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenaufbau: 1. Flanke 1 Fläche = 9,00 [m²] 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 9,00 [m²] 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 11,5 cm Ziegel-Mauerwerk (2000 kg/m³) 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) TRENNBAUTEIL: Bezeichnung: Trennbauteil Fläche = 40,49 [m²] Bauteilaufbau: 15 mm Putz (1600 kg/m³) 24 cm Kalksandstein, RDK 2.0 15 mm Putz (1600 kg/m³) Stoßstelle Flanke 1: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 2: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 3: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 4: T-Stoß (akustische Trennung des Trennbauteils zur Flanke) RAUM 2: Foyer Raumvolumen V2 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenflächen: 1. Flanke 1 Fläche = 9,00 [m²] 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 9,00 [m²] 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 11,5 cm Ziegel-Mauerwerk (2000 kg/m³) 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³)
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
________________________________________________________________________________ ZWISCHENERGEBNISSE SCHALLÜBERTRAGUNGSWEGE: Stoßstellendämm-Maß Kij: Flanke / Weg Kij 1 / Ff: 7,3 [dB] 1 / Fd: 4,8 [dB] 1 / Df: 4,8 [dB] 2 / Ff: 3,9 [dB] 2 / Fd: 4,8 [dB] 2 / Df: 4,8 [dB] 3 / Ff: 9,7 [dB] 3 / Fd: 5,1 [dB] 3 / Df: 5,1 [dB] 4 / Ff: -1,8 [dB] 4 / Fd: 20,0 [dB] 4 / Df: 20,0 [dB] _________________________________________________________________________________ Flankendämmung Rij: Flanke / Weg Rij 1 / Ff: 76,6 [dB] 1 / Fd: 75,7 [dB] 1 / Df: 75,7 [dB] 2 / Ff: 74,8 [dB] 2 / Fd: 73,7 [dB] 2 / Df: 73,7 [dB] 3 / Ff: 73,8 [dB] 3 / Fd: 73,5 [dB] 3 / Df: 73,5 [dB] 4 / Ff: 63,8 [dB] 4 / Fd: 86,1 [dB] 4 / Df: 86,1 [dB] _________________________________________________________________________________ BERECHNUNGSERGEBNISSE: Trennbauteil: Direktschalldämm-Maß Trennbauteil ohne Vorsatzschalen und Nebenwegen: Rw = 61,3 [dB] bewertetes Schalldämm-Maß Trennbauteil mit Vorsatzschalen und d-Nebenwegen (Wege 1 und 3): Rd,w = 60,7 [dB] Flankendämm-Maße: 1. Flanke 1 R1,w = 73,1 [dB] 2. Flanke 2 R2,w = 71,2 [dB] 3. Flanke 3 R3,w = 70,6 [dB] 4. Flanke 4 R4,w = 63,7 [dB] bewertetes Bauschalldämm-Maß: R´w = 58,3 [dB] (ohne Vorhaltemaß)
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Trainingsraum zu Geräteraum (Wand 1, 2, 3) _________________________________________________________________________________ EINGABEDATEN: RAUM 1: Raum 1 Raumvolumen V1 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 30,00 [m] Flankenaufbau: 1. Flanke 1 Fläche = 105,00 [m²] 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 347,00 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 105,00 [m²] 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK 2.0 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 347,00 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) TRENNBAUTEIL: Bezeichnung: Trennbauteil Fläche = 40,49 [m²] Bauteilaufbau: 15 mm Putz (1600 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK 2.0 15 mm Putz (1600 kg/m³) Stoßstelle Flanke 1: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 2: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 3: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 4: T-Stoß (akustische Trennung des Trennbauteils zur Flanke) RAUM 2: Raum 2 Raumvolumen V2 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenflächen: 1. Flanke 1 Fläche = 10,50 [m²] 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 10,50 [m²] 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK 2.0 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³)
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
_________________________________________________________________________________ ZWISCHENERGEBNISSE SCHALLÜBERTRAGUNGSWEGE: Stoßstellendämm-Maß Kij: Flanke / Weg Kij 1 / Ff: 4,9 [dB] 1 / Fd: 4,7 [dB] 1 / Df: 4,7 [dB] 2 / Ff: 2,4 [dB] 2 / Fd: 5,1 [dB] 2 / Df: 5,1 [dB] 3 / Ff: 6,4 [dB] 3 / Fd: 4,7 [dB] 3 / Df: 4,7 [dB] 4 / Ff: -4,4 [dB] 4 / Fd: 20,0 [dB] 4 / Df: 20,0 [dB] ________________________________________________________________________________ Flankendämmung Rij: Flanke / Weg Rij 1 / Ff: 74,9 [dB] 1 / Fd: 73,8 [dB] 1 / Df: 73,8 [dB] 2 / Ff: 73,4 [dB] 2 / Fd: 72,0 [dB] 2 / Df: 72,0 [dB] 3 / Ff: 73,1 [dB] 3 / Fd: 72,2 [dB] 3 / Df: 72,2 [dB] 4 / Ff: 61,2 [dB] 4 / Fd: 84,2 [dB] 4 / Df: 84,2 [dB] _________________________________________________________________________________ BERECHNUNGSERGEBNISSE: Trennbauteil: Direktschalldämm-Maß Trennbauteil ohne Vorsatzschalen und Nebenwegen: Rw = 57,5 [dB] bewertetes Schalldämm-Maß Trennbauteil mit Vorsatzschalen und d-Nebenwegen (Wege 1 und 3): Rd,w = 57,1 [dB] Flankendämm-Maße: 1. Flanke 1 R1,w = 71,3 [dB] 2. Flanke 2 R2,w = 69,7 [dB] 3. Flanke 3 R3,w = 69,6 [dB] 4. Flanke 4 R4,w = 61,1 [dB] bewertetes Bauschalldämm-Maß: R´w = 55,2 [dB] (ohne Vorhaltemaß)
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
7. Wärmeschutz
7.1 Flächen und Volumenermittelung
F lä ch e n e rm ittlu n g
B auteile G es am tfläc he
1329.09m ²
111.15m ²
4.04m ²
A w 404.76m ²
A F 111.15m ²
A H 4.04m ²
A D 301.65m ²
A D 294.95m ² 1116.55m ²
V o lu m e n
2012.82m ³
A/V = 0,55m -1
Dac hdec k eNordwandO s twandS üdwandW es twand
F läc henz us am m ens te llung
294,95m ²301.65m ²34.55m ²37.39m ²72.89m ²72.29m ²
B odenplat te
Nordfens terO s tfens terS üdfens terW es tfens ter
45.05m ²29.38m ²19.47m ²17.25m ²
Haus türe lem ent 4.04m ²
Zu sa m m e n ste llu n g
A uß enwände netto:
B eheiß tes G ebäudevolum en: V e=
1116.55m ² / 2012.82m ² =
F ens ter:
Haus türe lem ent:
Dac hdec k e:
B odenplat te:
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
7.2 U – Werte für Mindestwärmeschutz nach EnEV
Außenwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W
Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,06 0,04 1,50 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 2,06
U - Wert 0,48
Kellerwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,06 0,04 1,50 Filtervlies 0,01
Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 2,13
U - Wert 0,47
Bodenplatte
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21
RT 2,90
U - Wert 0,34
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Flachdach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14
RT 2,83
U - Wert 0,35
Tonnendach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,15 0,06 2,50 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände
RT 4,13
U - Wert 0,24
Projekt: Fitnessstudio
Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph
Mindestwärmeschutz nach EnEV
Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ -
Objekt: Fitnessstudio, Mindestwärmeschutz nach EnEV
1 1. Gebäudedaten
Volumen (Außenmaß) [m3] Ve = 2.012,82
Nutzfläche [m2] AN = 0,32 * Ve = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 2
A/Ve-Verhältnis [1/m] A / Ve = 1.116,56 / 2.012,82 = 0,55
3 2. Wärmeverlust
4 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K]
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 5
[m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K]
6 AW 1 34,55 0,48 16,58 1 16,58
7 AW 2 37,39 0,48 17,95 1 17,95
8 AW 3 72,89 0,48 34,99 1 34,99
9 AW 4 72,29 0,48 34,70 1 34,70
10 AW 5 1
11 AW 6 1
12 AW 7 1
13 AW 8 1
14 AW 9 1
15 AW 10 1
16 AW 11 1
17
Außenwand
(Orientierung: siehe Zeilen 87-98)
AW 12 1
18 W 1 45,05 1,30 58,57 1 58,57
19 W 2 29,38 1,30 38,19 1 38,19
20 W 3 19,47 1,30 25,31 1 25,31
21 W 4 17,25 1,30 22,43 1 22,43
22 W 5 1
23 W 6 1
24 W 7 1
25 W 8 1
26 W 9 1
27
Fenster
(Orientierung: siehe Zeilen 73-82)
W 10 1
28 T 1 1
29
Haustür (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 99-100) T 2 1
30 D 1 100,04 0,35 35,01 1 35,01
31 D 2 53,86 0,35 18,85 1 18,85
32 D 3 147,75 0,24 35,46 1 35,46
33 D 4 1
34 D 5 1
35 D 6 1
36 D 7 1
37
Dach
(Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 101-108)
D 8 1
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
38 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 39
[m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K]
40 D 9 0,8
41 D10 0,8
42
Oberste Geschoßdecke
D11 0,8
43 AbW 1 0,8
44 AbW 2 0,8
45
Wände und Decken zu Abseiten (Drempel)
AbW 3 0,8
46 AB 1 4,04 1,30 5,25 0,5 2,63
47 AB 2 0,5
48
Wände, Türen und Decken zu unbeheizten Räumen
AB 3 0,5
49 AB 4 0,35
50
Wände, Türen, Decken zu niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35
51 G 1 142,53 0,34 48,46 0,25 12,12
52 G 2 152,42 0,34 51,82 0,25 12,96
53 G 3 187,65 0,47 88,20 0,6 52,92
54 G 4
55
Kellerdecke/-innenwand zum unbeheizten Keller, Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten Kellers gegen Erdreich,
aufgeständerter Fußboden G 5
56 G 6 1
57
Decken über Außenluft (Durchfahrten, Erker) G 7 1
€€€€ 58
€€€€ ΣΣΣΣ Ai = A = 1116,56
Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3)
ΣΣΣΣ Ui * Ai * Fxi = 418,65
59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB = 0,100
60 optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
61
Wärmebrücken-korrekturwert
detailliert - gem. DIN EN ISO 10211-2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
Transmissionswärmeverlust: HT = Σ (Ui * Ai * Fxi) + ∆UWB * A
HT = 418,65 + 0,100 * 1.116,56 3)
HT = 530,31
Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370")
62
Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO 13370 kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes HT'vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen.
HT = 530,31
63 2.2 Lüftungswärmeverlust [W/K]
64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * Ve = 0,76
* 2.012,82 [m³] V = 1.529,74
65 beheiztes Luftvolumen
große Gebäude 2) V = 0,80 * Ve = 0,80
* _________ [m³] V =
66 ohne Dichtheitsprüfung [h-1] n = 0,70
67 mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h-1] n =
68
Luftwechselrate
mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h-1] n =
Lüftungswärmeverlust: HV = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 69
HV = 0,34 * 0,70 * 1.529,74 HV = 364,08 1) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; 2) übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO 13370 sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
70 3. Wärmegewinne
71 3.1 Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Qs,t [kWh/a]
72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche
Ai [m²]
Gesamtenergie- durchlaßgrad
gi [ - ]
Ver- schattung 4) FS < 0,9 [ - ]
Minderung Rahmen 5) FF [ - ]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
73 Nord - 90° W 1 45,05 0,70 0,9 0,7
74 Ost/West - 90° W 2 29,38 0,70 0,9 0,7
75 Süd - 90° W 3 19,47 0,70 0,9 0,7
76 Ost/West - 90° W 4 17,25 0,70 0,9 0,7
77 W 5 0,9 0,7
78 W 6 0,9 0,7
79 W 7 0,9 0,7
80 W 8 0,9 0,7
81 W 9 0,7
82 W 10 0,7 Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
83 Φs,t,M = Σ (Ai * gi * FS,i * FC * FW * FF * Ιs,i,M) [W] Φs,t,M = Monatswerte
84
Solare Wärmegewinne über transparente Bauteile: Qs,t,M = Σ (0,024 * Φs,t,Mi * tM) Qs,t,M = Monatswerte
85 3.2 Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Qs,o [kWh/a]
übrige Paramteter 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung
Fläche Ai
[m²]
Strahlungsab- sorptionsgrad 6)
αi [ - ] Ui * Re [ - ] Ff,i*h*∆θer
[W/m²]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
87 Nord - 90° AW 1 34,55 0,50 0,019 20
88 Ost/West - 90° AW 2 37,39 0,50 0,019 20
89 Süd - 90° AW 3 72,89 0,50 0,019 20
90 Ost/West - 90° AW 4 72,29 0,50 0,019 20
91 AW 5 0,50
92 AW 6 0,50
93 AW 7 0,50
94 AW 8 0,50
95 AW 9 0,50
96 AW 10 0,50
97 AW 11 0,50
98 AW 12 0,50
99 T 1 0,80
100 T 2 0,80
101 Horizontal - 0° D 1 100,04 0,80 0,014 40
102 Horizontal - 0° D 2 53,86 0,80 0,014 40
103 D 3 147,75 0,80 0,010
104 D 4 0,80
105 D 5 0,80
106 D 6 0,80
107 D 7
108 D 8
Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
109 Φs,o,M = Σ (Ui * Ai * Re * (αi * Ιs,i,M - Ff,i * h * ∆ϑer)) [W] Φs,o,M = Monatswerte
110
Solare Wärmegewinne über opake Bauteile: Qs,o,M = Σ (0,024 * Φs,o,Mi * tM) Qs,o,M = Monatswerte
111 3.3 Interne Wärmegewinne Qi [kWh/a]
112 Interne Wärmegewinne: Qi,M = 0,024 * qi * AN * tM = 0,024 * 5 W/m² * AN * tM Qi,M = Monatswerte 4) FS = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil FF = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen FC = 1 und FW = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
113
4. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit [Wh/K]
114 leichte Bauweise 7) Cwirk,η = 15 * Ve = 15 *
_________ Cwirk,ηηηη =
115 schwere Bauweise 7) Cwirk,η = 50 * Ve = 50 *
2.012,82 Cwirk,ηηηη = 100.641
116
wirksame Wärmespeicherfähigkeit für Ausnutzungsgrad:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,ηηηη / Ve
=
117 leichte Bauweise 7) Cwirk,NA = 12 * Ve =
12 * _________ Cwirk,NA =
118 schwere Bauweise 7) Cwirk,NA = 18 * Ve =
18 * 2.012,82 Cwirk,NA = 36.231
119
wirksame Wärmespeicherfähigkeit bei Nachtabschaltung:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,NA / Ve
=
120 5. Jahres-Heizwärmebedarf [kWh/a]
121 Wärmeverlust ohne Nachtabschaltung: 8) Ql,M = 0,024 * (HT + HV) * (19 °C - ϑe,M) * tM Ql,M =
122 Wärmeverlust bei 7 h Nachtabschaltung: gemäß DIN V 4108-6 Anhang C Ql,M =
123 Wärmegewinn-/-verlustverhältnis: γM = (Qs,t,M + Qi,M) / (Ql,M - Qs,o,M) [ − ] γM =
124 Ausnutzungsgrad Wärmegewinne: ηM = (1 - γMa) / (1 - γM
a+1) [ − ] ηM =
125 Jahres-Heizwärmebedarf: Qh,M = Ql,M - Qs,o,M - ηM * (Qs,t,M + Qi,M) Qh,M =
Mona
tsw
ert
e
126 Qh = Σ ( Qh,M )pos. Qh = 39.603,96
Qh'' = Qh / AN 127
Flächenbezogener Jahres-Heizwärmebedarf: 9) Qh'' = 39.603,96 / 644,10 [kWh/(m²a)] Qh'' = 61,49
128 6. Spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust [W/(m²K)]
vorhandener spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: 129
HT',vorh = HT / A
= 530,31 / 1.116,56 HT',vorh = 0,47
zulässiger spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust:
HT',max = 1,05 bei A/Ve < 0,2
HT',max = 0,3 + 0,15 / (A/Ve) bei 0,2 < A/Ve < 1,05 130
HT',max = 0,44 bei A/Ve > 1,05 HT',max = 0,57
131 HT',vorh = 0,47 W/(m²K) < 0,57 W/(m²K) = HT',max
132 7. Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl gemäß
DIN 4701 - 10 Anhang A (Berechnungsblätter) oder Anhang C (Diagramme)
Anlagen-Aufwandszahl (primärenergiebezogen): eP = 1,30 133
Anlagentyp: freie Eingabe von ep, Nachweise, Berechnungen liegen bei
134 8. Jahres-Primärenergiebedarf bezogen auf die Gebäudenutzfläche [kWh/(m²a)]
142 Sofern Kühlung der Raumluft vorhanden: gekühlter Anteil der Gebäudenutzfläche AN [m²] AN,c =
135 keine Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh = 0
136 Raumklimageräte oder Wohnungslüftung mit Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
137 Kühlfächen (Kaltwasserkreise, elektrische Erzeugung) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
138 erneuerbare Wärmesenken (Erdsonden/-kollektoren, Zisternen) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
139
Energiebedarf für Kühlung
andere Geräte ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
QP'',vorh = eP * (Qh'' + 12,5) + ∆QP,c'',vorh
140 vorhandener Jahres-Primärenergiebedarf: QP'',vorh = 1,30 * (61,49 + 12,5) + 0,00 QP'',vorh = 96,18
141 zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf:
Bei Raumluftkühlung erhöhen sich die Höchstwerte um den Anteil ∆∆∆∆QP,c''max = 16,2 kWh/(m²a) * AN,c / AN =
Wohngebäude (außer solche nach Zeile 144)
QP'',max = 66,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 50,94 + 75,29 * A/Ve + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 143
QP'',max = 130,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max = 96,20
Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom:
QP'',max = 83,80 + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 68,74 + 75,29 * A/Ve + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 144
QP'',max = 147,79 + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max =
145 QP'',vorh = 96,18 kWh/(m²a) < 96,20 kWh/(m²a) = QP'',max 7) leichte Bauweise: Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile, Gebäude mit abgehängten Decken schwere Bauweise: Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne abgehängte Decken detaillierte Ermittlung: wenn alle Innen- und Außenbauteile festgelegt sind. Hier ist der volumenbezogene Wert anzugeben. 8) Die Berechnung ohne Nachtabschaltung ist eine informative Option und für den Nachweis EnEV nicht zulässig. 9) Der flächenbezogene Bedarf wird allgemein mit Q'' oder mit q gekennzeichnet.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
Dokumentation weiterer Randbedingungen der Berechnung
Temperatur-Korrekturfaktoren für den unteren Gebäudeabschluß - Fxi
Parameter
Bodengrundfläche AG 10) [m²] 0
Umfang der Bodengrundfläche (Perimeter) P 10) [m] 0
Kenngröße B' = AG / (0,5 * P) [m]
Die Wärmedurchlasswiderstände von Bodenplatten oder Kellerböden Rf bzw. Kellerwänden Rw ergeben sich aus dem U-Wert abzüglich der inneren Wärmeübergangswiderstände.
Flächen Spezifizierung Fxi [ - ]
G 1 : A = 142,53 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 2 : A = 152,42 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 3 : A = 187,65 m²; U = 0,47 W/(m²K) Wand beheizter Keller 0,60
G 4 - nicht festgelegt -
G 5 - nicht festgelegt -
10) Angabe nicht notwendig für aufgeständerte Fußböden
Monatliche Zwischenergebnisse
Heizwärmebedarf (Zeile123)
Qh,M = Ql,M - ηM * Qg,M
Wärmeverlust (bei Nachtab- schaltung) abzüglich solarer
Wärmegewinne opaker Bauteile (Zeile 120 - Zeile 108)
solare Wärmegewinne transparenter Bauteile und interne Wärmegewinne
(Zeile 82 + Zeile 110)
Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne
(Zeile 122)
Mon
at
Qh,M [kWh/Monat] Ql,M [kWh/Monat] Qg,M [kWh/Monat] ηM [-]
Jan 9695 12943 3249 1
Feb 7375 10593 3217 1
Mrz 5432 9467 4038 1
Apr 638 5608 5571 0,89
Mai 24 3586 5962 0,60
Jun 0 1651 6315 0,26
Jul 0 224 6651 0,03
Aug 0 180 5555 0,03
Sep 11 2674 4776 0,56
Okt 2330 6293 4003 0,99
Nov 5660 8884 3224 1
Dez 8439 11365 2925 1
7.3 U – Werte für KfW 60 Standart
Außenwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W
Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,08 0,04 2,00 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 2,56
U - Wert 0,39
Kellerwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,08 0,04 2,00 Filtervlies 0,01
Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 2,63
U - Wert 0,38
Bodenplatte
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21
RT 2,90
U - Wert 0,34
Flachdach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,20 0,04 5,00 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14
RT 5,33
U - Wert 0,19
Tonnendach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,15 0,06 2,50 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände
RT 4,13
U - Wert 0,24
Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ -
Objekt: Fitnessstudio, KfW - Energiesparhaus 60
1 1. Gebäudedaten
Volumen (Außenmaß) [m3] Ve = 2.012,82
Nutzfläche [m2] AN = 0,32 * Ve = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 2
A/Ve-Verhältnis [1/m] A / Ve = 1.116,56 / 2.012,82 = 0,55
3 2. Wärmeverlust
4 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K]
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 5
[m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K]
6 AW 1 34,55 0,39 13,47 1 13,47
7 AW 2 37,39 0,39 14,58 1 14,58
8 AW 3 72,89 0,39 28,43 1 28,43
9 AW 4 72,29 0,39 28,19 1 28,19
10 AW 5 1
11 AW 6 1
12 AW 7 1
13 AW 8 1
14 AW 9 1
15 AW 10 1
16 AW 11 1
17
Außenwand
(Orientierung: siehe Zeilen 87-98)
AW 12 1
18 W 1 45,05 1,00 45,05 1 45,05
19 W 2 29,38 1,00 29,38 1 29,38
20 W 3 19,47 1,00 19,47 1 19,47
21 W 4 17,25 1,00 17,25 1 17,25
22 W 5 1
23 W 6 1
24 W 7 1
25 W 8 1
26 W 9 1
27
Fenster
(Orientierung: siehe Zeilen 73-82)
W 10 1
28 T 1 1
29
Haustür (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 99-100) T 2 1
30 D 1 100,04 0,19 19,01 1 19,01
31 D 2 53,86 0,19 10,23 1 10,23
32 D 3 147,75 0,24 35,46 1 35,46
33 D 4 1
34 D 5 1
35 D 6 1
36 D 7 1
37
Dach
(Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 101-108)
D 8 1
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
38 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 39
[m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K]
40 D 9 0,8
41 D10 0,8
42
Oberste Geschoßdecke
D11 0,8
43 AbW 1 0,8
44 AbW 2 0,8
45
Wände und Decken zu Abseiten (Drempel)
AbW 3 0,8
46 AB 1 4,04 1,00 4,04 0,5 2,02
47 AB 2 0,5
48
Wände, Türen und Decken zu unbeheizten Räumen
AB 3 0,5
49 AB 4 0,35
50
Wände, Türen, Decken zu niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35
51 G 1 142,53 0,34 48,46 0,25 12,12
52 G 2 152,42 0,34 51,82 0,25 12,96
53 G 3 187,65 0,38 71,31 0,6 42,78
54 G 4
55
Kellerdecke/-innenwand zum unbeheizten Keller, Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten Kellers gegen Erdreich,
aufgeständerter Fußboden G 5
56 G 6 1
57
Decken über Außenluft (Durchfahrten, Erker) G 7 1
€€€€ 58
€€€€ ΣΣΣΣ Ai = A = 1116,56
Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3)
ΣΣΣΣ Ui * Ai * Fxi = 330,40
59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
60 optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB = 0,050
61
Wärmebrücken-korrekturwert
detailliert - gem. DIN EN ISO 10211-2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
Transmissionswärmeverlust: HT = Σ (Ui * Ai * Fxi) + ∆UWB * A
HT = 330,40 + 0,050 * 1.116,56 3)
HT = 386,23
Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370")
62
Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO 13370 kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes HT'vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen.
HT = 386,23
63 2.2 Lüftungswärmeverlust [W/K]
64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * Ve = 0,76
* 2.012,82 [m³] V = 1.529,74
65 beheiztes Luftvolumen
große Gebäude 2) V = 0,80 * Ve = 0,80
* _________ [m³] V =
66 ohne Dichtheitsprüfung [h-1] n =
67 mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h-1] n = 0,60
68
Luftwechselrate
mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h-1] n =
Lüftungswärmeverlust: HV = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 69
HV = 0,34 * 0,60 * 1.529,74 HV = 312,07 1) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; 2) übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO 13370 sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
70 3. Wärmegewinne
71 3.1 Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Qs,t [kWh/a]
72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche
Ai [m²]
Gesamtenergie- durchlaßgrad
gi [ - ]
Ver- schattung 4) FS < 0,9 [ - ]
Minderung Rahmen 5) FF [ - ]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
73 Nord - 90° W 1 45,05 0,70 0,9 0,7
74 Ost/West - 90° W 2 29,38 0,70 0,9 0,7
75 Süd - 90° W 3 19,47 0,70 0,9 0,7
76 Ost/West - 90° W 4 17,25 0,70 0,9 0,7
77 W 5 0,9 0,7
78 W 6 0,9 0,7
79 W 7 0,9 0,7
80 W 8 0,9 0,7
81 W 9 0,7
82 W 10 0,7 Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
83 Φs,t,M = Σ (Ai * gi * FS,i * FC * FW * FF * Ιs,i,M) [W] Φs,t,M = Monatswerte
84
Solare Wärmegewinne über transparente Bauteile: Qs,t,M = Σ (0,024 * Φs,t,Mi * tM) Qs,t,M = Monatswerte
85 3.2 Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Qs,o [kWh/a]
übrige Paramteter 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung
Fläche Ai
[m²]
Strahlungsab- sorptionsgrad 6)
αi [ - ] Ui * Re [ - ] Ff,i*h*∆θer
[W/m²]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
87 Nord - 90° AW 1 34,55 0,50 0,016 20
88 Ost/West - 90° AW 2 37,39 0,50 0,016 20
89 Süd - 90° AW 3 72,89 0,50 0,016 20
90 Ost/West - 90° AW 4 72,29 0,50 0,016 20
91 AW 5 0,50
92 AW 6 0,50
93 AW 7 0,50
94 AW 8 0,50
95 AW 9 0,50
96 AW 10 0,50
97 AW 11 0,50
98 AW 12 0,50
99 T 1 0,80
100 T 2 0,80
101 Horizontal - 0° D 1 100,04 0,80 0,008 40
102 Horizontal - 0° D 2 53,86 0,80 0,008 40
103 D 3 147,75 0,80 0,010
104 D 4 0,80
105 D 5 0,80
106 D 6 0,80
107 D 7
108 D 8
Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
109 Φs,o,M = Σ (Ui * Ai * Re * (αi * Ιs,i,M - Ff,i * h * ∆ϑer)) [W] Φs,o,M = Monatswerte
110
Solare Wärmegewinne über opake Bauteile: Qs,o,M = Σ (0,024 * Φs,o,Mi * tM) Qs,o,M = Monatswerte
111 3.3 Interne Wärmegewinne Qi [kWh/a]
112 Interne Wärmegewinne: Qi,M = 0,024 * qi * AN * tM = 0,024 * 5 W/m² * AN * tM Qi,M = Monatswerte 4) FS = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil FF = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen FC = 1 und FW = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
113 4. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit [Wh/K]
114 leichte Bauweise 7) Cwirk,η = 15 * Ve = 15 *
_________ Cwirk,ηηηη =
115 schwere Bauweise 7) Cwirk,η = 50 * Ve = 50 *
2.012,82 Cwirk,ηηηη = 100.641
116
wirksame Wärmespeicherfähigkeit für Ausnutzungsgrad:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,ηηηη / Ve
=
117 leichte Bauweise 7) Cwirk,NA = 12 * Ve =
12 * _________ Cwirk,NA =
118 schwere Bauweise 7) Cwirk,NA = 18 * Ve =
18 * 2.012,82 Cwirk,NA = 36.231
119
wirksame Wärmespeicherfähigkeit bei Nachtabschaltung:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,NA / Ve
=
120 5. Jahres-Heizwärmebedarf [kWh/a]
121 Wärmeverlust ohne Nachtabschaltung: 8) Ql,M = 0,024 * (HT + HV) * (19 °C - ϑe,M) * tM Ql,M =
122 Wärmeverlust bei 7 h Nachtabschaltung: gemäß DIN V 4108-6 Anhang C Ql,M =
123 Wärmegewinn-/-verlustverhältnis: γM = (Qs,t,M + Qi,M) / (Ql,M - Qs,o,M) [ − ] γM =
124 Ausnutzungsgrad Wärmegewinne: ηM = (1 - γMa) / (1 - γM
a+1) [ − ] ηM =
125 Jahres-Heizwärmebedarf: Qh,M = Ql,M - Qs,o,M - ηM * (Qs,t,M + Qi,M) Qh,M =
Mona
tsw
ert
e
126 Qh = Σ ( Qh,M )pos. Qh = 26.465,56
Qh'' = Qh / AN 127
Flächenbezogener Jahres-Heizwärmebedarf: 9) Qh'' = 26.465,56 / 644,10 [kWh/(m²a)] Qh'' = 41,09
128 6. Spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust [W/(m²K)]
vorhandener spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: 129
HT',vorh = HT / A
= 386,23 / 1.116,56 HT',vorh = 0,35
zulässiger spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust:
HT',max = 1,05 bei A/Ve < 0,2
HT',max = 0,3 + 0,15 / (A/Ve) bei 0,2 < A/Ve < 1,05 130
HT',max = 0,44 bei A/Ve > 1,05 HT',max = 0,57
131 HT',vorh = 0,35 W/(m²K) < 0,57 W/(m²K) = HT',max
132 7. Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl gemäß
DIN 4701 - 10 Anhang A (Berechnungsblätter) oder Anhang C (Diagramme)
Anlagen-Aufwandszahl (primärenergiebezogen): eP = 1,10 133
Anlagentyp: freie Eingabe von ep, Nachweise, Berechnungen liegen bei
134 8. Jahres-Primärenergiebedarf bezogen auf die Gebäudenutzfläche [kWh/(m²a)]
142 Sofern Kühlung der Raumluft vorhanden: gekühlter Anteil der Gebäudenutzfläche AN [m²] AN,c =
135 keine Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh = 0
136 Raumklimageräte oder Wohnungslüftung mit Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
137 Kühlfächen (Kaltwasserkreise, elektrische Erzeugung) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
138 erneuerbare Wärmesenken (Erdsonden/-kollektoren, Zisternen) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
139
Energiebedarf für Kühlung
andere Geräte ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
QP'',vorh = eP * (Qh'' + 12,5) + ∆QP,c'',vorh
140 vorhandener Jahres-Primärenergiebedarf: QP'',vorh = 1,10 * (41,09 + 12,5) + 0,00 QP'',vorh = 58,95
141 zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf:
Bei Raumluftkühlung erhöhen sich die Höchstwerte um den Anteil ∆∆∆∆QP,c''max = 16,2 kWh/(m²a) * AN,c / AN =
Wohngebäude (außer solche nach Zeile 144)
QP'',max = 66,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 50,94 + 75,29 * A/Ve + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 143
QP'',max = 130,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max = 96,20
Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom:
QP'',max = 83,80 + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 68,74 + 75,29 * A/Ve + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 144
QP'',max = 147,79 + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max =
145 QP'',vorh = 58,95 kWh/(m²a) < 96,20 kWh/(m²a) = QP'',max 7) leichte Bauweise: Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile, Gebäude mit abgehängten Decken schwere Bauweise: Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne abgehängte Decken detaillierte Ermittlung: wenn alle Innen- und Außenbauteile festgelegt sind. Hier ist der volumenbezogene Wert anzugeben. 8) Die Berechnung ohne Nachtabschaltung ist eine informative Option und für den Nachweis EnEV nicht zulässig. 9) Der flächenbezogene Bedarf wird allgemein mit Q'' oder mit q gekennzeichnet.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
Dokumentation weiterer Randbedingungen der Berechnung
Temperatur-Korrekturfaktoren für den unteren Gebäudeabschluß - Fxi
Parameter
Bodengrundfläche AG 10) [m²] 0
Umfang der Bodengrundfläche (Perimeter) P 10) [m] 0
Kenngröße B' = AG / (0,5 * P) [m]
Die Wärmedurchlasswiderstände von Bodenplatten oder Kellerböden Rf bzw. Kellerwänden Rw ergeben sich aus dem U-Wert abzüglich der inneren Wärmeübergangswiderstände.
Flächen Spezifizierung Fxi [ - ]
G 1 : A = 142,53 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 2 : A = 152,42 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 3 : A = 187,65 m²; U = 0,38 W/(m²K) Wand beheizter Keller 0,60
G 4 - nicht festgelegt -
G 5 - nicht festgelegt -
10) Angabe nicht notwendig für aufgeständerte Fußböden
Monatliche Zwischenergebnisse
Heizwärmebedarf (Zeile123)
Qh,M = Ql,M - ηM * Qg,M
Wärmeverlust (bei Nachtab- schaltung) abzüglich solarer
Wärmegewinne opaker Bauteile (Zeile 120 - Zeile 108)
solare Wärmegewinne transparenter Bauteile und interne Wärmegewinne
(Zeile 82 + Zeile 110)
Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne
(Zeile 122)
Mon
at
Qh,M [kWh/Monat] Ql,M [kWh/Monat] Qg,M [kWh/Monat] ηM [-]
Jan 6955 10204 3249 1
Feb 5132 8349 3217 1
Mrz 3429 7464 4038 1
Apr 103 4451 5571 0,78
Mai 1 2868 5962 0,48
Jun 0 1358 6315 0,21
Jul 0 236 6651 0,04
Aug 0 179 5555 0,03
Sep 0 2127 4776 0,45
Okt 1055 4958 4003 0,98
Nov 3767 6991 3224 1
Dez 6022 8947 2925 1
7.4 U – Werte für Passivhausstandart
Außenwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W
Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,26 0,03 10,40 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,02 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 10,96
U - Wert 0,09
Kellerwand
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,18 0,02 9,00 Filtervlies 0,01
Wärmeübergangswiderstände 0,17
RT 9,63
U - Wert 0,10
Bodenplatte
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,25 0,25 10,00 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21
RT 10,40
U - Wert 0,10
Flachdach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,25 0,02 12,50 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14
RT 12,83
U - Wert 0,08
Tonnendach
Baustoff Dicke W/mK m²K/W Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,35 0,04 8,75 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände
RT 10,38
U - Wert 0,10
Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ -
Objekt: Fitnessstudio, KfW Passivhaus
1 1. Gebäudedaten
Volumen (Außenmaß) [m3] Ve = 2.012,82
Nutzfläche [m2] AN = 0,32 * Ve = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 2
A/Ve-Verhältnis [1/m] A / Ve = 1.116,56 / 2.012,82 = 0,55
3 2. Wärmeverlust
4 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K]
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 5
[m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K]
6 AW 1 34,55 0,09 3,11 1 3,11
7 AW 2 37,39 0,09 3,37 1 3,37
8 AW 3 72,89 0,09 6,56 1 6,56
9 AW 4 72,29 0,09 6,51 1 6,51
10 AW 5 1
11 AW 6 1
12 AW 7 1
13 AW 8 1
14 AW 9 1
15 AW 10 1
16 AW 11 1
17
Außenwand
(Orientierung: siehe Zeilen 87-98)
AW 12 1
18 W 1 45,05 0,70 31,54 1 31,54
19 W 2 29,38 0,70 20,57 1 20,57
20 W 3 19,47 0,70 13,63 1 13,63
21 W 4 17,25 0,70 12,08 1 12,08
22 W 5 1
23 W 6 1
24 W 7 1
25 W 8 1
26 W 9 1
27
Fenster
(Orientierung: siehe Zeilen 73-82)
W 10 1
28 T 1 1
29
Haustür (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 99-100) T 2 1
30 D 1 100,04 0,08 8,00 1 8,00
31 D 2 53,86 0,08 4,31 1 4,31
32 D 3 147,75 0,10 14,78 1 14,78
33 D 4 1
34 D 5 1
35 D 6 1
36 D 7 1
37
Dach
(Orientierung/Neigung: siehe Zeilen 101-108)
D 8 1
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
38 2.1 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung
Bauteil Kurzbezeichnung Fläche
Ai
Wärmedurch- gangskoeffizient
Ui Ui * Ai
Temperatur-Korrektur-faktor Fxi
Ui * Ai * Fxi 39
[m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K]
40 D 9 0,8
41 D10 0,8
42
Oberste Geschoßdecke
D11 0,8
43 AbW 1 0,8
44 AbW 2 0,8
45
Wände und Decken zu Abseiten (Drempel)
AbW 3 0,8
46 AB 1 4,04 0,70 2,83 0,5 1,41
47 AB 2 0,5
48
Wände, Türen und Decken zu unbeheizten Räumen
AB 3 0,5
49 AB 4 0,35
50
Wände, Türen, Decken zu niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35
51 G 1 142,53 0,10 14,25 0,25 3,56
52 G 2 152,42 0,10 15,24 0,25 3,81
53 G 3 187,65 0,10 18,77 0,6 11,26
54 G 4
55
Kellerdecke/-innenwand zum unbeheizten Keller, Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten Kellers gegen Erdreich,
aufgeständerter Fußboden G 5
56 G 6 1
57
Decken über Außenluft (Durchfahrten, Erker) G 7 1
€€€€ 58
€€€€ ΣΣΣΣ Ai = A = 1116,56
Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3)
ΣΣΣΣ Ui * Ai * Fxi = 144,48
59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
60 optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB =
61
Wärmebrücken-korrekturwert
detailliert - gem. DIN EN ISO 10211-2 [W/(m²K)] ∆∆∆∆UWB = 0
Transmissionswärmeverlust: HT = Σ (Ui * Ai * Fxi) + ∆UWB * A
HT = 144,48 + 0 * 1.116,56 3)
HT = 144,48
Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370")
62
Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO 13370 kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes HT'vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen.
HT = 144,48
63 2.2 Lüftungswärmeverlust [W/K]
64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * Ve = 0,76
* 2.012,82 [m³] V = 1.529,74
65 beheiztes Luftvolumen
große Gebäude 2) V = 0,80 * Ve = 0,80
* _________ [m³] V =
66 ohne Dichtheitsprüfung [h-1] n =
67 mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h-1] n =
68
Luftwechselrate
mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h-1] n = 0,55
Lüftungswärmeverlust: HV = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 69
HV = 0,34 * 0,55 * 1.529,74 HV = 286,06 1) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; 2) übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO 13370 sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
70 3. Wärmegewinne
71 3.1 Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Qs,t [kWh/a]
72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche
Ai [m²]
Gesamtenergie- durchlaßgrad
gi [ - ]
Ver- schattung 4) FS < 0,9 [ - ]
Minderung Rahmen 5) FF [ - ]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
73 Nord - 90° W 1 45,05 0,70 0,9 0,7
74 Ost/West - 90° W 2 29,38 0,70 0,9 0,7
75 Süd - 90° W 3 19,47 0,70 0,9 0,7
76 Ost/West - 90° W 4 17,25 0,70 0,9 0,7
77 W 5 0,9 0,7
78 W 6 0,9 0,7
79 W 7 0,9 0,7
80 W 8 0,9 0,7
81 W 9 0,7
82 W 10 0,7 Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
83 Φs,t,M = Σ (Ai * gi * FS,i * FC * FW * FF * Ιs,i,M) [W] Φs,t,M = Monatswerte
84
Solare Wärmegewinne über transparente Bauteile: Qs,t,M = Σ (0,024 * Φs,t,Mi * tM) Qs,t,M = Monatswerte
85 3.2 Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Qs,o [kWh/a]
übrige Paramteter 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung
Fläche Ai
[m²]
Strahlungsab- sorptionsgrad 6)
αi [ - ] Ui * Re [ - ] Ff,i*h*∆θer
[W/m²]
Strahlungs- intensität
Ιs,i.M [W/m²]
87 Nord - 90° AW 1 34,55 0,50 0,004 20
88 Ost/West - 90° AW 2 37,39 0,50 0,004 20
89 Süd - 90° AW 3 72,89 0,50 0,004 20
90 Ost/West - 90° AW 4 72,29 0,50 0,004 20
91 AW 5 0,50
92 AW 6 0,50
93 AW 7 0,50
94 AW 8 0,50
95 AW 9 0,50
96 AW 10 0,50
97 AW 11 0,50
98 AW 12 0,50
99 T 1 0,80
100 T 2 0,80
101 Horizontal - 0° D 1 100,04 0,80 0,003 40
102 Horizontal - 0° D 2 53,86 0,80 0,003 40
103 D 3 147,75 0,80 0,004
104 D 4 0,80
105 D 5 0,80
106 D 6 0,80
107 D 7
108 D 8
Mona
tsw
ert
e w
erd
en n
icht
darg
este
llt
109 Φs,o,M = Σ (Ui * Ai * Re * (αi * Ιs,i,M - Ff,i * h * ∆ϑer)) [W] Φs,o,M = Monatswerte
110
Solare Wärmegewinne über opake Bauteile: Qs,o,M = Σ (0,024 * Φs,o,Mi * tM) Qs,o,M = Monatswerte
111 3.3 Interne Wärmegewinne Qi [kWh/a]
112 Interne Wärmegewinne: Qi,M = 0,024 * qi * AN * tM = 0,024 * 5 W/m² * AN * tM Qi,M = Monatswerte 4) FS = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil FF = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen FC = 1 und FW = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
113 4. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit [Wh/K]
114 leichte Bauweise 7) Cwirk,η = 15 * Ve = 15 *
_________ Cwirk,ηηηη =
115 schwere Bauweise 7) Cwirk,η = 50 * Ve = 50 *
2.012,82 Cwirk,ηηηη = 100.641
116
wirksame Wärmespeicherfähigkeit für Ausnutzungsgrad:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,ηηηη / Ve
=
117 leichte Bauweise 7) Cwirk,NA = 12 * Ve =
12 * _________ Cwirk,NA =
118 schwere Bauweise 7) Cwirk,NA = 18 * Ve =
18 * 2.012,82 Cwirk,NA = 36.231
119
wirksame Wärmespeicherfähigkeit bei Nachtabschaltung:
detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert [Wh/(m³K)] Cwirk,NA / Ve
=
120 5. Jahres-Heizwärmebedarf [kWh/a]
121 Wärmeverlust ohne Nachtabschaltung: 8) Ql,M = 0,024 * (HT + HV) * (19 °C - ϑe,M) * tM Ql,M =
122 Wärmeverlust bei 7 h Nachtabschaltung: gemäß DIN V 4108-6 Anhang C Ql,M =
123 Wärmegewinn-/-verlustverhältnis: γM = (Qs,t,M + Qi,M) / (Ql,M - Qs,o,M) [ − ] γM =
124 Ausnutzungsgrad Wärmegewinne: ηM = (1 - γMa) / (1 - γM
a+1) [ − ] ηM =
125 Jahres-Heizwärmebedarf: Qh,M = Ql,M - Qs,o,M - ηM * (Qs,t,M + Qi,M) Qh,M =
Mona
tsw
ert
e
126 Qh = Σ ( Qh,M )pos. Qh = 9.605,11
Qh'' = Qh / AN 127
Flächenbezogener Jahres-Heizwärmebedarf: 9) Qh'' = 9.605,11 / 644,10 [kWh/(m²a)] Qh'' = 14,91
128 6. Spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust [W/(m²K)]
vorhandener spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: 129
HT',vorh = HT / A
= 144,48 / 1.116,56 HT',vorh = 0,13
zulässiger spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust:
HT',max = 1,05 bei A/Ve < 0,2
HT',max = 0,3 + 0,15 / (A/Ve) bei 0,2 < A/Ve < 1,05 130
HT',max = 0,44 bei A/Ve > 1,05 HT',max = 0,57
131 HT',vorh = 0,13 W/(m²K) < 0,57 W/(m²K) = HT',max
132 7. Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl gemäß
DIN 4701 - 10 Anhang A (Berechnungsblätter) oder Anhang C (Diagramme)
Anlagen-Aufwandszahl (primärenergiebezogen): eP = 1,00 133
Anlagentyp: freie Eingabe von ep, Nachweise, Berechnungen liegen bei
134 8. Jahres-Primärenergiebedarf bezogen auf die Gebäudenutzfläche [kWh/(m²a)]
142 Sofern Kühlung der Raumluft vorhanden: gekühlter Anteil der Gebäudenutzfläche AN [m²] AN,c =
135 keine Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh = 0
136 Raumklimageräte oder Wohnungslüftung mit Kühlung ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
137 Kühlfächen (Kaltwasserkreise, elektrische Erzeugung) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
138 erneuerbare Wärmesenken (Erdsonden/-kollektoren, Zisternen) ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
139
Energiebedarf für Kühlung
andere Geräte ∆∆∆∆QP,c'',vorh =
QP'',vorh = eP * (Qh'' + 12,5) + ∆QP,c'',vorh
140 vorhandener Jahres-Primärenergiebedarf: QP'',vorh = 1,00 * (14,91 + 12,5) + 0,00 QP'',vorh = 27,41
141 zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf:
Bei Raumluftkühlung erhöhen sich die Höchstwerte um den Anteil ∆∆∆∆QP,c''max = 16,2 kWh/(m²a) * AN,c / AN =
Wohngebäude (außer solche nach Zeile 144)
QP'',max = 66,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 50,94 + 75,29 * A/Ve + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 143
QP'',max = 130,00 + 2600 / (100 + AN) + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max = 96,20
Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom:
QP'',max = 83,80 + ∆QP,c'',max bei A/Ve < 0,2
QP'',max = 68,74 + 75,29 * A/Ve + ∆QP,c'',max bei 0,2 < A/Ve < 1,05 144
QP'',max = 147,79 + ∆QP,c'',max bei A/Ve > 1,05 QP'',max =
145 QP'',vorh = 27,41 kWh/(m²a) < 96,20 kWh/(m²a) = QP'',max 7) leichte Bauweise: Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile, Gebäude mit abgehängten Decken schwere Bauweise: Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne abgehängte Decken detaillierte Ermittlung: wenn alle Innen- und Außenbauteile festgelegt sind. Hier ist der volumenbezogene Wert anzugeben. 8) Die Berechnung ohne Nachtabschaltung ist eine informative Option und für den Nachweis EnEV nicht zulässig. 9) Der flächenbezogene Bedarf wird allgemein mit Q'' oder mit q gekennzeichnet.
A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007
Dokumentation weiterer Randbedingungen der Berechnung
Temperatur-Korrekturfaktoren für den unteren Gebäudeabschluß - Fxi
Parameter
Bodengrundfläche AG 10) [m²] 0
Umfang der Bodengrundfläche (Perimeter) P 10) [m] 0
Kenngröße B' = AG / (0,5 * P) [m]
Die Wärmedurchlasswiderstände von Bodenplatten oder Kellerböden Rf bzw. Kellerwänden Rw ergeben sich aus dem U-Wert abzüglich der inneren Wärmeübergangswiderstände.
Flächen Spezifizierung Fxi [ - ]
G 1 : A = 142,53 m²; U = 0,10 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 2 : A = 152,42 m²; U = 0,10 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25
G 3 : A = 187,65 m²; U = 0,10 W/(m²K) Wand beheizter Keller 0,60
G 4 - nicht festgelegt -
G 5 - nicht festgelegt -
10) Angabe nicht notwendig für aufgeständerte Fußböden
Monatliche Zwischenergebnisse
Heizwärmebedarf (Zeile123)
Qh,M = Ql,M - ηM * Qg,M
Wärmeverlust (bei Nachtab- schaltung) abzüglich solarer
Wärmegewinne opaker Bauteile (Zeile 120 - Zeile 108)
solare Wärmegewinne transparenter Bauteile und interne Wärmegewinne
(Zeile 82 + Zeile 110)
Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne
(Zeile 122)
Mon
at
Qh,M [kWh/Monat] Ql,M [kWh/Monat] Qg,M [kWh/Monat] ηM [-]
Jan 3120 6368 3249 1
Feb 1996 5213 3217 1
Mrz 692 4668 4038 0,98
Apr 0 2831 5571 0,51
Mai 0 1849 5962 0,31
Jun 0 920 6315 0,15
Jul 0 226 6651 0,03
Aug 0 163 5555 0,03
Sep 0 1362 4776 0,29
Okt 13 3103 4003 0,77
Nov 1139 4355 3224 1
Dez 2644 5570 2925 1
7.5 Mehrkostenberechnung
Investition KfW 60 m² U-Wert Preis € Mehrpreis €
Mehrpreis für Fenster 115,19 1 75 8.639,25
Mehrpreis für Dämmung: Mehrdämmung (cm)
Bodenplatte 294,95 0 2,00 0,00
Außenwände EG 217,11 2 2,00 868,44
Außenwand Keller 187,65 0 2,00 0,00
Flachdach 153,90 10 2,00 3.078,00
Tonnendach 147,75 0 2,00 0,00
Summe Dämmung 1.116,55 3.946,44
Mehrpreis Anlagentechnik 9.000,00
Summe 21.585,69
Energiekosten KfW 60 kWh diff. Preis € Einsparungen p.a.
Wärmepreis 12.909,40 0,0922 1.190,25
Summe Mehrkosten 21.585,69
./. Zuschuss 5.000,00
Mehrkosten 16.585,69
Kapitalkosten p.a. 6%
Staatl. Zuschuss 5%
pro Jahr pro Monat
Einsparungen 1.190,25 99,19
Summe Kapitalkosten 995,14 82,93
Summe Einsparung 195,11 16,26
Investition KfW 40 m² U-Wert Preis € Mehrpreis €
Mehrpreis für Fenster 115,19 150 17.278,50
Mehrpreis für Dämmung: Mehrdämmung (cm)
Bodenplatte 294,95 28 2,00 16517,20
Außenwände EG 217,11 34 2,00 14763,48
Außenwand Keller 187,65 28 2,00 10508,40
Flachdach 153,90 36 2,00 11.080,80
Tonnendach 147,75 33 2,00 9751,50
Summe Dämmung 1.116,55 52.112,98
Mehrpreis Anlagentechnik 14.000,00
Summe 83.391,48
Energiekosten KfW 40 kWh diff. Preis € Einsparungen p.a.
Wärmepreis 29.844,27 0,0922 2.751,64
Summe Mehrkosten 83.391,48
./. Zuschuss 10.000,00
Mehrkosten 73.391,48
Kapitalkosten p.a. 6%
Staatl. Zuschuss 10%
pro Jahr pro Monat
Einsparungen 2.751,64 229,30
Summe Kapitalkosten 4.403,49 366,96
Summe Einsparung -1.651,85 -137,65
Ergebnis unserer Berechnungen Jährlich Monatlich KfW-60 195,11 € 16,26 € KfW-40 -1.651,85 € -137,65 €
Wir haben für das KfW-60 und für das KfW-40 (Passivhausstandart) jeweils eine Mehrkostenberechnung vorgenommen. Anhand dieser Berechnungen haben wir uns für den KfW-60 Hausstandart entschieden, da sich diese Variante als wirtschaftlichste herausgestellt hat. Die Mehrkostenberechnung hat ergeben, dass eine Investition in ein KfW 40 – Standart sich nicht lohnen würde, da sie sich nicht amortisieren würden. Durch den KfW 60 – Standart erzielen wir trotz der Mehrinvestition einen jährlichen Gewinn von 195,11 €.
8. Darstellung Feuchteschutz
Über das Glaserdiagramm haben wir für unseren Wandaufbau aus 2 cm Kalk- Gipsputz, 24cm HLZ Rohdichtigkeitsklasse 1,6, 8cm PS Hartschaum und 2cm Zementputz überprüft, ob und wo Tauwasser im Bauteil anfällt. Bei unserem Wandaufbau haben wir einen Tauwasserausfall zwischen der Dämmschicht und dem Zementputz. Allerdings ist der Einbau einer Dampfsperre nicht notwendig, da das anfallende Tauwasser in der Verdunstungsperiode vollständig verdunsten kann. Somit ist der Wandaufbau optimal gewählt.
µ
Rsi/Rse d [-] sd =µ*d λ R=d/λ delta θ θ ps Schicht [m] klein / groß [m] [W/mK] [m²K/W] [°C] [°C] [Pa] -10,00 20,00 20,00 2340
Wärmeübergang innen 0,130
1,52 18,48 2128
1Kalk - Gipsputz 0,020 10 0,200 0,700 0,029
0,33 18,15 2084
2HLZ 1,6 0,240 5 / 10 1,200 0,680 0,353
4,12 14,03 1603
3PS Hartschaum 0,080 20 / 50 4,000 0,040 2,000
23,33 -9,30 276
4Kalkzement 0,020 15 / 35 0,700 1,000 0,020
0,23 -9,53 271
5 / 0,000 0,000
0,00 -9,53 271
Wärmeübergang außen 0,040
0,47 -10,00 260
Σ sd = 6,100 Σ Ri =RT = 2,572 30,00
U = 0,389
9. Short presentation Our exercise was to plan a gym with two rooms for training courses, two storerooms, and a lounge with a space for some training equipments and a sale of drinks. The sanitary facilities, the changing rooms, and a room for the building equipment should be arranged in the cellar. The gym is settled on an open space of a colony of garden plots. We plan a building which is functional, cheap, and a little bit noticeable at the same time. Our building consists of a skelleton of amored concrete. The spaces between will be masoned with vertically perforated bricks. Later the facade will be plaster with lime cement. In the middle of the gym rises a barrel – shapped roof which is covered with zinc plates. This roof is an eye catcher for the building and it will become soon the brand recognition of the gym. The rest of the building has a simple appearance. Because of the single story construction it is intergrating into the landscape. The rooms are so placed that the training rooms are in the back of the building. In the front is the lounge with some seatings and a bar for the sale of drinks. In a raised part there is an area for some training equipments. This area is totally glazed. The walls are painted in bright and warm colors and the floors are clogged with parquet. So we induce a nice and friendly ambiance which invite you to stay a bit longer. Our target was also to build an energy saving gym. Therefore we have to isolate the walls with polystyrene rigid foam and we also have to avoid heat bridges. We also need good heat insulating windows and a better heating system which changes much more energy into useful heat. With these arrangements we have succeeded that our gym only needs less than 60 kilowatt hours per square meter and year. And all this investments are profitable for the owner.