Technische Gebäudeausrüstung - fh-dortmund.de · Technische Gebäudeausrüstung Behaglichkeit und Raumklima Fachhochschule 2 Dortmund Bedeutung für Gebäude und -technik Lage,

FachhochschuleDortmund

- Behaglichkeit und Raumklima -

Prof. Dr. Ulrich HahnSS 2008

Technische Gebäudeausrüstung

Technische GebäudeausrüstungBehaglichkeit und Raumklima

2FachhochschuleDortmund

Bedeutung für Gebäude und -technik

� Lage, Bauweise von Gebäuden

groß: WohngebäudenBüros

Versammlungsgebäude, Kinos, Theater…..

Gaststätten

klein: Werkstätten

Fabriken

Lager

� Auswahl und Auslegung von gebäudetechnischen Anlagen

� Einbau und Betrieb von gebäudetechnischen Anlagen

Mensch im Mittelpunkt



BehaglichkeitWann fühlt sich der Mensch in einem Gebäude wohl?

constTKörper = Regelung

• zu kalt � Wärmeerzeugung• zu warm� Wärmeabfuhr

Wärmeabgabe eines normal bekleideten Menschen ohne körperliche Tätigkeit bei ruhender Luft

• Starke Regelung� Anstrengungunbehaglich



Empfundene Temperatur18°C < Te < 23°C

Wovon hängt die Behaglichkeit ab?

Körperliche Aktivität

Gerüche, Schadstoffe

Thermische Grenzen der Behaglichkeit

• THaut < 33°C � frieren

• THirn > 37°C � schwitzen



Ermittlung der Zufriedenheit nach ISO 7730• Befragung > 1000 Personen befragen :Seid ihr zufrieden?Seid ihr zufrieden?Seid ihr zufrieden?Seid ihr zufrieden?

Parameter:

AktivitätsgradWärmewiderstand der Kleidung

RaumlufttemperaturStrahlungstemperatur der Wände

LuftgeschwindigkeitLuftfeuchte

• Berechnung

• Zufriedenheitsskala (PredictedMeanVote) für jeden Parameter• Zahl der Unzufriedenen (PredictedPercentage of Dissatisfied)

10

-0,5

25

Leicht warm

+1

10

+0,5

90752557590PPD [%]

kaltKühlLeicht kühl

NeutralWarmheißEmpfinden

-3-2-10+2+3PMV



Empfundene TemperaturTemperatur einer gleichmäßig strahlenden schwarzen Umhüllung, bei der der Mensch gleich viel Wärme durch Konvektion und durch Strahlung abgibt wie bei einer nicht gleichförmigen Umgebung.

Temperatur einer gleichmäßig strahlenden schwarzen Umhüllung, bei der der Mensch gleich viel Wärme durch Konvektion und durch Strahlung abgibt wie bei einer nicht gleichförmigen Umgebung.

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4LuftMenschKWandMenschSBempfMenschKempfMenschSB TTTTTTTT −α+−εσ=−α+−σ

Ks

eM

LuftKWands

WMMenschs

WMs

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TTTT

α+αα+εα+εα−α

≈⇒

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m²KW

8...7,, =α≈εα≈α Ks

WMs

eM 2LuftWand

empf

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+≈⇒

�

Abweichungen absoluter Temperaturen klein



Beh

aglic

hkei

tsfe

ld TW

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Luft)

�



Behaglichkeitsfeld: Einfluss von Kleidung



Bekleidung und Aktivität

Dämmwert von Kleidung

Aktivität1 met ≙ 58W/m²



Optimale operative Temperatur



gleichmäßige TemperaturverteilungWärmeabgabeFenster mit Doppelverglasung

a) Radiator vor Fenster

b) Radiator an Wand gegenüber Fenster

c) Deckenheizung



Temperaturverteilung im Raum



Behaglichkeitsfeld Luftbewegung



Behaglichkeitsfeld Luftfeuchtigkeit

ϕrel < 30%:

• Staubbildung und -verschwelung � NH3-Bildung

• elektrostatische Aufladung

ϕrel > 70%:

• Kondensation an kalten Wänden

• Gerüche (Moder...)

�



Empfehlungen nach ISO 7730

• Raumtemperatur 20 ... 22°C Bad: 24 ... 26°CSchlafraum: 18 ... 20°CWandtemp. max. 3K weniger

• Temperaturgradient < 3K in 0,1...1,1m über dem Boden

• Bodentemperatur > 19°C (< 29°C bei Fußbodenheizung)

• Luftgeschwindigkeit < 0,15 m/s

• Asymmetrie der Strahlungstemperatur < 10 K

HeizperiodeHeizperiodeHeizperiodeHeizperiode

SommerSommerSommerSommer• Raumtemperatur 23 ... 26°C• Luftgeschwindigkeit < 0,25 m/s

80% Zufriedenheit

• Feuchte: PWasserdampf: 800 ... 1900 Pa



Einfluß der Luftqualität

O2CO2, H2O

Luft:Luft:Luft:Luft: „frisch“„gesund“

nicht „abgestanden“, „muffig“frei von Schadstoffen

Schadstoffbilanz eines Raumes

K&VCa&⋅ VCi

&⋅

zulässigii CC <

Infiltration Abtransport d. Lüftung

:

:

K

Ci

&:

:

aC

V&

Schadstoffkonz. außen

Schadstoffkonz. innen

Schadstofferzeugung innen

Luftstrom

Beachten: Abluft nimmt alle Schadstoffe mit!



„Schadstoffe“ CO2 und H2O

COCO22::

Konzentration außen: 0,03% (Land), 0,05% (Stadt)

Atmung Mensch (normale Bürotätigkeit): 0,5 m³/h, 4% CO2

Maximale Konzentration innen < 0,1% (Pettenkofer-Grenze, oberhalb Ermüdung, Schläfrigkeit)

Personm³

30≈⇒ V&

Beachten:

„„„„SauerstoffmangelSauerstoffmangelSauerstoffmangelSauerstoffmangel““““, , , , „„„„ddddüüüünne Luftnne Luftnne Luftnne Luft““““ erst ab 2500 m Herst ab 2500 m Herst ab 2500 m Herst ab 2500 m Hööööhe! he! he! he!

verwendet.:l"Luftwechse"derauchstattwirdhäufigRaumV

VnV

&& =



„Schadstoffe“ CO2 und H2O

HH22O:O:



Einfluß der Luftqualität

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

Luftvolumenstrom →→→→

Un

zufr

ied

ene

→→ →→

l/s

%

Zufriedenheit von Personen in Abhängigkeit des Luftvolumenstroms

4/183,1*395neUnzufriede% Ve&⋅−=empirischer Zusammenhang:



Geruchseindruck• Quantifizierung Geruchseineintrag G einer Standardperson

(sitzend, 0,7x Duschen/Tag): [G] = 1 olfGeruchseineintrag GG einer Standardperson (sitzend, 0,7x Duschen/Tag): [[GG] = 1 ] = 1 olfolf

• Lüften �� (teilweiser) Abtransport der Geruchsstoffe

Empfundene Luftqualität C := G/V[C] = 1 pol = olf/l/s

Empfundene Luftqualität C C := := GG//VV[[CC] = 1 pol = ] = 1 pol = olfolf//l/sl/s

..

„gute Luftqualität“: C = 0,1 pol



Weitere Einflussgrößen auf die Behaglichkeit

Geräusche, SchallGeräusche, Schall

Licht, BeleuchtungLicht, Beleuchtung

Schallquellen außerhalb des GebäudesSchallquellen im Gebäude aufgrund Nutzerverhalten

Schallemission von gebäudetechnischen Anlagen

Tageslicht

Kunstlicht

Tätigkeit

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