alt="image"/> Luftgeschwindigkeit
Alle Maßnahmen müssen deshalb unter Beachtung der empfohlenen Grenzparameter getroffen werden. Letztere sind u. a. im Nationalen Anhang (NA) zur [DIN EN 15251] 2012 festgelegt worden.
1.4.2 Operative oder empfundene Temperatur
Die operative oder auch empfundene Temperatur (θop) beschreibt eine Kombination aus (Raum-)Lufttemperatur (θL,i) und resultierender Oberflächentemperatur (auch mittlere Strahlungstemperatur θS) aller (Raum-)Umschließungsflächen. Sie errechnet sich unter üblichen Nutzungsbedingungen und näherungsweise nach Gleichung (1.1):
| θop = 0,5 (θL,i + θS) | (1.1) |
Nach [DIN EN 15251] wird „für Neubau und zu modernisierende Bestandsgebäude die Kategorie II als Basis für Planung und Ausführung empfohlen“. Diese Kategorie entspricht dem „normalen Maß an Erwartungen“ (siehe auch Kategorie B nach [DIN EN ISO 7730]).
Für die operative Temperatur θE wird im lüftungsrelevanten Bereich der Außenlufttemperatur von θAu ≤ 16 °C als „Komfort-Raumtemperatur“ θRa,C=22 °C mit einem Toleranzbereich von ± 2 K vorgegeben (Gleichung (1.2)):
| θRa,C = 22 °C ± 2 K | (1.2) |
Für jeden Raum kann darüber hinaus eine optimale operative Temperatur ermittelt werden, die von der Aktivität und der Bekleidung der im Raum befindlichen Personen abhängig ist. Ihre Ermittlung kann für die drei Kategorien 6, 10 oder 15 % „unzufriedener Personen“ aus diesbezüglichen Diagrammen in [DIN EN ISO 7730] abgeleitet werden. Voraussetzung für die Einordnung in die jeweilige Kategorie ist die Einhaltung eines Luftgeschwindigkeitsbereichs von vL,m < 0,1 m/s bei einer relativen Luftfeuchte von φL,i ≈ 50 %, wobei Letztere einen vergleichsweise geringfügigen Einfluss auf die thermische Behaglichkeit hat.
Gebräuchliche, für die Heizungsauslegung maßgebliche raumabhängige Temperaturen werden als Norm-Innentemperaturen θint bezeichnet und in [DIN EN 12831 Bbl. 1] aufgeführt (Tab. 1.7):
Neben der empfundenen Temperatur spielt auch der vertikale Temperaturunterschied (Temperaturgradient) im relevanten Bereich des überwiegend sitzenden Menschen von 0,1–1,1 m über dem Fußboden eine wichtige Rolle für das thermische Wohlbefinden. Je größer er ist, desto eher wird Unbehaglichkeit empfunden. Nach [DIN EN 15251] in Verbindung mit [DIN EN ISO 7730], Kategorie B, wird empfohlen, den Temperaturunterschied immer kleiner als 3 K zu halten.
| Raumart | Norm-Innentemperatur θint [°C] |
| Wohn- und Schlafräume | 20 |
| Bade- und Duschräume (generell jede Nutzung für den unbekleideten Bereich) | 24 |
| WC-Räume | 20 |
| beheizte Nebenräume (Flure, Treppenhäuser) | 15 |
| unbeheizte Nebenräume (Keller, Treppenhäuser, Abstellräume) | 10 |
Tabelle 1.7: Norm-Innentemperaturen [DIN EN 12831 Bbl. 1]
Dabei hat auch die eigentliche Oberflächentemperatur des Fußbodens θFB Einfluss auf das Behaglichkeitsempfinden. Bei ungünstiger Anordnung von ALD kann durch das Entstehen eines Kaltluftsees [Richter03] sowohl der Temperaturgradient vergrößert als auch die Fußbodentemperatur ungünstig abgesenkt werden. Nach [DIN EN 15251] i. V. m. [DIN EN ISO 7730], Kategorie A und B, wird ein Bereich von θFB ≥ 19 °C empfohlen.
Stark abhängig vom Mittel der Oberflächentemperaturen von Wänden und Decken, die im modernen Wohnungsbau dank guter Wärmedämmung und Fenstern mit minimiertem Wärmedurchgang nur gering streuen, kann eine merklich unter dem restlichen Mittel liegende Oberflächentemperatur des Fußbodens sich darüber hinaus auch ungünstig auf die Strahlungstemperatur θS auswirken. Die dadurch u. U. entstehende Strahlungsasymmetrie als Maß für eine lokal unterschiedliche Wärmeabgabe des Menschen kann zu einem als unbehaglich empfundenen Raumzustand führen.
Bei hohen Zulufttemperaturen (z. B. bei Luftheizung in ungenügend gedämmten Gebäuden) können bei oben liegender Zuluftzuführung umgekehrt Warmluftzonen in den oberen Raumbereichen entstehen, die ebenfalls zu einer ungünstigen Vergrößerung des Temperaturgradienten führen können. Auch aus diesem Grund wird nach [DIN 1946-6] eine Zulufttemperatur-Begrenzung auf 50 °C empfohlen, wobei lediglich „kurzzeitige Überschreitungen vertretbar sind“.
1.4.3 (Raum-)Luftgeschwindigkeit
Um die Anforderungen an behagliche thermische Raumverhältnisse einhalten zu können, ist bei der Lüftungsplanung neben der Lufttemperatur (θL) unbedingt auch die mittlere Luftgeschwindigkeit im Raum vL,m zu beachten. Sie beeinflusst im umbauten Raum die konvektive Wärmeabgabe einer Person an die Umgebung. Infolge des daraus resultierenden Wärmeverlusts des Körpers wird die allgemeine thermische Behaglichkeit u. U. ungünstig beeinflusst. Das kann im Extremfall bis zur lokalen thermischen Unbehaglichkeit aufgrund von Zuglufteinwirkung auf Teile des menschlichen Körpers führen. Am empfindlichsten sind Nacken- und Fußgelenkbereiche.
Besonders durch das Einbringen von nicht vorgewärmter Außenluft über Außenbauteil-Luftdurchlässe (ALD) bei der freien Lüftung und bei Abluftanlagen, können leicht entsprechende Diskomfort-Zonen im Aufenthalts- oder Behaglichkeitsbereich entstehen. Letzterer erstreckt sich nach [DIN 1946-6] über den Höhenbereich von 0,1–1,8 m über Fußboden in 0,5 m Abstand zu Außen- und Innenwänden sowie 1,0 m zu Außenfenstern, Türen und Heizflächen.
Bei ALD kann der Diskomfort mit Sicherheit nur ausgeschlossen werden, wenn über jeden Luftdurchlass nicht mehr als jeweils 5 m3/h Außenluft zugeführt werden. Bei größeren Einzelmengen ist es günstig, die ALD hinter oder unmittelbar über (in Betrieb befindlichen) Heizkörpern anzuordnen. In allen anderen Fällen haben sowohl Strahlgeometrie und -richtung als auch die Anordnung der ALD im Raum Einfluss auf die zugluftfreie bzw. -arme Zuführung der Außenluft. Als günstig hat sich in dem Zusammenhang die außenwandparallele Luftzuführung mit geringer Fallhöhe über dem Fußboden sowie mit geringem Zuluft-Impuls pL als Produkt aus Luftmasse qm und Luftgeschwindigkeit vL (Gleichung (1.3))
| pL = qm • vL in [kg⋅m/s2] | (1.3) |
erwiesen.
Planungshinweise
Generell gilt, dass die Installation vieler kleiner ALD je Raum eine risikoärmere Sicherstellung der thermischen Behaglichkeit erwarten lässt als der Einsatz weniger großer ALD (weitere diesbezügliche Hinweise siehe [Heinz11] und [Reichel96]). Detailliertere Planungs- bzw. Auswahl-Hinweise finden sich außerdem in [Markfort04.1 und 04.2] und [Richter03].
Gleiches wie für ALD gilt auch für Zu(luft)-Luftdurchlässe (ZLD). Auch wenn die Zuluft gegenüber der Außenluft wegen der Möglichkeit der Vorwärmung (mittels Wärmerückgewinnung bzw. Vorwärmer) mit höherer Temperatur
