Andreas Nordhoff - PlanungsPraxis Lüftung in Wohngebäuden - Planung und Umsetzung nach DIN 1946-6

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 θ Ewird im lüftungsrelevanten Bereich der Außenlufttemperatur von θ Au≤ 16 °C als „Komfort-Raumtemperatur“ θ Ra,C=22 °C mit einem Toleranzbereich von ± 2 K vorgegeben (Gleichung (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 v L,m< 0,1 m/s bei einer relativen Luftfeuchte von φ L,i≈ 50 %, wobei Letztere einen vergleichsweise geringfügigen Einfluss auf die thermische Behaglichkeit hat.

Gebräuchliche, für die Heizungsauslegung maßgebliche raumabhängige Temperaturen werden als Norm-Innentemperaturen θ intbezeichnet und in [DIN EN 12831 Bbl. 1] aufgeführt (Tab. 1.7):

Neben der empfundenen Temperaturspielt 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.

Tabelle 1.7: Norm-Innentemperaturen [DIN EN 12831 Bbl. 1]

Dabei hat auch die eigentliche Oberflächentemperatur des Fußbodensθ FBEinfluss 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 θ FB≥ 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 θ Sauswirken. 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 (θ L) unbedingt auch die mittlere Luftgeschwindigkeit im Raum v L,mzu 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 m 3 /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 p Lals Produkt aus Luftmasse q mund Luftgeschwindigkeit v L(Gleichung (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 zugeführt werden kann, darf ihre Anordnung im Raum nicht wahllos erfolgen. Es ist deshalb sinnvoll, Zuluftdurchlässe immer so auszulegen und anzuordnen, dass die nach Tab. 1.7 empfohlenen Werte für die mittleren Luftgeschwindigkeiten v L,mnicht überschritten werden. Die in Abhängigkeit von der lokalen Lufttemperatur q Laufgeführten maximal zulässigen Werte gelten für den in Wohnungen mit Mischluftsystemen anzunehmenden lokalen Turbulenzgrad Tu von 40 % [DIN EN ISO 7730]. Richtwert für die mittlere Luftstrahlgeschwindigkeit bei Eintritt in den Aufenthaltsbereich nach [DIN 1946-6] ist hierfür v L,m≤ 0,3 m/s.

Tabelle 1.8: Maximal zulässige mittlere (Raum-)Luftgeschwindigkeiten v L,m nach Nationalem Anhang (NA) zur [DIN EN 15251]

Weil Überström(luft) -Luftdurchlässe (ÜLD)auf ihrer Abströmseite wie Zuluftdurchlässe fungieren, sind sie bzgl. Zugluftvermeidung ebenfalls wie solche zu behandeln. Bei ihrer Anordnung ist wegen des in jedem Raum vorhandenen Temperaturgradienten die obere Anordnung (Überströmen wärmerer Luft) der unteren vorzuziehen. Das gilt besonders für kleine Badräume/-zellen. In diesen besteht bei unterer Anordnung (z. B. als üblicher Tür-Unterschnitt) die Gefahr von Zugluftbelästigung im nicht nur besonders empfindlichen, sondern häufig noch feuchten Fußgelenkbereich (siehe auch [DIN 1946-6]).