Wechselwirkung zwischen Fassade und RLT-Anlage

Einflussfaktoren auf die Kosten

Wechselwirkung zwischen Fassade und RLT-Anlage: Einflussfaktoren auf die Kosten

Dr. Franc Sodec, Leiter Forschung u. Entwicklung a. D.
Die Fassade eines Gebäudes muss vor allem bautechnische Anforderungen erfüllen. Dazu gehören Schutz gegen Wind, Regen, Schallübertragung von außen oder Brandschutz. Weiterhin müssen städtebauliche und formale Kriterien berücksichtigt werden. Als ein wichtiges gestalterisches Element verleiht die Fassade selbst dem Gebäude die Identität. Aus diesem Grund entscheiden sich der Architekt und der Bauherr gerne intuitiv für eine bestimmte Fassadenkonfiguration, wodurch spätere technische Argumente pro oder contra nicht leicht zu übermitteln sind. Zudem hat die Fassade als Gebäudehülle einen unmittelbaren Einfluss auf den Energieaustausch zwischen dem Gebäudeinneren und der Atmosphäre.

Durch die Fassade entstehen die wesentlichen Wärmeverluste im Winter und wesentliche Energieeinträge (Sonneneinstrahlung + Transmission) im Sommer. Diese Wärmeverluste und Energieeinträge muss die RLT-Anlage (incl. Heizung) kompensieren. Je größer der Energieaustausch durch die Fassade, desto größer muss die RLT-Anlage dimensioniert werden. Dies hat Auswirkungen auf die Investitionskosten eines Gebäudes, auf die Energie- und Wartungskosten sowie auf den Raumbedarf für die Installation der RLT-Anlage. Darüber hinaus hat die Ausbildung der Fassade einen Einfluss auf die thermische Behaglichkeit (Strahlungsasymmetrie der Umschließungsflächen, Intensität der Raumluftströmung).

Das Ausmaß der Auswirkungen wird für verschiedene Fassadenausführungen in Kombination mit unterschiedlichen Anlagensystemen quantitativ bewertet. Damit soll dem Ingenieur die Argumentationshilfe gegeben werden, damit die technischen Vorund Nachteile der verschiedenen Fassadenausbildungen und die Kombinationsfähigkeit mit den einzelnen Anlagensystemen stichhaltiger belegt werden können. Ziel ist es, Vergleichsfaktoren zu erstellen, die eine schnelle Beurteilung eines vorgelegten Konzeptes ermöglichen und eine ebenfalls schnelle Darlegung eventueller besserer Alternativen zulassen.

1. Einflussfaktoren der Fassade

Der Energieaustausch durch die Fassade wird von folgenden Parametern im Wesentlichen beeinflusst:

  • Flächenanteil der Verglasung
  • Jahresverlauf der Außenluft- und Raumluftzustände
  • Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung (g-Wert)
  • Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung und zusätzlicher Beschattungsvorrichtung (gt -Wert)
  • Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung (k-Wert)
  • Wärmedurchgangskoeffizient der nicht verglasten Fassadenfläche
  • Spezifische Wärmekapazität und Dichte der nicht verglasten Fassadenfläche

Die durch die Verglasung transmittierte Wärme wird sofort wirksam. Dagegen wird bei den dickeren, nicht verglasten Fassadenflächen die übertragene Wärme zunächst gespeichert und erst später weitertransportiert. Die Speicherfähigkeit hängt von der spezifischen Wärmekapazität, der Dichte und den Abmessungen des Fassadenteiles ab. Die physikalischen Größen: g- Wert, gt-Wert, k-Wert, spezifische Wärmekapazität und Dichte sind Stoffeigenschaften der Fassaden- Bauteile und müssen von den Herstellern zur Verfügung gestellt werden.

Die Raumluftzustände sind für ein Gebäude vorgegeben bzw. können den entsprechenden Normen und Richtlinien entnommen werden. Der Jahresverlauf der Außenluftzustände hängt vom Standort ab. Für einige geografische Gebiete gibt es sogenannte Referenzjahre, die den Verlauf der Außenluftzustände statistisch wiedergeben. Es existieren Referenzjahre für viele Ortschaften weltweit. Die Flächenanteile der verglasten und nicht verglasten Fassade werden vom Architekten vorgegeben bzw. als Konzept vorgelegt.

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