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Praxishandbuch der technischen Gebäudeausrüstung (TGA) Band 2 | 1 |
Impressum / Copyright | 5 |
Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 8 |
1 Einleitung | 12 |
Energiewende in Bauwesen und TGA | 12 |
Das Anliegen dieses Fachbuchs | 13 |
Die Kapitel des Fachbuchs | 14 |
2 Gebäudezertifizierung | 14 |
3 Sommerlicher Wärmeschutz | 15 |
4 Numerische Simulationsmethoden | 15 |
5 Konzepte der Wärme- und Kälteerzeugung | 15 |
6 Energieeffiziente Raumluft- und Klimatechnik | 16 |
7 TABS-Design | 17 |
8 Hygiene-Anforderungen in Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 17 |
9 Lebenszykluskostenanalyse von Gebäuden | 18 |
10 Best Practice – AURON München mit DGNB Gold | 19 |
Der rote Faden des Fachbuchs | 19 |
Literaturverzeichnis | 20 |
2 Gebäudezertifizierung – Mit Uponor-Systemen zu DGNB Gold | 22 |
2.1Gebäudezertifizierung als Planungsinstrument | 24 |
2.1.1Methodik, Kosten und Nutzen | 24 |
2.1.2Vergleich grundlegender Zertifizierungssysteme | 26 |
2.2Zertifizierung von Gebäuden mit Thermisch Aktiven Bauteilsystemen (TABS) | 30 |
2.3Ausgewählte Aspekte der Detailbewertung | 32 |
2.3.1Soziokulturelle und funktionale Qualität | 32 |
2.3.2 Ökonomische Qualität | 50 |
2.3.3 Ökologische Qualität | 62 |
2.3.4 Prozessqualität | 69 |
2.4 Zusammenfassung | 83 |
2.5 Literatur | 84 |
3 Sommerlicher Wärmeschutz und Nutzenergiebedarf von Gebäuden | 90 |
3.1Neufassung der DIN 4108-2 | 92 |
3.1.1Neuerungen zum sommerlichen Wärmeschutz | 92 |
3.1.2Neue Klimadaten | 93 |
3.1.3Abstimmung Simulation und vereinfachtes Verfahren | 97 |
3.1.4Nachtlüftung | 99 |
3.1.5Passive Kühlung – Sohlplattenkühlung | 101 |
3.1.6Nachweisverfahren zum sommerlichen Wärmeschutz | 105 |
3.1.7Simulation | 117 |
3.1.8Ausblick auf künftige Entwicklungen im Bereich des sommerlichen Wärmeschutzes | 118 |
3.2Heizwärme- und Kühlkältebedarf von Gebäuden gemäß DIN V 18599 – Grundlagen und Neuerungen | 119 |
3.2.1Einleitung | 119 |
3.2.2Übersicht über Neuerungen in DIN V 18599-2:2011-12 | 121 |
3.2.3Saisonaler Luftwechsel bei Wohnnutzung | 123 |
3.2.4Bedarfsgerechte Fensterlüftung bei Nichtwohnnutzungen | 129 |
3.2.5Einfluss der Gebäudeautomation | 131 |
3.2.6Berücksichtigung neuer Klimadaten | 133 |
3.2.7Maximale Heizleistung | 135 |
3.3Energieeinsparverordnung und Effizienzhaus-Standards | 137 |
3.3.1Das Referenzgebäudeverfahren | 138 |
3.3.2Nebenanforderung an den baulichen Wärmeschutz | 140 |
3.3.3KfW-Förderung | 140 |
3.4Fazit | 143 |
3.5 Literatur | 145 |
4 Numerische Simulationsmethoden – Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation | 148 |
4.1Einleitung | 149 |
4.2Theoretische Grundlagen | 151 |
4.2.1Einleitung | 151 |
4.2.2Thermische Gebäudesimulation | 152 |
4.2.3Anlagensimulation | 156 |
4.2.4Strömungssimulation | 161 |
4.2.5Kopplungsmechanismen numerischer Simulationsprogramme | 163 |
4.3Randbedingungen | 165 |
4.4Pre- und Post-processing?/?Bewertungsmethoden | 168 |
4.5Anwendungsbeispiele | 170 |
4.5.1Numerische Analysen – Einzelraum (stationär) | 170 |
4.5.2Numerische Analysen – Einfamilienhaus (dynamisch) | 175 |
4.5.3Numerische Analysen – Hallenbauten (stationär) | 177 |
4.5.4Numerische Analysen – Hallenbauten (dynamisch) | 189 |
4.6Gesamtfazit | 193 |
4.7Literatur | 194 |
4.8Symbolverzeichnis | 196 |
4.9Anhang 1 | 199 |
4.10Anhang 2 | 201 |
4.11Anmerkungen | 202 |
5 Konzepte der Wärme- und Kälteerzeugung mit erneuerbaren Energien | 204 |
5.1TGA-Anlagenplanung im Einklang mit EnEV und EEWärmeG | 206 |
5.1.1Einleitung | 206 |
5.1.2Allgemeine Anforderungen der EU-Richtlinie | 207 |
5.1.3Nachweis der Nutzungspflichten im EE-WärmeG | 221 |
5.1.4Beispiel-Berechnungen | 228 |
5.1.5Fazit | 240 |
5.2Kälte-Wärme-Verbundsysteme für gewerblich genutzte Immobilien | 240 |
5.2.1Einleitung | 240 |
5.2.2Last und Leistung | 241 |
5.2.3Bedarfsanalyse, Energiekonzept und Systemwahl | 245 |
5.2.4Gesamtenergiebilanz Gebäude | 247 |
5.2.5Strukturierter Planungsprozess für Energiequelle – Transformation, Verteilung und Nutzenübergabe | 258 |
5.2.6Energieeffizienzbewertung | 259 |
5.2.7Der Wärme-Kälte-Verbund (KWV) | 261 |
5.2.8Fazit | 280 |
5.3 Literatur | 281 |
6 Energieeffiziente Raumluft- und Klimatechnik | 284 |
6.1Technische Voraussetzungen | 286 |
6.1.1Grundsätzliche Aspekte | 287 |
6.1.2Behaglichkeit | 291 |
6.1.3Mindestaußenluftvolumenstrom | 293 |
6.1.4Lastberechnung | 296 |
6.1.5Energetische Forderungen | 296 |
6.1.6Freie (natürliche) Lüftung | 302 |
6.1.7Raumströmung (Luftführung im Raum) | 311 |
6.1.8Konditionierung der Außenluft | 322 |
6.1.9Kälte- und Wärmespeicherung | 326 |
6.1.10Kälteerzeugung und Kühlung | 333 |
6.2Raum(luft)konditionierung | 347 |
6.2.1Allgemeine Definitionen der Lüftungstechnik | 347 |
6.2.2Definitionen: Raum(luft)konditionierungsanlagen | 355 |
6.2.3Luft-Kälteanlagen (dezentrale Klimatisierung mittels VRF-Multisplittechnik) | 357 |
6.2.4VRF-System als Wärmepumpe | 364 |
6.3Lüftungsstrategien | 366 |
6.4Wohnungslüftung | 366 |
6.4.1Allgemeine Aspekte | 366 |
6.4.2Natürliche Lüftung | 368 |
6.4.3Mechanische Lüftung ohne WRG | 370 |
6.4.4Mechanische Lüftung mit WRG | 371 |
6.5Nichtwohngebäude | 375 |
6.5.1Geschossbauten (Büroräume) | 375 |
6.5.2Gesellschaftsbauten | 379 |
6.5.3Industriebauten | 385 |
6.6Lüftung und TABS (Thermoaktive Bauteilsysteme) | 388 |
6.7Schlussfolgerungen und Ausblick | 393 |
6.8Literatur | 395 |
6.9Anmerkungen | 397 |
7 TABS-Design – Technologie, Raumakustik und Gebäudeautomation | 398 |
7.1Einleitung | 400 |
7.2Raumakustische Maßnahmen und Auswirkungen auf die Leistung von TABS | 405 |
7.2.1Ausgewählte Grundlagen der Raumakustik | 406 |
7.2.2Thermische Auswirkung raumakustischer Maßnahmen | 418 |
7.3Thermisch aktive Betonfertigteil- und Stahl-Flachdecken als Applikation der Betonkernaktivierung | 427 |
7.3.1Einleitung | 427 |
7.3.2Thermisch aktive Fertigteildecken | 428 |
7.3.3Thermisch aktive Stahl-Flachdecken | 441 |
7.4Prädiktives Steuern und Regeln von TABS | 444 |
7.4.1Grundlagen von TABS | 444 |
7.4.1.1TABS-Arten | 445 |
7.4.1.2Energiequellen für TABS | 445 |
7.4.1.3TABS-Betriebsmodi | 446 |
7.4.1.3.124-Stunden-Betrieb der Pumpe (Selbstregeleffekt) | 446 |
7.4.1.3.2Tag-Nacht-Betrieb | 447 |
7.4.1.3.3Taktbetrieb | 447 |
7.4.1.4Typische und zulässige TABS-Betriebstemperaturen | 448 |
7.4.1.5TABS-Zoneneinteilung | 449 |
7.4.1.6TABS-Hydraulik | 450 |
7.4.2Der Regelkreis und die Regelstrecke TABS | 451 |
7.4.3Modellierung von TABS und Gebäuden | 457 |
7.4.4Konventionelle TABS-Regelung | 462 |
7.4.5Prädiktive TABS-Regelung | 464 |
7.4.6Bewertung der konventionellen und prädiktiven TABS Strategien | 473 |
7.4.7Betriebserfahrungen mit prädiktiver TABS-Regelung | 478 |
7.5 Literatur | 481 |
8 Einhaltung der Hygiene-Anforderungen in Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 484 |
8.1Neuordnung der Technischen Regeln für Trinkwasser-Installationen – 10-2012 – Einhaltung der Hygiene in Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 489 |
8.1.1Vorwort | 489 |
8.1.2Technische Regeln, normative Verweisungen und Betrieb von Anlagen | 491 |
8.1.3 Gefahren in der Trinkwasser-Installation (TRWI) | 494 |
8.1.4Trinkwasserverordnung (TrinkwV) | 498 |
8.1.5Hygienische Anforderungen an Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 502 |
8.1.6Europäische Grundnormen und nationale Ergänzungsnormen | 507 |
8.1.7DIN EN 806-1: Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 511 |
8.1.8DIN EN 1717: Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in TRWI und allgemeine Anforderungen an Sicherungseinrichtungen zur Verhütung von TW-Verunreinigungen durch Rückfließen | 515 |
8.1.9DIN 1988-100: Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Teil 100: Schutz des Trinkwassers, Erhaltung der Trinkwassergüte | Technische Regel des DVGW:2011-08 | 522 |
8.1.10DIN EN 806-2:2005 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen (TRWI) – Deutsche Fassung Teil 2: Planung | 528 |
8.1.11DIN 1988-200 Technische Regel für Trinkwasser-Installationen – Installation Typ A (Geschlossenes System) – Planung, Bauteile, Apparate, Werkstoffe | Technische Regel des DVGW | 532 |
8.1.12DIN EN 806-4:2010-06 Technische Regel für Trinkwasser-Installationen | Teil 4: Installation | 543 |
8.1.13DIN EN 806-5:2012-04 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen, Betrieb und Wartung | 546 |
8.1.14DIN 1988-500:2011-2 Druckerhöhungsanlagen (DEA) | 550 |
8.1.15DIN 1988-600:2010-12 Trinkwasser-Installationen in Verbindung mit Feuerlösch- und Brandschutzanlagen | 553 |
8.1.16Schlussbetrachtung | 556 |
8.2Ermittlung der Rohrdurchmesser fürKalt- und Warmwasserleitungen nach DIN 1988-300 | 557 |
8.2.1Vorbemerkungen | 557 |
8.2.2DIN 1988-300 im Überblick | 558 |
8.2.3Fazit | 605 |
8.3Literatur | 606 |
9 Lebenszykluskostenanalyse von Gebäuden | 612 |
9.1Grundlagen der Lebenszykluskosten | 614 |
9.1.1Gliederung der Lebenszykluskosten | 614 |
9.1.2Kostenverteilung der Lebenszykluskosten | 615 |
9.1.3Detaillierte Betrachtung der Energie- und Instandhaltungskosten | 616 |
9.1.4Betrachtung der Hauptkostenarten | 618 |
9.1.5Vorhandene und zu beachtende Normen?/?Richtlinien | 621 |
9.2Modell zur Berechnung der Lebenszykluskosten | 623 |
9.2.1Finanzmathematische Grundlagen | 623 |
9.2.2Grundmodell zur Berechnung der Lebenszykluskosten | 627 |
9.2.3Betrachtungszeitraum | 628 |
9.3Ermittlung der Errichtungskosten | 629 |
9.3.1Kostenarten | 629 |
9.3.2Datenquellen | 629 |
9.4Ermittlung der Nutzungskosten | 630 |
9.4.1Kostenarten | 630 |
9.4.2Datenquellen | 632 |
9.5Ermittlung der Sanierungskosten | 640 |
9.5.1Kostenarten | 640 |
9.5.2Datenquellen | 641 |
9.6Ermittlung der Verwertungskosten | 642 |
9.6.1Kostenarten | 642 |
9.6.2Datenquellen | 643 |
9.7Anwendungsbeispiele | 643 |
9.7.1LZK-Berechnung in Architekturwettbewerben | 643 |
9.7.2LZK-Berechnung in Generalplanerwettbewerben | 646 |
9.7.3LZK-Berechnung bei der Auswahl von Architekten?/?Fachplaner (VOF-Verfahren) | 646 |
9.7.4LZK-Berechnung als Variantenberechnung Neubau oder Sanierung | 647 |
9.7.5LZK-Berechnung als Szenarioberechnung für mehrere Gebäude | 650 |
9.7.6LZK-Berechnung für einzelne Bauteile | 651 |
9.8Notwendige Organisation zur Berechnung der Lebenszykluskosten | 651 |
9.8.1Projektbeteiligte | 651 |
9.8.2Notwendige Basisdaten für die Berechnung | 652 |
9.8.3Zeitpunkt der Datenlieferung | 652 |
9.9Lebenszykluskostencontrolling in der Betriebsphase | 652 |
9.10 Chancen/Risiken der Lebenszykluskostenberechnung | 654 |
9.11Handlungsempfehlungen | 655 |
9.11.1Exemplarische Dateneingangsliste Architekturwettbewerb | 655 |
9.11.2Checkliste LZK-Berechnung | 657 |
9.12Kennzahlenübersicht | 659 |
9.12.1Ausgewählte Kennzahlen Errichtungskosten | 659 |
9.12.2Ausgewählte Kennzahlen Nutzungskosten | 660 |
9.12.3Ausgewählte Kennzahlen Lebenszykluskosten | 661 |
9.13Ausblick | 662 |
9.14Literatur | 663 |
9.15Anmerkungen | 665 |
10 Best Practice – AURON München mit DGNB Gold | 668 |
10.1Planungsziele und Realisierung | 669 |
10.2DGNB-Gebäudezertifizierung: das Ergebnis für AURON München | 670 |
10.3Ausgewählte DGNB-Einzelkriterien (Steckbriefe) und planerische Empfehlungen | 672 |
10.3.1Baukonstruktion, Bauphysik, Heiz- und Kühllast sowie thermische Simulation | 672 |
10.3.2TGA-Lösungen | 674 |
10.4Literatur | 686 |
11 Ausblick | 688 |
Stand von Wissenschaft und Technik sowie Methodik | 688 |
Bauherren- und Nutzeranforderungen | 688 |
Gebäudekonstruktion und Baustoffe | 689 |
Technische Gebäudeausrüstung | 689 |
Energiemanagement | 690 |
12 Anhang | 692 |
Abbildungsnachweis | 692 |
Verzeichnis der Autoren nach Kapiteln | 695 |
Register | 700 |
1. Einleitung | 700 |
2. Gebäudezertifizierung – mit Uponor-Systemen zu DGNB Gold | 700 |
3. Sommerlicher Wärmeschutz und Nutzenergiebedarf von Gebäuden | 700 |
4. Numerische Simulationsmethoden | 700 |
5. Konzepte der Wärme- und Kälteerzeugung mit erneuerbaren Energien | 701 |
5.1 Anlagenplanung im Einklang mit EnEV und EEWärmeG | 701 |
5.2 Wärme-Kälte-Verbund-Systeme | 701 |
6. Energieeffiziente Raumluft- und Klimatechnik | 701 |
7. TABS-Design | 702 |
7.1 Einleitung | 702 |
7.2 Raumakustische Maßnahmen und Auswirkungen auf die Leistung von TABS | 702 |
7.3 Thermisch aktive Betonfertigteil- und Stahlflachdecken als Applikationder Betonkernaktivierung | 702 |
7.4 Prädiktive Steuerung und Regelung von TABS | 702 |
8. Einhaltung der Hygiene-Anforderungen in Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 703 |
8.1 Neuordnung der TRWI – 02-2013 – Einhaltung der Hygienein Trinkwasser-Installationen (TRWI) | 703 |
8.2 Ermittlung der Rohrdurchmesser für Kalt- und Warmwasserleitungennach DIN 1988-300 | 703 |
9. Lebenszykluskostenanalyse von Gebäuden | 704 |
10. Best Practice – AURON München mit DGNB Gold | 705 |