Lüftungskonzepte

Gebäude sind verschieden. Daher wird für jedes Gebäude ein individuelles Lüftungskonzept benötigt. Anhand der Nutzung eines Gebäudes, der Gebäudegeometrie, der Lage und anderer Faktoren kann ein Konzept erstellt werden, welches all diese Gegebenheiten berücksichtigt.

Mit Hilfe von Autodesk CFD können numerische Strömungssimulationen anhand dieser Konzepte durchgeführt werden, um eine Balance zwischen optimaler Luftqualität und behaglichem Raumklima zu schaffen. Durch die Simulation werden jene Parameter ermittelt, die für die optimale Ansteuerung der Fenster in weiterer Folge benötigt werden. Ebenso können Schwachstellen erkannt und behoben werden (Simulationen).

Die unterschiedlichen Lüftungskonzepte lassen sich in drei Kategorien einteilen:

  1. Automatisierter Überwärmungsschutz durch natürliche Fensterlüftung in Kombination mit Überströmelementen
  2. Natürliche automatisierte kontrollierte Fensterspaltlüftung
  3. Hybridlüftung

In diesen Lüftungskonzepten können folgende Lüftungsarten umgesetzt bzw. aktiviert werden:

Lüftungsarten:

CO2 Lüftung: 
Der CO2-Gehalt der Raumluft soll auf einem möglichst niedrigen Wert gehalten werden. Damit kann möglichen Begleiterscheinungen eines hohen ppm-Wertes wie Müdigkeit oder Konzentrations­schwäche entgegengewirkt werden. Dabei werden die CO2-Grenzwerte der „VDI 6040 2015“ während der Belegzeit eingehalten. Ist dies aufgrund ungünstiger Außenbedingungen nicht möglich, wird die Intervalllüftung (= Pausenlüftung/Stoßlüftung) aktiviert. 

Infiltrationslüftung:
Bei einer Infiltrationslüftung, die auch bei kalten Außentemperaturen eingesetzt werden kann, steht die Erfüllung der Behaglichkeitsgrenzwerte im Raum im Vordergrund. Aus diesem Grund werden die Luftwechselraten aus der „CO2-Lüftung“ entsprechend reduziert und durch eine Intervalllüftung kompensiert. 

Intervalllüftung (Pausenlüftung bzw. Stoßlüftung): 
Bei der Intervalllüftung handelt es sich um eine Pausenlüftung bzw. Stoßlüftung, die nach einem vorgegebenen Zeitplan aktiviert werden kann. Hierbei wird in kurzer Zeit ein hoher Luftwechsel und somit ein Ablüften des CO2-Gehaltes der Luft erreicht, ohne die Behaglichkeit der Nutzer zu reduzieren.

Überwärmungsschutz:
Besteht die Gefahr von Überwärmung (ab einer Raumtemperatur von 24°C) und sind die Außentemperaturen geringer als die Innentemperaturen, werden die Fenster automatisch bedarfsgerecht geöffnet. Somit kann auch mit dem natürlichen automatisierten kontrollierten Lüftungskonzept auf den bauphysikalischen Sommer (von April bis September) reagiert werden. Der Überwärmungsschutz ist durchgehend aktiv (Mo-So von 0-24 Uhr), um einer Überwärmung des Gebäudes auch außerhalb der Betriebszeiten entgegenwirken zu können.
Ebenso kann mittels thermischer Bauteilaktivierung gearbeitet werden. Dabei wird die Gebäudemasse über Nacht abgekühlt. Sie kann am nächsten Tag zur Temperaturregulierung genutzt werden.

Alle diese Lüftungsarten können manuell erfolgen oder auch automatisiert.

Mit Hilfe der natürlichen automatisierten kontrollierten Fensterspaltlüftung sind alle diese Lüftungsarten jederzeit möglich.

 1. Automatisierter Überwärmungsschutz durch natürliche Fensterlüftung in Kombination mit Überströmelementen

Mit Hilfe des Überwärmungsschutzes durch die automatisierte natürliche Fensterlüftung lässt sich im bauphysikalischen Sommer (April-September) einer Überwärmung in Innenräumen entgegenwirken. Steigen die Temperaturen im Innenraum über einen bestimmten Wert und sind die Außentemperaturen geringer als die Innentemperaturen, können zuvor bestimmte Fenster automatisch geöffnet werden. Der Überwärmungsschutz kann Tag und Nacht aktiv sein, um das Gebäude bei Bedarf auch nachts und/oder an Wochenenden noch weiter zu kühlen.

Die Dauer der Lüftung wird über einen Raumtemperaturfühler im Raum geregelt. Die Lüftung kann manuell abgebrochen bzw. verlängert werden. Sobald eine gewisse Soll-Innentemperatur erreicht ist, schließen die Fenster automatisch.

Um eine ideale Querlüftung zu gewährleisten, können in den Wänden (oder Decken) zwischen Klassenräumen und Gängen sogenannte Überströmelemente verbaut werden. Überströmelemente sind schallgedämmte luftführende Verbindungen zwischen zwei getrennten Räumen. Sie sind mit hochabsorbierenden Schalldämpfern ausgestattet. So kann die Luft zwischen den einzelnen Räumen zirkulieren ohne unerwünschten Schall zu übertragen.

Ein Überströmelement kann überall da eingesetzt werden, wo eine verbesserte Querlüftung gewünscht wird. Die Zuluft kann dabei über manuelle Fensteröffnung, mit Hilfe von mechanischen Lüftungsanlagen oder durch Automatisierung der Fenster eingebracht werden.

Eine Auswahl an Projekten finden Sie hier.

2. Natürliche automatisierte kontrollierte Fensterspaltlüftung

Mit einem natürlichen automatisierten kontrollierten Lüftungskonzept wird das Raumklima mit Hilfe verschiedener Lüftungsarten auf einem für die Nutzer optimalen Stand gehalten. Dabei unterscheidet man zwischen CO2-Lüftung, Infiltrationslüftung, Intervalllüftung und Überwärmungsschutz.

Grundsätzlich wird die optimale Öffnungsweite der Fenster durch das Außenklima, durch das Raumklima und durch den gewünschten Luftwechsel bestimmt. Der Luftwechsel kann bei tiefen Außentemperaturen und/oder bei unterschiedlichen Windstärken und Windrichtungen durch den Öffnungswinkel der Fenster angepasst werden. Sobald gewisse Soll-Grenzwerte erreicht sind, schließen die Fenster automatisch.

Die Fensterlüftung kann auch jederzeit durch den Nutzer manuell abgebrochen oder übersteuert werden.

Um eine ideale Querlüftung zu gewährleisten können in den Wänden oder Decken zwischen Klassenräumen und Gängen Überströmelemente verbaut werden.

Weiters ist es möglich, die natürliche automatisierte kontrollierte Fensterspaltlüftung mit einer mechanischen Lüftungsanlage zu kombinieren.

Eine Auswahl an Projekten finden Sie hier.

3. Hybridlüftung

Mit einem hybriden Lüftungskonzept werden Räume sowohl mit einer mechanischen Lüftungsanlage (mit Wärmerückgewinnung) als auch mit automatisierter Fensterlüftung natürlich belüftet.

Dieses Lüftungskonzept ist in Räumen (besonders in  Schulen) mit sehr hohen internen Lasten (Abwärme von SchülerInnen, PädagogInnen, PC, Beamer, TV etc.) sehr effektiv und wirtschaftlich.

Bei diesem Konzept wird die Zuluft in die Klassen eingebracht. Die Luft kann über ein (schallgedämmtes) Überströmelement in den Gang bzw. in den Multifunktionsbereich strömen. Dort wird sie zentral abgesaugt. Die Zuluftmenge der mechanischen Lüftungsanlage kann dabei auf ein Minimum pro Person (ca. 11m³/h) dimensioniert und durch eine Intervalllüftung - z.B. als Stoßlüftung - unterstützt werden.

Die Dauer der Stoßlüftung wird mit einem CO­­2-Sensor im Raum bzw. mit einem Raumtemperatur­fühler geregelt.

Sobald die gewünschten Temperatur-Grenzwerte und CO2-Grenzwerte erreicht sind, schließen die Fenster automatisch. Die Stoßlüftung kann manuell abgebrochen werden bzw. das Lüftungs-Intervall kann über eine dezentrale Steuerung erhöht oder auch gesenkt werden.

Eine Auswahl an Projekten finden Sie hier.