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Möglichkeit und Grenzen der Nachtlüftung zur Konditionierung von Gebäuden

Brian Gasser

Titel

Möglichkeit und Grenzen der Nachtlüftung zur Konditionierung von Gebäuden

Autor/in

Datierung

07.06.2024

Beschreibung

Diese Arbeit befasst sich mit der Notwendigkeit von technischen Kühlsystemen für die
Raumnutzungen Grossraumbüro, Schulzimmer und Wohnen MFH. In frühen Projektphasen wird der
Bedarf der Gebäudetechnik oft mit der SIA 2024 abgeschätzt. Unter anderem wird dort auch die
Notwendigkeit einer technischen Kühlung abgeschätzt. Die Notwendigkeit einer technischen Kühlung
hängt jedoch von zahlreichen Faktoren ab. Deshalb sollen in dieser Arbeit Richtwerte für die
genannten Nutzungen erzeugt werden, anhand denen die Notwendigkeit einer technischen Kühlung
unter verschiedenen Bedingungen genauer abgeschätzt werden kann. Ein wichtiger Faktor ist dabei,
ob eine Nachtlüftung vorhanden ist.
Um die Notwendigkeit einer technischen Kühlung abzuschätzen, wird die thermische Behaglichkeit in
den Räumen bewertet. Erreicht ein Raum keine akzeptable thermische Behaglichkeit ohne technische
Kühlung, wird eine technische Kühlung als notwendig eingeschätzt. Dazu werden thermische
Simulationen durchgeführt, die die einzelnen Räume der genannten Standardnutzungen nach SIA
2024 betrachten. Dabei wird der Unterschied vom Fensteranteil, der Gebäudemasse, dem Standort
und der Art der Lüftung betrachtet.
In einigen Situationen zeigt sich die Nachtlüftung allein als ausreichend zur Konditionierung des
Raumes im Sommer. Bei einer leichten Gebäudemasse oder bei einem Standort wie Lugano, ist die
Nachtlüftung allein meist nicht ausreichend. Die erstellten Entscheidungsdiagramme schätzen die
Notwendigkeit einer technischen Kühlung für viele verschiedene Situationen ein, und bieten dabei
eine Grundlage für frühe Projektphasen.
Die Schwierigkeit bei der manuell bedienten, natürlichen Nachtlüftung liegt dabei, das Verhalten der
Nutzer*Innen vorauszusagen. Dadurch besteht ein gewisses Risiko bei der Garantie der
Behaglichkeit. Um dieses Risiko zu umgehen, könnte eine automatisch geregelte, natürliche
Nachtlüftung eingesetzt werden. In Zukunft könnten Studien die tatsächliche Effektivität der
manuellen Nachtlüftung an realen Gebäuden messen und mit einer thermischen Simulation
vergleichen. Mit derartigen Studien könnte die Modellierung der manuellen Nachtlüftung im
Simulationsmodell realistischer gestaltet werden, und das Risiko bei der Planung eines Low-Tech-
Konzeptes verkleinert werden.

This paper explores the necessity of technical cooling systems for offices, classrooms and residential
buildings. In early project phases, the requirements for HVAC systems are often estimated using the
SIA 2024 guidelines. Among other parameters, the necessity of a technical cooling system is also
estimated there. However, the need for technical cooling depends on numerous factors. For this
reason, this paper aims to generate guideline values for offices, classrooms and residential buildings.
These can be used to evaluate the necessity for technical cooling more accurately under various
conditions. An important factor is whether night ventilation is used.
To evaluate the necessity for technical cooling, the thermal comfort in the rooms is evaluated. If a
room does not achieve acceptable thermal comfort without technical cooling, technical cooling is
assessed as necessary. To calculate the thermal comfort, thermal simulations are carried out that
consider the individual rooms of the specified standard uses in accordance with SIA 2024 guidelines.
The difference between the window size, the building mass, the location and the type of ventilation is
considered.
In some situations, night ventilation alone is sufficient for conditioning the room in summer. With a
light building mass or a location such as Lugano, night ventilation alone is usually not sufficient. The
decision diagrams produced evaluate the necessity for technical cooling for many different situations,
providing a basis for early project phases.
The difficulty with manually operated natural night ventilation lies in predicting the behavior of the
users. As a result, there is a certain risk in guaranteeing comfort. To avoid this risk, automatically
controlled natural night ventilation can be used. In the future, studies could measure the actual
effectiveness of manual night ventilation in real buildings and compare it to a thermal simulation.
Such studies could make the modeling of manual night ventilation in the simulation model more
realistic and reduce the risk when planning a low-tech concept.

Urheberrechtshinweis