Untersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz – Teil 1: Vergleich der Nachweisverfahren unter Berücksichtigung zukünftiger Klimadaten

Abstract

In einer dreiteiligen Artikelreihe wird der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Während Teil 1 die herkömmlichen Verfahren nach DIN 4108‐2 miteinander vergleicht und unter dem Aspekt der sich verändernden Klimabedingungen betrachtet, beschäftigt sich Teil 2 mit mehrdimensionalen Simulationsansätzen für Sonnenschutz. In Teil 3 werden zusätzlich Modellierungsverfahren vorgestellt, die für die korrekte Wiedergabe spezieller Geometrien und hoch reflektierender Materialien bei Verschattungssystemen von Bedeutung sind.Im vorliegenden Teil 1 der Artikelreihe wird eine Analyse der herkömmlichen Nachweisverfahren, nämlich des Tabellenverfahrens mit Sonneneintragskennwert sowie der dynamischen Gebäudesimulation, durchgeführt. Beide Methoden werden im Hinblick auf die Auswirkungen wichtiger Aspekte und Maßnahmen des sommerlichen Wärmeschutzes (Klimaregion, Orientierung, Fensterflächenanteil, Lüftung, thermische Masse, Sonnenschutz) untersucht und mit einander verglichen. Für die Gebäudesimulation werden neben dem vorgeschriebenen Klimadatensatz (TRY 2010) auch Zukunftsklimadaten verwendet, die den Zeitraum 2021 – 2050 repräsentieren (TRY 2035).

Untersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz – Teil 2: Vergleich zwischen Modellierung mit Abminderungsfaktor (FC‐Faktor) und bidirektionalem Ansatz (BSDF‐Methode)

“…Nach der Detailanalyse zweier ausgewählter Varianten im vorherigen Abschnitt werden im Folgenden die Aus wirkungen der Wahl der Methode auf alle Fälle der be reits in [9] Tab. 5 Anzahl der Übereinstimmungen und Diskrepanzen bei der Nachweisführung (TRY 2010) in Abhängigkeit von der Berechnungsmethode und der Wahl des Abminderungsfaktors (Verglasungsflächenanteil 70 %, leichte Bauweise; [9]) Amount of matches and discrepancies of code compliance (TRY 2010) with respect to the calculation method and the chosen shading factor (glazing-to-wall ratio of 70 %, light-weight construction; [9])…”

“…Hourly values of incidence angles of direct solar radiation a) on a south façade and b) on an east façade, the colored sold angles correspond to curve A-E in Figure 5 Tab. 2 Varianten für die Detailanalyse -Simulationsparameter (s.a. [9]) Variations used in the detailed analysis -parameters of the simulation (see [9])…”

“…Übertemperaturgradstunden in Kh/a der Varianten A und B in Abhängigkeit von der Berechnungsmethode und der Wahl des Abminderungsfaktors Overheating hours for variants A and B with respect to the calculation method and the chosen shading factor Amount of matches and discrepancies of code compliance (TRY 2010) with respect to the calculation method and the chosen shading factor (all variations from[9]) Auch für Verschattungssysteme, deren Geometrie nicht durch die gängigen Normen zur Bestimmung des F C Faktors abgebildet werden kann, Die zulässigen Methoden zur Bestimmung des Abminde rungsfaktors eines Verschattungssystems können zu deut lichen Unterschieden führen. Für den in dieser Untersu chung angenommenen außenliegenden Raffstore mit 45° Lamellenneigung wurde sowohl der Tabellenwert der DIN 41082 (F C = 0,25) als auch der nach DIN 520223 berechnete F C Faktor (F C = 0,16) betrachtet.…”

Untersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz – Teil 3: Modellierung komplexer Geometrien und unterschiedlicher Materialeigenschaften von Verschattungssystemen

“…Bei Gebäuden mit einem hohen Anteil an Verglasungsflä chen spielt der Sonnenschutz durch idealerweise außen liegende Verschattungseinrichtungen eine maßgebliche Rolle zur Einhaltung eines ausreichenden sommerlichen Wärmeschutzes [1]. Die Anforderungen an Verschat tungseinrichtungen sind vielfältig: Reduktion des Wärme eintrags im Sommer, optimale Tageslichtnutzung, Blend freiheit etc.…”

Window Ventilation Behavior for Overheating Evaluation: Residents’ Survey and Derived Ventilation Profiles

“…Studies have shown that the natural air exchange due to window ventilation and, above all, night-time cooling via open windows have a significant influence on the heat resilience of buildings and the effectiveness of heat adaptation measures (Rijal et al, 2008;Fabi et al, 2012;Porritt et al, 2013;Ferk et al, 2016;Vellei et al, 2017;Fosas et al, 2018;Ivankovic et al, 2019;Hoffmann and Kheybari, 2021).…”