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Dokumentation

Zusammenfassung

graph RL
    subgraph Raumnutzung
    A[(SIA2024)]
    end
    subgraph Beleuchtung
    style Beleuchtung text-align:left
    A --->|Nutzstzunden| B(fa:fa-lightbulb SIA387/4)
    B --->|Leistung und Energie Beleuchtung| A
    style B text-align:left
    end
    subgraph Lüftungs- und Klimaanlagen
    style Heizlast text-align:left
    C --->|Lüftungsanlagen| A
    style C text-align:left
    A --->|Volllaststunden| C(fa:fa-wind SIA382/1)
    end
    subgraph Heizlast
    style Heizlast text-align:left
    E --->|Norm-Heizlast| A
    A --->|Rumlufttemperatur Auslegung Heizung| E[fa:fa-fire SIA384/2]
    end
    subgraph Energetische Berechn.
    A --->|Grenz-/Zielwert| D(SIA380/2)
    end
    subgraph Energie
    F(SIA380/1) --->|u-Werte, Heizwärmebedarf| A
    end
    subgraph Brauchwarmwasser
    G(fa:fa-glass-water SIA385/2) --->|Nutzwarmwasser| A
    end
    style B text-align:left
flowchart TD
    Eingabeparampeter --> Personenprofil & Wochenprofil & Jahresprofil & Geräteprofil & Dimensionen & Material Temperaturen
flowchart TD
    Resultate_Eingabeparampeter --> Person & Licht & Elektrizität & Lüftung & Person & Licht & Elektrizität & Lüftung
    Person --> Heizen & Kühlen
    Licht --> Heizen & Kühlen
    Elektrizität --> Heizen & Kühlen
    Lüftung --> Heizen & Kühlen
stateDiagram-v2
    Eingabe --> Profile Material Dimension
    Eingabe --> Licht
    Eingabe --> Elektrizität
    Eingabe --> Lüftung

Kategorien

Standardwert

Die Spalte Standardwert enthält Parameter, welche typische Planungswerte für Neubauten und Gesamterneuerungen darstellen. Diese sollten in der Planung verwendet werden, falls keine genaueren Angaben vorhanden sind. Die Standardwertewerden inderRegelvonEinzel- oder Systemanforderungenan den Grenzwert gemäss den zugrundeliegenden SIA-Normen und Merkblättern abgeleitet.

«Zielwert»

Die Spalte Zielwert enthält Parameter, weiche optimale Planungswerte für Neubauten und Gesamterneuerungen darstellen. Diese sollten in der Planung im Rahmen der technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten angestrebt werden.Die Zielwerte werden in der Regel von Einzel- oder Systemanforderungenan den Zielwert gemäss den zugrundeliegenden SIA-Normen und Merkblättern abgeleitet.

«Bestand»

Die Spalte Bestand enthält Parameter, welche typische Werte für bestehende, energetisch nicht erneuerte Gebäude mit Baujahr vor 1980 darstellen sollen. Diese können in der Planung als Ausgangswerte für bestehende Gebäude verwendet werden, solange keine genaueren Angaben vorhanden sind.

Zeitprofile

Produkt aus Volllaststunden pro Tag Anzahl Nutzungstagen pro Jahr und Jahresgleichzeitigkeit, auf 10 h gerundet.

Zeitangaben

Jahr = 365 Tage -> 52 Wochen -> 8760 Stunden

Profil Formel Beispiel
Tagesprofil Person \(faktor * Stunde\ pro\ Tag\) 7.2h
Tagesprofil Elektrogeräte \(faktor * Stunde\ pro\ Tag\) ...
Wochenprofil (5, 6 oder 7 Tage) \(52 * Tage\ pro\ Woche\) ...
Jahresprofil als Monate (Jan-Dez) \(faktor * Tage\ pro\ Monat\) ...

Vollstunden pro Tag:

\[ t_{P,d}= \sum_{h=1}^{24} t_{P,h}*1h \]

Nutzungstage pro Jahr:

\[d_P= 365d - (52 * d_{Pr,w})\]
  • \(d_{Pr,w}\) = Ruhetage pro Woche (0,1 oder 2 Tage)

Jahresgleichzeitigkeit beispiel:

Beispiel: Einzel-, Gruppenbüro:

\[(0.8 *31 d +0.6* 28d +0.9 *31 d + ...+ ... +0‚6*31d)/365d=0.70\]

Volllaststunden pro Jahr:

\[t_p = t_{P,d} * d_P * f_p\]

Beispiel: Einzel-, Gruppenbüro:

\[7.2 h/d *261d* 0.80 = 1500h\]

Raum Dimensionen

Eingabe Daten:

  • \(Länge\), \(Breite\), \(Höhe\)
  • \(A_{th} = Thermische Gebäudehüllfläche\)
Info

"Berechnungsschritte Flächen" 1. Glassfläche 2. Fensterfläche 3. Aussenwandfläche

Netto zu Brutto Faktor:

\[A_g = (l_R * h_R) / 0.85\]
\[1 / 0.85 = 1.17647\]

Info

\[1 / 0.85 = 1.17647\]

Glasfläche:

\[A_g = (l_R *h_R* f_g) / 0.85\]

Fensterfläche:

\[A_W = A_g / F_F\]

Aussenwandfläche:

\[A_{op} = A_{th} - A_W\]

Geräte und Prozessanlagen

Volllaststunden an Ruhetagen: 24 h * Bereitschaftsverluste:

\[t_{A,d} = {(t_{A,d} *d_p) + [f_{A,St} * 24 - (365 - d_p)]}* f_p\]
Beispiel: Einzel-, Gruppenbüro:
\[[(11.1 h/d - 261 d/a) + (24h/d * 30\% * 104 d/a )] * 0.80 = 2910 h/a\]

Energie

\[E_A = (t_{A‚PS} * p_A)/1000\]

Beleuchtung

Raumindex

\[ k_R = (I_R- d_R) / (h_L - ( I_R + d_R)) \]

Grenzwert

\[ n_R = 1.25 * (1- \frac{1}{k_R+1}) \]

Zielwert

\[ n_R = 1.35 * (1- \frac{1}{k_R+1}) \]

Nutzungsstunden Tag und Nacht

\[t_{ud} + t_{un} = t_{P,d\ max}\]

Elektrische Leistung der Beleuchtung

\[P_L = E_0 / (MF * \eta_{v,Lo} * \eta_{R})\]

Wobei:

\(P_L\) Referenzwert der Beleuchtungsstärke i n Ix: \(E_0 = k_0 * E*{vm}\)
\(k_0\) nutzungsspezifischer Korrekturfaktor für die Referenz-Beleuchtungsstärke
\(E_{vm}\) Wartungswert der Beleuchtungsstärke i n Ix
\(MF\) Wartungsfaktor Beleuchtung; MF: 1,25
\(\eta_{v,Lo}\) Leuchten-Lichtausbeute in \(Im/W\)
\(\eta_R\) Raumwirkungsgrad

Jährliche Volllaststunden der Beleuchtung

\[ t_L= d_p * \left \{ k_{pr} * \frac{t_{ud}}{11h} * [0.5 * (11h-t_{L,min}) * cos* \frac{3.14*Z_g}{Z_{g0}}+ 0.5 * (11h + t_{L,min}) ] + t_{un}\right \} * f_p*k_{si} \]

Minimale Volllaststundenzahl

\[ t_{l,min} = Min[11h; 2h * k_c * k_{Re} * k_T * Max (k_{li}; k_B)k_{sp}* k_{sur} ] \]

Glasflächenzahl

oberhalb welcher keine weitere Reduktion der Volllaststunden eintritt für seitlich einfallendes Licht

\[ z_{g0} = Max[0.175; 0.35 * (0.375 + (E_0 / 800lx))] \]
Grenzwert Zielwert
KorrekturfaktorRegelungnachTageslichtk„ 2.0 1,0
Korrekturfaktor Reflexionsgrad k„e 1.1 1,0
Korrekturfaktor Transmissionsgrad kT 1.0 1.0
Korrekturfaktor Fenstersturz \(k_{li}\) \(k_{li} = 0.8 + 0.2 m / (h_R - 2 m)\)
Korrekturfaktor Balkon \(k_B\) 1.0 1,0
Korrekturfaktor Sonnenschutz \(k_{sp}\) 1.44 1,0
Korrekturfaktor Horizontverschattung \(k_{sur}\) 1.0 1.0

Energie

\[E_L = ( p_L * t_L )/1000\]

Lüftung

Regelung

Aussenluft-Volumenstrom1 Standard Zielwert Bestand
3 m3/(m2-h) einstufig zweistufig einstufig
> 3 bis 5 6 m3/(m2-h) zweistufig stufenlos einstufig
> 6 m3/(m2-h) stufenlos stufenlos zweistufig

Stufen

Stufe Faktor
einstufig 100% = 8760 stunden
zweistufig Personen < 50%, 67% Lüftung
Personen > 50%: 100% Lüftung
stufenlos \(Max(25\%,\ Personen \% )\)

Aussenluft-Volumenstrom durch Infiltration

Nutzung Wert
Standard und Zielwert 0,15 \(m^3 / m^2*h\)
Bestand 0,30 \(m^3 / m^2*h\)

Die Lüftungsanlagen sind während der Nutzungsstunden gemäss Personenprofil plus jeweils während einer zweistündigen Vorspülung und Nachspülung sowie in der Mittagspause in Betrieb. Die Vor- und Nachspülung erfolgt jeweils auf der tiefsten vorhandenen Stufe der Ventilatorsteuerung bzw. -regelung.

Bei der Berechnung derjährlichen Volumenstrom-Volllaststunden wird das Jahresprofil nur berücksichtigt, wenn der Teillastwert des entsprechenden Monats = 0 ist. Die jährlichen Volllaststunden werden auf 10 h gerundet.

Heizung

Transmission

Bauteile

\[H_T = (A_{op} * U_{op} + A_w *U_w)* 1,1\]

Lüftung

\[ H_V = n_{min,i} * V_i * p * c * A_{NGF} \]

\(n_{min,i}\) = thermisch wirksame Mindest-Luftwechselrate des beheizten Raums (SIA 384/2 , Tabelle 5) \(h^{-1}\)

\(p * c = 0,32 Wh/(m^3-K)\) spez. Wärmespeicherfähigkeit der Luft

\(V_i\) = Nettovolumen des Raums, in \(m^3\)

\(A_{NGF}\) = Nettogeschossfläche

Transsmission Total

\[ H_H = H_T + H_V \]

Leistung

\[ \psi_{HL} = [(H_H * (\theta_{i,des,H} - \theta_e - \theta_{cor}))] / A_{NFG} \]

Temperaturkorrektur

\[SIA384/2, Ziffer 5.3.\]

Zeitkonstante

\[\tau = C_m/H_H\]

Energie

Meschanscihe Lüftung

\[q_{th} = SIA380/1,Ziffer3.5.5\]

Infiltration

\[Infiltration wird gemäss 1.1.5.4\]

Stunden

Jährlicher Heizwärmebedarf OH geteilt durch die Norm-Heizlast

Warmwasser

\[ Q_w = [V_w * p_w * c_p * (\theta_w - \theta_{cw}) * d_p * f_p] / A_{p,NGF} \]
  • \(V_W\) = Wasserbedarf pro Person
  • \(p_w\) = spezifische Dichte von Wasser: 1,00 kg/l
  • \(c_p\) = spezifische Wärmekapazität von Wasser : \(0,00116 kwh / (kg-K)\)
  • \(\theta_{W}\) = Solltemperatur des Warmwassers: 60 °C
  • \(\theta_{CW}\) = Kaltwassertemperatur: 10°C
  • \(d_p\) = Nutzungstage pro Jahrgemäss 1.1.2.5
  • \(f_p\) = Jahresgleichzeitigkeit gemäss 1.1.2.7
  • \(A_{RNGF}\) = Personenfläche