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TECHNOLOGIEN DER PROJEKTIERUNG
BauinformaHOrf Informationskabinett Projektierungsg.rundlage"·
TGA
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LUFTUNG .UND KLIMATISIERUNG
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GRUNDLAGEN ZUR STALLKLIMAGESTALTUNG
FREIE LÜFTUNG IN PAVILLONBAUTEN
KATALOG I L I 8307 I RAL I ·
VEB LANDBAUPROJEKT POTSDAM
m KATALOGWERK BAUWESEN . ,
Aktualisierungsdienst
Die Änderungsmitteilung betrifft:
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Veränderungen
Ergänzungen
Einschränkungen
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Berichtigungen
Ertöschen der Gültigkeit
- Auf Grund neuer Erkenntnisse bei der Berechnung und Bemessung von Zu- und Fortluftflächen für die freie Lüftung sowie Berücksichtigung der derzeitig gültigen Standards der Stallklimagestaltung und des bautechnischen Wärmeschutzes wurde o.g. Katalog für ungültig erklärt und durch den Katalog L 8607 RAL ersetzt. .
Die Änderungsmitteilung besteht aus:
Deckblatt _ Seiten Änderungsanweisungen - Seiten Anlagen (Katalogseiten)
Diese Änderungsmitteilung ist gültig ab: 01. 01. 1987
_ Das Deokblatt der Änderungsmitteilung ist in den oben genannten Katalog
vorn einzuheften.
VEB Landbauprojekt Potsdam Dortustr. 30 Potsdam 1 5 6 1 Potsdam, Dezember 1986
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Obering. Schirrholz Hauptdir.ektor
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It It I~
~ Katalogart Tecbniscbe Gebäudeausrüstung Kataloggruppe Lüftung und Klimatisierung Katalog Grundlagen zur Stallklimagestaltung -
Freie Lüftung ,in Pavillonbauten
INHALTSVERZEICHNIS
Vorwort
Bestätigungsblatt
Katalogkurz- L 8307 RA I: bezeichnung
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Bea,rbeitungsstand Me i 1983 Blatt 1 Seite 1
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-11 • Blatt Seite
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1
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2.1
2.2
I N F 0 R M A T ION S B L A T T
1 ••• 2 Inhaltsverzeichnis
J Verwendete Formelzeicben
4 Literaturverzeicbnis
1
DARSTELLUNGSBLÄTTER
G run dIa gen
1.0. Grundlagen zur freien Lüftung 1.1. VorQemerkungen 1.2. Wirkungsmechanismen und Arten der freien Lüftung 2.0. Windlüftung
2 2.1. Fensterlüftung 3.0. Schwerkraftlüftung 3.1. Scbachtlüftung
3 4
5 6
6 ••• 7
1
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7
'8 ••• 10 10
11 ••• 13
3.1.1. Mehrfachscbacbtlüftung 3.1.2. Monoschachtlüftung 3.2. Firstschlitzlüftung 3.3. Stufendachlüftung 4.0. Voraussetzungen und Anforderungen für den Einsatz der
freien Lüftung in der Tierproduktion 4.1. Bedienbngsbinweise zur freien Lüftung
Bau t e c h·n i s c her W ä r m e s c h u tz W ä r m e hau s baI t s b e r e c h nun g
1.0. Bautechnischer Wärmeschutz für Stallgebäude mit freier Lüftung 1.1. Kurzerläuterungen der Tabellen
Tabelle 1: Begriffe ~d Berechnungshinweise des bautechnischen Wärmeschutzes
Tabelle 2: Rechnerische Wintertemperaturen Tabelle 3: Mittlerer (erforderlicher) Mindestwärmedurehlaß-
widerstand T~belle 4: Wärmeleitrechenwerte von Baustoffen und Bauteilen Tabelle 5: Wärmeübergangswiderstände Tabelle 6: Wärmedurehgang bei häufig gebräuchlichen Bauteilen
13, 1.2. Berechnung des erforderlichen Wärmedurchlaßwiderstandes für Schachtwände
14 ••• 15 1.3. Diffusionsnachweis für Wände und Decken
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Blatt
2.2
2.3
Seite
16
17 ••• 18 19 ... 20
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1 1 ••• 2 3 ••• 8
9
10 ••• 11
11
L 8307 AAL Katalogkurzbezeichnung
BearbeitungsstandMai 1983 Blatt 1 Seite 2
2.0. Wärmebaushaltsb~rechnung Tabelle 7: Außenlufttemperatur t e Tabelle 8: Zuschläge für die
rechnerische Temperaturdifferenz an Bauteilen Tabelle 9: Stallklimaparameter Tabelle 10: Wärmeproduktion von Tieren
3.0. Hinweise und Regeln zur Berechnung der Wärmetransmission 3.1. Wärmetransmission im Außenwandbereicb 3.2. Wärmetransmission im Deckenbereich 3.3. Wärmetransmission im Fußbodenbereich
B e r e c b nun g / B e m e s s u n g
1.0. Stallklimatiscbe Berecbnungs- und Bemessungsgrundlagen 1.1. Ausfübrlicbe Stallklimaberecbnung 1.1.1. Stallklimaberechnung für einen Milcbproduktionsstall
mit 200 Kühen 1.2. Vereinfacbtes Bemessungsverfahren für die freie Lüftung 1.2.1. Festlegungen zur Anwendung der Bemessungsdiagramme
für die Ermittlung der Zu- und Fortluftflächen 1.2.20 Auslegung der Scbwerkraftlüftung für die Ubergangs
und Winterperiode 1.2.3. Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode 1.2.4. Anwendungsbeispiele für vereinfachte Bemessungsverfahren 1.2.4.1. Milchviehstall
12 ••• 13. 1.2.4.2. Schweinemaststall
2.4 K 0 n s t r u k t,i 0 n s hin w eis e
~ 1.0. Konstruktive Hinweise zu Ausführungsmöglicbkeiten
2·
3 4
5 6 ••• 8
9 ••• 10 11 ••• 14
15 .. 16 17
für die Schwerkraftlüftung 1.1. Fortluftscbäcbte für Stallbauten mit Holzdachbindern 1.2. Monoscbacbt 1.3. Firstschlitzlüftung 2.0. Zuluftelemente
Fortluftscbächte; Auswahlübersicht für Schachtwände Schachtköpfe 600/600; 900/900; 1500/1500 Scbachtwände 600; 900; 1500 Fortluftschächte - Einbaudetail Monoschacht - Einbaubeispiele in HOlztragwerken M~noschacht - Konstruktionsbeispiel Firstscblitzlüfter - Fort- und Zuluftdetail .
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Verwendete Formelzeiohen
Formelzeichen
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W/(m2 .K)
mo, m
Pa, kPa
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W
IV
IV
VI
m2 .K/W
m2.K/W
m2.K/VI
m2 .K/Vi
m2.K/VI
Größe
FUche DeQkenfläche
Außenwandfläohe mi t gleichen Tempera~bedingungen
Fl~che Fortlufttiffnung
Fußbodenfl~che mit gleiohen Temperaturbedingun~en
Fläche Fortluftöffnung bezogen auf 1 m Auftriebshö;,e
Gesamtfläche der raumumschließenden Bauteile
Fläche Nebenraum roi t gleichen Temperaturbedingungen
Öffnungsflächen in den Außenwänden des StallgebäUdes
Fläche Zuluftöffnung
lich te Schechtbreite Breite Konstante fUr Strömungsverluste spezifische \'/ärme der Luft
Erdbeschleunigung Auftriebshöhe Windwiderstandszahl Wärmedurchgangewert der Stalldecke
W'ärmedurchgangswsrt (Mittelwert)
Länge neutra 1e Zone
Außenluftdruck
LuftdrUck im Stall
Druckdifferenz durch thermiaohen Auftrieb
Dr\lckdifferenz durch Windeinfluß
Wärmeverlust durch die 'Bautene
Wärmeverluat durch Fußboden
IYl!rmev er 1 us t d uroh LUf tung
Transmlss10nswärmeverluet
von den Tieren ausgehender WärmestroIIl
Wärmedurchlaßwid erstand (Wärmedämmwert )
äiißer,er WärmeUbergangswiderstand (vom Bauteil zur Außenluft)
- erforderlicher Wärmedurchlaßw1derstand
Wärmedurchgangswideretand
innerer WärmeUbergangswiderstand (von der Stalluft zum BautaU)
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Formelzeiohen
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Katalogkurzbezeichnurt"
8earbeku_ Mai 1983 .I<rtt L 8307 RAL Seite 3
Einheit
m2 .K/W
m2 .K/W
m2 .K/VI
mm, m K
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kg/m3
kg/m3
kg/m3
kg/m3
kg/m3
%
%
Größe
Mind es twärmed urchlaßwidera ta nd
vorhandener Vlärmedurchlaßwiderstand
Differenz zwischen erforderlichem und vorhandenem iYärrnedurchlaßwiders tand Bauetoffdicke Stallufttempera tur
Dachraumtemperatur
Erdreichtempera tur
AUßentemperatur
Sta llufttempera tur
Ne benre um tempere tur
Taupunkttempere tur
rechnerische Wintertemperatur
Tempere turdifferenz
Volumenstrom
Sommerluftrate
Luftgeschwindigkeit im Stall
Fortluftgeschwindigkei t
Windgeschwindigkei t
Windgeschwindigkeit in x-Meter Htlhe
Windgesohwindigkei t in 10 m Htlhe
von ~en Tieren abgegebene Wsaaerdempfmenge
absoluter Wasssrdempfgebal t der Außenluft
absoluter Wasserdampfgehalt der Stalluft
Korrekturzuschlag zum Wärme lei t~eohenwert
Wärme lei trechenwert
Dichte der Außenluft
Dichte der Stalluft
Diohtedifferenz zwischen Außen- und Stalluft
Trookenrohdichte des Baustoffes
Rohd1ohte feucht dea Baustoffes
relativa Außenluftfeuohte
relative Stalluftfeuchte
Literaturverzeichnis
[1J Kirschner u.a.
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Klimatechnik in der Tierproduktion VEB Verlag Technik Berlin, 1976
[21 Anonym
ILKA-Berechnungskatalog VEB Kombinat Luft- und Kältetechnik, Dresden
[3] Hansen, M.
Lüftung von Werkhallen Vulkan-Verlag Dr. W. elassen, Essen, 1968
[4J Bähr,. H.
Aktuelle Wärmebilanzrechnungen für Stallbauten Melioration und Landwirtschaftsbau 16 (1982), H. 9, Seite 393 bis 395
'{5] Katalogwerk Bauwesen
Katalog L 8103 RAL "Grundlagen zur Stallklimagestaltung" Bauakademie der DDR, Bauinformation Berlin, 1981
[6] Eichier, F.
Wärmetechnische Richtlinien für geschlossene Stallbauten Deutsche Bauenzyklopädie, Institut für Typung---Berlin, 1957
[7] Hutschenreuther, G.; Günzel, W.
Das.Klima im Stall - Berechnungstafeln Hochschule für Architektur und Bauwesen Weimar, 1964
[8] Schmidt, ehe; Großmann, W.
Vorläufige Richtlinie für die Projektierung von Lüftungsanlagen in Rinder- und Schweinemastställen Technische Universität Dresden, 1965
[9] Autorenkollektiv
Stallüftung - Berechnungsgrundlagen Deutsche Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin, Institut für Mechanisierung der Landwirtschaft Potsdam-Bornim, 1970
Blatt 1 L 8307 RAL Seite 4
[10] Mothes, E.
Stallklima, 2. Auflage VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag . Berlin, 1977
[11] Mothes, E.
Verfahren der Tierproduktion Bau, Klima, Hygiene VEB' Landwirtschaftsverlag Berlin, 1984
[12 ]-Au torenkollekti v
Projektierungsgrundlagen für die . Anwendung der freien Lüftung in
Tierproduktionsanlagen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR Forschungszentrum für Mechanisierung der Landwirtschaft. Schlieben/Bornim, 1983 (unveröffentlichtes Arbeitsmaterial)
[13] Cords-Parchim, W.
Der gesunde Stall Verlag des Druckhauses Tempelhof Berlin, 1950
[14] Tasker, R.J.
Automatically controlles natural ventilation (Automatisch gesteuerte natürliche Belüftung) Sco~tish Farm Buildings Investigation Unit Aberdeen, 1981
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I~ ID I~
~ Katalogart Kataloggruppe
Katalog
Technische Gebäudeausrüstung Lüftung und Klimatisierung Grundlagen zur Stallklimagestaltung Freie Lüftung in Pavillonbauten
Kalalogkurzbezeichnung L 83:'7 " M.,
Mai 1983~ Blatt G run d 1 a gen
10 0. Grundlagen zur freien Lüftung
1.1. Vorbemerkungen
Das Stallklima st~.ll t neben der Fütterung und ZUchtung einen wesentlichen Leistungsfaktor in der Tierproduktion dar.
Bei der Rekonstruktion und Errichtung von Stallgebäuden sind technische Ltlsungen durchzusetzen,die ein gUnstiges Verhältnis von Aufwand und Ergebnis zum Inhalt haben. Das betrifft besonders den rationellen Einsatz von Energie, Rohstoffen und Material sowie die größtmtlgliche Auslastung und langjährige Nutzung der AusrUstungen und Gebäude.
Eine MBglichkeit der Energieeinsparung in der, Tierproduktion ,bietet die Anwendung der freien Lüftung zur Stallklimagestaltung. Bei der Stallhaltung von Tieren wird die freie LUftung mehr oder weniger bewußt angewandt. Ihre Einsatzbedingungen und -grenzen werden von einer Vielzahl von Faktoren bestimmt. Zu den wichtigsten gehBren Tierkonzentrat~onund Tierart, Haltungsverfahren und Haltungsabschnitt, Gebäudegröße und Gebäudeform. Art und AusfUhrung der raumumschließenden Bauteile einschließlich der Gestaltung und Anordnung der Zu- und Fortluftöffnungen sowie die außenklimatischen Standortbedingungen.
Als Grundlage fUr die Auslegung gelten die Parameter der TGL 29084 "Stallklimagestaltung", die in der vorliegenden Fassung eine breitere Anwendung der freien LUftung in der Tierproduktion begUnstigt.
1.2. Wirkungsmechanismen und Arten der freien LUftunß
Das Prinzip der freien LUftung beruht auf der Ausnutzung von Wind und thermischen Kräften. Danach unterteilt man die freie LUftung in die Windlüftung und in die Schwerkraftlüftung. In den meisten Fällen wirken Wind und Thermik gemeinsam, jedoch mit unterschiedlicher Intensität. wobei dem Wind über den größtE/n Zeitraum des , .
BeClrbeitungsstand
Blatt 2.1 Sei!t 1 ...... , "
Jahres der dominierende Einfluß zugesChrie-l:
ben wird [1J. ~
Die WindlUftung wir~ in der Praxis als Quer- und LängslUftung Uber geöffnete Fenster, TUren und Tore betrieben. Die SchwerkraftlUftung findet in Form der Schacht- und Firstschlitzlüftung Anwendung.
2.0. Windlüftung
Bei der Umströmung des Stallgebäudes durch den Wind wird an der dem WinQ zugewandten Gebäudeseite (Luvseite) ein Uberdruck aufgebaut und an der dem Wind abgewandten Seite (Leeseite) ein Unterdruck. Die Luft strömt in horizontaler Richtung entsprechend dem Druckgefälle
5>e 2 Llpw = k. 2 Ww
Dabei gilt:
Llpw = Druckdifferenz durch Windeinfluß
k
S'e
Ww
in Pa = Windwiderstandszahl,
aus [2J
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zu entnehmen
= Dichte der Außenluft in kg/m3
= Windgeschwindigkeit in m/s
durch das Gebäude (Abb. 1). Die Windwider-,. standszahl k berUcksichtigt den Anströmwinkel des Windes, die Lage des Gebäudes und die Gebäudeform. Der Wert von k kann negativ und positiv sein. Experimentell ermittelte Werte fUr Industriebauten sind im "
I'
ILKA Berechnungskatalog [2J zu finden. Die [ dem Stall zugefUhrte Friscnluftmenge ist ~ im starken Maße von der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung, der örtlichen La-ge des Gebäudes sowie von der Lage und Größe der Zu- und Fortluftöffnungen abhängig •
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Pe - Außenluttdruck (Luftdruck . durch Windangritr )
PI - Luftdruck im StaU
Abb 1 Schematische Darstellung der Windlüftung
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KatalogkurzbeZeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Durch Öffnen bzw. Schließen der Zu- und Fortluftöffnungen kann der Luftaustausch in begrenztem Umfang den jeweiligen Außenund Innenklimaverhältnissen angepaßt werden. Einen starken Einfluß haben die Windverhältnisse auf die Strömungsverhältnisse im Stall. Bei Windstille versagt die Windlüftung.
2.1. Fensterlüftung
Die Fenster, Türen und Tore haben einen relativ hohen Flächenanteil in der Bauhülle. Durch Öffnen diese~ Flächen kann selbst bei geringen Außenwindgeschwindigkeiten ein hoher Luftwechsel,erreicht werden. Bei ~leineren Stallgebäuden mit geringer Belegungsdichte reicht diese Form der Lüftung oftmals ganzjährig aus.
3.0. Schwerkraft lüftung
Als Antriebskraft der Schwerkraftlüftung wirkt der thermische Auftrieb. Durch den Temperaturunterschied zwischen der Außenluft und der Stalluft baut sich zwischen der Zuluftöffnung und der Fortluf~öffnung eine Druckdifferenz auf:
A Pth = g • H • Ll ~
Dabei gilt:
LlPth =
g = H = Ll~ =
Druckdifferenz durch thermischen Auftrieb in Pa Erdbeschleunigung in m/s2
Auftriebshöhe in m Dichtedifferenz zwischen Außen-und Stalluft in kg/m3
Ein vereinfachtes Schema der Schwerkraftlüftung zeigt die Abb. 2
Zuluft t!Il'~ ~Zj~ ~-_ ,Ch ö-mJr·
AZ - Zuluftöffnungsfläche AF - Fortluftschachtfläclle H - Auftriebshöhe +- - Überdruck - - Unterdruck
NZ - Neutrale ZCI'I&
Abb,2 Schematische Darstellung der Schwerkrafttüftung
H
L 8307 RAL Blatt 2 .1 SeIte 2
Aus dem Verlauf des Druckgradienten über der Auftriebshöhe H ist ersichtlich, daß in der neutralen Zone Zu- und Fortluftöffnungen wirkungslos sina, da hier Innenund Außendruck gleich sind. Eine Luftbewegung kommt nur zustande, wenn den entstehenden Drücken die Möglichkeit zum Aus-. gleich durch Öffnungen unter- und oberhalb der neutralen Zone gegeben wird. Unterhalb der neutralen Zone herrscht Unterdruck, so daß durch in diesem Bereich angeordnete Zuluft öffnungen Außenluft in den Stallraum einströmen kann. Oberhalb der neutralen Zone ist der Innendruck größer als der Außendruck. Hier sind die Fortluftöffnungen vorzusehen.
Die eindringende kältere Außenluft fällt auf Grund der höheren Dichte nach unten und verdrängt die wärmere S'talluft. Die mit Wasserdampf und Schadstoffen angereicherte Stalluft steigt nach oben und entweicht über die Fortluftöffnungen. Die Intensität der Schwerk~aftlüftung wird im wesentlichen durch die Höhe der Temperaturdifferenz zwischen Außenluft und Stallluft, den Höhenunterschied zwischen Zuund Fortluftöffnungen sowie durch die Größe der Zu- und Fortluftöffnungen bestimmt.
Weitere Einflußfaktoren, wie z.B. Strömungswiderstände an den Zu- und Fortluftöffnungen oder die Luftabkühlung innerhalb der Fortluftöffnungen, treten demgegenüber in ihrer Bedeutung zurück. Bei den vorherrschenden geringen Druckdifferenzen soll te jedoch jede Möglichkeit zur Erhöhungj der Wirksamkeit ausgeschöpft werden.
So können Strömungsverluste durch entsprechende Form und Gestaltung der Zuluftöffnungen sowie durch eine geringe Oberflächenrauhigkeit der Fortluftöffnungsflächen auf ein Minimum gesenkt werden. Auch das regelmäßige Reinigen besonders der mit der Zuluft in Berührung kommenden Flächen von Staub, Futterresten u.ä. verringert die Strömungsverluste.
3.1. Schacht lüftung
Die Schachtlüftung wird bevorzugt als Mehrfachschachtlüftung aber auch als Monoschachtlüftung angewandt.
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'"' KldelogkUrzbezeic:h"'":ai 1983 a..bIitungutMd
Die Punktion der freien Lüftung mit Portluft schächten wird wesentlich von einer fachgerechten Ausführung und Anordnung beeintluSt. Fortluftschächte sind an der. wärmsten Stelle des Stallgebäudes, bei Satteldächern vorzugsweise in Piratachae, einzubauen.
Strumungstechnisch sind quadratische Schächte am gUnatigsten. Bei rechteckigem Schachtquerschnitt aoll ein Seitenverhältnis von max. 2 : 3 eingehalten werden.
Die Querschnittafläche der ZuluftUffnungen 1st lIit 70 bia 100 ~ der Schachtquerschni ttsfläche auazulegen. ~
Die erforderliche RaUIDströ-.ung kann durch entsprechende Zuordnung von Schächten und ZuluftUffnungen und deren richtige konstruktive Gestaltung positiv beeinfluStwerden.
So sollen die Schacbtunterkante mit der Stalldecke bUndig aein und unnUtige StrUmungabarrieren imStallraum vermieden werden. Dem unkontrollierten Kaltlufteinfall im Aufenthaltsbereich der Tiere muß durch geeignete konstruktive Maßnahmen begegnet werden. Das kann z.B. durch Anbringen von Ablenkblechen oder bei relativ hohen Ställen durch Anordnung der ZuluftUffnungen uamittelbar unter der Stalldecte geachehen. Hierdurch wird der dirette ZuglufteinfluB auf den Tieraufenthaltsbere1ch vermieden. - --Der Bachteil der geringeren Auftrieb.&-hUhe duroh hoch angeordnete Zulufttiffnungen wird dadurch au.eglichen, daß die Eindringtiefe der Frischluft durch Anlegen an die Stalldecke größer wird und aine bessere Raumatrömung d1e Polge ist.
3.1.1. KehrfachachachtlUftuns
Die.Anwendung der freien Lüftung in Porm von mehreren Einzelschächten iat besonders bei älteren Stallbauten aua herkömmlichen Bauatoffen (z.B. Ziegalmauerwerk und Holzbalkendecken) aber auch ~ei neue~ ren Pavillonbauten die am häufigsten praktizierte LUftungsart (max. Gebäudebreite 24 000 mm).
L 8307 RAL BIelt 2.1 Seite 3
Die Eintrittsöffnungen der Zuluft sind in den gegenüberliegenden Längswänden der Bauhülle angeordnet. Die FortluftUffnungen sind als Schächte ausgebildet und befinden sich in" der Firstlinie des Stalles.
Der Abstand der Schächte untereinander sollte im Bereich zwischen 6000 mm und 9000 mm liegen.
Zur Förderstromanpassung sind die Schächte mit Drosselklappen auszurüsten (Einbau nach Möglichkeit im oberen Drittel).
Bei Einzelschächten sollte die Unterkante der LuftaustrittsUffnung mindestens 500 mm über dem First liegen. Die Auftriebshöhe H (ffdhendifferenz zwischen Zu-" lufteintritt und Fortluftaustritt) sollte mindestens 3000 bis 5000 mm betragen. Die Schächte sind wärmeged~mmt auszuführen, um Tauwasserbildung zu vermeiden. Mit einer Sperrschicht auf der "warmen" Seite der Wärmedämmung ist ein Durchfeuchten der Wärmedämmung zu verhindern.
Der Abstand der Schachtabdeckung von der Schachtoberkante sollte mindestens a/2 betragen (a • lichte SchaQhtbreite, siehe Abb. 3).
Die Beeonderheiten der Mehrfachachachtlüftung sind:
- Unter Berücksichtigung einer technologisch begründeten Mindeststallhöhe kann die AuftriebshUhe Hals wirksame EinflußgrUße der Stallüftung konstruktiv beeinflußt werden.
- Die erforderliche Portluftfläche bestimmt Größe und Anzahl der Schächte, die auf die Gebäudelänge gleichmäßig verteilt werden.
- Die Schachtquerschnitte können durch Betätigen der Regelklappen den jeweiligen meteorologischen Bedingungen angepaßt werden.
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand - Mai -1983
Die Fortluftschächte können industriell in Verbindung mit dem Dachtragwerk aber auch individuell im Rahmen von Rekonstruktionsmaßnahmen gefertigt werden.
- Vorhandene Ställe können bei relativ geringem Aufwand im Rahmen von Rekonstruktionsvorhaben um- und nachgerüstet werden.
3.1.2. Monoschachtlüftun~
Die Mpnoschachtlüftung ist eine besondere Form der Schachtlüftung. Je Stalleinheit wird nur ein Fortluftschacht verwendet. / Der Gesamtquerschnitt ist meistens in vier gleich große Teilschächte unterteilt. Drei -sind mit einer Regelklappe versehen, die eine Förderstromanpassung ermöglichen. Werden diese im Winter geschlossen, sichert der vierte die Winterluft-
. rate. Die Zuluftöffnungen b,efinden sich in den gegenüberliegenden Längswänden
, des Stalles.
"'I~" Fortluft
Abb.4 Schematische DarstlUung der M." ... hachllüftung
4>S lIduÄ
Aus konstruktiven und ökonomischen Gründe~ sollte die Querschnittsfläche eines Monoschachtes im Bereich zWischen 10 und 20 m2 liegen. ,Unter 10 m2 Portluftflächenbedarf ist dem Mehrfachschachtsystem
_der Vorrang einzuräumen.
Gegenüber der Mehrfachschachtlüftung sind beim Monoschacht folgende Besonderheiten zu nennen:
- Durch die große Eigenmasse -ist eine zusätzliche Stützkonstruktion erforderlich (statischer Nachweis).
- Die Montage der Einzelteile verlangt entsprechende Hebezeuge (Autokran).
- Die Einzelfertigung bedingt einen hohen Fertigungsaufwand.
- Das Verhältnis Stallbreite zur Stallänge sollte1: 2,5 (3) nicht überschreiten, um auch in den entfernt liegenden Auf-
L 8307 RAL
Blatt 2 01 Seite 4
enthaltsbereichen der Tiere einen ausreichenden Luftwechsel zu garantieren. Die max. Stallbreite sollte 24000 mm nicht überschreiten.
- Im Vergleich zur Mehrfachschachtlüftung mit insgesamt gleicher Fortluftfläche ist der Materialbedarf für Traghölzer p
Umfassungewände und Wärmedämmaterialien geringer.
Bei Monoschächten hat sich eine Schachtabdeckung insbesondere bei großen Schachtquerschnitten als problematisch und überflüssig erwiesen. Da Regen und Schnee auch bei vorhandener Abdeckung in den Schacht eindringen, muß das Niederschlagswasser von den Schachtinnenwänden über Regenrinnen und Fallrohre abgeleitet werden. Zum anderen haben Strömungsmessungen ergeben, daß bei offenem Monoschacht wesentlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten und demzufolge größere Volumenströme erzielt werden.
3.2. Firstschlitzlüftung
Die Firstschlitzlüftung ist durch eine über die gesamte Stallänga ausgebildete Öffnung im First gekennzeichnet. Die Firstöffnung wird in Verbindung mit einer einfachen Stützkonstruktion ausHolz bzw. Stahl überdacht. Die Firstschlitzlüftung wird vorwiegend bei Ställen mit geneigter Dachdecke ang~wendet. Somit steht für den Stallraum ein größeres Volumen zur Verfilgung als bei vergleichbaren Ställen mit waagerechter
-.!wischendecke. Die Lufteintrittsöffnungen befinden sich in den Längswänden des Stallgebäudes. Bei individuellen Baulösungen überwiegt die Fensterlüftung. Strömungs- und regelungstechnisch günstiger ist die Zuluftvertei-
- lung über schlitzförmig angeordnete Öffnungen im Traufbereich. Hierbei werden die Zuluftöffnungen oftmals mit Frischluftleitplanken im Stallraum kombiniert. Der Nachteil der geringeren Auf triebshöhe (gegenüber der Fensterbelüftung) wird mit einer gezielten Luftführung ausgeglichen. Zum anderen wird durch die Leitplanken der direkte Kaltlufteinfall auf die Tiere im Winter vermieden. Erfahrungsgemäß sollte die Länge der Leit-
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ICIItelogkurzbezeichnung
Bearbeitunguten Mai 1983 L 8307 RAL
BI.n 2.1 Seite 5
planken etwa 1/10 der Stallbreite betragen. Sie sollten in jedem Falle wärmegedämmt ausgeführt werden.
Die Ausbildung des Dachaufsatzes sollte entgegen frUherertAutfassungen ohne Jelousieverbretterung erfolgen. Diese bildet einen ungünstigen aerodynamischen Widerstand, der sich speziell bei geringen Außenwindgeschwindigkeiten nachteilig auf die Leistung der PirstschlitzIUftung auswirkt.
Schlagregeneinfall kann durch seitlich angeordnete Windleitbleche (bzw. -platten) verhindert werden, die einen Abstand von etwa 0,5 x. Pirstschl1 t.bl:'eUe vom Rand der Öffnung haben ·sollen. Bach Hansen (3J unterstüt.en di~ Windleitbleche die Wirksemkeit der PirstachlitzIUftung unabhängig von der Windrichtung.
Die wichtigaten Vorteile der Pirst·schlitzlUftung sind:
- gute RaumdurchatrHmung und Frischluttversorgung bei beliebiger Gebäude länge,
- . industrielle hrUgung in Verbindung. mi t dem Dachtragwerk,
- gUnstige Voraus.etzung fUr die mechan1aierte Regelung der Zu- und JortluttHftnungen Uber Zentralgestänga s.i.
ZuWt
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AIIII.S ScNmotilche 0cIrst.Iung. dir FirstscNitzliiftung
3.). Stufendachlüftung
Die StufendachlUftung vereinigt die Vorteile der freien Lüftung und der natUrlichen Beleuchtung der Stallfläche durch zusätzliche Oberlichtfenster~ Für die Zuund Fortführung der Luftvolumenströme stehen keine speziellen Öffnungen in der Bauhülle·zur Verfügung. Der Luftaustausch wird über vorhandene Fensterflächen in den
Außenwänden und dem Dachbereich sowie Uber zusätzliche Öffnungen in.den Giebeln (Türen, ~re, Regelklappen) gewährleistet.
Obwohl Stufendachkonstruktionen im Lendwirtschaftsbau nicht typisch fUr den Einsetz der freien LUftung sind, haben sich speziell in der Rinderproduktion (Jungrinderaufzucht und Milchproduktion) diese Stallquers~hnitte mehrfach bewährt (siehe Abb. 6).
Entscheidend fUr die StufendachlUftung sind die speziellen Windverhältnisse am jeweiligen Standort •. Ortslagen mit ausgesprochen günstigem Windeinfluß sind !Ur die StutendachlUftung be80.nders geeignet.
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S1ut8ndIIcIIUi, ..... ( ..... lIINr ollen ....... ,.. ...... IIaIICI)
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I!II!.X. ~ ~ (ZWIiMItIg iI&Ier ollen ...... ~Wband)
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Wesentliche Besonderheiten der StufendachlUftung sind:
- PUr die Zu- und FortluftfUhrung sind keine besonderen konstruktiven E~emente notwendig. Die LUftung erfolgt über Außenwand- und Dachfensterelemente des vorhandenen Betonelement~sortiments.
- Neben dem Vorteil der Stallklimagestaltung durch den Einsatz der freien LÜftung ist die natürliche Beleuchtung auch von gröBeren Stallgrundflächen möglich.
~talogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
L 8307 RAL
Blatt 2 .1 Seite 6
4.0. Voraussetzungen und Anforderungen für den Einsatz der freien Lüftung in der Tier~roduktion
Die Bedingungen für die Wirksamkeit der freien Lüftung und die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen hängen von verschiedensten Faktoren ab. Sie lassen sich in drei Komplexe zusammenfassen:
1. tierphysiologische und technologische Bedingungen (Haltungs-, Ent~ mistungs-, Fütterungsverfahren),
2. bautechnische Vo,rat!:ssetzungen,
3. meteorologische Einflüsse.
Zum ersten Komplex lassen sich im ein~elne.n folgende Forderungen und Er
kenntnisse verallgemeinern:
- Die Anwendung der freien Lüftung sollte sich auf solche Tierarten und Haltungsabschnitte beschränken, bei denen keine Aufbereitung der Außenluft erforderlich ist (Heizung, Kühlung, Fil t erung) •
- Die Laufstall- bzw. Gruppenhaltung bietet gegenüber der Anbindehaltung den Tieren die Möglichkeit. bestimmten ungewohnten Stallklimaeinflüaaen (z.B. Kaltlufteinfall, zu hohe L~ftgeschwindigkeit im Aufenthaltsbereich) begrenzt auszuweichen.
- Ställe mit Einstreu besitzen wärmere Liegeflächen und weisen eine geringere Wärmetransmissio,n durch den Fußbodenbereich auf.
- Durch teilweisenoaerkompletten Weidea~strieb bzw. durch Freilandhaltung in den Ubergangs- und Sommermonaten verbessern sich durch geringere Tierbelegung die Bedingungen für die Wirksa~ keit der freien Lüftung.
Zu den bautechnischen Voraussetzungen fUr Ställe mit freier LUftunggehören:
_ Die Gestaltung der Gebäudehülle hat nach strömungstechnischen Gesichtspunkten zu erfolgen, wie z.B. gleichmäßige Verteilung.ausreichender Zuluft- und Fortluftöffnungen auf die Umfassungswände und Dachflächen sowie Vermeidung von Strömungsbarrieren im Stallraum.
_ Bei Warmställen müssen die Stallgabäude einen gut ausgebildeten, wirksamen bautechnischen Wärmeschutz besitzen.
Das vorhandene Stallvolumen sollte mindestens 15 bis 20 m3 je Kuh (andere Tiere analog) betragen.
- Die wirksame Auftriebshöhe (mittlerer Abstand zwischen Zu- und Fortluftöffnung) sollte ~ 3,0 m sein.
- Die Stallbreite sollte in der Regel 24,0 m nicht überschreiten.
Die Zu- und Fortluftöffnungen müssen regelbar gestaltet sein, damit den differenzierten Anforderungen zwischen Sommer- und Winterluftrate entsprochen werden kann.
Hinsicht~ich der Bedeutung des Windes auf die Wir.ksamkei t der freien Lüftung ist zu empfehlen
- die Stallgebäudein Pavillonbauweise zu errichten und freie Standorte mit günstigem Windeinfluß auszuwählen,
- Standorte in Windschattenlage (hervorgerufen durch Höhenzüge, Waldgebiete oder Baumreihen sowie größere Gebäude) zu vermeiden,
- die Firstlinie der Gebäude in Hauptwindrichtung anzuordnen, damit in der warmen Jahreszeit die Windlüftung über teilweise oder voll geöffnete Giebeltore wirksam werden kann. Die Tore können hierfür mit zusätzlichen LUftungsklappen ausgerüstet oder als quergeteilte Halbtore gefertigt werden.
4.1. Bedienungshinweise zur freien Lüftun,&
Ausschlaggebend fUr die abzusichernden Stallklimaparameter ist die TGL 29084 "Stallklimagestaltung". Die tierartspezifischen Anforderungen für den optimalen und produktiven Temperaturbereich sowie die Sommer- und Winterluftraten sind außerdem in Tabelle 9 ~usammengefaßt.
Ableitend von den jahreszeitlich bedingten, unterschiedlichen Lüftungsraten, mUssen die Zu- und Fortluftöffnungen fUr die Funktionsfähigkeit der freien Lüftung in bestimmten Grenzen regelbar sein. Weitere Einflußgrößen für die notwendige Anpassungsfähigkeit der LUftungseinrichtungen sind:
...
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•
Kataloglwrzbezeichnung
BearbeitWlgsstand Ma i 1983
- die Lebendmassezunahme der Tiere. - die Belegungsdichte des Stalles, - meteorologische Faktoren wie Temperatur;
Windstärke, Windrichtung, Luftfeuchte.
Hieraus ergibt sich, daß es unter Berücksichtigung der territorialen Standortbedingungen, der unterschiedlichen Gebäudeabmessungen und -formen sowie der Gestaltung und Anordnung der Zu- und Fortluftöffnungen nur möglich ist, allgemeine Hinweise und Vorschläge zur Handhabung der freien Lüftung zu geben.
FUr den konkreten Standort ist es erforderlich, eine stallspezifische Bedienungsanleitung zu erarbeiten, die die verfahrens-, bau- und lüftungstechnischen Besonderheiten des Stalles berücksichtigt.
Die Benennung eines Lüftungsverantwortlichen ist für die optimale Stallklimagestaltung zu empfehlen.
Als Voraussetzung einer kontrollierten StallUftung ist es erforderlich, daß die Ställe eine Mindestausstattung an Meßgeräten besitzen. Hierzu zählen insbesondere Thermometer und Hygrometer. Von den außenklimatischen Faktoren ist die Kenntnis der Temperatur und Luftfeuchte sowie der Windstärke und Windrichtung notwendig.
Als wichtigste Grundregeln zur Bedienung der LUftungselemente gelten:
- Die Zu- und Fortluftöffnungen müssen so kestaltet sein, daß über einfache Regeleinrichtungen (Hebelmechanismen,Blenden, Schieber, Jalousien, Klappen) eine Anpassung an die geforderte Luftrate möglich ist e
- Die Zu- und Fortluftöffnungen sollten möglichst gleichmäßig über die Stalllängeangeordnet und an.der StallUftung betei ligt se~n.
- Um UnterkUhlungen und Zuglufterscheinungen zu vermeiden, sollten'die Zuluftöffnungen so gestaltet sein, daß eine direkte KaltluftberUhrung mit Tieren ausgeschlossen .wird (Kaltluft-
. strom in Richtung Stalldecke leiten).
L 830'7 RAL Blatt 2.1 Seite?
- Zur Angleichung an die Tagestemperaturschwankungen sind die Zu- und Fbrtluftöffnungen besonders nachts den Außenklimabedingungen anzupassen (Öffnungen teilweise schließen).
- Bei heftig~m Windeinfluß (Wind geschwindigkeiten ab etwa 5 m/a) sollten vorrangig die Lüftungseinrichtungen auf der Leeseite (windabgewandte Seite) des Gebäudes fUr die StallUftung eingesetzt werden.
- Zur Verringerung überhöhter Stalluftfeuchtewerte oder Sohadstoffkonzentrationen, insbesondere in der Ubergangs- bzw. Winterperiode, is~ in den Mittagsstunden ein verstärktes jedoch kontrolliertes Öffnen der Zu- und Fortluftflächen zu empfehlen.
- In den Wintermonaten; insbesondere . bei A~ßentemperaturente<-5 °c, sollten die LUftungsöffnungen in den Außenwänden in der Nähe der Giebel tore geschlossen bleiben, da erfahrungsgemäß in diesem Bereich die Gefahr des Einfrierens der Wasserleitungen am größten ist.
- In der Sommerperiode (bei Außentemperaturen t e >15 °C) sind TUren und Tore verstärkt in dieStallUftung mit einzubeziehen. Tore mit Klapp~n bzw. quergeteilte Holztore verhindern hierbei den direkten Zuglufteinfluß auf die Tiere.
,.
...
'"
I~ I~ I~ Katalogart Tecnnische Gebäudeausrüstung I Katalogkurz- L 8307 RAL Kataloggruppe Lüftung und Klimatisierung bezeichnung
~ Katalog Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie Lüftung in Pavillonbauten Blatt iJautechnischer Wärmeschutz Bearbeitungsstand Mai 1983
\O:ärmehaushal tberechnung Blatt 2.2 Seite 1
1.0. Bautechnischer Wärmescqutz für Stallgebäude mit freier LUftung
Die freie Lüftung beruht auf dem physikalisch bedingten Dichteunterschied von Luft unterschiedlicher Temperatur (SchwerkraftlÜftung) und der Druckdifferenz zwischen Luv- und Leeseite eines vom Wind angeströmten Gebäudes (Windlüftung). Zur Erwärmung der Stalluft steht zunächst die Wärmeenergie zur Verfügung, die Tiere aus Teilen der aufgenommenen Futterenergie gebildet haben und die sie im Bestreben, ihre Körpertemperatur konstant zu halten, über die Hautoberfläche an die kältere Raumluft abgeben. Futterenergie soll in erster Linie zur Erzeugung von Fleisch, Milch. Feten, Eiern und Wolle, weniger zur Raumerwärmung dienen. Der ~ärmestrom vom Tierkörper an die Stalluft ist um so geringer, je niedriger das Temperaturgefälle zwischen Tier und Umgebung ist. Aus diesem Grunde bedürfen Ställe einer guten Wärmedämmung, um die durch die Bauteile aus dem stall strömenden Wärmemengen so gering wie möglich zu halten. Damit steht mehr Wärme zur Einhaltung des optimalen bzw. produktOiven Stallufttemperaturbereiches und vor allem zur Erwärmung der Frischluft im Interesse der Lüftung zur Verfügung.
Tiere geben bei der Atmung und durch die Haut ständig Feuchtigkeit an ihre Umgebung ab. Außerdem verdunsten Teile ihrer Exkremente. Schließlich bringen auch Reinigungsarbeiten weitere Feuchtigkeitsmengen in den Stall. All diese Feuchtigkeitsmengen müssen durch Lüftung aus dem Stall entfernt werden, um den optimalen Bereich zwischen 50 und 80 % (85 %) relative Stalluftfeuchte einhalten zu können. Das gilt auch für die Schadgase, welche Tie-
. re abgeben oder aus deren Exkrementen gebildet werden. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Feuchtigkeit kann jeder Kubikmeter Luft aus dem Stall fördern. Umgekehrt bedeutet das, daß für die gleiche Feuchtigkeitsmenge weniger Lüftungsvolumen erforderlich ist, wenn diese genügend erwärmt ist.
Nicht zuletzt sprechen auch Gesichtspunkte der Bauwerkserhaltung für einen guten bautechnischen Wärmeschutz. Unzureichend gedämmte Bauteile sind wegen verstärkter Kondensation erhöhter Gefahr der Durchfeuchtung ausgesetzt. Dadurch mindert sich ihr Wärmedämmvermögen. Auch fUr die warme Jahreszeit ist ausreichenderbautechnischer Wärmeschutz erforderlich, weil zu hohe Temperaturen für Tiere ebenso schädlich sind wie zu niedrige. Aus all diesen Gründen bedürfen Ställe mit freier Lüftung eines guten bautechnischen Wärmeschutzes. Die diesbezüglichen Vorschriften sind enthalten in TGL 35424/01 bis /05 "Bautechnischer Wärmeschutz" und TGL 26760/01 "Heizlast von Bauwerken".
In den ~abellen 1 bis 6 sind diese Bestimmungen speziell fUr die Berechnung des bautechnischen Wärmeschutzes von Ställen aufbereitet worden. Auf B.latt 2.3, Seite 3 wird an einem praktischen Beispiel der Ablauf einer Stallklim~berechnung gezeigt.
1.1. Kurzerläuterung der Tabellen
Tabelle 1 erklärt die wiQhtigsten Begriffe und Formelzeichen sowie den notwendigen Rechengang. Dabei wird jeweils auf die heranzuziehenden Tabellen verwiesen.
Tabelle 2 und Abbildung 7 weisen die zu berücksichtigenden rechnerischen Wintertemperaturen aus. Die DDR ist dabei in 3 Wärmedämmgebiete eingeteilt.
In Tabelle 3 sind fUr die Wärmedämmgebiete 1 bis 3 sowie fUr die typischen Wand- und Dach- bzw. Deckenkonstruktionen die Mindestwärmedurchlaßwiderstände aufgeführt, auf die sich alle Berechnungen des bautechnischen Wärmeschutzes beziehen müs-sen.
Tabelle 4 zeigt auszugsweise eine Zusammenstellung von Baustoffen und deren Trockenrohdichten sowie Wärmeleitrechenwerten, die im Landwirtschaftsbau üblicherweise zur Anwendu~g gelangen.
..
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1 983 .
Tabelle 5 enthält die Wärmeübergangswiderstände.
In Tabelte 6 wird der Wärmedurchgang k für häufig gebräuchliche Bauteile berechnet. Aufgeführt sind:
'0 die Baustoffdicke s • der Wärmeleitrechenwert Ar für die
eingesetzten Baustoffe • die Wärmeübergangswiderstände
Ri + Re
• der Wärmedurchgangswiderstand Rges = R + Ri + Re
• dessen Rez·iprokwert 1
= Wärme durchgang k.
Rges
CJ WOG 1 (- 15·C )
~ WOG 2 (-20·C)
l1II!!!!!J
L 8307 RAL
Blatt 2.2 Seite 2
Dieser wird gemeinsam mit den Flächen der einzelnen Bauteile und der Temperaturdifferenz (vor allem Stalluftoptimal temperatur zur rechnerischen Wintertemperatur) zur Berechnung der Transmissionswärmeverluste durch die . . Bauteile QT oder QB benötigt.
Parchim •
• Neuhr ...... ..t_h,'rA
Magdeburg •
Halle
• Leipzig •
Abb.7 Wärmedämmgebiete der DDR (WOG.)
'"
..
• • \1<
I d r , Formelzeichen
Einheitenzeichen
Erläuterung Verweis auf Tab. 'I Nr. Begriff, Rechengang
1. Stallufttemperatur (Innentemperatur)
2. Standortbedingungen des Stalles
2.1.
3.
4.
5.
6.
7.
3.
8.1
Rechnerische Wintertemperatur der Wärme dämmgebiete (WDG, Abb. 7)
Temperaturdifferenz
Von den Tieren ausgehender Wärmestrom
Baustoffdicke
Trockenrohdichte der eingesetzten Baustoffe
Wärmeleitrechenwerte der eingesetzten Baustoffe, die
2den Wärmestrom angeben, welcher durch eine
1 m große und .1 m dicke Baustoffschicht hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten 1 K beträgt
W • m W A= 2 ==-,
r m.K m • K
Wärmedurchlaßwiderstand oder Wärmed~wertQuotient aus Baustoffdicke und Wäl'meleit~ rechenwert
s [m m.m.K R = Ar W/(m.K) = W- = m
2.K/W ]
Unter bestimmten Bedingungen ist der Korrekturzuschlag de zum Wärmelei trechenwert i\ r zu berücksichtigen
s
Rvorh = A (1 +Je) r
t i
t e
Llt
. QZ
s
qd
Ar
R
de
R
oe
oe
K
W
m,mm
kg/m3
W/(m.K)
m2.K/W
1
m2 oK/W
tierphysiologische Anforderungen
nach TGL 29084
2
t e - t i
W = J/s nach TGL 29084
s = R • Ar (1 + Je )
Weil eine 1 m dicke Baustoff schicht praktisch nicht vorkommt, ist dieser Wert nur ein Rechenwert, um die Wärmeströme berechnen zu können, die durch die wirklich vorkommenden, nicht 1 m dicken Baustoffschichten hindurchgehen
Zeile 5 Zeile 7
4
3
8
1-3 Pl 0-CD t-' t-' CD
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CD
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CD
rft:-t .. <Xl GI I."J
S ~
1."Jt:-t
Ur.
8.2
8.3
9.
10.
11 •
Begriff, Rechengang
Der Wärmedurchlaßwiderstand R von mehrschichtigen Bauvrerksteilen ist aus der Summe der Wärmedurchlaßwiderstände der Einzelschichten zu be-rechnen '
s1 s2 Sn R n = ----- + ----- +~o.+ -----vor 'lr Ar 1 r 1\1 2' An
Entsprechen die durch die jeweiligen Baukonstruktionen gegebenen Wärmedurchlaßwiderstände nicht den Ivlindestwärmedurchlaßwiderständen gern. Tab. 3, ist der bautechnische Wärmeschutz der Bauteile zu verbessern. Am einfachsten ist es dabei, den bautechnischen Wärmeschutz der Stalldecke (in der Regel die größte Fläche der stallumschließenden Bauteile) durch Aufbringen von Dämmstoffen (z~B. Mineralwolle) zu verbessern.
Der Wärmeübergangvon der Stalluft zum Bauteil und vom Bauteil zur Außenluft erfordert weitere Energie. Die Wärmeübergangswiderstände Ri und R sind Tabelle 5 zu entnehmen. e
Die Surrrrüe des Wärmedurchlaßwiderstandes (Wä~medämmwertes) + der Wärmeübergangswiderstände = Wärmedurchgangswiderstand Rges
Rges = Ri + L R + Re
Der Reziprokwert des Wärmedurchgangswiderstandes (Zeile 10) ergibt den Wärmedurchgangswert k. ~ie-, ser gibt an, welcher Wärmestrom (W) durch 1 m einer Baukonstruktion hindurchgeht, wenn der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten 1 K beträgt. Je niedriger der Wert ist, um so geringer ist der Wärmestrom,der das Bauteil durchdringt •
•
Formelzeic'hen
R
Ri
Re
Einheitenzeichen
m2 .K/W
m2 .K/W
m2 .Ie/W
R 2 ges m .K/W
k W / (m2 .K)
Erläuterung
Rvorh • ~ Rerf •
vom Stallraum zum Bauteil
vom Bauteil zur Außenluft bzw. zur Luft des Dachraumes
Zeile 8 + Zeile 9
k = 1 / Rges
~
Verweis auf Tab.
3
5
5
>~
o >i cl[Jl
CD clN s:: ~
<! o ::s >-3 OJ er' CD I-' I-' CD J i .. t8
c ~ eS öl ~ i S' ~ 6. i'r
;3' :::I C
l5: eS \ll 1-"
'" CP 'vJ
01
~ rv . rv
CJ)t-t
18 o -J
s; -P-t-t
lir.
12.
13.
14.
15.
16.
.. l
Begriff, Rechengang
Der Wärmedurchgangswert k der einzelnen Bauteile (wie z.B. Außenwand, Fenster, Tore, Türen, Fußböden, Decke bzw. Dach) ist mit der konstruktiv gegebenen Fläche (Länge x Breite; Achsmnß bzw. Geschoßhöhe berücksichtigen) und der Temperaturdifferenz zwischen der erforderlichen Stallufttemperatur t i und der Wintertemperatur nach TGL 35424701; 2.81 - Tabelle 1 zu mul~iplizieren, um den Wärmeverlust durch die berechnete Fläche zu ermitteln.
. QB = A • k • At
W fm2 • ~ K L m.
• K = wJ
Formelzeichen
k
A
At t i
· QB
Bei der Berechnung gemäß Zeile 12 ist zur Ermittlung des Wärme durchgangs durch die Stalldecke (bei Kaltdächern) die Temperatur des Dachraumes 3 Koberhalb der Außentemperatur anzunehmen.~%ßer bei Metalleindeckung) Beispielsweise ist bei t = - 15 C
o e t D = - 12 e t D
Die Temperatur der Nebenräume ist entsprechend den zu erwartenden Verhältnissen einzusetzen.
Der Gesamtwärmedurchgang (Wärmeverlust) durch alle Bauteile des berechneten Stalles ergibt sich durch Addition der gemäß Zeile 12 berechneten Wärmeverluste durch die einzelnen Bauteile (Außen- und Giebelwand, Fenster, Türen, Tore, Fußboden, Decke sowie Wände und Türen zu Nebenräumen . . . QB = QB + QB + •••
1 2
. + QB
n . Der Wärmedurchgang durch die Bauteile (QB)' der gleichzeitig ein Transmissionswärmestrom <Q ) ist; bedeutet nicht den einzigen Wärmever- T lust des Stalles. Bei seiner Bewirtschaftung kommt . der Wärmeverlust durch Lüftung (QL) hinzu. . . Im Normalf'all ist QL > QB •
tu
· QB
· QB
· QT
· QL
Einheitenzeichen
W/(m2.K)
m2 K
oe
W
oe
oe
w
W
W
w
Erläuterung
Zeile 1
TGL 35424/03, Punkt 4.4
Dachraumtemperatur bei Kaltdächern
•
Wärme transmissionsbereohnung siehe Blatt 2.2 Seite 22 ff
Verweis auf Tab.
6
~ o I-j cl(IJ
CD clN s:: ;:j
GQ
N
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>-3 !ll cr' CD j-.J j-.J CD f ~
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,
I
.::: :;:~ ~~:J}~::.;'. :~ .. ~~ :\: ,~_:-,:.?r;,,< __
•..•. il'i~~\~r Begriff. Rechengang
. 17. Die ~ärmeverluste durch die Bauteile QB + durch
18.
19.
,20.
o
die Lüftung QL sollten durch die Wärmeabgabe der . Tiere Qz gedeckt werden~ o • •
QB + QL ~ QZ
Wo das nicht mÖGlich ist, ,muß durch Heizung oder andere Maßnahmen der Zuführung oder Hückgewinnung von Wärmli'!energie ein Ausgleich geschaffen werden. Das ist sowohl im Interesse von Futterersparnis und Leistungssteigeru~g der Tierproduktion al,s auch zum Schutze des Bauwerkes und seiner Ausrüstung vor Feuchtigkeits- und Korrosionsschäden notwendig.
o • " CI
QB + QL = ~Z + Qn
Daraus ist die notwendige Zufuhr von Wärmeenergie abzuleiten
Je besser der bautechnische Wärmeschutz, um so vreniger Wärmeen'ergie braucht zugeführt zu werden.
•
Formelzeichen
o
QZ
QH
QH
Einheitenzeichen
w
VI
W
Erläuterung
• • 0
QH = ~B + Qi - QZ
Verweis auf Tab.
,~
o
"' c+ w (D
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r:Q
W
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2. 2 L 8307 RAL
Seite 7
Tabelle 2: Rechnerische Wintertemperaturen (nach TGL 35424/01)
W"ärme-dämm-gebiet WDG (Abb. 7)
1 2 3
rechnerische Winter-temperatur t w °c
-15 -20 -25
Gebiet
DDR außer WDG'2 und 3 Frankfurt, Cottbus, Erzgebirge, Thüringen, Harz Erzgebirgskamm, Thüringer Wald
Tabelle 3: Mittlerer (erforderlicher) Mindestwärmedurchlaßwiderstand (Rmin) von Bauwerken der Tierproduktion (nach TGL 35424/03)
Wärmedämmgebiet (Tab. 2)
WDG
1
2 und 3
R . 1)in m2.K/W für ml.n
Außenwände (ausschließlich öffnungsschließender Bauteile) aus
Gas- ~ Leichtbaukon- sonstigen oder struktionen Baustoffen Holz- mit Wärme dämm-beton stoffen
1,0 ' 1,0
1,5 1,5
0,5 0,6
einschalige Dächer und Unter-3) schalen zweischaliger Dächer (ausschließlich öffnungsschließender Bauteile)
1,7 1,7
1)Die geforderten Mindestwärmedurchlaßwiderstände Rmin sollten nicht als Mindestwerte der Wände bzw. Decken gelten, sondern als Mindestwerte der Baustoffvarianten dieser Flächen.
2)Gasbetonhandmontagesteine sind mit einer Wanddicke von 240 mm zu akzeptieren, obwohl Rmin < 1,0 m2 • K/W ist.
3)DeckenkonstruktionendUpfen keine Wärme brücken besitzen. Falls sie konstruktiv unvermeidbar sind, 'ist ihre Wirkung gem. TGL 35424/03 nachzuweisen •
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 198] Blatt 2.2 ~
L 8307 RAL Seite 8
Tabelle 4: Wärmeleitrechenwerte von Baustoffen und Bauteilen (nach TGL 35424/02)
Nr. 1) Baustoff, Bauteil
1. Beton 1.1.
1.4.
SChwerbeton"Ortbeton Betonfertigteile (z.B. Stahlbeton) Gasbeton mit Quarzsand, autoklavgehärtet, als Wandbaustoff (großformatige Bauelemente)
2. Mauerwerk aus kleinformatigen Wandbaustoffen mit Zement- oder Kalkzementmörtel
2.1. Klinker VoHziegel Hochlochziegel Hochlochziegel, Langlochziegel Hochlochziegel
2.2. Kalksandvollsteine Kalksandlochsteine Kalksandhohlblocksteine
2.3. Hohlblocksteine, Schwerbeton Leichtbeton
Gasbetonhandmontagesteine mit Quarzsand, autoklavgehärtet
Holzbeton
3. Mörtel, Putze 3.1. Zementmörtel
Kalk-Zementmörtel Kalkmörtel
5. Hölzer,Bauplatten, Fußböden 5.1. Hölzer; Kiefer. Fichte, Tanne3) 5.2. Bauplatten, ebene Asbestzementplatten
Wellasbestzementplatten glasfaserverstärkte Plaste (Glakresit)
5.3. Fußboden, Zementestrich
6. Wärmedämmstoffe4) 6.1. Mineral- und Glasfasererzeugnisse
Platten bewehrt Matten. Wolle, Rohrschalen, steife Platten Wolle, steife Platten Filze, Bahnen, weiche Platten weiche Platten
6.2. Holzwolleleichtbauplatten, zement-5) gebunden Dicke 25 mm
35 mm 50 mm
Fußbodendämmplatten aus Holzspänen, zementgebunden
Trocken- 2) rohdichte
S'd kg/m3
2 300 2 350
700 600 500
2 000 1 850 1 500 1 300 1 100
.. 1 900 1 500 1 300 1 700 1 300
800 700 600
1 000 900 800
2 100 ·1 900 1 700
500 1 700 1 400
900 2 200 2 100
170
115 Ms 150 100 bis 110
60 bis 80 ·50
420 400 380
600
Wärmeleitrechenwert
.Ar W/(m.K)
1,54 1,47 0,24 0,20 0,16
1,16 0,81 0,63 0,55 0,50 1,23 0,83 0,71 0,96 0,77
0,28 0,25 0,22 0,38 0,30 0,24
1,28 1,05 0,87
0",4 0,76 0,41
0,155 1,40 1,28
0,047
0,045 0,044 0,043 0,046
0,098 0,094 0,091
0,175
I .;
.,
..
•
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai t983
Fortsetzung 1 von Tabelle 4
Nr.
6.3.
6.4.
7.1.
9.1 ~
9.2.
9.3.
Baustoff, Bauteil
Schaumstoffe Polystyrol-Schaum-Platte au~ Granulat
Polyuretan-Hartschaum zwischen ·metallischen Deckschichten nichtmetallischen Deckschichten und unbeplankt, auch mit einseitiger Deckschicht Harnstoff-Formaldehyd-Hartschaumplatten, z.B. Piatherm
Luftschichtendämmplatten aus plissierten PVC-Folien mit Randverstärkung
SchUttschichten, Sand Kies Spreu, Stroh lose
Gläser, Draht-, Sicherheits-, Ornamentglas Tafelglas Glas-Hohlbausteine, 115 mm dick. in Mörtel verlegt
Metalle, Baustahl . Gußeisen
Aluminium
Stampflehm <
Strohlehm
Leichtlehm
1)Numerierung analog TGL 35424/02
Blatt 2.2
Trockenrohdichte
s>d kg/m3
50 35 20 40 90 75 55 40
140 25 15
75
1 700 1 600
100
2 800 2 500
8 750 7 250 2 700
2 000 1 800 1 600 1 400 1 200
L 8307 RAL Seite 9
Wärmeleitrechenwert
Ar W/(m.K)
0,042 0,041 0,043 0,022 0,033 0,031 0,029 .0,028 0,051 0,040 0,041
0,093
0,540 0,465 0,047
1,05 0,76
0,67
41 50
230
1,16 0,93 0·,76 0,58 0,47
Es wurden nur die für den Landwirtschaftsbau wichtigsten Baustoffe aufgeführt.
2)Die Trockenrohdichte bezieht sich auf die eingebauten Baustoffe, beispielsweise Ziegel einschließlich Mörtel als Ziegelmauerwerk.
3)Rohdichte
4)Erhöhung der Wärmeleitrechenwerted1r von oder Deckenschicht zur Außenluft Kontakt besitzen, - bei HWL-Platten und Harnstoffschaum - bei Glas-, Stein- und Schlackenwolle - bei Plastehartschaum und Schaumglas Erhöhung der Wärm lei trechenwerte Ar . von bei Gefahr von Setzungs-, Schwind- oder tig vorgesehen sind, - während der Vorfertigung eingebaut - auf der Baustelle eingebaut
Dämmstoffen, wenn die'se als äußere Wandhaben und keinen äußeren Porenverschluß
um 30 % um 20 % um 10 %
Dämmstoffen, wenn diese nicht an Luft grenzend, Schrumpfungserscheinungen in Wänden einschich-
um 5 % um 10 %
Bei Verwendung von Harnstoffschaum, ortverschäumt, ohne Windschutz eingebaut, mindestens· zweischichtig. (Zulassung 149/81 der Staatlichen Bauaufsicht) .
Erhöhung um 40 ;G
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1983
Fortsetzung 2 von Tabelle 4
Blatt 2.2 L 8307 RAL
Seite. 10
5)Wenn beim Einbau plastischen Materials, z.B. Mörtel, Beton, bituminöse Stoffe in die Oberfläche eindringt, ist die rechnerische Schichtdicke (s) des Dämmstoffes zu reduzieren:
bei einseitigem Eindringen um 0,005 m bei zweiseitigem Eindringen um 0,010 m.
Die rechnerische Schichtdicke des eindringenden Materials darf entsprechend vergrößert werden.
Tabelle 5: Wärmeübergangewider~tände (Ri und Re) in m2.K/W bei Stallräumen (nach TGL 35424/02)
Bauteil Konstruktion Ri R.1) Re Summe ~
t i 614 oe t i > 14 oe H i + Re
Außenwand einsch:alig, über OFG 0,11 0,10 0,04 0,14 mit hinterlüfteter 2) 0,11 0,10 0,13 0,23 Wetterechale
Innenwanq zu unbeheizten Räumen 0,11 0,10 0,10 0,20
Dach, Decke zweiechaliges Kalt- 0,11 0,10 0,10 0,20 dach. Unterechale (Stalldec~e)
einsc-haligee Warm-dach (Dachdecke)
0,11 0,10 0.04 0.14
1)vorzugeweise anwenden
2)eelten angewandt
<,
tI
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.2 Seite 11
-Tabelle 6: Wärmedurchgang (k) bei häufig gebräuchlichen Bauteilen
Bauteil Dicke Wärme- Wärme- Wärme- Wärme- Wärme-Baukonstruktion leit- durch- Uber- durch- durch-
rechen- laß- gangs- gangs- gang wert wider- wider- wider-
stand stände stand
s Ar R1. Ri+Re Rges k
# • m W/(m.K) m2.K/W m2.K/W m2.K/W W/(m2.K)
1 2 3 4 5 6 7
Außenwände Mauerwerk aus Voll-
0,4501) ziegeln (365 und 490 mm) 0,365 0,81 beidseitig verputzt 0,040 1,05 g:~§a 0,628 (2 x 20 mm). . 0,14 1,6
0,490 0,81 0,6052) 0,040 1,05 g:~i~ 0,14 0,783 1,3
Mauerwerk aus Hoch- 0,240 0,55 0,4361) oder Langlochziegeln, . 0,040 1,05 g:~12 0,614 1,6 beidseitig verputz , 0,14
0,290 0,55 0,5272) 0,040 1,05 g:~g~ 0,14 0,705 1,4 0~360 0,55 0,6552) 0,040 1,05 g:~§~ 0,833 0,14 1,2
Gasbetone!emente 0,240 0,24 1,0002) (700 kg/m ), einsei tig 0,020 1,05 0,019 verputzt 1,019 0,14 1,159 0,86
Innenw~nde
Mauerwerk aus Voll- 0,115 0,81 0,142 ziegeln, beidseitig 0,040 1,05 g:~~g 2,6 verputzt 0,20 0,380 .
0,240 0,81 0,296 0,040 1,05 g:~52 0,534 1,9 0,20 '0,365 0,81 0,450 0,040 1,05 g:~§a 0,688 1,4 0,20
Mauerwerk aus Kalk- ,0,115 1,23 0,09.3 sandvollsteinen, 0,040 1,05 0.0.38
0,3.31 .3,0 beidseitig verputzt 0,1.31 . 0,20 0,240 1,2.3 0,195 0,040 1,05 g:g5~ 0,20 0,4.3.3 2,.3
'" • Kalksandvollsteine, 0,.365 1,2.3 0,297 0,20 0,497 2,0 unverputzt
."
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.2 Seite 12
Fortsetzung 1 von Tabelle 6
1 2 3 4 5 6 /
7
Stalldecke (Unter-schaIe eines Kaltdaches)
ebene Asbestzement- 0,010 0,760 0,0132) platte mit Mineral- 0,075 0,043
1't§1 wollebahnen darüber 1 , 0,20 1,957 0,51 und Kaschierung nach 0,010 0,760 0,0132 ) oben (Windschutz)
/' 0,090 0,043 ~:~6i 2,306 0,20 0,43 0,010 0,760 0,0132) 0,105 0,043 ~:i~~ 0,20 2,655 0,38 0,010 0,760 0,0132) 0,120 0,043 ~,761 ,8 0,20 ' 3,004 0,33
verputzte Holzwolle-3) . 0,025 1,05 0,0244) leichtbauplatten 0,045 0,091 g:i@~ 0,605 1,65 1 x 50 mm 0,20
Ein Wärmedurchlaßwiderstand R = 0,405 m2.K/W ist· nach TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3)· völl;g unzureichend, weil Rmin = 1,7 m2.K/W ist.
Konstruktivist nicht eine Verstärkung der Holzwolleleichtbauplattenschicht, sondern nur das Aufbringen einer Mineralwolleschicht Ar = 0,043 W/(m.K) auf der Oberseite der Stalldecke (Dachunterschale) möglich. Deren Dicke berechnet sich folgendermaßen:
AR = ~in_- Rvorh '
, 2 2 2 ~R = 1.7 m .K/W - 0,405 m .K/W = 1,295 m .K/W
s =ÄR • Ar = 1,295m2.K/W • 0,043 W/(m.K) = 0,056 m :: 56 mm;
gewählte Bahnendicke : 60 mm
Damit berechnet sich' der Wärme durchgang der fertigen Decke folgendermaßen:
vorhandene HWL-Platte + Dämmschicht 0,060 0,043 0,4052)
~ :~66
Außenfenster
Betonrahmen- und Metalleinfachfenster einschließlich Metalloberlichter, kittlose
-Verglasung, einfach verglast
doppelt verglast Thermoscheiben mit 2 Glasebenen Thermoscheiben mit 3 Glasebenen
Holzeinfachfenster 1 Normalscheibe 2 Normalscheiben 3 Normalscheiben Thermoscheiben mit 2 ~asebenen Thermoscheiben mit 3 Giasebenen
Ho' ,zverbundfenster Ho.zdoppelfenster G~asbausteine, allseitig verschmolzen U-Profilglas, Fugen gedichtet einfach
doppelt
.,
0,20 2,00'0 0,50
5,8 4,0 4,1 3,0
5,15 3,0 2,7 3,25 2,1
2,6 2,3 2,8 5,85 2,6
I 4:
• I
• •
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Fortsetzung 2 von Tabelle 6
Türen und Tore
L 8301 RAL Blatt 2.2 Seite 13
Innentore Außentore Wärmedurchgang k W/(m2.K) W/(m~.K)
'" Bretter, einfach 24 mm 2,8 3,6
30 mm 2,6 3,3
Bretter, verdoppelt 2 x 24 mm 2,3 2,6 mi t 40 mm Luft 1,6 1,9 mit 40 mm Dämmstoff 1,1
1)Diese und dünnere Schichten gemäß TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3) nicht ausreichend.
2)Gemäß TGL 35424/03 (siehe Tabelle 3) ausreichend.
3)Gemäß TGL 35424/02 ist beim Eindringen plastischen Materials, z.B. Mörtel, Beton, bituminöse Stoffe in die Oberfläche die rechnerische Schichtdicke (s) des Dämmstoffes zu reduzieren:
bei einseitigem Eindringen um 0,005 m bei zweiseitigem Eindringen um 0,010 m.
Die rechnerische Schichtdicke des eindringenden Materials darf entsprechend vergrößert werden.
4)Bei der Berechnung des Wärmedurchlaßwiderstandes Rvorh wurde ein Korrekturzuschlag X,= 0,30 und ein korrigierter Wärmeleitrechenwert Ar = (1 + 11) berücksichtigt.
1.2. Berechnung des erforderlichen Wärmedurchlaßwiderstandes für schächtwände·
Erforderlicher Wärmedurchla·ßwiderstand Rerf für Schachtwände unter Berücksichtigung von Tauwasserfreiheit
t D t i Rerfil=Ri ti:t
x - (Ri + Re)
Dabei
Rerf Ri
Re
t D t i t s
bedeuten:
.. erforderlicher Wärmedurchlaßwiderstand in m2 • K/W
.. WärmeUbergang von der Stalluft zum Bauteil in m2 • K/W (siehe Tab. 5)
.. WarmeUbergang vom Bauteil zum Dachraum in m2 • K/W (siehe Tab. 5)
• Dachraumtemperatur in oe (siehe Tab. 1, Zeile 13)
• Stallufttemperatur in oe; gewählt 10 oe
• Taupunkttemperatur in oe bei t i .. 10 oe u~d f 1 .. 80 % (vgl. TGL 35424/02) .
-12 - (10) ( ) Rillt 0 11 - 0.11 + 0,10 erf ' 10 - 6,7
2 Rerf 1a0,52 m .K/W
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1983 Blatt 2.2 L 8307 RAL
Seite 14
Vorhandener Wärmedurchlaßwiderstand Rvorh nach Konstruktionsaufbau Blatt 2.4, Seite 9/10 Dömmstoff
s1 s2 s3 R -..,+..,+:r
vorh - A1 A2 J~
= 0,~~4 + g,gi~ + g.~~6 0, • 9
Rvorh 1,16 m2.K/W
ebene Asbestze_ mentplatte
~ I Hartfaser_ I~;J- platte
13~1 DamPfspere
+6~ 48 ~4t-Aus konstruktive.n Gründen werden die Traghölzer des Einzelschachtes 48 x 48 mm bemessen. Die Wärmedämmung beträgt demzufolge ebenfalls 48 mm (verwendet werden 60 mm dicke Mineralwolle-Platten, die auf 48 mm zusammengepreßt werden).
1.3. Diffusionsnachweis für Wände und Decken
Der Wasserdampf-Teildruck beträgt im Winter außerhalb der Gebäude ca. 0,5 kPa, im Stallraum je nach Temperatur und Luftfeuchte 0,9 bis 1,5 kPa. Deshalb diffundiert Feuchtigkeit in Dampfform von innen nach außen in Richtung des niedrigeren Druckniveaus. Der Diffusionsprozeß durch Wände und Decken ist.unbedenklich, wenn innerhalb der .Konstruktion die Kondensationsgrenze des Wasserdampfes nicht erreicht wird. Diese Gefahr entsteht durch die nach außen fortschreitende Abkühlung.
Der Grad der Gefährdung einer Konstruktion läßt sich sehr gut an einem Diffusionsschema abschätzen. Dahei wird zunächst das Temperaturdiagramm einer Konstruktion gezeichnet, in dem an der Abszisse die Wärmeübergangswiderstände Ri und Re und die Wärmedurchlaßwiderstände der einzelnen Schichten der Konstruktion gemäß einer linearen Graduierung in der richtigen Reihenfolge abgetragen werden. Auf der Ordinate werden die Temperaturen bis zur Außentemperatur von 0 oe eingetragen. An §er geraden Verbindung von Innen- und Außentemperatur läßt sich die Temperatur beliebiger Punkte der Konstruktion, beispielsweise auch der interessanten Trennebenen zwischen den Schichten ablesen. Auf der Basis des Temperaturverlaufs wird mittels eines, zweiten Diagramms die Kurve des vorhandenen Dampfdruckes und die des Sättigungsdampfdruckes gezeichnet, wübeJ. nun die Dampfdif'fusionswiderstände der ei!lzeInen Schichten an der Abszisse und der Dampfdruck an der Ordinate jeweils mit
linearer Auf teilung abgetragen werden.
Abbildung 8 enthält die Diffusiünsschemata für zwei differenzierte Konstruktionen. Wenn die Kurve des tatsächlichen Dampfdruckes von der Kurve des Sättigungsdruckes geschnitten wird, dann ist mit Kondensatanfall in der Konstruktion zu rechnen. Dies könnte verhindert werden, wenn der innere Diffusionswiderstand vergrößert od~r der äußere verringert werden würde.
Konstruktionen mit Kondensationsebene oder Kondensationszone, wie das Beispiel der Außenwand in Abbildung 8, sind prinzipiell abzulehnen. Die Vorschriften des Wärmeschutz-Standards TGL 35424 erlauben zwar einen begrenzten Kondensatanfall, wenn nachgewiesen wird, daß in der Sommerzeit mehr Flüssigkeit verdunstet als im Winter anfällt, aber dies erscheint bei ·dem allgemein feuchten Stallmilieu als zu riskant. Daher sind für die Gesunderhaltung der Bauteile grundsätzlich günstige Bedingungen vorhanden, wenn ausreichender Wärmeschutz den Tauwasseranfall verhindert.
.,
..
4 •
•
Kma~ku~~hnung
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt
L 830'7 RAL 2.2 Seite 15
AUSSENWAND: Silikatfarbanstrich 200mm Gasbeton
·C 10
8 '-
~6 ~ E ~4
2
0
t:R
innen ,
150 mm Schwerbeton 20 mm Innenputz
ti=10·C /fj=90%i te=0·C/Pe=0,55 kPaj
, . ,
I
auOen
kPa
1,4
-g 1,2
-6 1,0 15. 6 0,8 o
0,6
0,4
ü,2
, rrfK ,--innen
i , 0 Q,2 0,4 0,6 0.8 1.0 1,2 w
€r 0 5
, 10
außen , m 15
WÖrmedurchlaOwiderstand Dampfdiffusionswiderstand
DECKENKONSTRUKTION: 80mm MineralwoUe 6mm Asbestzementplatten
ti=10·C/1j=90o/0i te=O·C/Pe = 0,55 kPai
" I kFb ·C 10
8 1,4
'- 6 ::::J
~ 0.4 E
-g 1,2 L.
~1,O
g0.8 ~ , 0,6
2 0,4
0 I
innen auOen . m2 ·K
!R "" , --. 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 w
~r ' , m o 0,2 0,4 0,6
WärmedurchlaOwiderstand Dampfdiffusionswid erstand
Abb. 8 Dampfdiffusionsschemata für zwei Beispiele von raumumschlieOenden
Bauteilen oben - AuOenwandvariante mit nachträglich innen vorgemauertem
Gasbeton (unakzeptable Lösung)
unten - untergehängte Decke ohne spezielle Sperrschicht (gute Lösung)
• zrtmr'::."'''
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
2.0. Wärmehaushaltsberechnung
Mit der Wärmehaushaltsberechnung soll die Einhaltung der geforderten Stallklimaparameter für, die Winterzeit gesichert werden. Hierfür stehen die Standards TGL 29084 "Stallklimagestaltung". TGL 26760 "Heizlast von Bauwerken" und TGL 35424 "Bautechnischer Wärmeschutz" zur Verfügung.
Wärmeverluste entstehen durch den Luftwechsel auf Grund der notwendigen Stalllüftung sowie durch Wärmetransmission durch die raumumschließenden Bauteile. Den Wärmeverlusten .. steht die Wärmeabgabe der Tiere gegenüber. Erweist sich in der Wärmebilanzrechnung die nutzbare Wärmeabgabe der Tiere größer als die Wärmeverluste durch Stallüftung und Wärmetransmission, dann ist die Mindesttemperatur im Stall gesichert. Sind die Wärmeverluste ·anderersei ts größer, so sind diese durch Verbesserurig des bautechnischen Wärmeschutzes zu verringern bzw. Wärmerückgewinnungs- oder Heizungsanlagen zu installieren.
Nach [4) ist die Nachweisrechnung unter Z~grundelegung von vier Ausgangswerten, die o. g. Standards zu entnehmen sind, dUl'ehzuführen:
1. Ayßenklimabedingungen
Die Außenlufttemperatur ist in TGL 26760/0.2 für unterschiedliche Höhenlagen zu finden. Die nachfolgende Tabelle 7· gibt diese Werte wieder. Der Bereich bis 400 m über dem Meeresspiegel mit t e = -11 oe wird dabei häufig zur Anwendung kommen.
Tabelle 8
Blatt 2.2 L 8307 RAL Seite 16
Neben diesen Ausgangswerten der Außenlufttemperatur sind in Abhängigkeit der Bauausführung und der unterschiedlichen Wärmespeicherfähigkeiten der Baustoffe Temperaturzuschläge von 0 bis 4 K zu berücksichtigen (siehe Tabelle 8). Im Berechnungsgang wirken sich diese Zuschläge wie eine Absenkung der Außenlufttemperatur aus. Bei Fenstern. leichten Wänden und Decken wird danach mit einer Außenlufttemperatur von t e = -15 oe gerechnet.
Tabelle 7 ,
Außenlufttemperatur t e (nach TGL 26760/02)
Höhe über dem Außenlufttemperatur Meeresspiegel
(HN) m oe
Obis 300 -11 über 300 bis 700 -13 über 700 bis 1000 -15 über1000 bis 1200 -17
2. InnenkUmabedingungen
Im Standard zur Stallklimagestaltung (TGL 29084) werden optimale und produktive Stallufttemperaturbereiche ausgewiesen. Der untere Gr.enzwert des produktiven Bereiches ist die zu sichernde Temperatur und muß gem~ß der aufgesta~lten Tierart und dem Alter der Tiere aus Tabelle 9 ausgewählt werden. Diese Stallufttemperatur dient bei der Heizlastberechnung als identisch mit der dort vorgesehenen Raumtemperatur. Die Stalluftfeuchte soll im Bereich zwischen 50 und 80 ~ liegen (optimaler Bereich). Der Wert von 85 % ist als obere~ Grenzwert definiert.
Zuschläge für die rechnerische Temperaturdifferenz an Bauteilen gemäß ihrer bei Wetteränderungen wirkenden Wärmespeicherfähigkeit (4t s in K) aus TGL 26760/02)
Bei Wänden und Dächern bei einer Gesamtdicke in mm 130 230 3.30
mi t ·Cf d ;:;. 400 kß:/m.3 bis bis bis
...::. 1.30 <230 <.3.30 c::: 4.30 :>430
ohne Wärmedämmschicht oder mit Wärmedämmschicht<:.30 mm 4 3 2 1 0
mit.30 bis 60 mm dicker Wärmedämmschicht 3 2 c 1 0 0
mit S'd-==-400 kg/m3 ~Leichtkonstruktionen) 4 4 .3
bei Fenstern . 4
..
,. iI>
Tierart Kurz- Alter Lebend- Optimaler Produktiver Sommer- Winter- Gesamt- FUhl- Bezugs-
I I be- Wochen Monate masse Temperatur- Temperatur- luft- luft-· wasser- bare tempera- ~
zeich- bereich bereich rate rate dampf- Wärme tur I!l
nung ~~ 2) 4) 4) abgabe 5) er CD
oe oe m3/ m3/ oe' ~
kg/Tier ~
(h,Tier)(h,Tier) g/Ch,Tier) W/Tier (;)
\0
ill:!l.S. ,...'v} ::Sc+
Kalb K 0 bis :3 35 bis 50 15 bis 24 13 bis 28 35 8 75 100 15 roD I I ()~
.Ie 1 3 bis 10 50 bis. 75 . 12 bis 24 8 bis 28 50 11 100 150 12 P'~ ~~
K 2 ab 10 75 bis 120 10 bis 24 5'bis 28 75 24 120 200 10 ~i K 3 bis 26 120 bis 170 10 bis 24 5 bis 28 95 33 160 250 10 1\)'0
r ~ I \O1!l
JR 1 gli
Jungrind 6 bis 11 170 bis 250 5 bis 20 5 bis 28 110 40 225 320 10 ~m H ... CD
JR 2 12 bis 15 250 bis 320 5 bis 20 5 bis 28 150 50 300 420 10 c+
'" JR 3 16 bis 20 320 bis 390 5 bis 20 5 bis 28 190 60 350 465 10 '1
JR 4 :> 21 390 bis 450 5 bis 20 5 bis 28. 200 70 390 530 10 ..... i l :::I C :::I I
lIaGtrind M 1 bis 12 180 bis 400 5 bis 20 5 bis 28 190 60 300 420 10 I l!l::' IQ SI)
M 2 bis 18 350 bis 600 5 bis 20 5 bis 28 250 80 440 570 10 .... I ...
\0
Kuh um 500 5 bis 20 5 bis 28 220 80 440 570 10 I e tD
Schwein I ~ proa.' SOlS 1-2 90' Sauen i!lt8 150 18 bis 25 10 bis 28 18 120 205 15
Altsauen ci 4/S 1-2 i!!=8 200 18 bis 25 10 bis 28 100 20 150 215 15
hochtragen- I: I de und lak-'
15 bis 21 6) 15 bis 28, tLJrende S 3 ~2 180 bis 230 150 50 235 440 15 \,.)
.:i auen 0 -:J
3aug-30 bis 336) 28 bis 35 ... ~ fcrk01 PS 1 .2,5 26 bis 306) 26 bis.35
~I:"i
2 3,7 3 5,0 26 bis 286) 22 bis' 33
4 6,5 24 bici 26 22 bis 33
>4 8 bis 17 • 22 bis 25 20 bis 31 20bis30' 4b1s6 20 75 20
Ab,'1ctz-ferkel JJ! 9 bis 15 17 bis 35 20 bis 25 18 bis 31 30bis40 6bis10 40 90 20
Tierart Kurz-be-zoich-nung
Schwein
Jung-schweine/ JS 1/ l\iast- I/I 1 schweine Jung-schweine/ JS 2/ :Mast- M 2 schweine
~
Lannn
Mastlannn IlIutterschaf/ Hannnel
Schafbock
Altcr Wochen
5 9
Lebend- Optimaler Monate masse Temperatur-
bereich 1) 3)
kg/Tier oe'
:::" J, 5 35 bis 70 18 bis 25
;;:"'6 70 bis 120 16 bis 25
10 18 bis 42 20 10 bis 18
4 bis 6 40 10 bis 18
7 bis 12 60 8 bis 18 :> 12 80 8 bis 18 >12 100 8 bis 18
Produktiver Sonnner- . Winter- Gesamt- Fühl- Bezug=::-Temperatur- luft- luf.t- wasser- bare tempera-bereich rate rute dampf- Wärme tur
2) 4) 4) abgabe 5)"
m3/ m3/ oe oe Ch.Tier} Ch.Tier) flf(h • Tie1'.L1lLTie r
10 bis 28 40 bis 60 10 bis 15 48 150 15
5 bis 28 60 bis 80 15 bis 18 88 190 15
14 bis 28 28 5 13 48 10 8 bis 28 32 77) 35 53 10 8 bis 28 40 11 7) 57 58 10
5 bis 28 50 22 82 64 10 5 bis 28 58 30 108 72 10 5 bis 28 62 30 105 77 10
1)Bereich der Stallufttemperatur, in dem in entsprechender Kombination mit anderen Stallklimakomponenten unter geringstem Aufwand an' Futterenergie höchste Leistungen erbracht werden können.
2)Bereich der Stallufttemperatur außerhalb des optimalen Temperaturbereiches, in dem in entsprechender Kombination mit den anderen Stallklimakomponenten die Produktion unter Leistungsminderung landwirtschaftlicher Nutztiere möglich ist.
3)Die Temperaturanforderungen gelten bei den angegebenen Luftfeuchten und Luftgeschwindigkeiten (siehe 4). Sie sind Tagesmittelwerte mit einer max. z.ulässigen Schwankung im Tagesverlauf von + 5 K (für Saugferkel und Absetzferkel bei Käfighaltung bis 4 Wochen nach der Einstellung und Küken bis zur 4. Lebenswoche gelten + 2 K). Die Schwan~ngen von + 5 K können im oberen Tem-peraturbereich als mittlere Häufigkeit 10 Stunden im Jahr überschreiten. ' -
42 In Abhängigkeit von der Tiermasse - Luftfeuchte : 'optimaler Bereich 50 bis 80 % (85 % sollen nicht überschritten werden).
~~ 'i c+ to CD c+ N C P
OQ
......
< 0 P
>-:3 Ol 0' CD t-' t-' CD
\D
- Luftgeschwindigkeit im Tagesmittel bis 0,3 m/s -Überschreitungen'sind bei Temperaturen oberhalb des Optimalbereiches zulässig (außer bei Küken und Saugferkeln). Für Jungrinder, Mastrinder und Kühe sind oberhalb einer Temperatur von 10 oe und bei Jungschweinen zu~ Zucht und Mastschweinen ab 15. Lebenswoche oberhalb einer Temperatur von 12 oe Luftgeschwindigkeiten bis zu 0,4 m/s im Tagesmi tyel zulässig. .
5)für die Gesamtwasserdampf- und nutzbare Wärmeabgabe unter Berücksichtigung von TGL 35424/05; Tabelle 1 6)Unterschiedlichen Temperaturansprüchen von Sauen und Saugferkeln ist mit· örtlichen Wärmequellen zu entsprechen. 7)Bei einstreuloser Haltung in der Lännnermast ist die Luftrate um 50 % zu erhöhen •
...
I CD i: IB S' g i ;:;: c C ::l ;:J ee !a [ .. !. ::l
C'l Co :r ::l c ::l.
IS: ee
ß) .... .... \D (Xl ~
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~ CD (Xl ~ 0 ~
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.. I
~ •
Katalogkurzbezeichnung
BeaJbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.2 L 8307 RAL Seite 1-9
3. LUftungsvolumen
Unter BerUcksichtigung der Tieranzahl und der durchschnittlichen Lebendmasse der Tiere ist aus Tabelle 9 der Wert der Winterluftrate auszuwählen und auszurechnen. Diese Tabellenwerte sind Richtwerte und berUcksichtigen eine relative Stalluftfeuchte von max.~85 %. Die LUftungsrate kann unterschritten werden, wenn dieses rechnerisch ermittelt und begrUndet wird. Hierbei ist der Feuchtemaßstab und auch der Kohlendioxidmaßstab als ungefährdet nachzuweisen.
Durch die StallUftung entstehen etwa 55 bis 85 % der Wärmeverluste. Dieser Anteil entsteht bei der Berechnung durch die in der TGL 26760/01 vorgeschriebene Addition von 4 K zur Temperaturdifferenz t i . - t e , was wiederum gleichbedeutend ist mit der Annahme einer rechnerischen Außenlufttemperat~O von -15 oe bis 400 m Uber NN.
4. Feuchte- und Wärmeabgabeder Tiere
Werden fUr die LUftungswärmeverluste die Richtwerte fUr die Winterl-uftrate zugrunde gelegt, dann ist die Wasserdampfabgabe der Tiere nicht von Interesse. Sollen allerdings am Luftwechsel 'weitere Einsparungen vorgenommen werden, dann mUssen beim Berechnen der Wasserdampflast die Wasse~ampfabgabe der Tiere inklusive Verdunstung von feuchten Flächen berUcksichtigt werden. Die Werte hierfUr sind der Tabelle 9 dieses Kataloges , spezifischer jedoch der Tabe~le 5 der TGL 29084 zu entnehmen.
Die Wärmeabgabe der Tiere ist abhängig von der Körper.masse und der Stallufttemperatur. Die' Werte-'s&nd in <lell' Tabelle 10 zusammengestell t. Da.bei iet zu beachten, daß die in Klammern stehenden Zahlen fUr die fUhlbare . (nutzbare) Wärmeabgabe gelten.
Ein beträcl-tlic'her ,Teil der abgegebenen Wärme der Tiere ist an die Atemluft gebunden und entweicht durch die StallUftung mit dem Wa,sse.rdampf unge,nutzt ins Freie.
Tabelle 10: Wärmeproduktion von Tier.en in Wat't . (nach TGL29084) Der in der Klammer stehende Zahlenwert ist die fUh1bare Wärme
Tierart Körpermasse Stallufttem2eratur oe kg/Ti-er 5 10 15 20 25 30
1 2 3 4 . 5 6 7 8
Rind
K 0 35 152 146 138 138 138 138 (127) (114) (94) (77) (48) (20)
K 1 50 183 175 175 175 175 175 (145) (129) (112) (92) (64) (6)
. K 2 100 281 281 _ 281 281 281 281
.(205) (198) (180) (156) (120) (83)
360 360 360 360 360 360 K .3 150 (254) (247) (223) (191 ) (157) (117)
JR 1, M 1 200 475 475 475 475 475 475 (333) (319) (291) (251) (210) (156)
JR. 2, M 1 )00 631 631 6)1 631 631 631 (450) (419) (374) (.326) (258) (200)
JR 4~ M 2 400 763 763 760 760 760 760 (541) (513) (457) (.393) (323) (249)
Kuh, M 2 500 S75 875 875 875 875 875 (611) (570) (507) (431) (355) (264)
Bulle, M 2 600 975 975 975 975 975 975 (670) (625) (555) (470) (75) (275)
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RA L
\, Bearbeitungsstand Ma i 1983 Blatt 2.2. Seite 20
Fortsetzung 1 von Tabelle 10
1 2 3 4 5 6 7 8 §.chwein A bsetzferkel 10 84 . 74 74
(73) (50) Oo},~
20 124 108 99 99 (108) (87) (61) (35)
Jung- und 40 182 161 144 142 143 Mastschwein (161) (132) (101) (76) (46) LII f!'
Jung- und 60 237 212 190 182 180 . 182 Mastschwein (213) (184) (154) (123) (97) (71)
Mastschwein, 80 . 272 240 223 216 212 214 Jungsau (240) (205) (173) (142) (115) (82)
Mastschwein, 100 306 277 256 248 247 252 Jungsau (264) (231) (194) (161) (132) (98) Zuchtsau 20Q 377 340 320 320 320 329
(297) (253) (216) (188) (156) (124)
Eber. 300 431 (320)
397 (276)
380 (240)
380 (210)
380 (177)
387 (144)
Sau mit 180 bis 620 605 605 605 605 Ferkeln 230 (479) (442) (411) (72) (327)
~ Lamm 10 ~ 64 57 52 50 52 55
(57) (48) (38) (29) (21) (13)
Lamm 20 84 77 72 71 71 75 (63) (53) (41) (33) (24) (16)
Jungschaf , 40 t~§) 98 96 96 96 100 HaIIll!lel (58) (49) (41) (31) (22)
Mutterschaf 60 127 121 121 121 121 126 (75) (64) (56) (48) (35) (27)
Mutterschaf , 80 153 147 147 147 147 157 Hammel, Bock (84) (72) (63) (63) (44) (36)
Schafbock 100 156 150 150 150 150 160 . (89) (77) (67) (57) (46) (41)
Geflügel Küken 0,05 1,39
(1,11) 1,15
(0,73) 1,01
(0,45)
Küken 0,10 2,02 (1,45)
1,75 (1,06)
1,61 (0,71)
Küken 0,15 2,52 2,26 2,11 (1,69) (1,22) (0,93)
Küken 0,25 3,7 (2,6)
3,3 (2,0)
2,9 (1,4)
2,8 (1,1)
Küken 0,50 6,? 5,6 (4,8) (4,1)
5,2 (3,1)
4,8 (2,2)
4,7 (1,5)
Jungtier, 1,00 9,4 8,7 8,2 7,7 7,5 7,5 Broiler (7,7) (6,7) (5,6) (4,6) (3,6) (2,9) 11
Huhn 2,'00 12,8 12,2 12,0 12,0 12,0 12,1 (10,0) (8,9) (8,0) (7,1) (6,0) (5,0)
Ente 3,00 15,5 15,3 15,3 15,3 15,3 15,5 ~ .. (11,6) (10,9) (10,0) (8,8) (7,5) (6,3)
Gans 4,00 18,ll 18,2 .18,2 18,2 18,4 18,4 (13,8) (12,9) (11,8) (10,5) (9,1) (7,4)
Pute 6,00 22,4 22,1 22,1 22,1 22,1 22,4 (16,6) (15,5) (14,2), (12,5) (10,7) (8,9)
{'}
..
*
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1983
3;0. Hinweise und Regeln zur Berechnung der Wärme transmission
Während in den milden oder warmen Monaten des Jahres die Außenluftbewegung den Luftwechsel des Stalles bei geöffneten Fenstern und Toren wesentlich beeinflussen kann, muß in der kalten Jahreszeit der intensive und unkontrollierte Frischlufteintritt verhindert werden. In dieser Zeit ist dann die Massedifferenz zwischen wärmerer Stalluft und kälterer Außenluft die Basis für die den Luftaustausch bewirkenden Kräfte.
Der Baukörper muß daher so gestaltet sein, daß die von den Tieren oder zusätzlich von Heizungsaggregatenabgegebene Wärme ZlU'
deutlichen Temperaturerhöhung im Stall gegenüber der Außenluft führen kann. Da'für
,müssen die Bauteile die nachfolgend genannten beiden Grundvoraussetzungen e:rfüllen:
- Der Wärmeschutz der Bauteile muß entsprechend der Bedeutung de~ Einzelflächen an der Raumumgrenzung dimensioniert sein.
- Die Bauteile müssen einen ungewollten und unkontrollierten Kaltlufteintritt in den Stallraum verhindern.
Die Abbildungen 9 bis 11 enthalten eine Kennzeichnung der gegenwärtig"' typischen Situation des Flächenanteil~ und des Transmiss~onsanteils der Raumumgrenzungsflächen von Stallbauten. Die darin angegebenen Relationen entspredhen einer vereinfachten Zusammenfassung mit aus'reichender Genauigkeit. Aus den Absolutwerten in den Abbildungen 10 und 11 werden die bei den einzelnen Bauteilen bestehenden Optimierungschancen zur Verbesserung des Durchschnittsniveaus deutlich.
,Die angestrebte innere Mindesttemperatur soll in allen Rekonstruktic:ms- oder
, Neubauprojekten fUr Ställe als gesichert nachgewiesen sein. DafUr müssen Wärmebilanzrechnungen angestellt werden, in welche die Transmissionsrechnungen für die einzelnen Bauteile einzubeziehen
, sind.
Für die einzelnen Bauteile ergeben sich jeweils einige Sonderbedingungen, die
Blatt 2.2
L 8307 RAL Seite 21"
bei diesen Berechnungen zu beachten sind. Diese wurden mit der Absicht festgelegt, konkrete bauteilbezogene Verhältnisse mit ausreichender Genauigkeit bei den Berechnungen zu berücksichtigen, ohne die Berechnungsverpflichtungen zeitaufwendig und kompliziert zu machen.
Bei einfachen Rekonstr~ktionsvorhaben kann die gebäudebezogene Wärmeverlustbestimmung auch gemäß dem Schema von Abbildung 12 vorgenommen werden. Damit läßt sich der den baulichenWärmeschutzbedingungen äquivalente Wärmedurchgangswert der stallraum-umgrenzenden Gesamtfläche festlegen, welcher dann nur noch mit der Differenz von Stall- und Außenluft mul tipliz,iert werden muß.
3.1. Wärme transmission im Außenwandbereich
,Die Anforderungen an die 'Bauteile im Außenwandbereich und die technischen Realisierungsmöglichkeiten sind im Katalog L 810.3 RAL "Grundlagen zur Stallklimagestal tung"ausführlich dargestellt (5).
Daher soll hier zusätzlich nur auf einige Ergänzungen eingegangen werden.
Bauteile im Außenwandbereich müssen nicht unbedingt an der inneren Oberfläche tauwasserfrei sein und bl.eiben. Wenn die eingesetzten Baustoffe durch anfallende Flüssigkeit nicht wesentlich in ihrer Funktion eingeschränkt oder zerstört werde,n, dann kann ein zeitlich begrenzter Tauwasseranfall toleriert werden. Dies gilt beispielsweise für Ziegel- oder Schwerbetonwände. Der in den Wärmeschutzvorschriften verlangte rechnerische Nachweis des unbedenklichen Effektes von Wärmebrücken muß daher bei solchen Wandbaustoffen nicht gefüh:rt werden. Diese Grundhaltung stellt einen gewissen Kompromißzwischen dem Ideal und den baulichen Gegebenheiten bzw. Möglich-, keiten sowie der Stallbewirtschaftung dar. Häufig sind die Wand- und Fußbodenflächen wegen der Bewirtschaftungsform ohnehin feucht. Unzweifelhaft ist jedoch ein trockener Stall für das Klima und die Bauteile sehr viel vorteilhafter.
Bei gefährdeten Baustoffen sind spezielle Schutzmaßnahmen zu realisieren, wenn die Tauwasserfreiheit der inneren Oberfläche
.... """-
"
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Ma i 1983 Bllitt 2.2 Seite 22
Ite=-1S0biS O°C I
I ti =sobis1SoC
I tF= 6°bis10:C
Abb.9 Anteil der Raumumgrenzungsflächen und Temperaturbereiche für das Winterhalbjahr .
I te=-7,SoC
ti= 1Q°C
tF=10° C
Abb. 10 Transmissionsverluste je Meter ,Gebäudelänge bei standardgerechter ßauausführung (Gesamte Transmissionsverluste: 427W )
te=- 7,5 °C
ti = 10·C
tF =10°C
Ab.b.11 Transmissionsverluste je Meter Gebäudelänge als Durchschnitt der in der Praxis vorhandenen Situation (Gesamte Transmissionsverluste : 777 W)
*
..
4lIc
..
~
L 8307 RAL Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.2 Seite 23
5,0 TRANSMISSIONSBESTIMMUNG FÜR STALLBAUTEN
k WAND (W/m 2.K) ~
keine
. +' QT·· Ages·kM< t i+5) [w]
+) BASIS TGL 26760. GlLT FÜR STALLBAUTEN ? 9.m SYSTEMBREITE . WERT S ENTSPRICHT DER DURCHSCHNITTLICHEN AUSSENTEMPERATUR (-S·C) ALLER STALLRAUMUMSCHLIESSENDEN FLÄCHEN. BEI STANDORTEN aBER 400 m Ht5HE KLAMMERWERT U'M 3 bzw. 6 K VERGRÖSSERN !
0000 BEISPIEL: MASTENBAUWEISE , BRETTBINDER, UNTGEHÄNGTE DECKE, EINSTREULOS !
kM (W Im2.K )
4
k FUSSBODEN ( W I m2.·K )
oder sehr
schlechte 4,0 >
Wärme-
F Schwer-. 3.0 beton
*-Kalk -sand~20 s teineKera.. I
'+ -L VollKera~zi!l98t Hohl- .:!E... ziegel
:sir:: =+ 10 Gasbeton .'
Döitoffe
mit Sockeld'öm m ung, teilweise Einstreu- Oß
mit Sock8'ldömm ung, 0 8 ohne Ein stre.u· - ,
ohne SockeldÖ-mnwng, 11 teilweise EiRs·tP8U - ,
ohne sockeldiimmung-". A ohne Einstreu - Ai'
000
7.0 6.0 4.0 2.0
kFENSTER (W/m~K)
einfach verglast, g r-oße F'Iath e -
8·j·nfooh verglast·, mHttlere Flöche -
Q·infach verglast, kleine Flöche -
doppelt verglast, mittlere F löche -
7.0
6.0
5,0
4,0 doppelt verglast, 3.0 kleine Flöche -
vorwiegend Glasbausteine -
k D€-cKE
(W/m2.K)
~ 80mm Dämmstoff
ZO
od. Bergegut auf 0,1: tragender Decke - IAJ
Dach decke
oh ~~ Wörme- 60 dammung- I
Abb.12 Nomogramm zur überschltiglichen Ermittlung des durchschnittlichen Wamedurchgangswertes eines StaUes, für die vereinfachte Berechfl~_t1g der baulichen Wärmeverluste
r Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
nicht gewährleistet ist. Bei Dämmstoffen sind innenseitige Sperrschichten erforderliche Gasbeton muß in solchen Fällen gemäß den Vorschriften der Staatlichen Bauaufsicht an der Innenoberfläche einen Anstrich erhalten. (Staatliche Bauaufsicht; Vorschrift 11/73 Bauwerksteile und Bauwerke aus Gasbeton; veröffentlicht in Standardisierung im Bauwesen, Heft 88/89, 2. Änderung und Ergä~zung)
Die Wärmeverlustberechnung für Bauteile im Wandbereich wird beeinflußt von Korrekturfaktoren, die- im Standard, "Bautechnischer Wärmeschutz" (TGL 35424) und im Standard "Heizlast von Bauwerken" (TGL 26760) geregelt sind. Diese s~nd in den Tabellen' 4 und 8 zusammengefaßt.
In der TßL 26760 "Heizlast von Bauwerken", die gemä~ des verbindlichen Stallklimastandards (TGL 29084) für den Nachweis der Sicherung der vorgeschriebenen Min-
"desttemperatur '- auch im Falle der Nichtbeheizung von Stallbauten - anzuwenden ist, wird weiterhin der Luftvolumenstrom durch Bauwerksfugen und auf, dieser Basis der zusätzliche Wärmeverlust berechnet. Die Anwendung dieser Regel ist für Stallbauten mit ihrem relativ großen Luftwechsel sinnlos, da der Luftstrom durch Fugen und andere Undichtigkeiten ein Teil des Frischluftvolumens ist. Normalerweise darf man annehmen, daß bei freier Lüftung die Bauteilfugen nicht zur Gefahr übergroßer Zuluftmengen beitragen. Generell muß unbedingt verhindert ~erden, daß ungewollt freie Querschnitte zu hohem Kaltlufteinfall fÜhrene Für solche Fälle (z.B. zerbrochene Fensterscheiben, undichte Tore) wäre die -Berechnun.gsregel :rur die Fugendurchlässigkeit aber ohnehin nicht geeignet. Deshalb wird auf die spezielle Berechnung der Fugendurchlässigkeit bei Stallbauten verzichtet.
3.2. Wärme transmission im Deckenbereich
Die Deckenfläche ist im Rahmen des bautechnischen Beitrages für die Sicherung des angestrebten Innenklimas besonders wichtig, dehn etwa 40 % der baubezogenen Wärmeverluste entstehen ~n diesem Flächenanteil der Raumumgre~zung. Daher ist
L8307 RAL Seite 24
= ., fr ~
Blatt 2.2
der nach TGL 35424/03 geforderte Mindestwärmedurchlaßwiderstand (Wärmedämmwert) mitl~ Rmin = 1,7 m2.K/W absiohtlich in dieser ~ Größe festgelegt worden.
. ~ Prinzipielle Erläuterungen zu den Anfor- m
derungen und Realisiel'ungsmögliohkei ten ~ sind, wie bereits bei den Außenwänden er- ~ wähnt, im Katalog L 8103 RAL dargestellt4 I:
" , Zwischen den Anforderungen an Wand- und ~ an Deckenfläohen besteht der wesentliohe ~ Unterschied darin, daß die Deckenfläohen ~ unbedingt tauwasserfrei sein müssen. I. Tauwasseranfall an Wärmebrücken oder groß- ~
flächigen Konstruktionsteilen führt zur ~ Korrosion und Zerstörung von Verbindungs- ~ teilen, beeinträchtigt die Wärmedämm- ~ materialien in ihrer Wirkung und verschlechtert die Stallklimaverhältnisse. Diesbezüglich sind in der Praxis viele Unzulänglichkeiten vorzufinden, die bei Rekonstruktionsmaßnahmen weitgehend abgestellt werden sollten.
3.3. Wärmetransmission im Fußbodenbereioh
Im Fußbodenbereich von Stallbauten müssen zwei Vfärmetransmissj.onsprozesse differenziert beachtet werden, einerseits der Wärmestrom vom Tier zum Liegeplatz und andererseits der Wärmestrom vom Stallraum ins Erdreich. Die Wärmeableitung der Tierliegeplätz~ darf insbesondere .bei Jungtiel.\en 'und bei einstreuloser Tierhaltung die vorgegebenen Grenzwerte nicht überschreiten. Diese
/ Grenzwerte und Empfehlungen zu den ein-zelnen Ausführungsvarianten sind Gegenstand des Standards TGL 32456 "Stallfußboden; Allgemeine Forderungen" und ebenfalls im Katalog L 8103 RAL als kurze Zusa~menfaSsung dargestellt.
Bezüglich des Vfärmeverlustes aus dem Stallraum ins Erdreich existieren in der DDR bisher keine speziellen Berechnungsregeln. Gelegentlich wUrden die fußbodenbezogenen Transmissionsreohnungen gemäß TGL 26760 "Heizlast von Bauwerken" ausgeführt. Diese Berechnungsvorschrift wurde jedoch nicht im Hinblick auf Stallbauten erarbeitet. Die aus solchen Rechnungen resultierenden Wärmeverluste sind größer als man aus der Kenntnis der Temperaturver-
..
l',
..
~
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
teilung unter dem Stall herleiten muß. Außerdem wirkt sich die Wärmedämmungsvariation des Sockelbereiches nicht auf das Berechnungsergebnis aus. Gerade diese Dämmung im Sockel oder in der wand nahmen Fußbodenfläche ist aber besonders bedeutungsvoll. Diese unbefriedigenqen Berechnungsvorgaben führten dazu, daß für Stallbauten eine spezielle Berechnungsmethode zur Bestimmung der Fußbodentransmission erarbeitet wurde. Die nachfolgend dargestellte Bereehnungsmethode ist bisher noch nicht in verbindlichen Vorschriften verankert.
Die EllImittlung der Fußbodentransmission erfo1gt in zwei Berechnungsschritten.
1. Die allgemeine Wärmetransmission wird berechnet nach
QEc~t =·1 Ajl • k j • (ti - 10)
Dabei gilt:
Aj = teehnologiseh differenzierte Einzelfläche in m2
kj = Wärmedurehgangswert der Einzelfläche in W/ (m2 • K)
(Dabei wird die bautechnische Ausbildung mit den üblichen Kennwerten berüoksicht~gt und außerdem spezielle Oberflächenschichten berücksichtigt, wie beispielsweise Gülle mit Ar= 0,58 W/(m.K) oder Stroh mit
o Ar= 0,05 W/(m.K). Zusätzlich wird Erdreich mi t ~;= 1,20 W/ (m.K) mit ner maximalen Schichtdicke von 1 m
das ei-
.oder bei höherem Grundwasserstand mit geringerer Dicke .in die kj-Berechnung
einbezogen)
t i = unterer Grenzwert des produktiven Temperaturbereiches (siehe TGL 29084 bzw. Tabelle 9).
Die Größe 10 in der Klammer der Formel repräsentiert die konstante Grundwassertemperatur von 10 oe. Als Einzelflä'chen werden nur horizontale Flächen berücksichtigt, d.h., senkrechte Kanalwände werden beispielsweise vernachlässigt. Für die Liegeflächen der Tiere werden keine besondere·n. Bedingungen angenommen.
2. Ergänzend wird d4e spezielle Gestaltung des Sockelbereiches bewertet. Die erdberührende Randzone der Ställe soll wärmege-
Blatt 2.2 L 8301 RAL
Seite 25
dämmt sein. Dafür können Wärmedämmschichten horizontal im Fußboden an der Außenwand oder außen am Gebäude oder senkrecht unter der Außenwand eingebaut werden. Diese Dämmschichten sollen alternativ folgende Anforderungen erfüllen:
. ~ • 2 / Rmin - 0,5 m .K W
von der Außenwand bis 0,5 m Entfernung innen oder außen vor der Außenwand oder bis 0,5 m unter Oberfläche Erdreich außen
R On ~ 1.0 m2.K/W m~
von der Außenwand bis 0,3 m Entfernung innen oder außen vor der Außenwand oder bis 0,3 m unter Oberfläche E~dreich außen
Diese Anordnungsvarianten sind in Abbildung 13 dargestellt.
2 3 r--
au/len QinnenaullenQ innen aunen I I innen
f--
~~ R=tOm' KlW,
R=o,Sm' K/W
R=ll5m' K/W
m R=l,Om'KIW'
I- -.
L....-. Im ~
R=o,SmaK/W ~
Abb" 13 Möglichkeiten der Anordnung vOn Dömmschichten zu der Randzone von Stallbauten und alternative Mindestforderungen
Um die Erfüllung dieser speziellen Wärmeschutzforderungen in der Randzone zu berücksichtigen, ist zu d.er unter Punkt 1. ermittelten Wärmetransmission ein zusätzlicher Wärmeverlust anzugeben. Diese Zusatztransmission ist zu. berechnen nach
o
QE Z = I • kE Z • (ti - t E) , ., Dabei gilt: 1 = äußere Länge der Außenwand in m
(Randstreifenbreite 1,0 m) kE Z = Wärmedurchgangswert der ungedämmten
, Randzone mit der Größe 2,0 W/(m2.K)
t E = Erdreichtemperatur für den Randbereich im Winter
Bei Variante 1 und 2:
Bei Variante 1 und 2 mit "einer reduzierten von 0,3 m statt 0,5 m bzw.0,1 m statt 0,3 .~:
Bei Variante 3 und ohne Dämmschicht
t E = +10 oe
Dämmschichtbreite
t E = 0 oe
tEl = -5 oe
:!-
....
.l
Itlt I~ KBtalogart Te'Chni~che Gebäudeausrüstung I KBtalogkurz- L 8307 RAL KBtaloggruppe Lüftung und Klimatisier,ung bezeichnung
~ KBtalog Grundlagen zur Stallklimagestaltung
Freie,Lüftung in Pavillonbauten
Blatt Berechnung/Bemessung
1.0. Stallklimatische Berechnungs- und Bemessungsgrundlagen
Die Stallklimaberechnung erfordert im wesentlichen zwei Rechengänge:
- Berechnung der Transmissionswärmeverluste durch die stallumschließenden Bauteile und
- Berechnung des Lüftungsbedarfes und Wärmehaushaltes des Stalles.
Im Katalog L 8103 RAL "Grundlagen zur Stallklimagestal~U~g" [5J ist'der prinzipielle Ablauf 'derartiger Nachweisrechnungen erläutert. Weitere Hinweise und Beispiele sind der einschlägigen Literatur
[6} [7], [8} [9J, ~oJ und ~~ zu ent-,nehmen.
Die Notwendigkeit einer Stallklimaberechnung ergibt sich aus verschiedenen Gründen. Die häufigsten sind:
- Projektierung von Um-, Erweiterungsund Neubauten,
- Veränderung der technisch-technologischen Bedingungen in einem Stallgebäude (Lüftungssystem, Tierproduktionsverfahren, Bewirtschaftungstechnologie),
- unbefriedigende Stallklimaverhältnisse, - bauphysikalische Mängelerscheinungen
am Stallgebäude.
Das Ziel jeder Stallklimaberechnung besteht in der
- Ermittlung des erforderlichen Luftvolumenstromes für den Winter- und Sommerbedarf,
- Auswahl des beabsichtigten Lüftungssystems (erforderliche Ventilatoren bei Zwangsbelüftung bzw. Dimensionierung der Zu- und Fortluftflächen bei Anwendung der freien Lüftung).
In Ställen, die einer Heizung bedUrfen, kommt noch die Ermittlung des erforderlichen Heizungsbedarfes fUr den Winterbetrieb hinzu.
Da die vollständige Stallklimaberechnung sehr zeitaufwendig und umfangreich ist und im Prinzip nur bei Neubauten,in Verbindung mit dem Nachweis des bautechni-
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.3 Seite 1
schen Wärmeschutzes durchgeführt wird, erweist sich die Forderung der Praxis nach einem ausreichend' genauen Uberschlagsverfahren für den Einsatz der freien Lüftung als gerechtfertigt. Ziel des Kataloges ist es, beiden Möglichkeiten zu entsprechen, in dem sowohl die ausführliche Stallklimaberechnung an Hand eines Beispieles demonstriert als, auch ein vereinfachtes Bemessungsverfahren vorgestellt wird.
1.1. Ausführliche Stallklimaberechnung
Die ausführliche Stallklimaberechnung kann genauere Werte liefern als die überschlägliche. Doch sind auch dem gewisse Grenzen gesetzt. Diese ergeben sich daraus, daß der maximale Luftbedarf für den Sommerzeitraum rechnerisch ebensowenig erfaßbar ist wie der notwendige Lüftungsbedarf zur Vermeidung überhöhter Ammoniak- und Schwefelwasserstoffkonzentrationen in der Stalluft. Deswegen wurden die Sommer- und Winterluftraten auch standardiaie'rt (Tabelle 9), bei deren Einhaltung nicht nur für eine ausreichende KUhlwirkung in der warmen Jahreszeit, sondern auch für entsprechende Verdünnungen der Schadstoffko~zentrationen unter die MSK-Werte gesorgt wird.
Somit bleibt als wesentliches Ergebnis der ausführlichen Stallklimaberechnung, daß die' Winterverhältnisse genauer untersucht werden. Auch dabei muß man sich bestimmter Grenzen der Genauigkeit bewußt sein, weil die Stallklimaberechnungen stets nur einige von vielen A~ßenklimabedingungen berücksichtigen können und die im Ergebnis realisierten LUftungs~ einrichtungen aber später alle auftretenden Außenklimazustände kompensieren mUssen.
Auf den nachfolgenden Seiten ist am Beispiel eines Milchproduktionsstalles für 200 Kühe (Abb. 14) die ausfiihrl1che Stallklimaberechnung durchgeführt worden. Unter Beachtung der angegebenen Bezugsquellen bestimmter Werte und der zusätzlichen Tabellen 11 und 12 ist es möglich,
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 198.3
jeden anderen Stall entsprechend zu berechnen.
Für die zu treffenden Annahmen und Berechnungsgänge zum Transmissionswärmeverlust sind folgende Hinweise zu beachten:
- Außen- und Innenklimawerte nach Tabelle 7, 8 und 9 dieses Kataloges bzw. den angeführten Standards festlegen.
- Ermittlung der Wärmedurchgangswerte k nach der vorhandenen (bzw. vorgesehenen) Baukonstruktion unter Verwendung der Tabellen 4 bis 6 dieses Kataloges.
Erfassung der Nettoflächen der raumumschließenden Bauteile (entweder aus vorliegenden Bauzeichnungen oder durch Aufmaß). Hierbei ist zu beachten, daß von den Gesamtaußenwandflächen die Fenster-, Tür- und Torflächen abzuziehen sind (unterschiedliche Wärmedurchgangswerte).
Multiplikation der zu einem Bauwerksteil gehörenden Flächen mit den entsprechenden k-Werten.
- Addition: aller A.k-Werte mit jeweils gleichen Temperaturbedingungeno Als Ergebnis erhält man die Werte Aeok;
ADok; AFB.k und AN.k.
Multiplikation der A.k-Werte mit der entsprechenden Temperaturdifferenz
-(ti-te;ti-t~; t i -10; tCtN)·
- Aus der Addition der vier Werte er-gibt sich der Gesamtwärmeverlust durch die raumumschließenden Bauteile.
Die Transmissionswärmeverluste durch die Bauteile sind nur ein Teil der Gesamtwärmeverluste. Der grÖßere Teil der Gesamtwärmeverluste wird durch die Lüftung hervorgerufen,. Deswegen sind für d.ie ausführliche Stallklimaberechnung weitere Rechengängenotwendig.
- Zunächst kann aus der Differenz der fühlbaren Wärmeabgabe der Tiere (Tabelle 10) und des Transmissionswärmeverlustes der für die Erwärmung der Frischluft verbleibende Wärmestrom berechnet werden. Voraussetzung ist, daß die Wärmeabgabe der Tiere größer als der Transmissionswärmeverlust ist.
- Mit Hilfe der Tabelle 11 kann der erforderliche Volumenstrom nach dem Wär-
" memaßs.tab pestimmt werden.
L 8.307 RAL Blatt 2 • .3 < Seite 2
- Analog ist der erforderliche Volumenstrom nach dem Wasserdampf- und CO2-Maßstab zu berechnen. Hierbei sind die Werte für die stalltemperaturabhängige Wasserdampf- und CO2-Abgabe der Tiere der TGL 29084, T~belle 5 zu entnehmen. Die Angaben für die Wasserdampfaufnahmefähigkeit der Luft bei entsprechender Erwärmung auf Stallufttemperatur sind aus der Differenz des'absoluten Wasserdampfgehaltes bei Außenluft- und Stallufttemperatur (xi-Xe) unter Verwendung der Tabelle 12 zu ermitteln.
- Für die Bemessung der Lüftungsanlage ist der größere der ermittelten Werte ausschlaggebend.
- Die berechneten Winter- und Sommer luftraten (Übergangsluftraten) sind mit den Forderungen der TGL 29084 zu vergleichen und in Übereinstimmung zu bringen.
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Der Unterschied zwischen Winter- und Sommerluftrate gibt wichtige Hinweise für den Regelbereich der LÜftungsanlage.
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Abb.Wo MilchprodukUonsstoU für 200 Kühe
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I'
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.3 Seite 3
1.1.1. Stallklimaberechnung für einen Milch~roduktionsstall mit 200 Kühen
Objekt: Anbindestall für 200 Kühe; Typenprojekt L 203
Stallbelegung: - Anzahl 200 - Tierart Kühe (500 kg/Tier)
Abmessungen des Stallraumes:
Stallgrundfläche im Lichten 63,0 m x 21,0 m 1323 m2
.{f! Mittlere Stallhöhe im Lichten 3,6 m
Stalluftraum 4763 m3
Fensterfläche 0,915 m x 0,765 m x 3 x 40 84 m2
Verhältnis von Fenster- zur Stallgrundfläche 1 : 16
Tierphysiologische Werte Stallufttemperatur t i in oe 5 17,5 21
Fühlbare Wärmeabgabe je Kuh (nach Tab. 10) Qz in W 611 469 416
Wasserdampfabgabe je Kuh (nach TGL 29084) Xz in g/h 380 585 662
Annahmen für die Berechnung des Wärmehaushaltes und der Lüftung
" Stallufttemperatur t i in oe 5 17 ,5 21
Außenlufttemperatur t e in oe -15 8 15
Temperaturdifferenz ti-te in K 20 9,5 6
Relative Stalluftfeuchte 'fi in % 85 " 85 85
Relative Außenluftfeuchte 'Fe in % 90 90 90
Dachraumtemperatur t D in oe -12 11 18
Temperaturdifferenz ti-tD in K 17 6,5 3
Nebenraumtemperatur t N in oe 5 17,5 21
Temperaturdifferenz ti-tN in K 0 0 0
Notwendige Wärmemenge zur Erwärmung der Zuluft auf Stalltemperatur (nach Tab. 11) Qz in W.h/m3 7,64 3,30 2,03
... .Differenz zwischen Wassergehalt der ;3talluft und Außenluft (nach Tab. 12) xi-xe in g/m3 4,53 5,24 4,01
" Außenwand, Rmin in m2.K/W 1,0 Mindestwärmedämmung
in m2.K/W Decke, l\nin 1,7 -
-
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.3 "Seite 4
Berechnung der Wärmedurchgangswerte
s Ar Rvorh Ri Re R ges k
-Bauteil W m2.K W m m2.K W- m20K
AW Außenwand, Gasbeton 0,240 0,24 1,000 innen verputzt 0,020 1.05 0,019
1.019 0,10 0,04 1.159 0,86
AW Außenwand, Schwerbeton 0,030 1,54 0,019 Leichtbeton 0,210 0,47 0,447 Putz 0,020 1,05 0,019
0,485 .0,10 0,04 0,625 1,60
AF Betonrahmenfenster einfach verglast , " 5,80 doppelt verglast 4,00
AT Holztore, wärmegedämmt 1,10
DE Decke 6 mm Asbestzementplatte 0,006 0,760 0,008
Plastfolie als Dampfsperre
90 mm Mineralwollebahnen 0,090 0,043 2.093 2,101 0,10 0.10 2.301 0,43
-FB Fußboden 150 mm Be"ton 0,150 1,40 0,107 150 mm Kies 0,150 0,465 0,323
1000 mm Erdreich 1,000 1,20 0,833 1,263 0,17 1,433 0,70
FB Fußboden mit Einstreu 0.05 0.05 1,000 Fußbodenaufbau wie oben 1,263
2,263 0,17 2.433 0,41
IT Holztür . 2,80 -
,
"
,
"
I Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitung~nd Mai 1983 Blatt 2.3 Seite 5
Flächenberechnung Wärmeverlust
i Bau- Breite Fröhe Fläche Anz. Gesamt- Abzug in Rech- Wärme-teil oder oder fläche nung ge- k verlust
Länge Breite stell te Fläche
m m2 m2 m2 m2 W W m m2.K K
1 2 3 4 5 6 6 8 9 10
'" 63,0 3,3 207,9 1 207,9 58,5 3,3 193,1 1 193,1 21,0 3,3 69,3 2 138,6
539,6 AW
273,41) 266,2 0,86 229
63,0 0,3 18,9 1 18,9 !
17,6 1 17 ,6 58,5 0,3 21,0 0,3 6,3 2 12,6
49,1 9,02) 40,1 1,60 64
1, ° 1,5 1,5 40 60,0 - 60,0 5,80 348 AF
! 1, ° 1,5 1,5 80 120,0 - 120,0 4,00 480
I
I 3,0 3,6 10,8 2 21,6
i AT 3,6 3,6 13,0 4 52,0 !
2,4 3,6 7,2 4 ~ 102,4 - 102,4 1,10 113
Ae • k = 1234
I
4,5 3,3 14,9 1 14,9 2,43) 12,5 (1,86 11 IW
0,43) 4,5 0,3 1,4 1 1,4 1,0 1,60 2
IT 1,2 2,3 2,8 1 2,8 - 2,8 2,80 8
-AN. k = 21
nE 63,0 21,0 1323,0 1 1323,0 - 1323,0 0,43 569
An • k = 569
63,0 21,0 1323,0 1 1323,0 330,0 993,0 0,70 695 FB
55,0 6,0 330,0 1 330,0 - 330,0 0,41 135 .. AFB • k = 830
#
1)Fenster- und Außentorfläche im Gasbetonbereich
2)Außentorfläche im Sockelbereich
3) Innentürfläche
• -
.. . ·--'-c_
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstandl Mai 1983 Blatt 2.3 Seite 6
Außenlufttemperatur oe -15 8 15
Wärmeverlust an Außenflächen Aeok.(ti-te ) W 24680 11723 7404
Wärmeverlust zum Dachraum ADok.(ti-tD) W 9673 3699 1707
Wärmeverlust am Fußboden AFBok. (ti -10)+l o kE,zo (ti-tE) W -790 6225 9130
kE Z = 2,0 W/(m2.k), , ...
t E = -5 oe
Wärmeverlust zum Nebenraum AN·k(ti-tN) , W 0 0 0 .~
Gesamtwärmeverlust durch QB = ~A.k.ßt raumumschließende Beuteile W 33563 21647 18241-
. . . Für die Lüftung verbleibender QL = QZ-QB Wärmestrom W 88637 72153 64959 •
(Qz siehe B.2.3;S.3)
. Erforderlicher Volumenstrom VQ = QL m3/h nach dem Wärmemaßstab QZ 11602 21865 32000
(QZ nach Tab. 11)-
. Erforderlicher Volumenstrom • Xz m3/h V - 16777 22328 33017 nach dem Wasserdampfmaßstab X - xi-xe .
(XZ siehe B.2.3;S.3;
xi -xe nach Tab. 12r
Erforderliche Winterluftrate nach TGL 29084 m3/h 14000 (70 m3/(h oKuh)
Gewählter Volumenstrom gesamt m3/h 14000 22350 33000
Luftwechsel in der Stunde 2,9 4,7 6,9
I
Auswertun~ der Stallklimaberechnun~ Die Gleichung hierzu lautet: 0
Die errechneten bzw. festgelegten Volumen- A = V ströme bilden die Voraussetzung für das zu wF·3600 installierende Lüftungssystem.
Bei zwangsbelüfteten Stallen wird nach dem Darin bedeuten:
erforderlichen Volumenstrom die Anzahl der A = Fläche in m2 . in m3/h Ventilatoren ermittelt bzw. das Lüftung,s- V = Volumenstrom
system ausgewählt. wF = Fortluftgeschwindigkeit in m/s ~
Bei Ställen und Anlagen mit freier Lüftung wird ausgehend vom erforderlichen Volumen- Nach [11], kann für Einzelschächte mit strom die Querschnittsfläche der Zu- und ausreichender Sicherheit für wF = 0.7 m/s Fortluftöffnungen errechnet. angenommen werden.
.. $ ~
Tabelle 11 i:T oh"lendige Wärmemenge zur ErwärIDWlg von 1 m3 Zuluft auf Stallufttemperatur in Wh/rn3
t e '3/C1+x) ti-te
oe 3 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 I 10 I 11 I 1 2 I 1 3 I 14 I 15 I 1 6 I 17 I 18 I 19 I 20 I 21 I 22 I 23 I 24 I 25 kg/m
25 1,151 0,97 24 1,156 0,97 1,29 23 1,162 0,98 1,30 1,63
I I Qz = 5' • c • (ti - t e) 22 1,168 . 0,98 1,31 1,64 1,96 21 1,173 0,99 1,31 1,64 1,97 2,30 (1 + x) 20 1,179 0,99 1,32 1,65 1,98 2,31 2,64 19 1,185 1,00 1,33 1,66 1,99 ·2,32 2,65 2,99
'Pe = 90 % r B . 18 1,190 1,00 1,33 1,67 2,00 2,33 2,67 3,00 3,33 17 1,196 1,00 1,34 1,67 2,01 2,34 2,68 3,01 3,35 3,68
~ 100 kPa (760 rJ.'orr) 11 16 1,201 1,01 1,35 1,68 2,02 2,35 2,69 3,03 3,36 3,70 4,04 p c [
15 1,206 1,01 1,35 1,69 2,03 2,36 2,70 3,04 3,38 3,71 4,05 4,39 c = 0,28 W.h/~g.K) 1 t 14 1,212 1,01 1,35 1,70 2,04 2,38 2,71 3,05 3,39 3·,73 4,07 4,41 4,75 13 1,217 1,02 1,36 1,70 2,04 2,39 2,73 3,07 3,41 3,75 4,09 4,43 4,77 5,11 &. ~. 12 1,222
::I'
1,03 1,37 1,71 2,05 2,40 2,74 3,08 3,42 3,76 4,11 4,45 4,79 5,13 5,47 ::11 c 11 1,228 1,03 1,38 1,72 2,06 2,41 2,75 3,09 3,44 3,78 4,13 4,47 4,81 5,16 5,50 5,85 8f il 10 1,233 1,04 1,38 1,73 2,07 2,42 2,76 3,11 3,45 3,80 4,14 4,49 4,83 5,18 5,52 5,87 6,21 ~.
9 1,238 1,04 1,39 1,73 2,08 2,43 2,77 3,12 3,47 3,81 4,16 4,·51 4,85 5,20 5,55 5,89 6,24 6,59 -"
8 1,244 1 ,04 1,39 1,74 2,09 2,44 2,79 3,13 3,48 3,83 4,18 4,53 4,88 5,22 5,57 5,92 6,27 6,62 6,97 \.0 co
7 1,249 1,05 1,40 1,75 2,10 2,45 2,80 3,15 3,50 3,85 4,20 4,55 4,90 5,25 5,60 5,95 6,29 6,64 6,99 7,34 w 6 1,254 1,05 1,40 1,76 2,11 2,46 2,81 3,16 3,51 3,86 4,21 4,56 4,92 5,27 5,62 5,97 6,32 6,67 7,02 7,37 7,72 5 1,259 1,06 1,41 1,76 2,12 2,47 2,82 3,17 3,53 3,88 4,23 4,58 4,94 5,29 5,64 5,99 6,35 6,70 7,05 7,40 7,76 8,11
I ~ 4 1,264 1,06 1,42 1,77 2,12 2,48 2,83 3,19 3,54 3,89 4,25 4,60 4,95 5,31 5,66 6,02 6,37 6,72 7,08 7,43 7,79 8,14 8,49 3 1,270 1,07 1,42 1,78 2,13 2,49 2,84 3,20 3,56 3,91 4,27 4,62 4,98 5,33 5,69 6,05 6,40 6,76 7,11 7,47 7,82 8,18 8, 53 1 8,89 2 1,275 1,07 1,43 1,79 2,14 2,50 2,86 3,21 3,57 3,93 4,28 4,64 5,00 5,36 5,71 6,07 6,43 6,78 7,14 7,50 7,85 8,21 8,57 8,93 1 1,280 1,08 1,43 1,79 2,15 2,51 2,87 3,23 3,58 3,94 4,30 4,66 5,02 5,3~ 5,74 6,09 6,45 6,81 7,17 7,53 7,88 8,24 8,60 8,96
° 1,285 1,08 1,44 1,80 2,16 2,52 2,88 3,24 3,60 3,96 4,32 4,68 5,04 5,40 5,76 6,12 6,48 6,84 7,20 7,56 7,92 8,28 8,64 9,00 -1 1,291 1,08 1,45 1,81 2,17 2,53 2,89 3,25 3,61 3,98 4,34 4,70 5,06 5,42 5,78 6,15 6,51 6,87 7,23 7,59 7,95 8,31 8,68 9,04 fti -2 1,296 1,09 1,45 1,81 2,18 2,54 2,90 3,27 3,63 3,99 4,35 4,72 5,08 5,4t 5,81 617 6,53 6,89 7,26 7,62 7,98 8,35 8,71 9,07 -3 6:19
co 1,301 1,09 1,46 1,82 2,19 2,55 2,91 3,28 3,64 4,01 4,37 4,74 5,10 5,4 5,83 6,56 6,92 7,29 7,65 8,01 8,38 8,74 9,11 w
-4 1.,306 1,10 1,46 1,83 2,19 2,56 2,93 3,29 3,66 4,02 4,,39 4,75 5,12 5,49 5,85 6,22 6,58 6,95 7,31 7,68 8,04 8,41 8,78 9,14 0 --.J
-5 1,312· 1,10 1,47 1,84 2,20 2,57 2,94 3,31 3,67 4,04 4,41 4,78 5,14 5,51 5,88 6,25 6,61 6,98 7,35 7,71 8,08 8,45 8,82 9,18 ::0
-6 1,317 1,11 1,48'1,84 2,21 2,58 2,95 3,32 3,69 4,06 4,43 4,79 5,16 5,53 5,90 6,27 6,64 7,01 7,38 7,74 CI,11 8,48 8,85 9,22 :>:---.Jti
-7 1 •. 322 1,11 1,48 1,85 2,22 2,59 2,96 3,33 3,70 4,07 4,44 4,81 5,18 5,55 5,92 6,29 6,66 7,03 7,40 7,77 8,14 8,51 8,88 9,25 -8 I 1,328 1,12 1,49 1,86 2,23 2,60 2,97 3,35 3,72 4,09 4~46 4,83 5,21 5,58 5,95 6,32 6,69 7,06 7,44 7,81 8,18 8,55 8,92 9,30 -9 1,333 1,12 1,49 1,87 2,24 2,61 2,99 3,36 3,73 4,11 4,48 4,85 5,23 5,60 5,97 6,35 6,72 7,09 7,46 7,84 8,21 8,58 8,96 9,33
-10 1,338 1,12 1,50 1,87 2,25 2,62 3,00 3,37 3,75 4,12 4,50 4,87 5,24 5,62 5,99 6,37 6,74 7,12 7,49 7,87 8,24 8,62 8,99 9,37 -11 1,344 1,13 1,~1 ',88 2,26 2,633,01 3,39 3,76 4,14 4,52 4,89 5,27 5,64 6,02 6,40 6,77 7,15 7,53 7,90 8,28 8,66 9,039,41 -12 1,349 1,13 1,51 1,89 2,27 2,64 3,02 3,40 3,78 4,15 4,53 4.91 5,29 5,67 6,04 6,42 6,80 7,18 7,55 7,93 8,31 8,69 9,07 9,44 -13 1.354 1,14 1,52 1,90 2,27 2,65 3,03 3,41 3,79 4,17 4,55 4,93 5,31 5,69 6,07 6,45 6,82 7,20 7,58 7,96 8,34 8,72 9,10 9,48 -14 1,360 1,14 1,52 1,90 2,28 2,61 3,05 3,43 3,81 4,19 4,51 4,95 5,33 5,71 6,09 6,41 6,85 7,24 7,62 8,00 8,38 8,76 9,149,52 -15 1,365 1,15 1,53 1,91 2,29 2,68 3,06 3,44 3,82 4,20 4,59 4,97 5,35 5,73 6,12 6,50 6,88 7,26 7,64 8,03 8,41 8,79 9,17 9,56
.---/ Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.3 Seite ' 8
Tabelle 12 Absoluter Wasserdampfgehalt x (g/m3) von Luft verschiedener Feuchte und Temperatur bei ~ 100 kPa (760 Torr),nach [10J
Temperatur ·Relative Luftfeuchte oe %
100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 28 27,18 25,82 24,46 23,10 21,74 20,39 19,03 17,67 16,31 14,95 13,59 27 25,72 24,43 23,15 21,86 20,58 19,29 18,00 16,12 15,43 14:,15 12,86 26 24,33 23,11 21,90 20,68 19,46 18,25 17,03 15,81 14,60 13,38 12,17
25 23,01 21,86 20,71 19,56 18,41 17,26 16,11 14,96 13,81 12,66 11,51 24 21,74 20,65 19',57 18,48 17,39 16,31 15,22 14,13 13,04 11,96 10,87 23 20,54 19,51 18,49 17,46 16,43 15,41 14,38 13,35 12,32 11,30 10,27 22 19,40 18,43 17,46 16,49 15,52 14,55 13,58 12,61 11,64 10,67 9,70 21 18,31 17,39 16,48 15,56 14,65 13,73 12,82 11,90 10,99 10,07 9,16
...
K
20 17,31 16,44 15,58 14,71 13,84 12,98 12,11 11,25 10,39 9.52 8,66 19 16,33 15,51 14,70 13,88 13,06 12,25 11,43 10,61 9,80 8,98 8,17 18 15,40 14,63 13,85 13,10 12,31 11,55 ~0,78 10,01 ' 9,?4 8,47 7,70 17 14,49 13,77 13,05 12,31 11,59 10,87 10,15 9,42 8,69 7,97 7,25 16 13,64 12,96 12,28 11,60 10,92' 10,23 9,55 8,87 8,18 7,50 6,82
15 12,85 12,21 11,55 10,92 10,27 9,63 8,99 8,35 7,71 7,07 6,43 14 12,09 11,49 10,87 10,27 9,66 9,06 8,46 7,86 7,25 6,65 6,05 13 11,37 10,80 10,23 9,66 9,08 8,52 7,95 7,39 6,82 6,25 5,69 12 10,69 10,16 9,61 9,08 8,55 8,01 7,47 6,95 6,41 5,88 5,35 11 10,03, 9,53 9,03 8,51 8,02 7,52 7,02 6,52 6,02 5,52 5,02
10 9,42 8,95 8,48 8,01 7,54 7,07 6,60 6,12 5,65 5,18 4,71 9 8,84 8,40 7,96 7,52 7,07 6,63 6,19 5,75 5,30 4,86 4,42 8 8,30 7,89 7,47 7,05 6,64 6,22 5,81 5,40 4,98 4,57 4,15 7 7,77 7,38 6,99 6,60 6,22 5,82 5,44 5,05 4,66 4,27 3,89 6 7,29 6,93 6,55 6,19 5,83 5,46. 5,09 4,74 4,37 4,01 3,65
5 6,82 6,48 6,14 5,79 5,45 5,11 4,77 4,43 4,09 3,75 3,41 4 6,38 6,06 5,74 5,43 5,10 4,79 4,47 4,15 3,83 3,51 3,19 3 5,97 5,67 5,37 5,08 4,77 4,48 4,17 3,88 . 3,58 3,28 2,99 2 5,57 5,29 5,01 4,74 4,46 4,18 3,89 3,62 3,34 3,06 2,79 1 5,21 4,95 4,69 4,43 4,16 3,91 3,65 3,39 3,13 2,87 2,61
° 4,85 4,61 4,37 4,12 3,88 3,65 3,40 3,15 2,91 2,67 2,43
-1 4,49 4,27 4,05 3,82 3,60 3 t 37 3,14 2,92 2,69 2,47 2,25 -2 4,15 3,94 . 3,73 3~52 3,32 3,11 2,91 2,70 2,49 2,28 2,08 -3 3,83 3,64 3,44 3,25 3,07 2,87 2,68 2,49 2,30 2,11 1,92 -4 3,55 3,35 3,18 3,00 2,82 2,65 2,48 2,29 2,12 1,94 1,77 -5 3,25 3,09 2,93 2,76 ' 2,60 2,44 2,27 2,11 1,95 1,79 1,63
-6 2,99 2,84 2,68 2,54 2,40 2,24 2,10 1,94 1,79 1,64 1,50 -7 2,75 2,61 2,48 2,34 2,19 2,07 1,92 1,79 1,65 1,51 1,38 -8 2,53 2,40 2,28 2,15 2,03 1,90 1,77 1,64 1,52 1,39 1,27 -9 2,34 2,22 2,10 1,99 1,86 1,76 1,63 1,52 1,40 1,29 1,17
-10 2,15 2,04 .1,94 1,83 1,72 1,60 1,51 1,40 1,29 1,18 1,08
-11 1,9-7 1,87 1,77 1,67 1,57 1,48 1,38 1,28 1,18 1,08 0,99 . -12 1,81 1,72 1,63 1,54 1,44 1,36 1,26 1,18 1,09 1,00 0,91 -13 1,66 1,58 1,50 1,41 1,33 1,25 1,16 1,08 1,00 0,91 0,83 -14 1,52 1,44 1,37 1,30 1,22 1,14 1,06 0,99 0,9f 0,84 0,76 -15 1,39 1,32 1,26 1,18 1,11 1,05 0,98 0,90 0,83 0,76 0,70
...
,
, .
t;;
"'t
...
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Me i 1983
1.2. Vereinfachtes Bemessungsverfahren für
Blatt 2.3 L·8307 RAL Seite 9
die freie Lüftung ~
Die Wirkung und Funktionsweise der freien Lüftung hängen in entscheidendem Maße von den meteorologischen Einflußgrößen Lufttemperatur und Wind ab. Aus diesem Grund ist es für ein auf dieser Erkenntnis aufbauendes Bemessungsverfahren notwendig, über häufigkeitsstatistische Auswertungen von Langzeitmessungen des Meteorologischen Dienstes zu klimatologisch gesicherten Wahrscheinlichtkeitsaussagen dar Faktoren LUfttemperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung zu kommen.
Die den Bemessungsdiagrammen [12] zugrunde liegenden Daten gelten für den Raum Potsdam und Gebiete mit vergleichbarem Klima. Für Küsten- und Mittelgebirgslagen können entsprechende Daten vom Meteorologischen Dienst als Gutacht~n eingeholt werden.
Die Auswertung der Stundenwerte für die Lufttemperatur (Auswertungszeitraum 1951 bis 1975) und d'er Stilnd.enmittel für die Windgeschwindigkeit (Auswertungszeitraum 1951 bis 1960) ergab folgende Ergebnisse:
)
- Der langjährige Mittelwert der Außentemperaturen für den Ubergangszeitraum (Monate März bis Mai bzw. September bis November) beträgt t e = 8 oe.
- Der Stundenmittelwert der Außentemperaturen für den Sommerzeitraum (Monate Juni bis August) wurde mit t e = 17,4 oe errechnet.
- Der Anteil der Jahresstundenwerte mit LUfttemperaturen über 25 oe beträgt 2,4 %. Temperaturen unter -5 oe haben einen Jahresanteil von 4,2 %.
- Im Sommerzeitraumbeträgt der Anteil der Stunden mit windgeschwindigkeiten1
unter 0,5 m/s nur 0,42 %. Windges~hwindigkeiten unter 1,0 m/s weisen im Sommerzeitraum einen Anteil von 2,3 % aus.
- A~s der Verteilungskurve (siehe Abb. 15) ist ersichtlich, daß im Sommerzeitraum Windgeschwindigkeiten um 4,0 m/s am häUfigsten auftreten.
- Die Hauptwindrichtung für Winde mit Geschwindigkeiten um 1,0 m/s kann von der allgemeinen Hauptwindrichtung beträchtlich abweichen.
-
121 I I I rl I I I I I I I I I I I I I I I I
~ 101 I Hili I I I .5
j 81 H IIIII ~ ~ 61 I ~ 111111 GI
ii 41 I 1111111 11I ~
2U o
I-.
T1lhl 234567 e 9101112131415111171&1920
Stundenmittel der Windgeschwindigkeit in m/s·
Abb.15 Relativ. Höufigkeit der Stw1denmittel für Windgeschwindigkeiten rn der Som .... rp.riode (Potsdam 1951 bis 1960 ) _
1.2.1. Festlegungen zur Anwendung der Bemessungsdiagramme für die Ermittlung der Zu- und Fortluftflächen
Den Bemessungsdiagrammen liegen folgende Annahmen und Festlegungen zugrunde:
- Das Verhältnis von Zu- und Fortluftflächen beträgt 1 : 1.
- Die physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Schwerkraftlüftung gelten allgemein und bietens.omi t die .Voraussetzung, die Bemessungsdiagramme für die Schacht~ (einschließlich Monoschacht-) und Firstschlitzlüftung anzuwenden.
- Für die Ermittlung der erforderlichen Lüftungsflächen nach dem Prinzip der Schwerkraftlüftung wurden Bezugstemperaturen von t e = 8 oe und t e :I 15 oe in den Diagrammen zugrunde gelegt. Es wird für die Vielzahl aller Standorte empfohlen, die Außentemperatur t e :I 8 oe als Bemessungsgrundlage zu wählen und nur für Standorte mit extrem windgeschUtzter Lage von der Außentemperatur
_ t e :I 15 oe auszugehen.
1Die Windgeschwindigkeiten beziehen sich auf Messungen der Horizontalkomponente der Luftbewegung relativ zur Erdoberfläche in einer Wöhe von 10 m über Erdboden. Als Faustformel für die Umrechnung auf x Meter gilt:
Wx w10
= (m) 0,25
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
- Bei Außentemperaturen t e>8 oe (bzw. 15 oe) werden die erforderlichen LÜftungsöffnungen nach den Bedingungen der Windlüftung ermittelt.
Für die Bemessung der Zu- und Fortluftflächen für den Sommerzeitraum sind Außenwindgeschwindigkeiten von Ww = 0,5 m/s; 1,0 m/s; 2,0 m/s und 3,0-m/s berücksichtigt word~n. FUr die Vielzahl aller Standorte wird empfohlen, die Ermittlung der Zuluftfläche nach der Außenwindgeschwindigkeit Ww = 1,0 m/s vorzunehmen.
1.2.2. Auslegung der Schwerkraftlüftung für die Übergangs- und Winterperiode
Ausgehend von der Formel der Druckdiffe~ renz durch -thermischen Auftrieb zwischen Zu- und Fortluftöffnungen (siehe B. 2.1, S. 2)
LlPth = g • H • LI ~ in Pa
kann entsprechend dßr Bernoulli-Gleichung die vorhandene Druckdifferenz verlustlos in Geschwindigkeit umgewandelt werden.
i w 2 2 F = g • H .Ll ~
Darin bedeuten:
~ = Dichte der Luft L1~ = Dichtedifferenz zwischen
Außen- und "Stalluft wF = Fortluftgeschwindigkeit
g = Erdbeschleunigung
H = Auftriebshöhe
in kg/m3
in kg/m3
in m/s
in m/s2
in m
Bei Berücksichtigung der Strömungsverluste , im Gebäude durch Einführung einer Konstan-te e, errechnet sich die Strömungsgeschwindigkeit im Zu- bzw. Fortluftquer~ schnitt wie folgt:
wF = e • 'Vg .. H • ~ I in m/ä
Diese Beziehung gilt, wenn die Fortluftfläche gleich der Zuluft fläche ist. Da der Luftdruck im Gebäude nur unwesentlich von dem außerhalb des Gebäude~ abweicht, kann vereinfacht werden:
L1 ~ L/t --~--~i-" Ti
Blatt 2.3 L 8307 RAL Seite 10
Darin bedeuten:
~t = Temperaturdifferenz zwischen Stalluft und Außenluft in K
Ti = Temperatur der Stalluft in K
In der Literatur sind für e verschiedene Angaben zu finden. Der Wert 0,45 (zitiert in ~~) ist mit einiger Sicherheit behaftet und soll in die weitere Berechnung einfließen.
~ At I ~F = 0,45 g. H • ~ in m/s
Mit dieser Gleichung kann die Luftgeschwindigkeit in der Fortluftöffnung berechnet werden.
Die Temperaturdifferenz At zwischen Stallluft und Außenluft ergibt sich aus einer Warmebilanzrechnung.
Werden die Wärmeabgabe der Tiere, der Lüftungswärmebedarf und der Transmissionswärmeverlust berücksichtigt, dann ist: .
QZ
At = 0 v + L kM e " 'eOcp& in K
Ages
Darin bedeuten: • QZ
\le cp
• V
kM
A ges
= fühlbare (nutZbare) Wärmeabgabe der Tiere in W
= Dichte der Außenluft in kg/rn3
= spezifische Wärme der Luft
= Volumenstrom = Wärmedurchgangswert
(Mittelwert) = Gesamtfläche der raum
umschließenden Bauteile bei denen Wärmever-
in Wh/(kg.K) in m3/h
in W/(m2 .K)
luste durch Transmis- 2 sion auftreten in m
Zur Aufstellung der Diagramme in den Abb. 16 bi~ 18 wurde der tatsächlich notwendige m Volumenstrom, welcher zwischen der Winterund Sommerluftrate liegt, mit Hilfe eines Rechenprogrammes ermittelt. Ausgehend v~n diesem Volumenstrom konnte das entsprechende At und die Strömungsgeschwindig~ keit in der Fortluftöffnung wF berechnet werden.
Die erforderliche Fortluftfläche Ap läßt sich dann nach der Beziehung berechnen:
• Ap= V
wF in m2
...
...
,.
Ci
,"
.,.
•
Katalogkurzbezeichnung
Be8rbeitungsstand Ma i 1983
Die so ermittelten Fortluftflächen sind ,für Rinder und Schweine in den Diagrammen der Abb. 16 bis 18 dargestellt. Die abzulesenden Fortluftflächen beziehen sich jeweils auf eine Auftriebshöhe von H = 1 m. Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Auftriebshöhe ist die erforderliche Fortluftfläche für die Schwerkraftlüftung nach der Beziehung zu ermitteln:
AF , 1 m
YH in m2
~=
Es bedeuten:
~ = erforderliche Fortluftfläche in m2
AF,1m = Fortluftfläche, bezogen auf 1 m Auftriebshöhe (Ordinatenwert der Abb. 16 bis 18)
H
in m2
= tatsächliche Auftriebshöhe des Stalles in m
Die entsprechenden Zuluftflächen sind mit (0,75 ~ •• 1,0) .' AF auszulegen.
1.2.3. Auslegung der frei'en Lüftung für die' Sommer~eriode
Es wird davon ausgegangen, daß bei Überschreitung der Auslegungstemperatur für die Schwerkraftlüftung (te>,8 0 0 ) die erforderliche Luftrate durch die Wind lüftung abgesichert wird'. Dazu müssen jedoch zusätzliche Zu- und Fortluftflächen in den Außenwänden des Stallgebäudes vorhanden sein.
'In [14] berichtet Tasker, daß die Außenwindgeschwindigkeit auf Grund von Druckverlusten am Gebäude nur zu 60 % in der Zuluftöffnung wirksam wird.
,Entsprechend der Empfehlung, bei der Vielzahl aller Standorte von einer Außenwindgeschwindigkeit von ww= 1,0 rols auszugehen, berechnet sich der notwendige ,Zuluftquerschnitt wie folgt: . ..
A VsVs = =-Z 0,6.ww 0,6.1,0
in m2
Darin bedeuten:
AZ = Zuluftfläche in'm2
0,6 = Faktor für Druckverluste Ww = Außenwindgeschwindigkeit in m/s
Blatt 2.3 L 8307 RAL Seite 11
Die ermittelte Querschnittsfläche AZ berücksichtigt nur den eintretenden Luftstrom. Da ein äquivalenter Luftstrom aus dem Stall abgeführt werden muß, ist in den Außenwänden insgesamt die doppelte Querschnittsfläche (2 x AZ) vorzusehen.
Das Diagramm der Abb. 19 gibt bereits den Gesamtquerschnitt der Zu- und Fortluftflächen an. Dieser Querschnitt muß als Lüftungsöffnung für die Sommerperiode in den Außenwänden, möglichst gleichmäßig verteilt, vorhanden sein. Unter Berücksichtigung der bereits für die Schwerkraftlüftung er~ittelten Zu- und Fortluftflächen ist für den erforderlichen Gesamtquerschnitt nur noch die Differenzfläche zusätzlich abzusichern.
Ausgehend von der für die Tierart und Lebendmasse benötigten Sommerluftrate (siehe Tab. 9, B. 2.2, S. 17 und 18) wird für eine Windgeschwindigkeit von 1 mls aus dem Diagramm der Abb. 19 die Zuluftfläche je Tierplatz auf der Ordtnate abgelesen. Dieser Wert wird mit der Anzahl der eingestallten Tiere multipliziert. Die Differenz zwischen der so erhaltenen freien Querschnittsflä~he in den Außenwänden und den unter den Bedingungen der Schwerkraftlüftung ermittelten Zu- und Fortluftöffnungen muß im Sommerbetrieb mindestens als zusätzlicher freier Querschnitt in den Außenwänden vorhanden sein.
1.2.4. Anwendungsbeispiele für vereinfachtes Bemessunßsverfahren
1.2.4.1. Milchviehstall
Am Beispiel eines Kuhstalles wird der Rechengang zur Auslegung der freien Lüftung für d'ie Mehrfachschacht- und Firstschlitzlüftung erläutert.
Angaben zum Stall
Nutzungsrichtung: Tieranzahl: Lebendmasse: Systemlänge des Stalles: Systembreite des Stalles: Traufhöhe: Auftriebshöhe bei Schachtlüftung: Auftriebshöhe bei Firstschlitzlüftung:
Milchproduktion 200 Kühe 500 kg/Tier
63,0 m
21,0 m 3.6 m
5.4 m
4,4 m
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Bauform des Stalles: Pavillonbau mit Betonfensterelementen; Warmbau, ebene Stalldecke bei Schachtlüftung; geneigte Stalldecke bei First-schli tzlüftung
'~anzjährige Einhaltung der Stallklimapara~ meter nach TGL 29084.
Auslegung der freien Lüftung für die Übergangsperiode (Schwer kraft lüftung)
Außenlufttemperatur
relative Außenluftfeuchte
t = 8 oe e
'Pe = 90 %
Aus Abb. 16 wird für eine Kuh mit einer Lebendmasse von 500 kg eine Fortluftfläche von 0,133 m2/Tier bei 1 m A~~triebshöhe abgelesen. Bei 5,4 m Auftriebshöhe ergibt sich für 200 Tiere die benötigte Fortluftfläche zu
0,133.200 ~= p = 11,5m2
Bei Fortluftschächten mit quadratischem Querschnitt'von 1,5 m x 1,5 m werden 5 Schächte benötigt.
Die benötigte Fortluftfläche für die Firstschlitzlüftung vergrößert sich auJ Grund der ger~ngeren Auftriebshöhe nur geringfügig.
~ = 0,133.200 ~ = 12,1 m2
Bei einer Stallänge von 63,0 m beträgt dann die lichte Breite des Firstschlitz6a
b = 12,1 = 0,20 m 63
Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode (Schwerkraft- und WindlUftung)
Die benötigte Öffnungs fläche in den Außenwänden wird nach Diagramm Abb. 19 bei einer geforderten Sommerluftrate von 220 m3/(h • Tier) mit 0,20 m2/Tiererwittelt.
Für 200 Tiere ist ein freier Querschnitt in den Auß.enwänden von
200 x 0,20 m2 = 40,0 m2
erforderlich.
L 8301 RAL Blatt 2.3 Seite 12
Die in den Außenwänden gleichmäßig aufzuteilenden zusätzlichen Öffnungsflächen betragen bei der Mehrfachschachtlüftung
222 Aw = 40,0 m - 11,5 m = 28,5 m
Aw = zusätzliche Öffnungsfläche in den Außenwänden des Stallgebäudes zur Absicherung der Sommerluftrate in m2
1.2.4.2. Schweinemaststall
Ermittlung der erforderlichen Zu- und Fortluftöffnungen für einen Schweinemaststall mit Mehrfachschachtlüftung
Angaben zum .Stall
Nutzungsrichtung: Tieranzahl: Lebendmasse: Systemlä~e des Stalles: Systembreite des
Mastschweineproduktion 1000 Schweine 35 bis 120 kg/Tier
60,0 m
Stalles: 21,0 m Lichte Höhe des Stalles: 3,0 m Auftriebshöhe: 4,5 m Bauform des Stalles: Pavillonbau mit
Fensterwandelementen in den Seitenwänden; Warm bau; ebene Stalldecke
Ganzjährige Einhaltung der Stallklimaparameter nach TGL 29084.
Auslegung der freien Lüftung für die Übergangsperiode (Schwerkraftlüftung)
Außenlufttemperatur t e = 8 oe relative Außenluftfeuchte: ~e = 90 %
Aus Abb. 11 ergibt sich für Schweine mit einer Endmast-Lebendmasse von 120 kg eine Fortluftfläche von 0,0148 m2/Tier. Bei 1000 Tieren und 4,5 m Auftriebshöhe werden
~ = 0,0148 • 1000 = 1,0 m2
p, Fortluftfläche benötigt. Es werden 7 Fo~tluftschächte mit einem lichten Querschnitt von 1,0 mx 1,0 m gleichmäßig auf die Firstlänge verteilt angeordnet.
{".(,
..
~~
. .,.
$
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1983
Auslegung der freien Lüftung für die Sommerperiode (Schwerkraft- und Wind lüftung)
Bei einer geforderten Sommerluftrate von 80 m3/(h • Tier) ergibt sich nach Abb. 19 ein notwendiger freier Querschnitt in den Außenwänden von 0,075 m2/Tier. Bei 1000 Tieren beträgt die Gesamtfläche
2 75,0 m •
Unter Abzug der für die Schwerkraftlüftung ermittelten Zu- und Fortluftfläche verbleiben an zusätzlicher Öffnungsfläche in den Außenwänden
2 2 ~ = 75,0 m - 7,0 = 68,0 m •
O~ Y ~ V 0,30
~ V • 0.26 Ep ~ , .~ 0,22 .'0/ I 1
! 0,20 ... '" i), ~o.ffl I / 1= 016 . 00-,"'-·'-.' ~, 1! 0.14 ... e -1-~ 0,12 ~'I I '3 0.10 ~ 0.08 _ I ~~ 1
~~~II ± I fffftf[ 11III111 Hffffim'E o 100 200 300 400 500 600
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0,050
Lebendmasse je TIer in kg
Abb. 16 FortII.lftftödMI in Abhöngigkeit von .. Lebendmossa NZogen auf einen lierp&atz (RmdtC') b~ einer AufttNtbshöhe von H -1m und Auftentemperaturen von ale bzw.1S·C
X; 0.045 t=t=l= ,1 t-=++=l .....
... 0.".,00
~ 0.040 .~
~ 0,035
;g <:-0.0
200 . 50 100 150 200
Lebendmasse je Tier in kg
Abb. 18 Fortluttfläehe In Abhangigkeit von der Lebendmasse bezogen auf einen TIerplatz (Schweine) bei einer Aurtritbshh H· 1m und einer Außentemperatur von lS'C
Blatt 2.3 L 8307 RAL Seite 13
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0 50 100 150 Lebendmasse je TIer in kg
Abb. 17 FOfttuftftöche in AbhöngIgkait von der lebendmass. blizoglfl 0Jt einen Tierptatz (Sch.lttinelbei einltt Auttritbshöhe Va'l. H.1m und .. Mt twn.ntllmP6otur von e'e
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- 1 1 .···50···.D •• __ ~_m __ 2OOmm __ ~ Sommerluftrate je Tierplatz in JT1l/h
Abb. 19 Bemessung d.r Lt.iftungsflöchen (Zu - und FortlufUlöche) in Abhängigkeit der Sorrm.rt .... ftrat. und Aunenwindgeschwindigkeit
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~ Katalogart Kataloggruppe
Katalog
Technische Gebäudeausrtistung Liiftung und Klimatisierung Grundlagen zur Stallklimagestaltung Freie Liiftung in Pavillonbauten
Kalalogkurz- L 8307 RAL bezeichnung
Blatt Konstruktionshinweise
1.0. Konstruktive Hinweise zu Ausführungsmöglichkeiten ftir die Schwerkraftltiftung
1.1. Fortluftschächte ftir Stallbauten mit Holzdachbindern
Allgemeines
Um die Fertigung von Fortluftschächten mit territorialen Kapazitäten zu ermöglichen, wurden diese Konstruktlonsunterlagen erarbeitet.
Die Fortluftschächte sind vorzugsweise ftir Warmbauten der Tierhaltung vorgesehen, in denen die freie Ltiftung zur Stallklimagestaltung angewendet wird.
Es sind in den Unterlagen Fortluftschächte mit folgenden Innenabmessungen enthalten:
6001 600 mm =0,36 m2
9001 900 mm = 0,81 m2
1500/1500 mm = 2,25 m2
Anwendungsbereich
Die Fortluftschächte sind vorzugsweise ftir Dachkoustruktionen aus Holz mit einer Dachneiguug von 25 % anwendbar.
Die Höhe der Schachtwände ist ftir Ge-/ .
bäudesystembreiten von 6000 bis 24000 mm ausgelegt. Als Deckenkonstruktionen wurden ebene waagerechte Decken mit entsprechender Wärmedämmung angenommen. Grundsätzlich sind diese Fortluftschächte im Bereich des Firstes der Dachkonstruktion anzuordnen.
Hinweise ftir die Fertigung
Die Elemente ftir Fortluftschächte können nach den vorliegenden Zeichnungen in der Werkstatt vorgefertigt werden.
Zu einem Fortluftschacht gehören folgende Teile:
1 Lüfterkopf mit Regelklappe 4 Schachtwände 4 Deckleisten am Ltifterkopf 4 Abschlußleisten an der Decke 4 Tragwinkel mit Befestigungsmaterial
Das Dach des Schachtkopfes besteht aus 18 mm rauher Schalung und wird abgedeckt
-
Bearbeitungssland Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 1
mit ebenen Asbestzementplatten. Die W~nde des Kopfes sind beidseitig mit ebenen Asbestzementplatten beplankt. Von innen ist zwischen Wärmedämmung und Asbestzementplatte eine Folie als Dampfsperre angeordnet. Als Wärmedämmung sind Mineralwollebahnen, Trockenrohdichte 60 bis 80 k~/m3 in der Bestelldicke 69 mm, gepreßt einzubringen. Im Ltifterkopf befindet sich eine Drosselklappe, deren Fläche 85 % des lichten Schachtquerschnittes entspricht. Sie wird tiber eine Schnur bedient. Die Funktionsttichtigkeit der Drosselklappe ist durch die angeordnete Aufhängung gewährleistet. Die angegebenen Durchmesser der Bohrungen ftir die Drehzapfen sind un-bedingt einzuhalten.
Die Schachtwände werden in gleicher Weise . mit der Wä~medämmung und Dampfsperre ver-sehen. Sie bestehen aus einem Rahmen, der auf der Innenseite mit ebenen Asbestzementplatten und auf der .. Außensei te mit harten Faserplatten beplankt ist. Die Befestigung der Asbestzementplatten muß unter Beachtung der vorgeschriebenen Bohrlochgrößen und deren Abstände gemäß Richtlinie 4/77 des VEB Asbestzementwerk Porschendorf erfolgen. Bei Anwendung von harten Faserplatten, di~
zur Welligkeit neigen, ist durch geeignete Nagelung ftir eine einwandfreie ebenflächige Befestigung im Gebrauchszustand der Schacht-· wände zu sorgen. Alle Holzteile sind mit zugelassenen Holzschutzmitteln zu imprägnieren.
Werden für Geb~ude mit anderen Abmessungen und Dachneigungen Schachtlängen benötigt, die nicht im Sortiment dargestell t wurden, so können diese nach dem gleichen Konstruktionsprinzip hergestellt werden.
Hinweis~ ftir Lagerung und Transport
Die wärmegedämmten Schachtwände sind vor Regen und Bodenfeuchtigkeit zu schtitzen. Außer": dem ist darauf zu achten, daß, die Außenflächen gleicher Werkstoffe nebeneinander liegen. Der Ltifterkopf ist in Einbaulage zu transportieren und zu lagern sowie vor Feuchtigkeit zu 'schützen. Für den Transport sind im offenen Teil des Lüfterkopfes allseitig
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Abschwertungen aus Säumlingen d~agonal anzunageln. Die untere Schacht öffnung ist in gieicher Weise auszusteifen. Die Drosselklappe ist für den Transport festzubinden.
Hinweise für die Montage
Die Fortluftschächte dürfen nur die Obergurte der Binder belasten. Dies wird durch zwei Tragholme gewährleistet, die von Bin-der zu Binder aUfgelagert sind. Eine Auswahltabelle für Binderabstände von 3,0 m, aus der die Abmessungen der Tragholme und Einfeldpfetten je nach Höhenlage des Gebäudes zu entnehmen sind, befindet sich auf Seite 12. Der Einbau der Schächte darf max. nur in jedem zweiten Binderfeld erfolgen (Felder ohne Windverband). Bei Gerberpfetten im Firstbereich sind diese durch Einfeldpfetten und Stichpfetten auszutauschen.
Die .Befestigung der Tragholme und~ Einfeldpfetten am Obergur.t erfolgt in gleicher Weise wie die übrigen Pfetten des Dachverbandes.
Die vier Schachtwände sind durch Senkkopfnägel 3,1 x 70 mm im Abstand von '200 mm zu verbinden. Die Verbindung mit dem Lüfterkopf erfolgt durch vier gleiche Deckleisten, die ebenfalls mit Nägeln 3..' x 70 mm im Abstand von 150 m",
befestigt werden. """'-
Für den unteren Schachtabschluß und Anschluß an die Decke sind vier gleiche Abschlußleisten mit Nägeln 3,1 x 70 mm im Abstand von 150 mm zu befestigen.
Es sind zusätzliche Deckentraghölzer mit entsprechenden Auswechselungen vorzusehen, die dem örtlichen Projekt anzupassen sind.
Die Befestigung der Fortluftschächte erfolgt mittels 16 Senkkopfnägeln 3,4 x 90 mm an den Tragholmen und vier Flachstahlwinkeln, die mit je drei, Sechskantholzschrauben 10 x 50 mm, TGL 0-571, an die aufrechten Rahmen der Schachtwände geschraubt werden. Diese Verschraubung ist besonders sorgfältig auszuführen. Gleiches trifft für die fachgerechte Abdichtung der anschließenden Dachflächen zu.
Beim Einbau der Elemente sind geeignete Anschlagmi ttel zu verwenden, damit Be-. schädigungen vermieden werden und Schäden oder Unfälle durch unbeabsichtigtes
L 8307 RAL Blatt 2.4 seite 2
Lösen vor der endgültigen Befestigung an den Tragholmen ausgeschlossen werden. Die gültigen Arbeitsschutzbestimmungen sind hierbei besonders zu beachten. Eine Anwendung der Fortluftschächte bei anderen Dachkonstruktionen oder Änderungen in den Abmessungen und Eigenlasten erfordern für die Tragkonstruktion einen gesonderten statischen Nachweis.
1.2. Monoschacht
Anwendungsbereich
Der Monoschacht wird vorwiegend in Stallgebäuden mit Satteldächern und ebenen waagerechten Decken eingebaut. Voraussetzung ist jedoch, daß die Gebäudekonstruktion einen Durchbruch in der erforderlichen Größe zuläßt. Eine Belastung der Dach- und Deckenkonstruktion durch den Monoschacht ist auf Grund der hohen Eigenlasten in den meisten F~llen nicht möglich. Bei kleineren Monoschächten kann gegebenenfalls auf jeder Seite ein Doppelbinder gelegt we.rden. Ein entsprechender statischer Nachweis ist erforderlich. Die Standsicherheit des Monoschachtes ist einschließ-
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lich der Stützkonstruktion und Gründung standortbezogen statisch nachzuweisen.
Bei kleineren Gebäuden mit geringeren Tierbelegungen kann der Schacht einteilig ausgeführt werden. Eine Regelklappe ist im oberen Teil des Schachtes vorzusehen.
Größere Schächte sind vierteilig, wie in der Zeichnung dargestellt, auszubilden. Hier sind drei Teile des Schachtes mit Regelklappen im oberen Teil zu versehen. Für den Winterzeitraum sind diese Klappen zu schließen. Die erforde~liche Winterluftrate wird über den offenen vierten Teilschacht abgesichert. Eine Abdeckung gegen Niederschläge ist nicht vorgesehen, da hierdurch die Leistung des Schachtes abgemindert wird. Eindringender Schlagregen und Schnee werden von einer Regenrinne aufgefangen und über ein Fallrohr in die Entwässerung geleitet.
Eine Voraussetzung für die Funktion der Monoschachtlüftung ist ebenfalls die Anordnung von regel baren Zuluftöf'fnungen. welche an den Längsseiten des Stalles gleichmäßig verteilt anzuordnen sind.
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Hinweise zur Fertigung
Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983
Der Monoschacht ist auf Grund der unterschiedlichen Tierkonzentrationen und Standortbedingungen in Einzelfertigung herzustellen. Er besteht aus folgenden Bauteilen:
Stützkonstruktion Schachtkonstruktion Regeleinrichtung.
Für die Stützkonstruktion können Stahlbetonstützen oder Stahlprofile verwendet werden. Diese sind in Hülsenfundamente zu gründen. Der Tragrahmen wird zweckmäßigerweise aus Stahlprofilen gefertigt. Die Schachtwände sollten, wie im Beispiel dargestellt, aus zimmermannsmäßig abgebundenen Holzrahmen, he~gestellt werden. Die Beplankung besteht aus ebenen Asbestzementplatten.
Als Wärmedämmung sind geeignete Dämmstoffe (z.B. Kamilit) lückenlos einzubauen und mit einer Dampfsperre auf der "warmen" Schachtseite zu versehen. Beim einteiligen Schacht ist im oberen Teil die Regelklappe so einzubauen, daß auch im ,Winter 15 % des Gesamtquerschnittes offen bleiben. Der vierteilige Schacht erhält in drei Teilöffnungen jeweils eine Regelklappe. Durch 'Seilzug bzw. Gestängeanordnung sollte eine stufenlose Regelung der Klappen ermöglicht werden. Anschlüsse im Dach- und Deckenbereich ·sind besonders sorgfältig auszufüh-ren.
1.3. Firstschlitzlüftung
!nwendungsbereich
Die Fi.X'stschli tzlüftung besteht aus einem 1i':u'tluftschli tz, der im Firstbeie:l.ch. da!!i l}:'i1<~h.\\1e auf der gesamten Gebäudelä,lge durchgehend angeordnet wird. Der Zulufteintritt kann in den Längswän-
"den über gleichmäßig verteilte, regelbare Zuluftöffnungen in Nähe der Dachtraufe bzw. über Lüftungsfenster bautechnisch abgesichert werden.
Die Anwendung der Firstschlitzlüftung sollte vorzugsweise nur bei Dachtragwerken mit geneigten Dachdecken erfolgen. Bei abgehängter ebener Decke wär~ der Aufwand für die erforderliche Wärmedämmung der Schachtwandkonstruktion zu aufwendig.
L 8307 RAL Blatt 2. 4 ,Seite 3
Die Schlitzbreite für die Fortluftöffnung ist in Abhängigkeit von der Auf triebshöhe, der Tieranzahl und Lebendmasse sowie der Stallänge zu ermitteln.
Die Abführung der Fortluft erfolgt über den Firstschlitz. Dieser sollte folgenden Anforderungen entsprechen:
Regelbarkeit. damit eine Anpassung für die Sommer- und Winterluftrate möglich ist.
Niederschlaggeschützte Anordnung, qamit keine Niederschläge direkt in den Stall-' raum eindringen können (Realisierung durch Überstand der Schlitzabdeckung).
Windgeschützte Anordnung, damit durch Windeinwirkung kein Stau oder Rückstrom der Fortluft eintritt. Das kann durch Anordnung von Windblenden entsprechend Zeichnung Blatt 2.4. Seite 17 gewährleistet werden.
Hinweise zur Fertigung
Die Schlitzwände. Abdeckungen, Windblenden, Leitplatten und Regelklappen können nach der vorliegenden Darstellung sinngemäß vorgefertigt werden. Die Schlitzwände sind unabhängig von der Schlitzbreite in den gleichen Abmessungen wärmegedämmtherzu. stellen. Alle anderen Teile, sind auf die jeweiligen e:!'forderlichen Schli.t.zbrei tell' abgestimmt zu fertigen. Die Teile selbst bestehen vox:/!i.egend aus Holzrahmen und sind zur Wax'Tcl uftsei te (Innenfläche des Schlitzes) mit ebenen Asbestzementplatten und. einer Da~pfsperre zu versehen.
Zur Abdeckung 8J.gnen sich .4.eb8stzement~ weIl tafeln 1.:.~,.1 WeIl tafeln aus glasfasex<verstärktem .~'alyester (GUP-Well tafeln).
Neben der auf Blatt 2,.4, Seite 17 dargestellten Ausführung ist es auch möglich, diee Abdeckung mit einer einteiligen Aebestzement-Firathaube (Schenkellänge 600 mm) nach TGL 22896/02 vorzunehmen. Di.eses Erzeugnis ist für eine 25 %ige Dachneigung ausgelegt und bedarf lieferseitig einer gesonderten Vereinbarung mit dem Hersteller.
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Ma i 1983
Für die Herstellung der Windblenden können gepreßte Asbestzementplatten verwendet werden, welche mit Flachstahlbügeln in entsprechendem Abstand vom Firstschlitz (etwa 0,5 bis 0,7 x Schlitzbreite) auf dem Dach befestigt werden.
Beim Einbau der Schlitzwände und dem Anschluß an die Dachhaut ist besonders auf die Entlüftung der Dachdeckenplatten zu achten (siehe Blatt 2.4, Seite 17 ), damit kein Dampfstau im Bereich der Dachdeckenplatten entsteht.
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Blatt 2.4 L 8307 RAL Seite 4
2.0. Zuluftelemente
Die Wirksamkeit der freien Lüftung wird nicht nur von der konstruktiven Gestaltung der Fortluftöffnungen, sondern in gleichem Maße von der Anordnung, Größe und Regelbarkeit der Zuluftöffnungen beeinflußt.
Die Abbildung 20 zeigt ein universell einsetzbares Lüftungselement des VEB Beton und Terrazzo," 7913 Schweini tz/Elster. Diese Elemente können in den Längswänden der Stallgebäude unter- bzw. 9berhalb der Fensterwandplatten eingebaut werden •
Ei nbau ~i n~s Drohtgilt ers möglich
Zuluft fläche bei Klappenstellung:A= 150cm 2
B= 800 cm 2
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Abb. 20 Betonfertigteil- Lüftungselement
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ober~ Fläche des f'(ll'tluftschachtes
Der Anwendungsbereich umfaßt aUe Holzdachbinder mit 25 % Dachneigung I 6000 mm bis 24 000 mm Gebäudesystembreite und ebenen: wQagerechten Decken.
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obere Fläche des Fortluftschachtes
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Katalogkurzbezeichnung
Bearneitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4
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L 8307 RAL Seite 6
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Eckdetail
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Senkkopfschrnuben 5x50 TGL 0- 97
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Senkkopfnägel 3,1 x 70 Abstand 200 mm
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Schachtkopf 600/600 mit Deckleiste
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Katalogkurzbezeichnung
Bearbeitungsstand Mai 1983 L 8307 RAL
Blatt 2.4 Seite 7
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Eckdetail
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Alu - Deckleiste
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Bohrung I/J 20
Schnitt 8-8
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Senkkopfnägel 3,1x70 Abstand 200 mm
Hartpaprer 2mm dick
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Abb.23 Fortluftschächte Schacht kopf 900/900 mit Deckleiste
Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Ma i 1983 Blatt 2.4 Seite 8
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Rahmen der Klappe
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5x60 TGL 0- 97 --
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,Abb.24
Schnitt B- 8
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Schnitt C-C
2 Senkkopfnägel 2x40
Ansicht des Rahmens
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Schnitt, D- D
Fortluftschächte Schachtkopf 1500/1500 mit Deckleiste
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL Bearbeitungsstand Ma i 1 983 Blatt 2 e 4 Seite 9
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 10
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Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Se"l!lt 11
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Abb.27
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Fortluftschächte Einbaudetail
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 12
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Einfetdpfetten Tragho(me
Höhenlage
I +Ir ][ r+rr 1II
{~l {~~ { ~ .L:;
# W 25% 25"1.
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Ausblattungslänge 300mm
L ____ ------- ----I Höhenlagen
bis 300 m über 300 - 450 m über 450 - 575 m Harz bis 250 m Harz üb. 250 - 375 m Harz üb. 375 - I" 75 m
I n: llI.
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Querschnitte Gebäude- -
t t I I system- Einfeldpfetten Tragholme
breite für Fortluftschacht I I Höhenlage
Einfeldpfetten
I I ~ "- I ]I ]I[ r Ir III
Tragholme für Forttuftschacht ~ " 6000 50/150 601150 60/175 50/150 60/100 601175
"-" ~ 7500 501150 60/100 60/175 60/175 701115 60/200
,t8 ~ FOr~hoc:ht
~.- I.~' A I:-9000 501150 601100 601175 601175 70/175 60/2QO
Gerberpfetten -:" G 10500 50/150 601150 60/175 601175 70/175 601200
Wechsel "-
1'\ 12000 50/150 601150 60/175 701225 80/225 901225
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15000 15000· 50/150 60/150 601175 701225 80/225 901225
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stichpfetten 18000 501150 60/150 601175 70122.5 801225 901225 2
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i 21000 21000 50/150 60/150 601175 701225 801225 901225 -2-
I . I 24000
Schnitt A-Ä siehe Blatt 2.'. Seite 13 24000 50/100 601150 601175 70/225 801225 901225
2
Abb.28 Forttuftschächte Einfeldpfetten unq Tragholm.e
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KatalogkurziMIzeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 1 3
Gerberpfette t ----j _-7' -I"'-"~"'rl '- ...J~-:y- / / \ \ I:' t-
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Schnitt B-B
~ ~: ~60! Auswechselung für Fortluftschacht 600/600 - Schnitt A - A
Auflager- Knagge Stichpfette Wechsel ---1--+-----, Tragholm Binder
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Schnitt C-C
Auswechselung für Fortluftschacht 900/900 - Schnitt A- A
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1500 \ L . ~ .1..._ --1 Schnitt '0-0
1620
Auswechselung für Fortluftschacht 1500/1500 - Schnitt A-A
Die' Querschnitte der Stichpfetten sind gleich den Querschnitten der entspr. Einfeldpfetten
Die Querschnitte der Wechsel sind für alle Fortluftschachtgrößen sowie für alle HÖhenlagen 60/140 mm.
im·
1 . I I I I I 1
1
I : 1 '. I I I
~ .... ~60+
Punkt A
Fortluftschächte
Die Anpassung und Auswechselung erfolgt individuell entsprechend der oberen Darstellung.
Die Längen der Stichpfetten und der Wechsel sind .von den Fortluftschächten abhängig
Fortluttschocht Uingen (mm) I (mm) Stichpfetten Wechsel .
600/600 1200 900
'. 900/900 1050 1200
1500/1500 750 1800 i
Abb.29. Einbaudetail stichpfetten und Wechsel
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 RA I,
Bearbeitungsstand. Ma i 1 983 Blatt 2 .. 4 Seite 14
t~ CD :i ~
Seilrotre aus Eichenholz.
, Seokholzschraube A 5x60 TGL 0-97
~ ) 1 Hartgewebestab () 16 > • • ~ 85 mm lang
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Abb.30
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Rohrstück als Abstandhalter
~~Bohrung ti 16 I I I
B~hrung ~ 20
Hartgewebestab (6 16 130 mm lang
Halbrundholzschraube TGL 0-96 A 4x 25 zur Arretierung des Hartgewebestabes
untere Flache des LÜfterkopfes
obere Flä.che des Fortluftschachtes
Fortluftschächte EinbaUdetail Regelklappe
Schrauböse mit Holzgewinde .' I" 50mm TGL 48 - 63414
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Katalogkurzbezeichnung L 830? RAL
Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 15
1
F' _. - Drosselklappen IJVI!i~
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CD 2 1--- --- k All N R ~ ~-&.,: ~ Ifi
-r"'; stützkonstruktion - 0
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t 12000
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116 1750 116 17501 116 § .. I
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~ 2,1 m2 2,1 rrf ~
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Schnitt B-B ( Draufsicht )
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n:r 11 Variante zu Schnitt B-B
Abb.31 Monoschacht Einbaubeispiele in Holztragwerken
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 RAL
Bearbeitungsstand Ma i 1 983 Blatt 2.4 Seite 1 6
2,1 m2
Drosselklappe (3 Stück)
,2,1 mz'
Schnitt A-Ä
f'-
Stützkonstruktion
Schnitt B-B
1200
Abb.32 Monoschacht Konstruktionsbeispiel
2,1m 2
2,1 m2
~ Firstlinie 3000
1200
Deckenträger -Aufhlingung
Punkt A-A
Deckentragholz Deckenträger Deckenträger - Aufhängung
Deckenträger Deckentragnolz
Dämmschicht der Decke am Lüfterschacht hochziehen
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Katalogkurzbezeichnung L 8307 AAL Bearbeitungsstand Mai 1983 Blatt 2.4 Seite 17
1250·
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wl"nnl",nru, (ebene AsbestzementplQtte.
geprent, d=12mm)
Fortluftschlitz im Firstbereich
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11
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Regelklappe für Fortluft
Zuluftschlitz . im Traufbereich
Abb.33 Firstschlitzlüfter Fort - und Zuluftdetail