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HOCHSCHULE TRIER University of Applied Science ARCHITEKTUR-GESTALTUNG EINHAUS Konstruktion und Bauphysik WS 2014 I 15 Daleiden Andreas 946261 I Giesen Alice 959518 I Kuijntjes Agata 950642

Einhaus

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Bestandssanierung und Neuinterpretation eines regionalen Bautypus.

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HOCHSCHULE TRIERUniversity of Applied Science

ARCHITEKTUR-GESTALTUNG

EINHAUSKonstruktion und Bauphysik

WS 2014 I 15

Daleiden Andreas 946261 I Giesen Alice 959518 I Kuijntjes Agata 950642

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Vorwort

Das Einhaus ist eine Gebäudeform, die sich von ca. 1850 bis 1940 im Großraum Lothringen / Saarland / Luxemburg verbreitet hat. Es steht mit der Traufseite zur Straße und beherbergt mehrere Nutzungen unter einem Satteldach mit einem durchlaufenden First.Die verschiedenen Nutzungen sind der Straße entlang aneinander gereiht. Dabei verfügt jede Nutzung über ihren eigenen Eingang. Dadurch entsteht eine einfache Gliederung der Fassade.

Die Anordnung der Nutzungen, sowie die Breite und Tiefe der Einhäuser sind regional unterschiedlich.

Thema dieser Aufgabe ist eine Studie der Einhäuser und der verschiedenen Sanierungsansätze auf architektonischer und bauphysikalischer Ebene.

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Inhaltsverzeichnis

KAPITEL 1 DIE TYPOLOGIE Geographische Ausbreitung Regionale Unterschiede Girmont (Vogesen) Oudrenne (Mosel) Mettendorf (Südeifel) Moesdorf (Luxemburg)

KAPITEL 2 SANIERUNGSSTRATEGIEN Charakter des Einhauses Innenliegende Struktur Umhüllende Struktur

KAPITEL 3 BESTANDSAUFNAHME_Einhaus in Moesdorf Straßenansicht - Nordost Fassade M. 1:100 Südwest Fassade M. 1:100 Nordwest Fassade M. 1:100 Querschnitt - Wohnhaus M. 1:100 Querschnitt - Scheune M. 1:100 Grundriss Kellergeschoss M. 1:100 Grundriss Erdgeschoss M. 1:100 Grundriss 1. Obergeschoss M. 1:100

KAPITEL 4 ENTWURF ZUR SANIERUNG Erläuterung des Entwurfs Straßenansicht - Nordost Fassade M. 1:100 Südwest Fassade M. 1:100 Nordwest Fassade M. 1:100 Grundriss Kellergeschoss M. 1:100 Grundriss Erdgeschoss M. 1:100 Grundriss 1. Obergeschoss M. 1:100 Querschnitt M. 1:100 Längsschnitt M. 1:100 Fassadenschnitt M. 1:20 Detail_01 Sockelanschluss M. 1:10 Detail_02 Wand und Fenster M. 1:10 Detail_03 Traufe M. 1:10 Detail_04 First M. 1:10 Heizungsprinzip Lüftungsprinzip Fassadenstudie

KAPITEL 5 ENERGETISCHE AUSWERTUNG DES ENTWURFS Bestand, Unsanierte Aussenwand Dämmvarianten Wohnhaus Sanierung, Dämmputz und Innendämmung Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Wohngebäude Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Neubau / Kita

QUELLEN

Page 6: Einhaus

Die Typologie

Page 7: Einhaus

Kapitel 1

DIE TYPOLOGIE

Page 8: Einhaus

Das Einhaus ist eine typische Form des ländlichen Bauens in der Großregion Lothringen / Luxemburg / Saarland.

Das Gebiet ist im Norden und im Westen von den Ardennen und der Champagne banachbart, im Osten und im Süden ist die Grenze ziemlich klar durch das Gebirge der Vogesen definiert.

Da sich das Gebiet über mehr als 100 km Breite und 200 km Länge erstreckt, gibt es zahlreiche lokal unterschiedliche Eigenschaften des Einhauses, je nach Hauptnutzung oder Art der Landwirtschaft für die es vorgesehen wurde.Als Beispiel verändert sich in Richtung Champagne die Einhaustypologie immer weiter zur Hoftypologie, um der Weinkelterei besser zu entsprechen. Der Übergang vom Einhaus zum Hof ist dabei nicht plözlich sondern fließend.

Aus diesem Grund ist es nicht möglich eine klare Kartographie der Grenze des «Einhausgebietes» zu erstellen.

Die Typologie

Page 9: Einhaus

Geographische Ausbreitung

Page 10: Einhaus

Die Typologie

Das Einhaus ist eine Bauernhoftypologie, die sich durch die Zusammenkunft von Wohnen und agraer Nutzungen unter einem durchgehenden Dach definiert.Der First verläuft dabei entlag der Straße bzw. quer zur Haupterschließungsrichtung. Daher wird es auch oft als Quereinhaus oder Trierer-Quereinhaus bezeichnet.

Wie schon angedeutet gibt es verschiedene Arten des Einhauses die sich nach dem Klima, dem Kontext und den verschiedenen Agrarnutzungen orientieren.

Die Einhäuser können dabei in zwei Gruppen eingeteilt werden: Diejenigen, die sich in die Breite entwickeln und die Einhäuser, die sich in die Tiefe entwickeln.

Die breiteren Einhäuser befinden sich dabei eher im Norden, die tieferen eher im Süden.

Page 11: Einhaus

Regionale Unterschiede

Page 12: Einhaus

Die Typologie

Die Breite und Tiefe des Einhauses ergibt sich vor allem durch den Dorftypus der Region.Im Norden (Saarland, Luxemburg, Pfalz) sind die Dörfer oft aufgelöst, die Häuser stehen mit Abstand zur Nachbarbebauung. Die Parzellen sind breit und die Einhäuser schlank.

Im Gegensatz dazu stehen die Bebauungen in Lothringen sowohl im Straßendorf als auch im kompakten Dorf meist dicht aneinander. Daraus resultieren schmale Parzellen und dementsprechend tiefe Bauten.

Die Tiefe und Breite der Bauten haben einen Einfluss auf die innere Organisation, bzw. den Grundriss und in Folge dessen auch auf die Fassade der Einhäuser.Ist das Haus schmal, wird es tief. Deswegen verringert sich auch die Dachneigung. Die Fassade hat meistens nur vier unterschiedliche vertikale Achsen: ein Tor, eine Tür zum Stall, eine Tür zum Wohnbereich und eine Fensterachse für den Wohnbereich.Nimmt die Parzelle an Breite zu werden die Fensterachsen sowohl im Wohnbereich als auch in der Scheune zahlreicher.

Page 13: Einhaus

Norden

breite Parzelle

breites, schlankes Einhaus

Dacheigung < 35°

Nutzungen dem First entlang aneinander gereiht

schmale Parzelle

schmales, tiefes Einhaus

Dachneigung > 35°

Nutzungen auch in die Tiefe angeordnet

Süden

Regionale Unterschiede

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0 20m

Girmont

Die Typologie

Page 15: Einhaus

Girmont (Vogesen)

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0 20m

Girmont

Die Typologie

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Girmont (Vogesen)

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0 20m

Oudrenne

Die Typologie

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Oudrenne (Mosel)

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0 20m

Die Typologie

Mettendorf

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Mettendorf (Südeifel)

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0 20m

Die Typologie

Mettendorf

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Mettendorf (Südeifel)

Page 24: Einhaus

0 20m

Die Typologie

Moesdorf

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Moesdorf (Luxembourg)

Page 26: Einhaus

Sanierungsstrategien

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Kapitel 2

SANIERUNGSSTRATEGIENIn diesem Kapitel werden drei verschiedene Ansätze zur Sanierung eines Einhauses analysiert und bewertet.

- Eine innenliegende Struktur- Das Einhaus als Solches- Eine außenliegende Struktur

Page 28: Einhaus

Die herkömmliche Sanierungsart des Einhaus ist die Kernsanierung. Der Innenausbau kann verändert werden jedoch bleibt das Einhaus als eigenständiges Volumen erhalten.

Bei dieser Variante ergibt sich jedoch das Problem der Dämmung:

Innendämmung: Bei der Innendämmung bleibt die äußere Erscheinung des Einhauses erhalten. Allerdings verkleinern sich die Raumflächen (und Fensteröffnungen) und es entstehen an allen Decken- und Wandanschlüssen Wärmebrücken. Das Hauptproblem ist aber bauphysikalischer Natur: Dadurch, dass das Haus von innen gedämmt ist befindet sich das Mauerwerk im kalten Teil der Wand und wird somit schimmel- und feuchtigkeitsanfällig.

Außendämmung: Der Charakter des Einhauses wird verändert. Wie geht man mit den Faschen um? Entweder Verschwinden sie unter der Dämmebene, oder sie werden aus dem Mauerwerk entfernt und in die Dämmebene eingefügt. So würde die Erscheinung des Hauses erhalten bleiben. Dies ist aber mit solch einem großem Aufwand verbunden, dass es sich für ein solches Gebäude häufig nicht lohnt.

-Innendämmung mit DämputzGenauere Berechnungen werden im 5. Kapitel angegeben.

Sanierungsstrategien

Page 29: Einhaus

Charakter des Einhauses

GSEducationalVersion

GSEducationalVersion

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Sanierungsstrategien

«Das Haus im Haus»

Die Variante der innenliegenden Struktur mit Innendämmung richtet sich an den Scheunenteil des Einhauses. Dieser bietet ein großes Volumen und damit viel Spielraum für freitragende Strukturen.

Im Vorraus muss der Bau, wenn nötig, entkernt werden, sodass nur noch die tragende Struktur des Einhauses bleibt. Außen behält die Scheune seinen ursprünglichen Charakter. Dadurch, dass die Struktur freitragend ist werden viele Wärmebrücken verhindert, zum Beispiel am Anschluss zwischen Wand und Decke.Es stellt sich dennoch die Frage der Belichtung: Je nach Nutzung eignet sich diese Variante ohne Veränderung der Fassade nicht, da die Öffnungen im Scheunenteil des Einhauses sehr klein sind.

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Innenliegende Struktur

Page 32: Einhaus

Sanierungsstrategien

«Das Haus über dem Haus»

In einer weiteren Variante wird eine Hülle über das Einhaus gelegt.Dadurch verliert das Einhaus entgültig seine äussere Erscheinung, es esteht aber eine Pufferzone, die bauphysikalisch von Interesse sein kann, da u. a. Wärmebrücken vermieden werden.

Im Inneren der äußeren Hülle bleibt der Charakter des Einhauses erhalten.

Page 33: Einhaus

Umhüllende Struktur

Page 34: Einhaus

Bestandsaufname

Page 35: Einhaus

Kapitel 3

BESTANDSAUFNAHMEEinhaus in Moesdorf

Page 36: Einhaus

Bestandsaufname

Page 37: Einhaus

1,87

570

1,84

7098

525

3,00

6,10

253,

00

1,14

520

1,74

2082

201,

7420

8125

2,85

7,05

252,

85

Straßenansicht - Nordost Fassade M. 1:100

Page 38: Einhaus

Bestandsaufname

Page 39: Einhaus

2,49

2,47

570

1,84

7098

525

3,00

9,19

253,

00

935

2087

201,

5520

1,74

2082

201,

7420

8125

2,85

9,51

525

2,85

Südwest Fassade M. 1:100

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Bestandsaufname

Page 41: Einhaus

7,05

252,

845

201,

761,

751,

191,

751,

0136

601,

17

9,66

52,

945

701,

8470

1,38

701,

251,

00

6,10

253,

00

9,18

125

3,13

7,05

252,

845

201,

761,

751,

191,

751,

0136

601,

17

9,66

52,

945

701,

8470

1,38

701,

251,

00

6,10

253,

00

9,18

125

3,13

Nordwest Fassade M. 1:100Südost Fassade M. 1:100

Page 42: Einhaus

Bestandsaufname

Page 43: Einhaus

2,90

335

2,94

518

52,

7618

53,

325

2,85

308,

70

2,90

335

2,94

518

52,

7618

53,

325

2,85

308,

70

Querschnitt - Scheune M. 1:100Querschnitt - Wohnhaus M. 1:100

Page 44: Einhaus

Bestandsaufname

Page 45: Einhaus

11,90 18,60

55 10,80 55 9,77 25 8,55

9,10

554,

4555

3,55

9,10

258,

6025

11,90 18,60

55 6,45 35 4,00 55 9,77 25 8,295 25

2,23 1,00 95 1,00 3,495 1,00 2,73 1,00 1,25 50 1,50 50 1,53 47 1,255 1,00 80525

53 2,40 53 25 1,05 50 1,25 1,00 50

10,80 55 9,77 25 8,295

6,45 35 4,00 55 9,77 25 8,295

4,45

553,

00

2,10

806,

20

Grundriss Kellergeschoss M. 1:100

Page 46: Einhaus

Bestandsaufname

Page 47: Einhaus

11,90 18,60

2,23 1,00 2,22 1,00 2,22 1,00 2,98 50 1,50 50 1,50 50 1,50 50 1,50 50 2,535 1,00 2,535 50 1,50 50 75

3,90 35 2,20 35 4,00 55 18,32

55 10,80 55 18,32 25

4,15 35 1,70 35 4,25 55 18,32

4,45

553,

00

2,00

1,00

3,10

1,00

2,00

554,

4555

3,00

55

9,10

2,23 1,00 2,035 1,38 2,02 1,00 3,98 50 1,50 50 1,50 50 2,385 3,30 2,385 50 1,50 50 1,75

55 10,80 55 18,32 25

11,90 18,60

2,51

550

3,07

502,

515

258,

6025

9,10

Grundriss Erdgeschoss M. 1:100

Page 48: Einhaus

Bestandsaufname

Page 49: Einhaus

3,90 35 2,20 35 4,00 55 18,32

4,15 35 1,70 35 4,25 55 18,32

4,45

553,

00

11,90 18,57

55 10,80 55 18,32 25

2,23 1,00 2,22 1,00 2,22 1,00 2,98 50 1,50 50 1,50 50 1,50 50 1,50 50 2,79 50 2,785 50 1,50 50 75

2,23 1,00 2,22 1,00 2,22 1,00 3,98 50 1,50 50 1,50 50 3,685 70 3,685 50 1,50 50 1,75

55 10,80 55 18,32 25

11,90 18,57

2,00

1,00

3,10

1,00

2,00

554,

4555

3,00

55

9,10

9,10

258,

6025

2,51

550

3,07

502,

515

Grundriss 1. Obergeschoss M. 1:100

Page 50: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 51: Einhaus

Kapitel 4

ENTWURF ZUR SANIERUNG

Page 52: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Das Raumprogramm der Kindertagesstätte kann in zwei Teilen betrachtet werden: Die Räume, die viel Licht beanspruchen ("Tagesräume": Gruppenräume, Verwaltung) und zum anderen die Räume, die mit weniger Licht auskommen (Schlafen, Sanitär, Lager, Umkleide....). Der Innenraum der Scheune bietet wegen der kleinen Fenster nur wenig Licht. Um große Baumaßnahmen in der Fassade zu vermeiden wird eine Hülle über das Einhaus gelegt. Somit ergibt sich die Teilung von selbst: in dem Bestand befindet sich der Eingang mit Umkleide, Sanitäranlagen und Schlafbereich, im Anbau sind die Gruppenräume geplant. Um in die Verwaltungsräume (unterm Dach) Licht zu bekommen wird ein Bandfenster über der zur Straße gerichteten Fassade angebracht. Es greift die Traufe des Wohnhauses auf.

Die Hülle ist aus einem Blockrahmen gebaut. Die nach Südwest orientierte Fassade ist hinter den Lamellen Vollverglast. Die Lamellenfassade gibt dem Einhaus eine moderne Anmut. Das Wohnhaus selbst wird saniert, sein Charakter bleibt erhalten.

Page 53: Einhaus

Erläuterung des Entwurfs

Page 54: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 55: Einhaus

Straßenansicht - Nordost Fassade M. 1:100

Page 56: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 57: Einhaus

Südwest Fassade M. 1:100

Page 58: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 59: Einhaus

Nordwest Fassade M. 1:100

Page 60: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 61: Einhaus

Grundriss Kellergeschoss M. 1:100

Gruppenraum

Turnen

LagerTechnik Sanitär

Turnen

Putzraum

Küche

Page 62: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 63: Einhaus

Grundriss Erdgeschoss M. 1:100

Schlafen

GarderobeKinderwagen

Gruppenraum

Eingang

Sanitär

Gruppenraum

Sanitär

Turnen

Wohnen

Wohnen

Büros

Kochen

D_02

Page 64: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 65: Einhaus

Büros

Verwaltung

BesprechungKücheSchlafen

Schlafen

Schlafen

Badezimmer

Sanitär

Schlafen

GruppenraumTurnen

Grundriss 1. Obergeschoss M. 1:100

Page 66: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 67: Einhaus

Querschnitt M. 1:100

D_01

D_03

D_04

Page 68: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 69: Einhaus

Längsschnitt M. 1:100

Page 70: Einhaus

DACHAUFBAU Schieferdeckung 3 x 5 cm Lattung 5 x 3 cm Konterlattung Dampfbremse 3 x 10 cm Schalung 20 cm Sparren mit Zwischensparrendämmung 10 cm Untersparrendämmung Dichtungsbahn 13 mm Gipskarton

FASSADENAUFBAU 60 x 50 mm Kantholz 65 x 50 mm Lattung Vorhangfassade Isolierverglasung in Holzrahmen

BODENAUFBAU 2 cm Parkett 5 cm Heizestrich Dampfsperre 3 cm Trittschalldämmung 15 mm OSB Spanplatte 20 x 6 cm Konstruktionselement 15 mm Gipsfaserplatte

Entwurf zur Sanierung

Page 71: Einhaus

Fassadenschnitt M. 1:20

2,72

5

Fassadenschnitt M. 1:20

2,72

5

Page 72: Einhaus

DACHAUFBAU Schieferdeckung 3 x 5 cm Lattung 5 x 3 Konterlattung Dampfbremse 3 x 10 cm Schalung 20 cm Sparren mit Zwischensparrendämmung 10 cm Untersparrendämmung Dichtungsbahn 13 mm Gipskarton

FASSADENAUFBAU 60 x 50 mm Kantholz 65 x 50 mm Lattung Vorhangfassade Isolierverglasung in Holzrahmen

BODENAUFBAU 2 cm Parkett 5 cm Heizestrich Dampfsperre 3 cm Trittschalldämmung 15 mm OSB Spanplatte 20 x 6 cm Konstruktionselement 15 mm Gipsfaserplatte

Entwurf zur Sanierung

Page 73: Einhaus

Fassadenschnitt M. 1:20

1020

535

2,81

33

Fassadenschnitt M. 1:20

1020

535

2,81

33

Page 74: Einhaus

GESCHOSSDECKE

2 cm Parkett5 cm HeizestrichDampfsperre3 cm Trittschalldämmung20 cm StahlbetondeckeKlebemörtel10 cm kapillaraktive Dämmplatte1 cm Innenputz

Entwurf zur Sanierung

Page 75: Einhaus

Detail_01 Sockelanschluss M. 1:10Detail_01 Sockelanschluss M. 1:10

Page 76: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

FENSTERDETAIL

3 cm Aussendämmputz mit Aerogel52 cm Mauerwerk Sandstein 1 cm InnenputzKlebemörtel6 cm kapillaraktive DämmplatteEckschutzschieneHolzfenster Zweifachverglasungkapillaraktive LeibungsplatteFenster luftdicht verklebt Compriband zwischen Fenster und Platte um eine Hinterströmung zu verhindern

Page 77: Einhaus

Detail_02 Wand und Fenster M. 1:10Detail_02 Wand und Fenster M. 1:10

Page 78: Einhaus

TRAUFE Schiefer DoppeldeckungEinlaufblechRinneRinnenhalterTraufengitterTraufbohleKonterlattungdiffusionsoffene VordeckungEinlaufblech

Entwurf zur Sanierung

Page 79: Einhaus

Detail_03 Traufe M. 1:10Detail_03 Traufe M. 1:10

Page 80: Einhaus

FIRST

Schiefer Doppeldeckung3 x 5 cm LattungKonterlattungdiffusionsoffene Vordeckung Holzschalung20 x 8 cm Sparren mit Zwischensparrendämmung10 cm UntersparrendämmungDichtungsbahn2 cm Gipskartonplatte16 x 120 cm Firstbalken

Entwurf zur Sanierung

Page 81: Einhaus

Detail_04 First M. 1:10Detail_04 First M. 1:10

Page 82: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

SCHEMA DER HEIZUNG MIT GASKONDENSATIONSGERÄT

Als Heizquelle haben wir uns für eine Heizung mit Gaskondensationsgerät entschieden. Mit dem System wird die Kidertagesstätte wie auch das Wohnhaus versorgt.

Ein Brennwertkessel leistet dank seiner Effizienz und des unschlagbar hohen Wirkungsgrades von 98% bei der Umwandlung von Erdgas in Wärme einen aktiven Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. Sie hat einen Wirkungsgrad von bis zu 109% (im Alltagsbetrieb ca. 103%). Neben der hohen Effizienz und niedrigen Schadstoffemissionen sind Gas-Brennwertkessel kompakt und platzsparend.

Aufgrund der geringen Abgastemperaturen (ca. 60°C) infolge der Wärmerückgewinnung sind die Anforderungen an den Abgas-Schornstein sehr gering, sodass Anlagen unter 50 kW überall im Haus untergebracht werden können.

Page 83: Einhaus

Büros

Verwaltung

BesprechungKücheSchlafen

Schlafen

Schlafen

Badezimmer

Sanitär

Schlafen

GruppenraumTurnen

1. OGEG

Schlafen

GarderobeKinderwagen

Gruppenraum

Eingang

Sanitär

Gruppenraum

Sanitär

Turnen

Wohnen

Wohnen

Büros

Kochen

Gruppenraum

Turnen

LagerTechnik Sanitär

Turnen

Putzraum

Küche

UG

Schema der Heizung mit Gaskondensationsgerät

-Heizkörper

-Fußbodenheizung

Heizungsprinzip

Page 84: Einhaus

SCHEMA DER LÜFTUNG MIT WÄRMERÜCKGEWINNUNG

Das Wohnhaus und die Kita werden zusätzlich mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ausgestattet.

Kontrollierte Lüftung beschreibt den Austausch der Raumluft mit der Außenluft durch mechanische Lüftungsanlagen. Bei traditionell maschineller Lüftung wird kontinuierlich und langsam gelüftet. Neuere Lüftungsanlagen können den Luftaustausch selektiv nach Raum und Zeit zwecks Energieeinsparung anpassen. Bei mechanischer Lüftung wird die gezielte Steuerung des Luftwechsels zum wesentlichen Vorteil.

Lüftungsanlagen sorgen nicht nur für gute und gesunde Luft indem sie Pollen und Feinstaub herausfiltern, sie regulieren auch die Temperatur, die Feuchtigkeit und den Kohlendioxidgehalt der Raumluft. Über den Kreuzwärmetauscher wird die Abluft mit CO2 und Feuchtigkeit nach draußen geleitet und bis zu 98 Prozent der darin enthaltene Wärme wird an die einströmende Frischluft übertragen. Außerdem spart eine Lüftung Energie und reduziert die Investitionskosten für ein neues Heizsystem.

Entwurf zur Sanierung

Page 85: Einhaus

Büros

Verwaltung

BesprechungKücheSchlafen

Schlafen

Schlafen

Badezimmer

Sanitär

Schlafen

GruppenraumTurnen

1. OG

Gruppenraum

Turnen

LagerTechnik Sanitär

Turnen

Putzraum

Küche

UG

TurnenTechnik Turnen

Kinderwagen Schlafen

Büros

Querschnitt

EG

Schlafen

GarderobeKinderwagen

Gruppenraum

Eingang

Sanitär

Gruppenraum

Sanitär

Turnen

Wohnen

Wohnen

Büros

Kochen

-Aussenluft

-Fortluft über Dach

-Zuluft

-Abluft

Schema der Lüftung mit Wärmerückgewinnung

Lüftungssprinzip

Page 86: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 87: Einhaus

Fassadenstudie

Page 88: Einhaus

Entwurf zur Sanierung

Page 89: Einhaus

Fassadenstudie

Page 90: Einhaus

Energetische Auswertung des Entwurfs

Page 91: Einhaus

ENERGETISCHE AUSWERTUNG DES

ENTWURFS

Kapitel 5

In diesem Kapitel werden die verschiedenen Sanierungsmaßnamenbewertet und verglichen, mit dem Ziel, den Entwurf energetisch auszuwerten.

Page 92: Einhaus

Die unsanierte Aussenwand des Entwurfs hat einen Wärmedurchgangskoeffizient (U-wert) von 2.23. Dafür speichert die Wärme sehr gut; die Phasenverschiebung ist 11.7 Stunden lang, was bedeutet, dass sie im Sommer tagsüber Wärme speichert und nachts, wenn die Aussentemperatur sinkt, diese Wärme wieder an den Raum abgibt.

Je nach Orientierung (Nordost oder Südwest) leidet die unsanierte Wand (s. Wufi) an einem Wasserschaden. Diese Auswertung wird aber auf der Basis eines Neubaus ausgerechnet. Deswegen ist sie nur mit Vorsicht zu betrachten. Tatsächlich wurde kein Wasserschaden festgestellt. Die nach Südwesten orientierte Wand dürfte also periodisch ihren Wassergehalt wieder abgeben können.

Energetische Auswertung des Entwurfs

Page 93: Einhaus

Außenwand_Bestand_unsaniert

U = 2,23 W/m²K(Wärmedämmung)

Wenig Tauwasser(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 11,4(Hitzeschutz)

0 5EnEV Bestand*: U<0,24 W/m²K

0 1Tauwasser (kg)6.9 g/m² (0.0%) Trocknet 2 Tage

Temperaturamplitudendämpfung: 11.4Phasenverschiebung: 11.7h

1

2

3

1 Gipsputz (10 mm)

2 Sandstein (520 mm)

3 Kalkputz (20 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

Wärmeübergang innen (29,0%)

Kalkputz, 2cm (5,1%)

Wärmeübergang außen (8,9%)

Gipsputz, 1cm (6,4%)

Sandstein, 52cm (50,5%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 11,3 °CDicke: 55,0 cm

Tauwasser: 0,007 kg/m²Trocknungsdauer: 2 Tagesd-Wert: 15,9 m

Wärmekapazität: 999 kJ/m²KWärmekapazität innen: 408 kJ/m²KGewicht: 1390 kg/m²

Bestand, unsanierte Aussenwand

Wassergehalt in der nach Nordost orientierten WandSimulation

01.10.2015 - 01.10.2025

rela

tiver

Was

serg

ehal

t

Wassergehalt in der nach Süd West orientierten WandSimulation

01.10.2015 - 01.10.2025

rela

tiver

Was

serg

ehal

t

Page 94: Einhaus

Der Vergleich von diesen vier Dämmungsvarianten ergibt, dass die Aussendämmung die Variante mit der besten Dämmwirkung ist, keine Feuchtigkeitsproblem mit sich zieht und Wärmespeicherung in dem Mauerwerk ermöglicht. Diese Option wurde aber nicht ausgewählt wegen seiner optischen Nachteile.

Wird die Fassade nur mit 3 cm Dämmputz aufgetragen, wird der mindest U-wert zur EnEV 2014 nicht eingehalten: 0.482 W/m²K gegen die vorgegebenen 0.24 W/m²K.

Wird nur Innendämmung angebracht (6 cm Kalziumsilikat) ensteht sehr schnell ein Wasserschaden, da das von aussen zugetragene Regenwasser nicht abdunsten kann.

Die Kombinierung von Innendämmung (6 cm) und Dämmputz (Aerogel 5 cm) garantiert die Einhaltung von der EneV 2014 und es entseht kein Wasserschaden.Diese Variante ist jedoch etwas unrealistisch: Aerogel ist ein sehr teures Material und 5 cm Aussendämmung würden die Faschen überdecken.

Energetische Auswertung des Entwurfs

Page 95: Einhaus

Außenwand_Bestand_Außendämmung

U = 0,482 W/m²K(Wärmedämmung)

Kein Tauwasser(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 277,8(Hitzeschutz)

0 1EnEV Bestand*: U<0,24 W/m²K

0 1Tauwasser (kg)Kein Tauwasser

Temperaturamplitudendämpfung: 277.8Phasenverschiebung: 14.0h

1

2

3

1 Kalkputz (10 mm)

2 Sandstein (520 mm)

3 HECK AERO (30 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

HECK AERO, 3cm (80,4%)

Wärmeübergang innen (6,3%)

Wärmeübergang außen (1,9%)Sonstige (0,6%)

Sandstein, 52cm (10,9%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 18,1 °CDicke: 56,0 cm

Tauwasser: 0,000 kg/m²Trocknungsdauer: 0 Tagesd-Wert: 15,8 m

Wärmekapazität: 980 kJ/m²KWärmekapazität innen: 863 kJ/m²KGewicht: 1372 kg/m²

Außenwand_Bestand_Innendämmug

U = 0,686 W/m²K(Wärmedämmung)

Trocknet nicht(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 19,6(Hitzeschutz)

0 1EnEV Bestand*: U<0,35 W/m²K

0 100Trocknung (Tage)2.48 kg/m² (35.4%) Trocknet 102 Tage

Temperaturamplitudendämpfung: 19.6Phasenverschiebung: 15.3h

12

3

4

5

1 Gipsputz (10 mm)

2 Kalziumsilikatplatte (60 mm)

3 SM 700 Klebe- und Armiermörtel (5 mm)

4 Sandstein (520 mm)

5 Kalkputz (20 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

Sandstein, 52cm (15,5%)

Kalkputz, 2cm (1,6%)

Wärmeübergang innen (8,9%)

Wärmeübergang außen (2,7%)Sonstige (0,6%)Gipsputz, 1cm (2,0%)Kalziumsilikatplatte, 6cm (68,6%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 17,3 °CDicke: 61,5 cm

Tauwasser: 2,480 kg/m²Trocknungsdauer: 102 Tagesd-Wert: 16,1 m

Wärmekapazität: 1019 kJ/m²KWärmekapazität innen: 143 kJ/m²KGewicht: 1410 kg/m²

Außenwand_Bestand_EnEV2014-Dämmmaßmahme

U = 0,238 W/m²K(Wärmedämmung)

Kein Tauwasser(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 833,3(Hitzeschutz)

0 0.5EnEV Bestand*: U<0,24 W/m²K

0 1Tauwasser (kg)Kein Tauwasser

Temperaturamplitudendämpfung: 833.3Phasenverschiebung: 18.8h

12

3

4

5

1 Kalkputz (10 mm)

2 Kalziumsilikatplatte (60 mm)

3 SM 700 Klebe- und Armiermörtel (5 mm)

4 Sandstein (520 mm)

5 HECK AERO (50 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

HECK AERO, 5cm (66,2%)

Wärmeübergang innen (3,1%)Sonstige (1,4%)

Kalziumsilikatplatte, 6cm (23,8%)

Sandstein, 52cm (5,4%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 19,1 °CDicke: 64,5 cm

Tauwasser: 0,000 kg/m²Trocknungsdauer: 0 Tagesd-Wert: 16,2 m

Wärmekapazität: 1005 kJ/m²KWärmekapazität innen: 709 kJ/m²KGewicht: 1397 kg/m²

U = 0,239 W/m²K(Wärmedämmung)

Kein Tauwasser(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 588,2(Hitzeschutz)

0 0.5EnEV Bestand*: U<0,24 W/m²K

0 1Tauwasser (kg)Kein Tauwasser

Temperaturamplitudendämpfung: 588.2Phasenverschiebung: 14.8h

1

2

3

4

5

1 Gipsputz (10 mm)

2 Sandstein (520 mm)

3 SM 700 Klebe- und Armiermörtel (10 mm)

4 ROOFMATE SL-A 140-180mm (140 mm)

5 Knauf Rotband Haftputzgips (15 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

Knauf Rotband Haftputzgips, 1,5cm (1,4%)Wärmeübergang innen (3,1%)Sonstige (2,1%)

Sandstein, 52cm (5,4%)

ROOFMATE SL-A 140-180mm, 14cm (88,0%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 19,1 °CDicke: 69,5 cm

Tauwasser: 0,000 kg/m²Trocknungsdauer: 0 Tagesd-Wert: 43,9 m

Wärmekapazität: 1005 kJ/m²KWärmekapazität innen: 926 kJ/m²KGewicht: 1394 kg/m²

Dämmvarianten Wohnhaus

Page 96: Einhaus

Hierbei handelt es sich nun um die von uns vorgeschlagene Sanierungsmaßnahme für die Aussenwand des Wohnhauses.Mit 6 cm Kaliziumsilikat Innendämmung und 3 cm Aerogel Dämmputz aussen (ersetzt vorherigen Kalkputz) gelingt es nicht nur einen guten U-Wert von 0,324 W/m²K zu erzielen, sondern man erhält auch in vollem Maße den Charakter des Einhauses.In der nachfolgenden überschlägigen Ermittlung des Heizwärmebedarfes verringert sich allein mit dieser Maßnahme der Primärenergiebedarf (Heizkostenersparnis) um über 40%. Auch die Feuchtigkeistsimulation in diesem Bauteil lässt keinen Grund zu der Annahme, dass es Schimmelbildung oder Feuchtigkeitsschäden geben könnte.

Energetische Auswertung des Entwurfs

Page 97: Einhaus

Außenwand_Bestand_Innen+Außendämmung

U = 0,324 W/m²K(Wärmedämmung)

Wenig Tauwasser(Feuchteschutz)

TA-Dämpfung: 588,2(Hitzeschutz)

0 0.5EnEV Bestand*: U<0,24 W/m²K

0 1Tauwasser (kg)49 g/m² (0.7%) Trocknet 2 Tage

Temperaturamplitudendämpfung: 588.2Phasenverschiebung: 18.3h

12

3

4

5

1 Kalkputz (10 mm)

2 Kalziumsilikatplatte (60 mm)

3 SM 700 Klebe- und Armiermörtel (5 mm)

4 Sandstein (520 mm)

5 HECK AERO (30 mm)

Beitrag einzelner Schichten zur Wärmedämmung

HECK AERO, 3cm (54,1%)

Wärmeübergang innen (4,2%)Wärmeübergang außen (1,3%)Sonstige (0,7%)

Sandstein, 52cm (7,3%)Kalziumsilikatplatte, 6cm (32,4%)

Raumluft: 20°C / 50%Außenluft: -10°C / 80%Oberflächentemp.: 18,7 °CDicke: 62,5 cm

Tauwasser: 0,049 kg/m²Trocknungsdauer: 2 Tagesd-Wert: 16,1 m

Wärmekapazität: 1001 kJ/m²KWärmekapazität innen: 602 kJ/m²KGewicht: 1393 kg/m²

Wassergehalt in der nach Nordost orientierten WandSimulation

01.10.2015 - 01.10.2025

rela

tiver

Was

serg

ehal

t

Wassergehalt in der nach Südwest orientierten WandSimulation

01.10.2015 - 01.10.2025

rela

tiver

Was

serg

ehal

t

Sanierung, Dämmputz und Innendämmung

Page 98: Einhaus

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

*Austauschen der Fenster und hinzufügen gewählter Dämmvariante

unsanierter Zustand

386,4 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)7,4 kWH/(m²a)

417,5 kWh/(m²a)470,2 kWh/(m²a)

1.297m²299,1m²858,6m²

93m² /8,3%118,5m² / 9%

86,9m² / 10,1%

158,9m²

128,7m²

109,7m²

sanierter Zustand*

213,7 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)5,2 kWH/(m²a)

240,1 kWh/(m²a)275,0 kWh/(m²a)

Energetische Auswertung des Entwurfs

unsanierter Zustand

386,4 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)7,4 kWH/(m²a)

417,5 kWh/(m²a)470,2 kWh/(m²a)

Energetische Auswertung des Entwurfs

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

*Austauschen der Fenster und hinzufügen gewählter Dämmvariante

1.297m²299,1m²858,6m²

93m² /8,3%118,5m² / 9%

86,9m² / 10,1%

158,9m²

128,7m²

109,7m²

sanierter Zustand*

95,4 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)5,2 kWH/(m²a)

114,9 kWh/(m²a)137,3 kWh/(m²a)

Page 99: Einhaus

Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Wohngebäude

Heizwärmebedarf vor und nach den Sanierungsmaßnahmen(grafische Vergleichsdarstellung)

Flächenermittlung_Wohnhaus

Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Wohngebäude

Heizwärmebedarf vor und nach den Sanierungsmaßnahmen(grafische Vergleichsdarstellung)

Flächenermittlung_Wohnhaus

unsanierter Zustand

386,4 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)7,4 kWH/(m²a)

417,5 kWh/(m²a)470,2 kWh/(m²a)

Energetische Auswertung des Entwurfs

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

*Austauschen der Fenster und hinzufügen gewählter Dämmvariante

1.297m²299,1m²858,6m²

93m² /8,3%118,5m² / 9%

86,9m² / 10,1%

158,9m²

128,7m²

109,7m²

sanierter Zustand*

95,4 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)5,2 kWH/(m²a)

114,9 kWh/(m²a)137,3 kWh/(m²a)

Page 100: Einhaus

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

1.287m²309,4m²884,8m²

116,6m² / 0%121,4 m² / 100%

168m² / 14,1%

78m²

328,6m²

282,4m²

210 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)

22,5 kWH/(m²a)

217,6 kWh/(m²a)248,9 kWh/(m²a)

Energetische Auswertung des Entwurfs

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

Energetische Auswertung des Entwurfs

1.287m²309,4m²884,8m²

116,6m² / 0%121,4 m² / 100%

168m² / 14,1%

78m²

328,6m²

282,4m²

128 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)

22,5 kWH/(m²a)

131,5 kWh/(m²a)154,2 kWh/(m²a) Heizwärmebedarf im Vergleich zum Wohnhaus

(grafische Vergleichsdarstellung)Flächenermittlung_Neubau / Kita

Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Neubau / Kita

Page 101: Einhaus

Heizwärmebedarf im Vergleich zum Wohnhaus(grafische Vergleichsdarstellung)

Flächenermittlung_Neubau / Kita

Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Neubau / Kita

Gebäudedaten:

BruttovolumenEnergiebezugsfläche Raumluftvolumen

Wandflächen Süd / FensteranteilWandflächen West / FensteranteilWandflächen Ost / Fensteranteil

Wandflächen zu Erdreich / unbeheizt

Dachfläche

Bodenfläche zu Erdreich / unbeheizt

Berechnung Heizwärmebedarf:

TransmissionswärmeverlusteLüftungswärmeverlusteInterne WärmequellenSolare Wärmegewinne

Endenergiebedarf:Primärenergiebedarf:

Energetische Auswertung des Entwurfs

1.287m²309,4m²884,8m²

116,6m² / 0%121,4 m² / 100%

168m² / 14,1%

78m²

328,6m²

282,4m²

128 kWH/(m²a)9,2 kWH/(m²a)9,3 kWH/(m²a)

22,5 kWH/(m²a)

131,5 kWh/(m²a)154,2 kWh/(m²a) Heizwärmebedarf im Vergleich zum Wohnhaus

(grafische Vergleichsdarstellung)Flächenermittlung_Neubau / Kita

Überschlägige Ermittlung des Heizwärmebedarfs - Neubau / Kita

Page 102: Einhaus
Page 103: Einhaus

Trochet Jean-René. Principes d’une typologie de l’habitat rural lorrain. In: Études rurales, N°84, 1981. pp. 49-85.

Hrsg. Ingo Gabriel, Heinz Ladener. Vom Altbau zum Effizienzhaus. 11. vollständig uberarbeitete und neu gestaltete Auflage 2014

http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rural_0014-2182_1981_num_84_1_2703

http://www.u-wert.net/berechnung/u-wert-rechner/?&bt=0&T_i=20&RH_i=50&T_e=-10&RH_e=80&outside=0

http://www.hoki.ibp.fraunhofer.de/wufi/downloads.html

http://www.vaillant.de/Heizung-finden/Technik-verstehen/Ratgeber-Lueftung/

Quellen