Wärmebilanz von FassadenGlas und WDVS im Vergleich

A.o. Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Thomas Bednar

Institut für Hochbau und TechnologieZentrum für Bauphysik und Bauakustik

Wärmebilanz von Gebäuden

Einfluss der Fassade

Optimale Wärmebilanz ?

Beispiel PassivhausHeizwärmebedarfHeizlastSommerliches Verhalten

Beispiel NutzbauHeizwärmebedarfHeizlastKühlbedarfKühllast

Solare Wärmegewinne

Lüftungswärmeverluste

Innere Wärmegewinne

Transmissionswärmeverluste

Langwellige Abstrahlung

Wärmebilanz von Gebäuden

Wärmebilanz von Gebäuden

Ziele: Behaglichkeit Energiebedarf

Wärmebilanz von Gebäuden

Ziele: Behaglichkeit – Empfundene Temperatur Energiebedarf

Lufttemperatur, Luftbewegung Luftfeuchte

Solare Einstrahlung

Langwelliger Strahlungsaustausch

Wärmebilanz von Gebäuden

Ziele: Behaglichkeit – Empfundene Temperatur Energiebedarf

Heizlast Heizwärmebedarf

Kühllast Kühlbedarf

Wärmebilanz von Gebäuden

Einfluss Fassade

Wärmeverlust U-Wert

Wärmegewinn g-Wert

Luftdichtheit FugendurchlasskoeffizientLuftdurchlasskoeffizient

g=0.7

g=0.45z=0.65

0

200

400

600

800

1000

1200

0 6 12 18 24

Zeit [h]

Lei

stu

ng

[

W/m

²]

Verglasung+InnenrolloVerglasungSonne

Wärmebilanz von Gebäuden

Einfluss Fassade – Solarer Eintrag Verglasungen

Einstrahlung

Verglasung (WSV)

WSV+Innenrollo

Wärmebilanz von Gebäuden

Einfluss Fassade – Opake Bauteile

Beispiel Massive Wand mit WDVS U=0.24 W/m²K

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Passivhaus - Wohnbau

Passivhaus - Niedrigstenergiegebäude:

Heizlast < 10 W/m²EBF

Heizwärmebedarf < 15 kWh/m²a

keine sommerliche Überwärmung

Investitionskosten - Energiekosten

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Passivhaus

Planungswerkzeuge:

Gebäudesimulation

Quasistatiäre Rechenverfahren

HWB (Monatsbilanz)

modifizierte Heizlastberechnung

ÖN B 8110-3

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Passivhaus – Dicke der Wärmedämmung

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Passivhaus - Fensterflächenanteil

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Passivhaus

Massivbau LeichtbauLochfassade Lichtband Ganzglas Lochfassade Lichtband Ganzglas

SÜD

NORD

Optimale Wärmebilanz

Beispiel Nutzbau

UWand =0.2 W/m²K

UFenster =1.1 W/m²K

Ohne Sonnenschutz

Innenliegender Sonnenschutz

Aussenliegender Sonnenschutz

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Heizlast in W/m²BGF

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Wärmeschutzverglasung Sonnenschutzverglasung

Ohne Sonnenschutz

Innenliegender Sonnenschutz

Aussenliegender Sonnenschutz

Ohne innere Lasten – Standort Wien

HWB in kWh/m²BGF

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ohne innere Lasten – Standort Wien

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Wärmeschutzverglasung Sonnenschutzverglasung

Ohne Sonnenschutz

Innenliegender Sonnenschutz

Aussenliegender Sonnenschutz

Kühllast in W/m²BGF

-250

-200

-150

-100

-50

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-250

-200

-150

-100

-50

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ohne innere Lasten – Standort Wien

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Wärmeschutzverglasung Sonnenschutzverglasung

Ohne Sonnenschutz

Innenliegender Sonnenschutz

Aussenliegender Sonnenschutz

KB in kWh/m²BGF

-150

-130

-110

-90

-70

-50

-30

-10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-150

-130

-110

-90

-70

-50

-30

-10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ohne innere Lasten – Standort Wien

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Süd Nord

Massiv Leicht Massiv Leicht

LF LB GG LF LB GG LF LB GG LF LB GG

Wärmeschutzverglasung Sonnenschutzverglasung

Ohne Sonnenschutz

Innenliegender Sonnenschutz

Aussenliegender Sonnenschutz

Zusammenfassung:

Optimierung der Wärmebilanz nur als integrierte Betrachtung

Geringer Energiebedarf bedeutet niedrige U-Werte

„mittlerer“ Verglasungsanteile

guter Sonnenschutz

Tageslichtaspekte berücksichtigen

Energieausweis (Heizen, Kühlen, Beleuchtung, RLT, Anlage)