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THERMISCHER KOMFORT BEHAGLICHKEITSTEMPERATUR Die
thermische Behaglichkeit von Aufenthaltsräumen wird durch die sogenannte
Behaglichkeits- oder Komforttemperatur beschrieben. Diese „optimale
Raum-temperatur“ ist gemäß ÖNORM EN ISO 7730 als Mittelwert aus
Oberflächentemperaturen (Strahlungstemperaturen) und
Raumlufttemperatur definiert. Die Raumlufttemperatur
allein ist als Maß für die Beschreibung von thermischen Komfort und
Behaglichkeit nicht ausreichend; z.B. bei Temperaturen zwischen 22 und
26 °C beträgt der Anteil der Strahlung bei der sensiblen Wärmeabgabe des
Menschen ca. 50 %. Die mittlere
Strahlungstemperatur ist die Ersatztemperatur für alle Umgebungs-oberflächen,
die den Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen einer Person und ihrer
jeweiligen Umgebung repräsentiert. Diese Strahlungstemperatur (auch als
mittlere Oberflächentemperatur bezeichnet) wird als Durchschnittswert der Oberflächentemperaturen,
gewichtet mit den Einstrahlungswinkeln in Bezug auf den jeweiligen
Referenzstandort im Raum, berechnet. Insbesondere
in großflächig verglasten Räumlichkeiten wird der thermische Komfort
natürlich stark von den Oberflächentemperaturen der Glasflächen –
sowohl im Winter, wie aber auch im Sommer – beeinflusst. Daher ergibt
sich die Notwendigkeit einer ausreichend genauen Simulationsberechnung unter Berücksichtigung
des tatsächlichen, praktisch winkelabhängigen Verhaltens aller
raumumschließenden Flächen. ÜBERSICHT – ANFORDERUNGSKATEGORIEN GENAUIGKEIT DER EINGANGSPARAMETER Für
instationäre Simulationsberechnungen, z.B. zur Berechnung der thermischen
Behaglichkeit in großflächig verglasten Atrien, Foyerräumen und anderen
Aufenthaltsräumen, sind die allgemein bekannten Glasspezifikationen
als Eingangsparameter (Gesamtenergiedurchlassgrad
g,Wärmedurchgangs-koeffizient Ug, Lichttransmissionsgrad t ) nicht
mehr ausreichend. Benötigt
werden vielmehr die vom Einfallswinkel der einfallenden Strahlung
abhängigen Werte der Transmission, Reflexion und Absorption für die
verschiedenen Verglasungen. Als
Grundlage für die komplexen Simulationsberechnungen werden die licht- und
energietechnischen Eigenschaften der jeweiligen Verglasungen dann in
Abhängigkeit vom jeweiligen Einfallswinkel und damit praktisch abhängig
vom tatsächlichen stündlichen Sonnenstand, der Bauteilorientierung und
–neigung, ausgehend von den
gemessenen winkelabhängigen Werten der Verglasungen berücksichtigt. Diese
Berechnungen ermöglichen dann u.a. eine differenzierte Beurteilung des
thermischen und visuellen Komforts in großflächig verglasten
Aufenthaltsräumen unter Berücksichtigung der optimalen Raumtemperatur, der
sogenannten „Behaglichkeits- oder Komforttemperatur“. BEISPIEL ZUR BEURTEILUNG DER BEHAGLICHKEIT Im nachfolgend dargestellten Beispiel werden die zu
erwartenden Temperaturen in einem Atrium unterhalb einer ellipsenförmigen
großflächigen Überkopf-Verglasung (ca. 250 m², Glasneigung ca. 8°)
dargestellt, um den thermischen Komfort im Sommer zu beurteilen. Die klimatechnische Anlage ist für den
Sommerfall auf einen 5-fachen Luftwechsel mit 16 °C kalter Luft ausgelegt, um
die Anforderung an die Raumlufttemperatur von tLUFT £ 26 °C zu erfüllen. Die Temperaturverläufe zeigen den 17. / 18. Juli
eines Testreferenzjahres (TRY), wobei einmal eine Isolierverglasung (g=0,67)
und dann eine Sonnenschutz-verglasung (g=0,29) verwendet wird. Geklärt werden
soll die Frage, ob zusätzlich noch eine Verschattungseinrichtung notwendig
ist. Wie die Temperaturverlauf zeigt, steigt die Lufttemperatur
unterhalb der ellipsenförmigen Überkopf-Verglasung auf über 60 °C bzw. über
40 °C, wodurch sich praktisch der Effekt einer Deckenstrahlheizung (im
Sommer !) ergibt. Mit Hilfe der o.g. Klimatechnikanlage wird zwar die
Raumlufttemperatur während der Betriebszeit durchaus im Bereich unter
tLUFT £ 26 °C gehalten, die von den Inhabitanten empfundene
Behaglichkeitstemperatur tr liegt jedoch weit über diesen
Werten bei tr > 32 °C für den Fall der Isolierverglasung. Mit der Sonnenschutzverglasung wird bereits eine
empfundene Behaglichkeits-temperatur von ca. tr £ 27 °C erreicht. BEISPIEL – VERGLEICH DER TEMPERATURVERLÄUFE Um eine ausreichende Zufriedenheit der Inhabitanten
mit dem thermischen Komfort zu erzielen, sollte daher die Behaglichkeitstemperatur
statt der Raumlufttemperatur als Bewertungskriterium herangezogen
werden. |
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