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SIA 180:2014 — Konsequenzen für den Sommerlichen Wärmeschutz

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Michael Walk, ZHAW

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SIA 180:2014 — Konsequenzen für den Sommerlichen Wärmeschutz

  1. 1. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Was ist neu, was hat sich geändert? Michael Walk, dipl. Phys. SIA Senior Consultant, Intep, Zürich Dozent für Physik und Bauphysik, ZHAW, Winterthur SIA 180:2014 — Konsequenzen für den Sommerlichen Wärmeschutz Folie 1 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  2. 2. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Warum eine Überarbeitung der SIA 180:1999? > Revidierte oder neue internationale und nationale Standards › Thermische Behaglichkeit: ISO 7730:2005 und EN 15251:2007 › Sonnenschutzeinrichtungen: EN 13363-1:2007 und EN 13363-2:2005 › Berechnung dynamisch-thermische Kenngrössen: ISO 13786:2007 › Klimadaten: SIA 2028:2008/2010 › Weitere Themen: z.B. ISO 6946:2007, ISO 13788:2012, ISO 13829:2000 > Nachweisverfahren Sommerlicher Wärmeschutz aus SIA 180:1999 hat sich nicht bewährt. Folge: Ersatzbestimmungen in anderen SIA-Normen etc › SIA 2021:2002 «Gebäude mit hohem Glasanteil» › SIA 382/1:2007 «Lüftungs- und Klimaanlagen» › MuKEn 2008 › MINERGIE 2009 Folie 2 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  3. 3. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Zusammensetzung Normenkommission SIA 180 > Hochschulen und Forschungseinrichtungen > Planungsbüros > BFE > Kantonale Energiefachstellen > MINERGIE (bis 2011) > Industrie > CEN > SIA Geschäftsstelle und andere Kommissionen Folie 3 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  4. 4. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Zeitlicher Ablauf > 2007: Projektvorschlag der KH von ZNO genehmigt > 11. März 2008: Erste Kommissionssitzung > 18. Oktober 2010: Entwurf für Vernehmlassung › Mehr als 1000 Kommentare von über 50 Vernehmlassungsteilnehmern, mit teils diametral entgegengesetztem Inhalt > Anschliessend Neubearbeitung in deutlich verkürzter Form › Streichung aller nicht normativen Erläuterungen, Hinweise und Beispiele > 28. September 2012: Entwurf für 2. Vernehmlassung > 16. September 2013: Entwurf zum Einspracheverfahren > 1. Juli 2014: Gültigkeit der neuen Normfassung > 1. März 2015: Gültigkeit der Korrigenda C1 Folie 4 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  5. 5. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Spannungsfeld verschiedenster Interessen > Norm soll › einfache, aber zuverlässige Nachweise ermöglichen › ausreichend flexibel sein › Rechtssicherheit gewährleisten › sich auf das Wesentlichste beschränken (kein Lehrbuch) > Folgerungen › Nachweise können nur die «üblichen» Fälle abdecken › Bei Abweichungen davon besteht Interpretationsspielraum › Die Nutzung dieses Spielraums ist für den Planer mit mehr Verantwortung (gegenüber Bauherr) und evtl. Dokumentationsaufwand (gegenüber Vollzugsbehörden) verbunden! Folie 5 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  6. 6. Intep – Integrale Planung GmbH Einflussfaktoren Sommerlicher Wärmeschutz Folie 6 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz berücksichtigt in «kombinierten Massnahmen» SIA 180:1999 3 unterschiedliche Nachweisverfahren
  7. 7. Intep – Integrale Planung GmbH Wichtigste Neuerungen im Überblick SIA 180:1999 > Grundsätzliche Ziele › Toleranzband Temperatur in Abhängigkeit von Tätigkeit und Kleidung › Annahmen: keine aktive Kühlung, Sonnenschutz richtig bedient, Wärmelasten max 5 resp. 7 W/m2 › Hitzetage als Ausnahme > 3 Nachweisverfahren › Einfache Massnahmen › Kombinierte Massnahmen › Simulation oder Erfahrung SIA 180:2014 > Grundsätzliche Ziele › Toleranzband Temperatur in Abhängigkeit von Aussen- temperatur und Betriebsweise › Annahmen: keine aktive Kühlung, Sonnenschutz richtig bedient, „mässige“ Wärmelasten (5 W/m2) › Gilt auch an Hitzetagen > 3 Nachweisverfahren › Einfache Kriterien + Nachtausk. › Sonnenschutz + Masse + Nachtauskühlung › Simulation (genau def. Randbed.) Folie 7 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  8. 8. Intep – Integrale Planung GmbH Wichtigste Neuerungen im Überblick SIA 382/1:2007 > Geltungsbereich › Gebäude mit Lüftungs- und Klimaanlagen > 1 Nachweisverfahren (Sonnenschutz + Masse) > 1 Toleranzband Temperatur in Abhängigkeit von Aussen- temperatur (Tagesmaximum) SIA 180:2014 > Geltungsbereich › Alle Gebäude mit bauphysik. Anforderungen an die Geb.hülle > 3 Nachweisverfahren wie oben > 2 Toleranzbänder Temperatur in Abhängigkeit von Aussen- temperatur (gleitender Mittelwert über 48 h) > Erhöhung der zul. Temperatur bei individueller Regelung der Luft- geschwindigkeit Folie 8 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  9. 9. Intep – Integrale Planung GmbH Wichtigste Neuerungen im Überblick MINERGIE > Variante 1 › Vorgaben betreffend Glasflächen, Sonnenschutz, Nachtauskühlung › Keine Unterscheidung So.schutz manuell oder automatisch > Variante 2 › Wärmespeicherf. 30 Wh/m2K › Fenster in Fassade + Dach nicht möglich › Windfestigkeit So.schutz 75 km/h > Variante 3 › Berechnung mit SIA TEC-Tool › 100 h Überschreitung zulässig SIA 180:2014 > Verfahren 1 › Ähnliche Kriterien, anderer logischer Aufbau › Unterscheidung Sonnenschutz manuell oder automatisch > Verfahren 2 › Wärmespeicherf. 45 Wh/m2K › Fenster in Fassade + Dach möglich › Windfestigkeit So.schutz SIA 342 > Verfahren 3 › Ber. mit validiertem Verfahren › Keine Überschreitung zulässig Folie 9 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  10. 10. Intep – Integrale Planung GmbH Verfahren 1 > Allgemeine Bedingungen > Wärmespeicherfähigkeit > Glasanteil > Nachtauskühlung Folie 10| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  11. 11. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 1 > Allgemeine Bedingungen › Dachflächenfenster / Oblichter: max. 5% der Nettogeschossfläche NGF mit Sonnenschutz › Dach: U-Wert ≤ 0.20 W/m2K › Alle Fenster: aussenliegender beweglicher Sonnenschutz Windwiderstandsklasse 6 (92 km/h) gtot ≤ 0.10 › Raumtiefe: min. 3.5 m bei gegenüberliegenden Fenstern min. 7 m Folie 11| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  12. 12. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 1 > Wärmespeicherfähigkeit › Mittel oder hoch gemäss Beschrieb Bauweise: › Zusätzlicher Deckschicht-Widerstand von max. 0.10 m2K/W zulässig (zusätzlich zum Übergangswiderstand) Folie 12| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  13. 13. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 1 > Glasanteil › Maximal zulässige Werte gemäss Tabelle: › Südorientierte Fenster mit verschattender Auskragung (min. halbe Fensterhöhe): Wert aus Tabelle mit 1.2 multiplizieren Folie 13| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  14. 14. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 1 > Nachtauskühlung › Richtwert min. 10 m3/(h∙m2) › Grosse Lüftungsöffnungen, die nachts offen bleiben können › Abluftöffnung an höchstmöglicher Stelle › Fläche Öffnungen total min. 5% der Nettogeschossfläche › Raumtiefe mehr als 2.5-fache Raumhöhe: Öffnungen an 2 Fassadenseiten (gegenüberliegend oder über Eck) › Raumtiefe mehr als 5-fache Raumhöhe: ??? › Fenster und Dachöffnungen dürfen angerechnet werden Folie 14| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  15. 15. Intep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Sonnenschutz > Wärmespeicherfähigkeit > Wärmedämmung von Dachflächen > Nachtauskühlung (identisch Verf.1) Folie 15| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  16. 16. Intep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Sonnenschutz › Fassadenfenster generell: › Verschärfte Anforderungen bei Eckräumen › Unverändert gegenüber SIA 382/1:2007 und MINERGIE 2009 › DFF / Oblichter: Folie 16| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  17. 17. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Sonnenschutz › Windwiderstandsklasse SIA 342: Folie 17| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  18. 18. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Sonnenschutz › Feststehende Beschattungen: › Innere Oberflächentemperatur in der Glasmitte: mit Sonnenschutz max. 5 K über Raumlufttemperatur › Aktiv gekühlte Räume: Sonnenschutz automatisch gesteuert Folie 18| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  19. 19. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Wärmespeicherfähigkeit › Rechnerischer Nachweis gemäss ISO 13786 für 24 h Periodendauer › Anforderung CR/ANGF ≤ 45 Wh/m2K › Abgehängte Decken siehe Anhang D Folie 19| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  20. 20. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 2 > Wärmedämmung von Dachflächen über bewohnten Dachräumen › U24 ≤ 0.20 W/m2K › Sicher erfüllt, wenn U ≤ 0.20 W/m2K Folie 20| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  21. 21. Intep – Integrale Planung GmbH Verfahren 3: Simulation > Randbedingungen > Zielvorgaben > Rechenverfahren Folie 21| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  22. 22. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 3: Simulation > Randbedingungen › Klimadaten SIA 2028 DRY, am besten passende Station › Berechnungszeitraum 16. April – 15. Oktober (2011) › Zeitschritt max. 1 h › Bedienung Sonnenschutz nach Intensität (200 W/m2) und Windsituation › Interne Wärmelasten 120 Wh/m2 pro Tag, gleichmässig verteilt › Aussenluft-Volumenstrom normal 3 m3/m2h › Aussenluft-Volumenstrom Nachtauskühlung 10 m3/m2h › Keine Wärmerückgewinnung Folie 22| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  23. 23. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 3: Simulation > Rechenverfahren › Zulässig ist jedes nach ISO 13791 oder ISO 13792 validierte Verfahren › Verfügbare Software? Folie 23| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  24. 24. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Verfahren 3: Simulation > Zielgrösse › Empfundene Temperatur in Raummitte 1 m über Boden > Zielvorgaben › Temperaturverlauf vollständig (d.h. jeder einzelne berechnete Wert) innerhalb Komfortband (auch untere Grenze beachten!) Folie 24| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
  25. 25. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH Fazit > Ziel der Überarbeitung von Kapitel 5 der SIA 180 war (u.a.) › ein praxistaugliches, in Standardfällen einfaches, aber flexibles Nachweisverfahren › ein Beitrag zur Vereinheitlichung der verschiedenen Ansätze von SIA-Normen, MuKEn, MINERGIE etc > Ziel erreicht? › Vermutlich nicht, aber (hoffentlich) ein Schritt vorwärts Folie 25| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz > In diesem Sinne: auf eine angeregte Diskussion!

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