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Überhitzung + Bauphysikalische Planung

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  •  ainshebe
17.4. - 26.4.2013
15 Antworten 15
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Wir sind gerade im Enspurt der Planung unseres Niedrigenergiehauses in Massivholzbauweise mit großzügiger Verglasung (fast 50 % vom Grundriss!)und ebensolchen Dachvorsprüngen nach Süd-West. Während es sowohl für Wände als auch Fenster klare und befriedigende u-Werte hinslichtlich Wärmedämmeffekt gibt, macht meiner sensiblen weiblichen Natur die Berechenbarkeit hinsichtlich Überhitzung in den wirklich heißen Sommern bei uns im äußersten Osten Österreichs aus gutem Grund leichte Sorgen.
Da kommen bekanntlich vor allem vorhandene Speichermassen und deren Auskühldauer zum Tragen - vorausgesetzt natürlich für durchgängige Verschattung ist gesorgt, und das ist bei uns der Fall. WENN eine bauphysikalische Planung in dem Zusammenhang Sinn macht, dann spätestens jetzt. Unser Architekt meint, das macht unnötig Kosten, weil eh nicht exakt prognostizierbar und mit Bodenplatte in Beton und den immerhin verbleibenden Wänden in Massivholz (nachgewiesen gute Auskühlzeit) kämen wir schon hin. In meiner Skepsis, ob ich mich mit diesem gut gemeinten Rat und seiner erfahrungsbasierten Daumen-mal-Pi-Rechnung zufrieden geben oder doch auf einer bauphysikalischen Berechnung bestehen soll, wäre ich dankbar für hilfreiche Kommentare bzw. ähnliche Erfahrungsberichte hier im Forum!
P.S. Die Wahl von Materialien und Gestaltung begründet sich dabei in unserem Streben nach einerseits größtmöglicher ökologischer Nachhaltigkeit sowie baubiologischer Unbedenklichkeit und andererseits nach viel Licht - ist also begrenzt verhandelbar.

  •  dandjo
  •   Gold-Award
17.4.2013  (#1)
Du hast im Prinzip schon alle relevanten Parameter - genannt um den Sommer möglichst hitzefrei zu überstehen. Wichtig ist, dass sich die Speichermasse nicht aufheizen kann, da ansonsten der komplett gegenteilige Effekt eintritt: man bekommt die Hitze im Sommer bis zum Herbst nicht mehr weg. Wenn man unbeschattete Glasflächen vermeidet, die Außenhaut entpsrechend gedämmt ist und für eine kühle Luftzufuhr gesorgt ist (es reicht in der Regel ein Wärmetauscher in einer Lüftungsanlage), ist das energetisch Sinnvolle schon ausgereizt. Übertreiben kann man es dann mit Hilfe von technischen Spielereien wie Deckenkühlungen mit Wärmepumen oder Erdwärmetauschern in Lüftungsanlagen. Erfahrungsgemäß bringen die Maßnahmen bis zu 2°C zusätzlich weniger.

Meine höchstpersönliche Erfahrung ist, dass technischer Schnickschnack nicht notwendig ist. Wir leben in einem Ziegelit-Massivhaus (extrem viel Speichermasse) und sind der angetan von der Bausubstanz. Die Temperatur ist selbst in den heißesten Sommern bis jetzt nie über 27°C Spitze hinausgeklettert und auch nur dann, wenn die vierte bis sechste Woche brütende Hitze ohne Regen folgt. In der Regel schafft es die Masse die Temperaturschwankungen fast zur Gänze auszugleichen. Im Sommer herrscht so im Schnitt eine Tepmeratur von 24°C im Wohnraum, die sich schon verdammt kühl anfühlen, wenn man im Freien über 30°C vorfindet.

In dieser Überlegung ist ebenso die Luftfeuchtigkeit ein entscheidender Wohlfühlfaktor. Warme Luft ist eher das geringere Problem, wirklich unangenehm wird erst warme feuchte Luft. Hier machen technische Spielereien durchaus Sinn, ich kenne aber noch keine technische Haushaltseinrichtung, die die Luftfeuchtigkeit im Sommer spürbar senken kann. Eine Lüftungsanlage stößt schnell an ihre Grenzen, da würde es schon Kühlaggregate in der Größenordnung einer Klimaanlage benötigen um nenneswerte Reduktionen der Luftfeuchte zu erreichen.

Ich hoffe das bringt einige Denkanstöße. Liebe Grüße, dandjo.

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  •  ainshebe
17.4.2013  (#2)
Danke herzlichst für deine ausführlichen Hinweise!

Extra Kühlung wollen wir natürlich wenn möglich vermeiden, Klimaanlage schließen wir von vorne herein aus.
Deshalb unser Ansinnen, Speichermasse so gut geht zu optimieren!
Und dazu brauchen wir wahrscheinlich wirklich nicht unbedingt noch einen Bauphysiker hinzuziehen, denk ich mir jetzt.

Ob eine Lüftungsanlage zum Einsatz kommen wird, steht noch nicht fest, aber ich werde mir deinen Tipp/Link dahingehend noch näher ansehen.

Deine Temperaturbeobachtungen decken sich übrigens gut mit denen, die ich auch bisher im alten Massivhaus gemacht habe, wobei das Empfinden von 24 Grad Raumtemperatur sehr unterschiedlich sein kann. Im Winter ist mir das zB fast zu kalt im gleichen Raum, wo ich`s im Sommer bei exakt der gleichen Temperatur bereits unangenehm warm und aufgrund fehlenden Lüftens beengend finde. Im Niedrigenergiehaus verhält sich diese Wahrnehmung ja angeblich noch mal ganz anders.

Liebe Grüße, ainshebe


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  •  gloitom
  •   Gold-Award
18.4.2013  (#3)
@ainshebe - Habt ihr einen Energieausweis oder eine PHPP Berechnung?
Frag mal den Ersteller, manche Energieausweisprogramme und das PHPP können zusätzlich eine Abschätzung der Überhitzungshäufigkeit machen.

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  •  ainshebe
18.4.2013  (#4)
@gloitom
ah, das ist auch ein guter tipp! bisher haben wir noch keinen energieausweis, aber dieser frage kann ich jetzt nachgehen.

vielen dank emoji

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  •  dandjo
  •   Gold-Award
19.4.2013  (#5)

zitat..
Im Winter ist mir das zB fast zu kalt im gleichen Raum, wo ich`s im Sommer bei exakt der gleichen Temperatur bereits unangenehm warm und aufgrund fehlenden Lüftens beengend finde. Im Niedrigenergiehaus verhält sich diese Wahrnehmung ja angeblich noch mal ganz anders.


Das nennt man die operative Temperatur. Die operative Temperatur (also die Temperatur, die du im Enfeffekt fühlst) hängt primär von der Oberflächentemperatur der dich umgebenden Hüllflächen (Wände) und der Lufttemperatur ab. Je kühler die Wände, desto höher muss die Lufttemperatur ausfallen um die gleiche operative Temperatur zu erreichen. In einem Niedrigstenergiehaus ist die Oberflächentemperatur der Wände praktisch identisch mit der Lufttemperatur, was ein sehr behagliches Raumklima schafft. Das ist der große Unterschied zu ungedämmten alten Gemäuern.

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  •  DeletedUser002
  •   Bronze-Award
19.4.2013  (#6)
Hi !

Dachvorsprünge nach Süd sind gut und wichtig; besonders bei eher dünneren Gemäuern, in Verbindung mit hohen Glasflächen.

Im heißen Hochsommer leistet die Sonne aber in den Morgen- und Abendstunden auch ziemliche Arbeit...

...und da fällt das Beschatten mit Ost+West-Dachvorsprüngen schwer.
Besser: Es ist eigentlich nicht möglich.
Hier würde ich mir Gedanken über Jalousien o.ä. machen.

Was mir in diesem Thread noch aufgefallen ist:

- "Holz hat gute Auskühlzeit".
Meines Wissens hat die Speicherfähigkeit etwas mit dem spez. Gewicht mal Volumen des Körpers zu tun.
Vielleicht doch mal den Taschenrechner fragen?
(Oder habe ich da etwas falsch verstanden?)

- Detto Ziegelit-Wand: "extrem viel Speichermasse": Naja, ich glaube diese Wände haben auch unter 50cm Stärke, und davon noch ein Teil Dämmung...aber natürlich trotzdem mehr Speichermasse als Holz!

Vermutlich wären die besten Temperaturspeicher eine fette Betonwand mit 100cm Stärke...aber wer will schon zwischen solchen Wänden leben? emoji
So long, viel Spaß beim Grübeln, lg Martin


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  •  dandjo
  •   Gold-Award
19.4.2013  (#7)

zitat..
Detto Ziegelit-Wand: "extrem viel Speichermasse": Naja, ich glaube diese Wände haben auch unter 50cm Stärke, und davon noch ein Teil Dämmung...aber natürlich trotzdem mehr Speichermasse als Holz!


Genau genommen meistens 20cm Beton mit 20cm EPS. Entscheidend ist die Verteilung des Speichers. Speicher innen, Dämmung außen. Der Speicher federt Temperaturänderungen nur ab, er kann sie nicht verhindern. In Simulationen schneiden auch monolithische 50er Ziegel sehr gut ab, da die Masse außen (der Ziegel) schneller Wärme über Nacht abgibt als EPS. Nachteil ist aber, dass die Wärme schneller in das Mauerwerk eindringt und bei warmen bis sehr warmen Nächten kaum Energie abgibt. Ebenso entscheidend ist die Amplitudendämpfung. Ist die Spitze der Sinuskurve in der Nacht, kann das Bauwerk die aufgenommene Wärme über Nacht wieder abgeben. Liegt die Spitze zu Mittag, heizt sich der Baustoff kumuliert auf. Das kann man wunderbar mit dem U-Wert Rechner darstellen:

http://www.u-wert.net

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  •  BmstrBerger
19.4.2013  (#8)
Off topic... Speichermassenmärchen...

Bei einem hochporosierten Ziegel, ist es egal wie stark er ist, da luftanteile auch ziegelummantelt nunmal nicht speichern! Sprich mehr als 5cm speichern an aussenwänden nix...
Somit ist Masse nur innen (zb. Ziegelzwischenwände, Zementestrich usw...) wirksam...

Bestens geeignet bei Holzbauten ist Lehm, da Holz und Lehm seit Jahrhunderten die Beste Ehe führen!

Ich bin bereit für Schmach der Wissenden, dennoch ist es die Wahrheit!

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  •  DeletedUser002
  •   Bronze-Award
19.4.2013  (#9)
Sorry, auch off-topic: - Hi !

"Speichermassenmärchen":
Bin ja kein Physiker, habe nur meine Erfahrungen:

Geh jetzt im April in eine große Kirche mit 2m starken Grundmauern: Während draußen alle schon eislutschen, glaubts selber dasd drinnen dafrierst.
Kann echt huschi sein...

Umgkehrt im November: Wenn in EFH die ersten Heizungen laufen, ists in Kathedralen mitunter noch kuschelig warm.

Das versteh ich unter Speichermasse.

Sind halt meine Erfahrungen der letzten Jahrzehnte...aber vielleicht pimpt die Kirche ihre Häuser jetzt schon mit FBH FBH [Fußbodenheizung]...keine Ahnung...
(btw: wie stark sind die Grundmauern von unserem Stephansdom? Hat wer Ahnung?)

Dass die Wände jüngerer Ziegelhäuser zu 50% aus Luft bestehen...ja, da ist wahrlich wenig Masse drin.
Da steht ja Ziegelit noch ganzganz vorne...wenn auch nur mit 20cm dichtem (luftlosem?) Material.

Aber, ernsthaft: Holz?
Da solltest schon mit Steineiche bauen, dassd halbwegs Gewicht zsammkriegst...
Wo soll in Fichtenholz die Temperatur gespeichert werden?
Ich hoffe, ich habe den TE hier falsch verstanden...

Kann mich noch an Architekturversuche in den 70ern erinnern, wo rund um eine echt fette Steinwand (V=30m3 (?)) ein Holzhaus errichtet wurde.
War so der Vorgänger der heutigen "Klimawände"; war auch gleichzeitig Wärmespender (Grundofen? Oder wassergeführtes System? Weiß ich heut nicht mehr..)
War damals ziemlich innovativ...

So long, lg Martin

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  •  dandjo
  •   Gold-Award
19.4.2013  (#10)
Danke Herr Berger, - das hätten Sie damals in folgender Diskussion schon Kollegen Karl erzählen sollen.

http://www.energiesparhaus.at/forum/23866_1

Masse gibt es innen eben nur, wenn sie innen verdichtet und außen gedämmt ist. Das löst eine massive Innenwand mit ausreichend Dämmung außen am besten. Lehm hat eher andere Vorteile als Speichermasse für Wärme. Lehm ist für den Enthalpiehaushalt (Luftfeuchtigkeit) sehr zu empfehlen.

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  •  ainshebe
19.4.2013  (#11)
@dandjo
danke für die erhellende nachhilfe bezüglich "operative Temperatur", das ist also des Rätsels Lösung, schön,dass mir das mal jemand so prägnant auf den Punkt bringt emoji

@gibsea
erforderliche Ausmaße der Dachvorsprünge haben wir am Modell ausgetestet. Fällt nach Westen mit ca. 3,5 m natürlich aufwendiger aus, ist aber kein Problem, nach Osten sind wir abgeschottet.

Zur Auskühlzeit von Massivholz, zB Holz 100 Bausystem, vertrau ich den Fachleuten, hier ein Link basierend auf einem Prüfbericht der TU Graz:
http://www.google.at/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDcQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.holz100-naturhaus.com%2FHolz100-Auskuhlzeit.pdf&ei=uKtxUcypHpL24QSTr4GQDw&usg=AFQjCNH4HBh-F-5cWrmpyHGUuX2b5Z6j1A&bvm=bv.45373924,d.bGE

sowie für alle Interessierten einen weiteren Artikel/Studie zu Holzbauweise und Sommerhitze
http://www.proholz.at/zuschnitt/30/das-holzbuero-im-sommer/

@BmstrBerger
also Lehm im Innbereich als zusätzliche Speichermasse klingt doch vernünftig, ich frag mich bloß, wie weit mir all die Überlegungen die vorhandene Glasfassade wirklich aufwiegen können...


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  •  dandjo
  •   Gold-Award
20.4.2013  (#12)
@ainshebe - Solange du nicht positiven Raumenergien verfällst, bin ich froh deine Gefühlseindrücke in Physik gegossen zu haben. emoji

Das Ingenieurbüro für Bauphysik und Gebäudesimulation in Braunschweig hat mal simulativ gezeigt, was Speichermasse bedeutet.
http://www.bautipps.org/download/massiv_aktuell/2011/11_08_speichermassen/speichermassen.pdf

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  •  creator
  •   Gold-Award
20.4.2013  (#13)
bauphysik, vertragsrecht und aufklärungihr habt euch also von einem archi ein optisch ansprechendes, nicht gerade billigsdorfer-modell planen lassen, von dem ihr keine ahnung habt, wie das in der realität am konkreten Standort funktionieren bzw. euren anforderungen gerecht werden soll, weil euch der nicht einmal was von einem energieausweis, dem bauphysikalischen eigenschaften der materialien (holz, glasfassade, wärmedehnkoeffizienten, riesige dachvorsprünge und wind) und der operativen temperatur bzw. dem subjektiven wärmeempfinden erzählt hat? spannend... ich würde mal einen nassen fetzen bereithalten, jedenfalls aber mal nix zahlen, bis der mit der wahrheit rausrückt.




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  •  DeletedUser002
  •   Bronze-Award
25.4.2013  (#14)
Hi !

zitat..
erforderliche Ausmaße der Dachvorsprünge haben wir am Modell ausgetestet. Fällt nach Westen mit ca. 3,5 m natürlich aufwendiger aus,


Puuh, schwierig hier schriftlich zu erklären:

Das Licht, welches ein Fenster einfängt und ins Zimmer trägt, kommt von den "hellen" Teilen der Umgebung. Nämlich vom Himmel.
Wenn Du da jetzt 3,5m Dachvorsprung hast...könnte finster werden...kenne aber Deinen Bauplan nicht...

Zur Speichermasse:
War in dieser Woche in 3 alten Schlössern in NÖ und Bgld.
Naja, wie oben bereits erwähnt: Trotz "Eislutschwetter" draußen hast drinnen Pulli und/oder Jacke gebraucht.
Hab im Schloss Esterhazy nachgemessen: Die Außenwände haben gut 100cm Stärke.
Es wird sich niemand ein EFH mit 100er Wänden bauen, aber irgendwo hat die Speichermasse doch Sinn...
Nur so zum Nachdenken...

btw: Wer und warum hat/wurden eigentlich diese "Hohllochziegel" erfunden?
Oder umgekehrt: Warum werden diese Ziegel trotz Fassadendämmung heute immer noch verbaut?
Nur der Kohle wegen?

So long, viel Spaß beim Planen, lg Martin


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  •  bautech
26.4.2013  (#15)
@gibsea - Die Hochlochziegel sind einfach maurerfreundlich... mit Vollziegel bräuchtest lauter Henker wg Gewicht oder NF (6/12/25cm) - also die 4-5-fache Zeit. HLZ schont auch deine Geldbörse...

ng

bautech

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