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Konzeptionierung

Raumkomfort und Doppelfassaden
Komplexe thermische Zusammenhänge in einer Doppelfassade führen häufig zu mangelhaften Ergebnissen hinsichtlich des Raumklimas. Bauphysikalische Aspekte werden in den frühen Planungsphasen von Fassaden häufig nur unzureichend berücksichtigt.
Sonnenschutzinstallationen werden meist innerhalb des Fassadenzwischenraumes angeordnet, um einen Schutz vor hohen Windlasten zu gewährleisten. Dies führt an Tagen mit hoher solarer Einstrahlung dazu, dass der Zwischenraum eine sehr starke Erwärmung gegenüber der Außenluft und der Raumluft erfährt. Bei ausschließlich natürlicher Lüftung des Innenraumes über den Zwischenraum gelangen diese zusätzlichen Wärmelasten nach innen.

Bypass-Doppelfassade

Das Ziel der Bypass-Doppelfassade ist die Wahrung eines guten Raumkomforts und die Gewährleistung des winterlichen sowie des sommerlichen Wärmeschutzes bei ausschließlich natürlicher Lüftung. Hauptaugenmerk dieser Fassade ist die variable Luftführung, die nach Bedarf gesteuert werden kann, um eine maximale Erwärmung bzw. eine möglichst hohe Auskühlung des Raumes zu ermöglichen. Zusätzliche Bypass-Kanäle ermöglichen die Luftführung auch an dem Fassadenzwischenraum vorbei, damit in der warmen Jahreszeit der Energieeintrag in dem Raum infolge der Lüftung minimal bleibt.

Schallschutz

Ein entscheidender Vorteil von Doppelfassaden gegenüber konventionellen einschaligen Fassaden ist der verbesserte Schutz vor Außenlärm. Bei geöffneten Fenstern reduziert sich jedoch das Schalldämmaß einer (Doppel)fassade erheblich. Die Bypass-Kanäle werden daher mit Schalldämmung ausgekleidet, um bei natürlicher Lüftung dennoch ein hohes Schalldämmmaß zu erreichen. Unterschiedliche Schalldämmeinbauten für den Bypass wurden in akustischen Messungen untersucht. Vor allem bei den hohen Frequenzen ab 1 kHz konnten so Schalldämmmaße bis zu 25 dB(A) erzielt werden.
Die Schalldämmvariante „e“ wurde in die Bypass-Doppelfassade eingebaut, da hier der bestmögliche Luftwechsel erwartet wird.

Frequenzabhängige mittlere Schalldämmmaße der Schalldämmvarianten (Masterarbeit J. Theelke)

  • Sensoren im Messraum und in der Fassade
    (Nummerierung in den unten abgebildeten Plänen)
    (1) Unterverteilung Gebäudeanschluss
    Wirkenergiezähler Beleuchtung (ALD 1D5FM)
    Energieverbrauchszähler Gesamtstrombedarf (A43 313-100)
    (2) CO2-, Temperatur- und Feuchtesensor (WET 112 0101)
    3 Stück in den Höhen 0,25 m / 1,40 m / 3,00 m
    (3) Helligkeitssensoren (theben LU 133), Höhe 0,85 m, Entfernungen zur Fassade 1,90 m / 6,00 m
    (4) Heizkörper mit Wärmemengenzähler Heizenergiebedarf (zelsius C5-CMF)
    (5) Oberflächentemperatursensoren (Pt1000) Glas und Wand
    (6) KNX Schaltschrank
    (7) Temperatursensoren im Bypass-Kanal, je oben und unten (LTF02)
    (8) Luftgeschwindigkeitssensoren omnidirektional
    im Bypass-Kanal, je oben und unten (TSI 8475)
    (9) Schalltransmitter mit Mikrophon vor und hinter dem Bypass
    zur Bestimmung der Schalldämmwirkung des Bypasses (SLT-TRM)
    (10) Temperatursensoren im Zwischenraum zur Ermittlung des Temperaturprofils (LTF02)
    an der Primärfassade 3 Stück in den Höhen 0,26 m / 1,55 m / 2,86 m
    an der Sekundärfassade 4 Stück in den Höhen 0,26 m / 1,55 m / 2,86 m / 3,50 m
    (11) Differenzdrucksensoren außen-Zwischenraum und Zwischenraum-innen (DKP900)
    (12) Wetterstation direkt vor der Doppelfassade bestehend aus
    je einem Windgeschwindigkeits- und Windrichtungssensor
    einem Feuchte- und Temperatursensor (strahlungsgeschützt)
    (13) Betonkern-Messfühler (LTF02)

  • Sensoren im Referenzraum im 4. Obergeschoss
    (ohne Zeichnung)
    - CO2-, Temperatur- und Feuchtesensor (WET 112 0101)
    - Betonkern-Messfühler (LTF02)

  • Sensoren auf dem Gebäudedach der HCU (Foto)
    - Wetterstation bestehend aus Windgeschwindigkeits- und Windrichtungssensor, Temperaturfühler, Helligkeitssensoren je Himmelsrichtung
    - Globalstrahlungssensoren (SKL 2655), einer zur Messung der Globalstrahlung und einer mit einem Schattenring (CM 121B) zur Messung der Diffusstrahlung


Sensoren auf dem Gebäudedach der HCU
links: Wetterstation für Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur und Helligkeit
rechts: Globalstrahlungssensor und Strahlungssensor mit Schattenring zur Messung der Diffusstrahlung