Forderungen an den außenliegenden Sonnenschutz Raffstoren

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1 Vielfältige - und Tageslichtfunktionen Zur Energieeinsparung, Tageslichtnutzung, solarer Energiegewinnung, mitarbeiteroptimierte Arbeitsplatzgestaltung, Fassadengestaltung usw. können mit Außenraffstoren unterschiedlichste Funktionen individuell und kontrollierbar erfüllt werden: Sommerlicher Wärmeschutz Hitzeschutz zur Reduzierung der Raumaufheizung (g-wert Verbesserung) und der damit verbundenen Kühllastaufwendungen Blendschutz zur Optimierung der Arbeitsplatzbedingungen und Erhöhung der Leistungsfähigkeit und dem Wohlbefinden der Mitarbeiter insbesondere an Bildschirm- und Büroarbeitsplätzen Regelung der systeme zur Anbindung an Elektrosteuerungen und zur Optimierung der Wirkungsgrade von einzelnen Funktionen Verknüpfungsmöglichkeiten zur Gesamtgebäudeoptimierung unter Betrachtung unterschiedlicher Gewerke wie Hitzeschutz, Raumheizung, Tageslichtnutzung, Kunstlicht (z.b. durch Bus-Systeme) Der Außenraffstore ist die fleibelste Lösung für all diese Anforderungen an ein hochleistungsfähiges system. Die variablen Einstellmöglichkeiten, stufenlos verstellbaren Lamellen, vielfältige Farben und Formen von Lamellen und Führungselementen werden den heutigen, modernen Ansprüchen an einen technischen gerecht. Lichtlenkung zur ausgewogenen Lichtverteilung und Raumausleuchtung, Verbesserung der Arbeitsbedingungen, Reduzierung der Einschaltdauer von Kunstlicht und somit Energieeinsparung Abdunkelung und Sichtschutz zur Abdunkelung von Räumen für audiovisuelle Vorführungen und zum Sichtschutz von außen im geschäftlichen und privaten Bereich (z.b. durch Abdunkelungsraffstoren) Durchsicht und Transparenz zur Aufrechterhaltung des Sichtkontaktes nach außen, Erhöhung der Nutzerakzeptanz, Wahrnehmung von veränderlichen Leuchtdichten, Erhaltung der natürlichen Farben des Tageslichtes Wetterschutz zur Nutzung bei rauhen klimatischen Bedingungen, etremen Wetterverhältnissen und bei Windbelastung Architektonische Fassadengestaltung zur kreativen, individuellen, farblichen Fassadengestaltung und zum einheitlichen Erscheinungsbild der Fassade Einbindungsmöglichkeiten in komplette, intelligente Fassadensysteme zur Konzeption dynamischer Gebäude mit ein- und mehrschaligem Verglasungsaufbau Wärmeschutz zur Reduzierung der Wärmedurchgangskoeffizienten (U- Wert) mit dem Ziel der Heizenergieeinsparung Solarer Energiegewinn zur passiven Raumerwärmung durch die Sonnenenergie und Verminderung des Heizwärmebedarfes an kühleren Tagen (maimal geöffnete Lamellen oder aufgefahrener ) 6 01DE fm/

2 Wissenswertes Die Sonne als Spender des natürlichen Lichts strahlt eine annähernd konstante Energie von täglich 4,2 Milliarden Kilowattstunden auf die Erde. Aus vier Gründen sind die auf der Oberfläche ankommenden Strahlungen nicht konstant bzw. nicht überall gleich. 1. Die Erde dreht sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse. 2. Die Erdachse ist um 23,45 Grad gegen die Ebene der Erdumlaufbahn geneigt, dies führt dazu, dass innerhalb eines Umlaufs um die Sonne (ein Jahr) der Einstrahlwinkel der Sonne um 46,9 Grad variiert. 3. Meteorologische Veränderungen in Form von Wolken und Dunst strahlen einen Teil der Sonnenenergie in den Weltraum zurück. 4. Abhängig vom geographischen Breitengrad treffen die Sonnenstrahlen in unterschiedlichen Winkel auf die Oberfläche der Erde. Je weiter vom Äquator entfernt, desto flacher ist dieser Winkel und desto weniger Wärme entsteht pro definierter Flächeneinheit. Die Sonnenhöhe ergibt sich aus dem tageszeitlichen und jahreszeitlichen Lauf der Erde. Hieraus resultiert die Tatsache, dass die Sonne in den Winter- und Frühjahrsmonaten unter Blendschutz-Gesichtspunkten wegen des flachen Einfallwinkels als aggressiver einzustufen ist. 21./22. Juni Sommersonnenwende Zenit 21. März und 23. September Tagundnachtgleiche 21./22. Dezember Wintersonnenwende 63 Westen Sonnenuntergang Süden 16 Nord Osten Sonnenaufgang sonnenverlauf Abb. 1: Sonnenverlauf Die Sonnenstrahlen unterteilen sich in verschiedene Strahlenbereiche ULTRAVIOLETTE STRAHLUNG SICHTBARES LICHT INFRAROT-STRAHLUNG UV-C UV-B UV-A Wellenlänge in nm Abb. 2: Strahlenbereiche UV-C-STRAHLUNG UV-B-Strahlung UV-A-Strahlung Sichtbares Licht Infrarot-Strahlung (Strahlenbereich nm) (Strahlenbereich nm) (Strahlenbereich nm) (Strahlenbereich nm) (Strahlenbereich nm) Wärmestrahlung Energiereiche, kurzwellige Strahlung, die von der Ozonschicht der Atmosphäre abgehalten wird. Strahlenanteil, der Sonnenbrand und Hautschäden verursacht. Teilweise mitverantwortlich für Sonnenbrand und Hautalterung. Strahlenbereich, der vom menschlichen Auge erfasst wird. 01DE fm/

3 Der aus diesen Größen abgeleitete Gesamtenergiedurchlassgrad, g-wert, wird als physikalische Größe genutzt, um die Durchlässigkeit einer Verglasung und oder eines materiales gegenüber der Globalstrahlung zu beschreiben Der g-wert ist definiert durch: g = + q i q i Strahlungstransmissionsgrad sekundäre Wärmeabgabegrad (innen) Beide Größen sind dimensionslos oder in [%] anzugeben. Folgende Abbildung zeigt anschaulich das Zusammenspiel dieser Größen. α e = 24% α e q i ρ e q a g = Strahlungsabsorptionsgrad = Strahlungstransmissionsgrad = sekundärer Wärmeabgabegrad innen = Strahlungsrefleionsgrad = sekundärer Wärmeabgabegrad außen = Gesamtenergiedurchlassgrad = ρ e = + q a = 12% ( q i = 12% ) ( g = 58% ) Wärmeschutzverglasung energieverteilung. Abb. 3: Wärmeschutzverglasung kann den Energieeintrag mindern. Diese Eigenschaft wird in der DIN definiert als Abminderungsfaktor F C. Je kleiner dieser Wert ist, desto wirksamer ist der. Der Gesamtenergiedurchlassgrad von Verglasung und wird als g total bezeichnet: g total = g F C g = Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung F C = Abminderungsfaktor des es. 8 01DE fm/

4 Energieeinsparverordnung (EnEV): Nachweis des sommerlichen Wärmeschutz Die Energieeinsparverordnung (EnEV) hat zum die Wärmeschutzverordnung abgelöst und verschärft die Anforderungen an neu zu errichtende Gebäude. Ziel ist eine weitere Reduzierung des Energieverbrauchs und damit verbunden der CO 2 -Emissionen. Die ganzheitliche Betrachtung des Gebäudes beachtet den Wärmeschutz und die Anlagentechnik als Ganzes, damit das Energieeinsparpotenzial fleibel erreicht werden kann. Die EnEV fordert für alle neu zu errichtenden Gebäude mit Innentemperaturen größer als 19 C einen Energiebedarfsausweis. In diesem Energiebedarfsausweis müssen der Primärenergiebedarf des Gebäudes, die Transmissionswärmeverluste durch die Umfassungsflächen des Gebäudes und, wenn der Fensterflächenanteil des Gebäudes 30% übersteigt, der sommerliche Wärmeschutz dokumentiert und nachgewiesen werden. Im Anhang 1 Abs der EnEV wird auf das Berechnungsverfahren in der DIN : Abschnitt 8 verwiesen. Dort ist beschrieben, wie die Sonneneintragskennwerte und die einzuhaltenden Maimalwerte für die Räume eines Gebäudes zu berechnen sind. Weitere Angaben im WAREMA Prospekt Einstellbarer sommerlicher Wärmeschutz (). Physikalische Grundlagen Die durch das Glas eindringenden, kurzwelligen Sonnenstrahlen werden von Flächen im Raum absorbiert und in Wärme umgesetzt. Diese Energie wird großteils in Form von langwelligen Strahlen (Wellenlängenbereich von 5000 nm bis nm) von diesen Flächen abgegeben. Der Raum wird aufgeheizt. Glas ist aber für diese langwellige Strahlung nahezu undurchlässig. Die Strahlen werden entweder in der Scheibe absorbiert oder in das Rauminnere reflektiert. Sie können jedenfalls nicht ungehindert ins Freie zurück. Diesen Vorgang nennt man Wärmefalle oder Treibhauseffekt. Entscheidend für den sommerlichen Wärmeschutz sind die Begriffe: Transmission, Refleion und Absorption. Transmission (Strahlungstransmissionsgrad) Wieviel wird von einem Bauteil durchgelassen. 0 bis 100 % oder 0 bis 1 Refleion ρ e (Strahlungsrefleionsgrad) Wieviel wird von einem Bauteil zurückgeworfen. 0 bis 100 % oder 0 bis 1 Absorption α e (Strahlungsabsorptionsgrad) Wieviel wird aufgenommen und erwärmt das Bauteil. 0 bis 100 % oder 0 bis 1 46% 30% 46% 30% 24% 46% z.b. Wärmeschutzverglasung = 0,46 oder 46 % Es gilt immer : + ρ e + α e = 1 oder 100 % z.b. Wärmeschutzverglasung = 0,3 oder 30 % ρ e z.b. Wärmeschutzverglasung = 0,24 oder 24 % α e 01DE fm/

5 . Forderungen an den außenliegenden Wirksamkeit von außenliegendem. Unterschied g total zu g (beispielhaft) 20% 80% g total =0,2 g =0,8 g total = Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung und g = Gesamtenergiedurchlassgrad der Verglasung g total ist abhängig von dem Material des behanges, der Einbausituation des Behanges (außen, innen, starr oder beweglich), dem Verglasungsaufbau, dem Standort des Gebäudes, der Ausrichtung der Fenster, der Belüftung und der Refleion vom Boden und gegenüberliegenden Gebäuden Durch die Verstellung der Lamellen ist der Gesamtenergiedurchlassgrad g total der Verglasung und dem veränderbar. So kann z.b. im Winter die Sonnenstrahlung zur Raumaufheizung genutzt werden und im Sommer durch Nutzung des produktes einer überhöhten Raumaufheizung entgegengewirkt werden. Verglasungen alleine bieten diese variable Funktion nicht. Beispielhafte Werte, die mit WAREMA Außenraffstoren in Verbindung mit einer Verglasung erreicht werden können, zeigt folgende Tabelle: innen außen Typenbezeichnung 80 A2 RAL A2 RAL A6 RAL A6 RAL AF RAL AF RAL A6 RAL A6 RAL AF RAL AF RAL 9006 Abkürzung F C nach DIN 4108 Montageart Bezeichnung Abminderungsfaktor g total nach DIN Erklärung ) Gesamtenergiedurchlassgrad Verglasung und Einheit dimensionslos dimensionslos 0,20 0,12 0,16 0,11 0,07 0,06 0,11 0,07 0,06 0,03 0,02 0,05 0,03 0,11 0,07 0,06 Weitere Angaben im WAREMA Prospekt Gesamtenergiedurchlassgrad mit WAREMA. Die Berechnung des g-wertes nach DIN EN kann bei Firma WAREMA durchgeführt werden. 1) Die DIN wurde ersetzt durch die DIN EN 410. Diese neue Norm ergibt nur geringfügig andere Werte. Die Messungen wurden durchgeführt am i.f.t. Rosenheim und sind im Prüfbericht Nr vom festgehalten. Die Messungen erfolgtem mit maimal geschlossenem Behang. F C - und g-wert wurden ermittelt in Verbindung mit einer Wärmeschutzverglasung, U g =1,4W/m 2 K, g = 0,61. Die F C -Werte sind nur gültig in Verbindung mit dieser Verglasung. Werte für andere Verglasungen können hiervon abweichen. Die Messungen erfolgtem mit maimal geschlossenem Behang, sie beziehen sich auf die Behangmitte. Bei der Verwendung von F C -Werten für die Planung muss bekannt sein, dass diese Werte von verschiedenen Faktoren der Montageart (Hinterlüftung) wie dem Nutzverhalten, Refleion vom Boden, Laibung, Randeffekten, Sonnenstand etc. negativ beeinflusst werden können. Es ist daher ratsam bei g total -Werten kleiner 0,1 generell mit 0,1 zu rechnen DE fm/

6 Wetterschutz Rauhe klimatische Bedingungen stellen hohe Anforderungen an den außenliegenden. WAREMA sind im Windkanal getestet und haben sich in der Prais auch bei etremen Wetterverhältnissen bestens bewährt. Folgende Windgrenzwerte werden für außenliegende empfohlen: Produkt Raffstore Montage direkt an der Fassade Laibungsmontage Raffstore mit Flachlamellen, Außenjalousien Montage direkt an der Fassade vorgehängt ab 30 cm bis ca. 80 cm entsprechend mehr Windsicherungen einplanen Führungsart Windgeschwindigkeit [m/s] Seilführung Führungsschienen Raffstore vorgehängt ab 25 cm bis ca. 80 cm entsprechend mehr Windsicherungen einplanen Raffstore Seilführung Führungsschienen Seilführung Führungsschienen Seilführung Seilführung 8 10 Laibungsmontage Seilführung Beaufort-Skala Windstärke Windgeschwindigkeiten (Mittelwert) v Staudruck (Mittelwert) WS (nach der Beaufort-Skala) [m/s] [km/h] q [N/m 2 ] ,6 0, , , , , , , , , , , , , DE fm/