Projekt: Fitnessstudio

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1 Projekt: Fitnessstudio Erarbeitet von: Raphael Rudolph Philipp Rinke Philipp Kehe Schuljahr 2008/09 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

2 Inhalt 1. Aufgabenstellung und Idee 2. Ansichten 3. Außen- und Innenwirkung 4. Darstellung Konstruktion und Tragwerk 5. Darstellung Baustoffauswahl und Aufbauten 6. Darstellung Schallschutz 7. Darstellung Wärmeschutz 8. Darstellung Feuchteschutz 9. Short presentation 10. Anhang: Grundriss Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

3 1. Aufgabenstellung und Idee 1.1 Aufgabenstellung Die Aufgabe war es einen Neubau eines Fitnessstudios zu entwerfen. Der Standort ist auf einer größeren Fläche einer Gartenanlage. Das Gebäude soll hauptsächlich für Kurse, die in den Trainingsräumen stattfinden, genutzt werden. Zusätzlich soll es einen kleinen Bereich im Foyer für Trainingsmaschinen, Getränkeverkauf und Ruhebereich geben. Für die Grundfläche des Erdgeschosses war eine ungefähre Angabe von insgesamt 116 m² vorhanden. Der Sanitärbereich sowie Umkleidekabinen und Technikraum sollen sich im Kellergeschoss befinden. Zur Aufgabe gehörte es den erforderlichen Schallschutz, sowie den Wärmeschutz und Feuchteschutz zu erreichen. Dies wurde in Gruppenarbeit erfüllt. 1.2 Die Idee Das Ziel war es ein funktionales und kostengünstiges Gebäude zu entwerfen, das von Außen schlicht und sogleich auffallend ist. Unser größtes Anliegen war hierbei große offene und lichtdurchflutete Räume zu schaffen. Im Foyer sollte eine klare Abtrennung des Ruhebereichs und des Maschinenbereichs geschaffen werden. Die Trainingsräume sollten optimal geschnitten sein und man sollte von innen die Geräteräume direkt erreichen. Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

4 2. Darstellung Entwurf 2.1 Ansichten Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

5 3. Außenwirkung und Innenwirkung 3.1 Außenwirkung Der Neubau eines kleinen Fitnessstudios soll auf einer großen ebenen Grünfläche einer Gartenanlage entstehen. Das Gebäude besticht durch seine schlichte und offene Fassade. Es fügt sich durch seine teilweise eingeschossige Bauweise harmonisch ins Gelände ein. In den Eingangsbereich gelangt man durch einen verglasten Windfang auf der Nordseite von der Straße aus. Darüber erhebt sich im mittleren Bereich ein großes mit Zinkblech verkleidetes Tonnendach. Der vordere östliche Bereich ist etwas vorgezogen und über Eck voll verglast. Auf diese Weise wird dem Maschinenbereich Leichtigkeit verliehen und ist mit Licht durchflutet. Östlich des Gebäudes führt ein Gehweg zu der gepflasterten Terrasse. Die Südfassade ist schlicht mit vielen großen Fenstern gehalten. Von den dort befindlichen Trainingsräumen fällt der Blick auf eine großzügig angelegte Grünanlage mit Teich. Die verputzte Fassade erstrahlt in einem warmen Orange und wird von vielen großen Fenstern unterbrochen. Westlich des Gebäudes schließt sich der Parkplatz an, der durch ein mit Büschen bepflanztes Kiesbecken vom Gehweg getrennt ist. Trotz des insgesamt unscheinbar wirkenden Gebäudes, wird es durch das herausragende Tonnendach zum Blickfang und verleiht somit dem Fitnessstudio schnell ein Wiedererkennungsmerkmal. Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

6 3.2 Innenwirkung Man betritt das Fitnessstudio durch einen gläsernen Windfang. Der Kunde gelangt nun in das Foyer, das sehr hoch und lang konstruiert ist. Das Foyer ist sehr übersichtlich geplant und wirkt mit beruhigenden Farben besonders freundlich. Große Fenster sorgen für einen guten Ausblick und fördern so das Wohlbefinden. Nach dem Betreten des Fitnessstudios gelangt man direkt zum Tresen, an dem man sich anmelden oder sich einen Drink bestellen kann, um im Ruhebereich des Foyers zu entspannen. Sobald man sich angemeldet hat, kann man sich dem sportlichen Teil widmen und in den großen Trainingsräumen seine Kurse absolvieren. Für perfektes Training ist eine Seite der Wand verspiegelt. Ein mit Farben schlicht gehaltener Trainingsraum veranlasst die Kunden sich auf das Wesentliche zu konzentrieren. Man hat die Möglichkeit für jeden der beiden Trainingsräume einen separaten Geräteraum zu nutzen. Zusätzlich bietet das Fitnessstudio in dem voll verglasten Maschinenraum die Möglichkeit an diversen Geräten zu trainieren. Um den Maschinenraum optisch vom Foyer zu trennen, liegt dieser auf einem Podest. Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

7 4.1 Konstruktion und Tragwerk Die Schwierigkeit bei unserem Gebäude liegt darin, die Lasten der schweren Deckenkonstruktionen sicher auf die Wände zu verteilen. Um dieses zu erreichen, haben wir uns für eine Stahlbetonskelettkonstruktion entschieden. Wir haben die Stützen so angeordnet, dass die maximale Spannweite für die Unterzüge von 8m nicht überschritten wird. Die Stahlbetonstützen sind, außer im vorderen Bereich, nicht von außen zu erkennen, da sie im Mauerwerk untergebracht sind. Im vorderen Bereich (A) ist die Konstruktion besonders wichtig, da dort kein Mauerwerk vorhanden ist, welches gegebenenfalls die Dachlasten tragen könnte. Wir haben deshalb die Stützen gleichmäßig und Platz sparend in den Raum integriert. Da das Tonnendach in die Flachdachkonstruktionen einfließt, haben wir die darunter liegenden Räume gut ausgesteift. Um dieses zu erreichen, haben wir große Wandflächen aus Stahlbeton gewählt. In Kombination mit den Stahlbetonstützen und den Stahlbetonunterzügen entsteht ein sicheres Tragwerk. Zusätzlich bieten die aussteifenden Wände Schutz vor allen auftretenden Horizontallasten. Im Kellerbereich haben wir die darüber liegenden Stützen bis auf die Sohlplatte durchgehen lassen. Da im Keller ein beträchtlicher Erddruck auf die Wände wirkt, haben wir dort ein 30 cm dickes Mauerwerk aus Hochlochziegeln gewählt. Die vorderen Stahlbetonstützen haben eine Höhe von 10,53m. Sie gehen von der Sohlplatte bis zum Tonnendach. Dieses ist notwendig, da im oberen Bereich die Lasten vom Tonnendach wirken. Das Tonnendach an sich wird von Holzleimbindern getragen. Alle Stahlbetonstützen und Stahlbetonunterzüge haben eine Kantenlänge von 24 cm x 24 cm. A Bild 1 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

8 5. Darstellung Baustoffauswahl und Aufbauten 5.1 Baustoffauswahl Außenwände Die Außenwände werden als 24 cm starkes Mauerwerk aus Hochlochziegeln ausgeführt. Bei der Auswahl des Mauerwerkssteins wurden folgende Kriterien berücksichtigt: Druckfestigkeit, Wasserdampfdiffusionswiderstand, Wärmeleitfähigkeit, Luft- und Körperschallschutz sowie Preis pro m², wobei der gute Wärmeschutz ausschlaggebend war. Beim Hochlochziegel ist der Wasserdampfdiffusionswiderstand zwar geringer als beim Kalksandstein, jedoch lässt sich dieser Nachteil wenn nötig durch eine Dampfsperre ausgleichen. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit des Steines kann an der Stärke der Dämmung gespart werden. Gewählt: Hochlochziegel Innenwände Im Innenbereich muss ein Mauerwerksstein verwendet werden, der vor allem den Luftschallschutz gewährt. In den Trainingsräumen werden Kurse abgehalten, die einen hohen Lautstärkepegel erreichen. Daher sollte der Luftschallschutz bei der Trennwand zum Foyer besonders gut sein. Diese Bedingung erfüllt ein schwerer Stein. Aufgrund des niedrigen Preises wurde ein Kalksandstein gewählt. Gewählt: Kalksandstein Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

9 Tabelle 1: Baustoffauswahl: Außenwand Eigenschaften Hochlochziegel (HLZ) Bew. Kalksandstein (KS) Bew. Porenbeton-Planstein (PP) Bew. Planfüllziegel (PFZ) Rohdichte kg/m³ Bew. Druckfestigkeitsklasse 12 bis bis bis bis 10 7 Wasserdampf- Diffusionswiderstand 5/ /25 9 5/ Wärmeleitfähigkeit W/(m * K) 0,68 7 0,79 4 0, ,91 2 Luftschallschutz Körperschallschutz Preis pro m² Bemerkung gut 10 gut 10 schlecht 0 gut 10 schlecht 0 schlecht 0 gut 10 schlecht 0 ca ca ca ca Zzgl. Beton Ergebnis Bewertung Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

10 Tabelle 2: Baustoffauswahl: Innenwand Eigenschaften Vollziegel (MZ) Bew. Kalksandstein (KS) Bew. Porenbeton-Planstein (PP) Bew. Trockenbauwand (Gipskartonwand) Rohdichte kg/m³ Bew. Druckfestigkeitsklasse in N/mm² Luftschallschutz Körperschallschutz 12 bis bis bis gut 10 gut 10 schlecht 0 schlecht 0 schlecht 0 schlecht 0 gut 10 mäßig 5 Brandschutz 1) F 90 A feuerbeständig und aus nicht brennbaren Rohstoffen 10 F 90 A feuerbeständig und aus nicht brennbaren Rohstoffen 10 F 90 A feuerbeständig und aus nicht brennbaren Rohstoffen 10 F 30 B1 schwerentflammbarer Baustoff Formate NF 5DF DF 5DF 2 x 1m Platten 6 Preis pro m² ca ca ca ca. 4 pro Platte 10 Ergebnis Bewertung ) Benennung nach DIN 4102 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

11 5.2 Aufbauten Kellerwandaufbau Die Kellerwände werden aus Hochlochziegeln in einer Stärke von 30 cm ausgeführt. Als Dämmung werden Polystyrol Hartschaumplatten davor gesetzt. Als Feuchtigkeitsschutz werden die Wände mit einem Systemschutz versehen. Zunächst wird eine Bitumendickbeschichtung zweilagig bis über die Hohlkehle auf die Wände aufgetragen. Dann kommt eine Abdichtbahn, die aus einer Gleitfolie, einer Noppenbahn und einem Filtervlies besteht. Zwischen den Noppen wird das anfallende Wasser hinunter zur Dränage geführt. Das Vlies verhindert das Zuschlämmen der Noppenbahn. Außenwandaufbau Die Außenmauern werden in einer Stärke von 24 cm mit Hochlochziegeln ausgeführt. Auf der Wand wird außen ein Wärmedämmverbundsystem aufgebracht. Das System besteht aus 8 cm dicken Polystyrol Hartschaumplatten, die mit Kleber und/oder Tellerdübeln an der Wand befestigt werden. Darauf wird ein Armierungsmörtel (Unterputz) aufgetragen, in dem ein Gewebe eingebettet wird. Den Abschluss des Systems bildet ein Kalkzementputz (Oberputz), der je nach Wunsch gestrichen werden kann. Die Innenseite der Wände wird mit einem gewöhnlichen Gipsputz versehen, der für ein angenehmes Raumklima sorgt. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass die Ziegelwand ein hohes Saugvermögen besitzt. Um das zu unterbinden, muss unter den Gipsputz eine Grundierung aufgebracht werden. Fußbodenaufbau Die Fußböden werden als schwimmender Estrich ausgeführt. Der Aufbau sieht wie folgt aus. Auf die Deckenplatte bzw. Sohlplatte wir eine Gleitfolie gelegt, darauf eine belastbare 10cm starke Trittschalldämmung. Die Ränder zu den Wänden werden mit speziellen Randdämmstreifen versehen. Diese Dämmungen sind notwendig um den Estrich von der Decke und den Wänden akustisch zu entkoppeln und somit eine Schallausbreitung im Gebäude zu verhindern. Auf die Dämmung kommt wieder eine Gleitfolie, auf die dann 5 cm Estrich aufgezogen wird, in dem ein Estrichgitter einzubetten ist. Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

12 Detail 1 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

13 Flachdachaufbau Das Flachdach besteht aus einer 30 cm starken Stahlbetonplatte, die auf einer Konstruktion aus Stützen und Unterzügen gelagert ist. Auf der Platte wir ein Estrich von mindestens 6 cm Stärke mit leichtem Gefälle (ca. 1-2 %) aufgetragen, um die Entwässerung zu den Abflüssen zu gewährleisten. Die Abflüsse sind in den Außenwänden integriert. Auf den Estrich kommt eine Gleitfolie und darauf eine 20cm dicke Dämmung aus Polystyrol Hartschaumplatten. Den Abschluss des Dachaufbaus bilden zweilagig aufgeschweißte Bitumenabdichtbahnen. Detail 2 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

14 Tonnendachaufbau Das Tonnendach erhält seine Form durch eine Tragkonstruktion aus 30 cm starken Holzleimbindern, die vom Foyer aus zu sehen sind. Auf die Holzkonstruktion werden OSB Platten befestigt, die mit Bitumenbahnen abgedichtet werden. Darauf wird eine Schicht aus 25 cm starker Mineralwolle gelegt und dann mit einer Zinkblechabdeckung versehen. Detail 3 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

15 6. Darstellung Schallschutz Wir haben uns entschieden für folgende Wände den Schallschutz genauer zu betrachten. 24 cm Kalksandsteinwand als Trennwand zwischen den Trainingsräumen und dem Foyer 17,5 cm Kalksandsteinwand für die Trennwände der Geräteräume Die benötigten Anforderung an das Schalldämmmaß R w haben wir aus dem Wendehorst auf Seite Dementsprechend fanden wir: Für unsere Wänden 1,2 und 3 einen R w-wert von 55dB (Tafel 44) Für unsere Wand 4, einen R w-wert von 57dB (Tafel 44) Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

16 Die Wände 1 und 3 sind Trennwände, die zwischen einem Trainingsraum und einem Geräteraum liegen. Dies bedeutet, dass zwischen Trainingsraum 1 und Trainingsraum 2 ein Geräteraum liegt mit einer 17,5 cm dicken Trennwand. Dies hat zur Folge, dass ein Geräteraum zusätzlich als Schallschutz dient. Dadurch ist eine Musikübertragung von einem zum anderen Trainingsraum so gut wie unmöglich. Zusätzlich haben wir uns noch für einen Schallschutz von 55 db entschieden. Wand 2 ist eine 17,5 cm dicke Trennwand zwischen Geräteraum 1 und 2. Da dort die Schallübertragung irrelevant ist, haben wir uns dort für eine relativ dünne und vom Schallschutz niedrige (55dB) Wand entschieden. Wand 4 ist ebenfalls eine Trennwand. Diese liegt zwischen dem Foyer und den Trainingsräumen 1 und 2 wie auch dem Geräteraum 1. Da wir dort unbedingt eine Schallübertragung vermeiden wollen, damit dort die Gäste entspanne können in, haben wir uns dort für einen Schallschutz von 57dB entschieden. Diesen erreichen wir mit einer 24 cm Kalksandsteinwand. Wand 1, 2, 3 Wand 4 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

17 Trainingsraum zu Foyer (Wand 4) EINGABEDATEN: RAUM 1: Trainingsraum Raumvolumen V1 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenaufbau: 1. Flanke 1 Fläche = 9,00 [m²] 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 9,00 [m²] 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 11,5 cm Ziegel-Mauerwerk (2000 kg/m³) 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) TRENNBAUTEIL: Bezeichnung: Trennbauteil Fläche = 40,49 [m²] Bauteilaufbau: 15 mm Putz (1600 kg/m³) 24 cm Kalksandstein, RDK mm Putz (1600 kg/m³) Stoßstelle Flanke 1: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 2: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 3: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 4: T-Stoß (akustische Trennung des Trennbauteils zur Flanke) RAUM 2: Foyer Raumvolumen V2 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenflächen: 1. Flanke 1 Fläche = 9,00 [m²] 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 0,5 cm Putz (1000 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 9,00 [m²] 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 11,5 cm Ziegel-Mauerwerk (2000 kg/m³) 1,5 cm Putz (1200 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

18 ZWISCHENERGEBNISSE SCHALLÜBERTRAGUNGSWEGE: Stoßstellendämm-Maß Kij: Flanke / Weg Kij 1 / Ff: 7,3 [db] 1 / Fd: 4,8 [db] 1 / Df: 4,8 [db] 2 / Ff: 3,9 [db] 2 / Fd: 4,8 [db] 2 / Df: 4,8 [db] 3 / Ff: 9,7 [db] 3 / Fd: 5,1 [db] 3 / Df: 5,1 [db] 4 / Ff: -1,8 [db] 4 / Fd: 20,0 [db] 4 / Df: 20,0 [db] Flankendämmung Rij: Flanke / Weg Rij 1 / Ff: 76,6 [db] 1 / Fd: 75,7 [db] 1 / Df: 75,7 [db] 2 / Ff: 74,8 [db] 2 / Fd: 73,7 [db] 2 / Df: 73,7 [db] 3 / Ff: 73,8 [db] 3 / Fd: 73,5 [db] 3 / Df: 73,5 [db] 4 / Ff: 63,8 [db] 4 / Fd: 86,1 [db] 4 / Df: 86,1 [db] BERECHNUNGSERGEBNISSE: Trennbauteil: Direktschalldämm-Maß Trennbauteil ohne Vorsatzschalen und Nebenwegen: Rw = 61,3 [db] bewertetes Schalldämm-Maß Trennbauteil mit Vorsatzschalen und d-nebenwegen (Wege 1 und 3): Rd,w = 60,7 [db] Flankendämm-Maße: 1. Flanke 1 R1,w = 73,1 [db] 2. Flanke 2 R2,w = 71,2 [db] 3. Flanke 3 R3,w = 70,6 [db] 4. Flanke 4 R4,w = 63,7 [db] bewertetes Bauschalldämm-Maß: R w = 58,3 [db] (ohne Vorhaltemaß) Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

19 Trainingsraum zu Geräteraum (Wand 1, 2, 3) EINGABEDATEN: RAUM 1: Raum 1 Raumvolumen V1 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 30,00 [m] Flankenaufbau: 1. Flanke 1 Fläche = 105,00 [m²] 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 347,00 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 105,00 [m²] 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 347,00 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) TRENNBAUTEIL: Bezeichnung: Trennbauteil Fläche = 40,49 [m²] Bauteilaufbau: 15 mm Putz (1600 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK mm Putz (1600 kg/m³) Stoßstelle Flanke 1: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 2: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 3: T-Stoß (ohne akustische Trennung) Stoßstelle Flanke 4: T-Stoß (akustische Trennung des Trennbauteils zur Flanke) RAUM 2: Raum 2 Raumvolumen V2 = 0,0 [m³] Raumtiefe/Raumhöhe = 3,00 [m] Flankenflächen: 1. Flanke 1 Fläche = 10,50 [m²] 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 24 cm Ziegel-Mauerwerk (1600 kg/m³) 1,5 cm Putz (1800 kg/m³) 2. Flanke 2 Fläche = 34,70 [m²] 30 cm Normalbeton (2300 kg/m³) 3. Flanke 3 Fläche = 10,50 [m²] 5 mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 17,5 cm Kalksandstein, RDK mm Dünnlagenputz (1000 kg/m³) 4. Flanke 4 Fläche = 34,70 [m²] 20 cm Normalbeton (2300 kg/m³) Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

20 ZWISCHENERGEBNISSE SCHALLÜBERTRAGUNGSWEGE: Stoßstellendämm-Maß Kij: Flanke / Weg Kij 1 / Ff: 4,9 [db] 1 / Fd: 4,7 [db] 1 / Df: 4,7 [db] 2 / Ff: 2,4 [db] 2 / Fd: 5,1 [db] 2 / Df: 5,1 [db] 3 / Ff: 6,4 [db] 3 / Fd: 4,7 [db] 3 / Df: 4,7 [db] 4 / Ff: -4,4 [db] 4 / Fd: 20,0 [db] 4 / Df: 20,0 [db] Flankendämmung Rij: Flanke / Weg Rij 1 / Ff: 74,9 [db] 1 / Fd: 73,8 [db] 1 / Df: 73,8 [db] 2 / Ff: 73,4 [db] 2 / Fd: 72,0 [db] 2 / Df: 72,0 [db] 3 / Ff: 73,1 [db] 3 / Fd: 72,2 [db] 3 / Df: 72,2 [db] 4 / Ff: 61,2 [db] 4 / Fd: 84,2 [db] 4 / Df: 84,2 [db] BERECHNUNGSERGEBNISSE: Trennbauteil: Direktschalldämm-Maß Trennbauteil ohne Vorsatzschalen und Nebenwegen: Rw = 57,5 [db] bewertetes Schalldämm-Maß Trennbauteil mit Vorsatzschalen und d-nebenwegen (Wege 1 und 3): Rd,w = 57,1 [db] Flankendämm-Maße: 1. Flanke 1 R1,w = 71,3 [db] 2. Flanke 2 R2,w = 69,7 [db] 3. Flanke 3 R3,w = 69,6 [db] 4. Flanke 4 R4,w = 61,1 [db] bewertetes Bauschalldämm-Maß: R w = 55,2 [db] (ohne Vorhaltemaß) Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

21 7. Wärmeschutz 7.1 Flächen und Volumenermittelung F lä ch e n e rm ittlu n g B auteile B odenplatte Dac hdec k e Nordwand O s twand S üdwand W es twand Nordfens ter O s tfens ter S üdfens ter W es tfens ter F läc henz us am m ens tellung 294,95m ² m ² 34.55m ² 37.39m ² 72.89m ² 72.29m ² 45.05m ² 29.38m ² 19.47m ² 17.25m ² G es am tfläc he m ² m ² Haus türelem ent 4.04m ² 4.04m ² Zu sa m m e n ste llu n g A uß enwände netto: F ens ter: Haus türelem ent: Dac hdec k e: B odenplatte: A w m ² A F m ² A H 4.04m ² A D m ² A D m ² m ² V o lu m e n B eheiß tes G ebäudevolum en: V e = m ³ A/V = m ² / m ² = 0,55m -1 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

22 7.2 U Werte für Mindestwärmeschutz nach EnEV Außenwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,06 0,04 1,50 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 2,06 U - Wert 0,48 Kellerwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,06 0,04 1,50 Filtervlies 0,01 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 2,13 U - Wert 0,47 Bodenplatte Baustoff Dicke W/mK m²k/w Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21 RT 2,90 U - Wert 0,34 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

23 Flachdach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14 RT 2,83 U - Wert 0,35 Tonnendach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,15 0,06 2,50 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände RT 4,13 U - Wert 0,24 Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

24 Mindestwärmeschutz nach EnEV Projekt: Fitnessstudio Von: Philipp Rinke, Philipp Kehe, Raphael Rudolph

25 Objekt: Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ - Fitnessstudio, Mindestwärmeschutz nach EnEV 1 1. Gebäudedaten 2 Volumen (Außenmaß) [m 3 ] V e = 2.012,82 Nutzfläche [m 2 ] A N = 0,32 * V e = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 A/V e -Verhältnis [1/m] A / V e = 1.116,56 / 2.012,82 = 0, Wärmeverlust Transmissionswärmeverlust [W/K] 5 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K] 6 AW 1 34,55 0,48 16, ,58 7 AW 2 37,39 0,48 17, ,95 8 AW 3 72,89 0,48 34, ,99 9 AW 4 72,29 0,48 34, ,70 10 AW Außenwand AW (Orientierung: siehe Zeilen 87-98) AW AW AW AW AW AW W 1 45,05 1,30 58, ,57 19 W 2 29,38 1,30 38, ,19 20 W 3 19,47 1,30 25, ,31 21 W 4 17,25 1,30 22, ,43 22 Fenster W (Orientierung: siehe Zeilen 73-82) W W W W W Haustür T 1 1 (Orientierung/Neigung: 29 siehe Zeilen ) T D 1 100,04 0,35 35, ,01 31 D 2 53,86 0,35 18, ,85 32 D 3 147,75 0,24 35, ,46 33 Dach D (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen ) D D D D 8 1 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

26 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung 39 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K] 40 D 9 0,8 41 Oberste Geschoßdecke D10 0,8 42 D11 0,8 43 AbW 1 0,8 44 Wände und Decken zu Abseiten (Drempel) AbW 2 0,8 45 AbW 3 0,8 46 AB 1 4,04 1,30 5,25 0,5 2,63 47 Wände, Türen und Decken AB 2 0,5 zu unbeheizten Räumen 48 AB 3 0,5 49 Wände, Türen, Decken zu AB 4 0,35 50 niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35 51 Kellerdecke/-innenwand G 1 142,53 0,34 48,46 0,25 12,12 52 zum unbeheizten Keller, G 2 152,42 0,34 51,82 0,25 12,96 53 Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten G 3 187,65 0,47 88,20 0,6 52,92 54 Kellers gegen Erdreich, G 4 55 aufgeständerter Fußboden G 5 56 Decken über Außenluft G (Durchfahrten, Erker) G Σ A i = A = 1116,56 Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3) Σ U i * A i * F xi = 59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 0, Wärmebrückenkorrekturwert optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 61 detailliert - gem. DIN EN ISO [W/(m²K)] U WB = 62 Transmissionswärmeverlust: H T = Σ (U i * A i * F xi ) + U WB * A H T = 418,65 + 0,100 * 1.116,56 Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370") Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H T' vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen Lüftungswärmeverlust [W/K] 64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * V e = 0,76 * beheiztes Luftvolumen 65 große Gebäude 2) V = 0,80 * V e = 0,80 * 418,65 3) H T = 530,31 H T = 530, ,82 [m³] V = 1.529,74 [m³] V = 66 ohne Dichtheitsprüfung [h -1 ] n = 0,70 67 Luftwechselrate mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h -1 ] n = Lüftungswärmeverlust: mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h -1 ] n = H V = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 1) 2) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten. H V = 0,34 * 0,70 * 1.529,74 H V = 364,08 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

27 70 3. Wärmegewinne Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Q s,t [kwh/a] 72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Gesamtenergiedurchlaßgrad g i [ - ] Verschattung 4) F S < 0,9 [ - ] Minderung Rahmen 5) F F [ - ] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 73 Nord - 90 W 1 45,05 0,70 0,9 0,7 74 Ost/West - 90 W 2 29,38 0,70 0,9 0,7 75 Süd - 90 W 3 19,47 0,70 0,9 0,7 76 Ost/West - 90 W 4 17,25 0,70 0,9 0,7 77 W 5 0,9 0,7 78 W 6 0,9 0,7 79 W 7 0,9 0,7 80 W 8 0,9 0,7 81 W 9 0,7 82 W 10 0,7 Monatswerte werden nicht dargestellt 83 Solare Wärmegewinne Φ s,t,m = Σ (A i * g i * F S,i * F C * F W * F F * Ι s,i,m ) [W] Φ s,t,m = Monatswerte 84 über transparente Bauteile: Q s,t,m = Σ (0,024 * Φ s,t,mi * t M ) Q s,t,m = Monatswerte Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Q s,o [kwh/a] 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Strahlungsabsorptionsgrad 6) α i [ - ] U i * R e [ - ] übrige Paramteter 87 Nord - 90 AW 1 34,55 0,50 0, F f,i *h* θ er [W/m²] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 88 Ost/West - 90 AW 2 37,39 0,50 0, Süd - 90 AW 3 72,89 0,50 0, Ost/West - 90 AW 4 72,29 0,50 0, AW 5 0,50 92 AW 6 0,50 93 AW 7 0,50 94 AW 8 0,50 95 AW 9 0,50 96 AW 10 0,50 97 AW 11 0,50 98 AW 12 0,50 99 T 1 0, T 2 0, Horizontal - 0 D 1 100,04 0,80 0, Horizontal - 0 D 2 53,86 0,80 0, Monatswerte werden nicht dargestellt 103 D 3 147,75 0,80 0, D 4 0, D 5 0, D 6 0, D D Solare Wärmegewinne Φ s,o,m = Σ (U i * A i * R e * (α i * Ι s,i,m - F f,i * h * ϑ er )) [W] Φ s,o,m = Monatswerte 110 über opake Bauteile: Q s,o,m = Σ (0,024 * Φ s,o,mi * t M ) Q s,o,m = Monatswerte Interne Wärmegewinne Q i [kwh/a] 112 Interne Wärmegewinne: Q i,m = 0,024 * q i * A N * t M = 0,024 * 5 W/m² * A N * t M Q i,m = Monatswerte 4) F S = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil F F = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen F C = 1 und F W = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden. A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober

28 4. Wirksame Wärmespeicherfähigkeit [Wh/K] 114 leichte Bauweise 7) C wirk,η = 15 * V e = 15 * wirksame 115 schwere Bauweise 7) C wirk,η = 50 * V e = 50 Wärmespeicherfähigkeit * für Ausnutzungsgrad: 116 detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert 117 leichte Bauweise 7) C wirk,na = 12 * V e = 12 * wirksame 118 schwere Bauweise 7) C wirk,na = 18 * V e = Wärmespeicherfähigkeit 18 * bei Nachtabschaltung: 119 detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert Jahres-Heizwärmebedarf [kwh/a] C wirk,η = 2.012,82 C wirk,η = [Wh/(m³K)] C wirk,η / V e = C wirk,na = 2.012,82 C wirk,na = [Wh/(m³K)] C wirk,na / V e = 121 Wärmeverlust ohne Nachtabschaltung: 8) Q l,m = 0,024 * (H T + H V ) * (19 C - ϑ e,m ) * t M Q l,m = 122 Wärmeverlust bei 7 h Nachtabschaltung: gemäß DIN V Anhang C Q l,m = 123 Wärmegewinn-/-verlustverhältnis: γ M = (Q s,t,m + Q i,m ) / (Q l,m - Q s,o,m ) [ ] γ M = 124 Ausnutzungsgrad Wärmegewinne: η M = (1 - γ a M ) / (1 - γ a+1 M ) [ ] η M = 125 Jahres-Heizwärmebedarf: Q h,m = Q l,m - Q s,o,m - η M * (Q s,t,m + Q i,m ) Q h,m = Monatswerte 126 Q h = Σ ( Q h,m ) pos. Q h = , Flächenbezogener Q h '' = Q h / A N Jahres-Heizwärmebedarf: 9) Q h '' = ,96 / 644,10 [kwh/(m²a)] Q h '' = 61, Spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust [W/(m²K)] vorhandener spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: H T ',vorh = H T / A = zulässiger spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: H T ',max = 1,05 bei A/V e < 0,2 H T ',max = 0,3 + 0,15 / (A/V e ) bei 0,2 < A/V e < 1,05 530,31 / 1.116,56 H T ',vorh = 0,47 H T ',max = 0,44 bei A/V e > 1,05 H T ',max = 0, H T ',vorh = 0,47 W/(m²K) < 0, W/(m²K) = H T ',max 7. Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl gemäß DIN Anhang A (Berechnungsblätter) oder Anhang C (Diagramme) Anlagen-Aufwandszahl (primärenergiebezogen): e P = 1,30 Anlagentyp: freie Eingabe von ep, Nachweise, Berechnungen liegen bei Jahres-Primärenergiebedarf bezogen auf die Gebäudenutzfläche [kwh/(m²a)] 142 Sofern Kühlung der Raumluft vorhanden: gekühlter Anteil der Gebäudenutzfläche A N [m²] A N,c = 135 keine Kühlung Q P,c '',vorh = Raumklimageräte oder Wohnungslüftung mit Kühlung Q P,c '',vorh = 137 Energiebedarf für Kühlung Kühlfächen (Kaltwasserkreise, elektrische Erzeugung) Q P,c '',vorh = 138 erneuerbare Wärmesenken (Erdsonden/-kollektoren, Zisternen) Q P,c '',vorh = vorhandener Jahres- Primärenergiebedarf: 141 zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf: andere Geräte Q P,c '',vorh = Q P '',vorh = e P * (Q h '' + 12,5) + Q P,c '',vorh Q P '',vorh = 1,30 * (61, ,5) + 0,00 Q P '',vorh = 96,18 Bei Raumluftkühlung erhöhen sich die Höchstwerte um den Anteil Q P,c '' max = 16,2 kwh/(m²a) * A N,c / A N = Wohngebäude (außer solche nach Zeile 144) Q P '',max = 66, / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei A/V e < 0,2 Q P '',max = 50, ,29 * A/V e / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei 0,2 < A/V e < 1,05 Q P '',max = 130, / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei A/V e > 1,05 Q P '',max = 96,20 Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom: Q P '',max = 83,80 + Q P,c '',max bei A/V e < 0,2 Q P '',max = 68, ,29 * A/V e + Q P,c '',max bei 0,2 < A/V e < 1,05 Q P '',max = 147,79 + Q P,c '',max bei A/V e > 1,05 Q P '',max = 145 Q P '',vorh = 96,18 kwh/(m²a) < 96,20 kwh/(m²a) = Q P '',max 7) leichte Bauweise: Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile, Gebäude mit abgehängten Decken schwere Bauweise: Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne abgehängte Decken detaillierte Ermittlung: wenn alle Innen- und Außenbauteile festgelegt sind. Hier ist der volumenbezogene Wert anzugeben. 8) Die Berechnung ohne Nachtabschaltung ist eine informative Option und für den Nachweis EnEV nicht zulässig. 9) Der flächenbezogene Bedarf wird allgemein mit Q'' oder mit q gekennzeichnet. A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

29 Dokumentation weiterer Randbedingungen der Berechnung Temperatur-Korrekturfaktoren für den unteren Gebäudeabschluß - F xi Parameter Bodengrundfläche A G 10) [m²] 0 Umfang der Bodengrundfläche (Perimeter) P 10) [m] 0 Kenngröße B' = A G / (0,5 * P) [m] Die Wärmedurchlasswiderstände von Bodenplatten oder Kellerböden R f bzw. Kellerwänden R w ergeben sich aus dem U-Wert abzüglich der inneren Wärmeübergangswiderstände. Flächen Spezifizierung F xi [ - ] G 1 : A = 142,53 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25 G 2 : A = 152,42 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25 G 3 : A = 187,65 m²; U = 0,47 W/(m²K) Wand beheizter Keller 0,60 G 4 - nicht festgelegt - G 5 10) Angabe nicht notwendig für aufgeständerte Fußböden - nicht festgelegt - Monatliche Zwischenergebnisse Monat Heizwärmebedarf (Zeile123) Q h,m = Q l,m - η M * Q g,m Wärmeverlust (bei Nachtabschaltung) abzüglich solarer Wärmegewinne opaker Bauteile (Zeile Zeile 108) solare Wärmegewinne transparenter Bauteile und interne Wärmegewinne (Zeile 82 + Zeile 110) Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne (Zeile 122) Q h,m [kwh/monat] Q l,m [kwh/monat] Q g,m [kwh/monat] η M [-] Jan Feb Mrz Apr ,89 Mai ,60 Jun ,26 Jul ,03 Aug ,03 Sep ,56 Okt ,99 Nov Dez

30 7.3 U Werte für KfW 60 Standart Außenwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,08 0,04 2,00 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 2,56 U - Wert 0,39 Kellerwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,08 0,04 2,00 Filtervlies 0,01 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 2,63 U - Wert 0,38 Bodenplatte Baustoff Dicke W/mK m²k/w Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,10 0,04 2,50 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21 RT 2,90 U - Wert 0,34

31 Flachdach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,20 0,04 5,00 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14 RT 5,33 U - Wert 0,19 Tonnendach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,15 0,06 2,50 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände RT 4,13 U - Wert 0,24

32 Wärmeschutznachweis für KfW 60 Standart

33 Objekt: Fitnessstudio, KfW - Energiesparhaus 60 Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ Gebäudedaten 2 Volumen (Außenmaß) [m 3 ] V e = 2.012,82 Nutzfläche [m 2 ] A N = 0,32 * V e = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 A/V e -Verhältnis [1/m] A / V e = 1.116,56 / 2.012,82 = 0, Wärmeverlust Transmissionswärmeverlust [W/K] 5 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K] 6 AW 1 34,55 0,39 13, ,47 7 AW 2 37,39 0,39 14, ,58 8 AW 3 72,89 0,39 28, ,43 9 AW 4 72,29 0,39 28, ,19 10 AW Außenwand AW (Orientierung: siehe Zeilen 87-98) AW AW AW AW AW AW W 1 45,05 1,00 45, ,05 19 W 2 29,38 1,00 29, ,38 20 W 3 19,47 1,00 19, ,47 21 W 4 17,25 1,00 17, ,25 22 Fenster W (Orientierung: siehe Zeilen 73-82) W W W W W Haustür T 1 1 (Orientierung/Neigung: 29 siehe Zeilen ) T D 1 100,04 0,19 19, ,01 31 D 2 53,86 0,19 10, ,23 32 D 3 147,75 0,24 35, ,46 33 Dach D (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen ) D D D D 8 1 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

34 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung 39 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K] 40 D 9 0,8 41 Oberste Geschoßdecke D10 0,8 42 D11 0,8 43 AbW 1 0,8 44 Wände und Decken zu Abseiten (Drempel) AbW 2 0,8 45 AbW 3 0,8 46 AB 1 4,04 1,00 4,04 0,5 2,02 47 Wände, Türen und Decken AB 2 0,5 zu unbeheizten Räumen 48 AB 3 0,5 49 Wände, Türen, Decken zu AB 4 0,35 50 niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35 51 Kellerdecke/-innenwand G 1 142,53 0,34 48,46 0,25 12,12 52 zum unbeheizten Keller, G 2 152,42 0,34 51,82 0,25 12,96 53 Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten G 3 187,65 0,38 71,31 0,6 42,78 54 Kellers gegen Erdreich, G 4 55 aufgeständerter Fußboden G 5 56 Decken über Außenluft G (Durchfahrten, Erker) G Σ A i = A = 1116,56 Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3) Σ U i * A i * F xi = 59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 60 Wärmebrückenkorrekturwert optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 0, detailliert - gem. DIN EN ISO [W/(m²K)] U WB = 62 Transmissionswärmeverlust: H T = Σ (U i * A i * F xi ) + U WB * A H T = 330,40 + 0,050 * 1.116,56 Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370") Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H T' vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen Lüftungswärmeverlust [W/K] 64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * V e = 0,76 * beheiztes Luftvolumen 65 große Gebäude 2) V = 0,80 * V e = 0,80 * 330,40 3) H T = 386,23 H T = 386, ,82 [m³] V = 1.529,74 [m³] V = 66 ohne Dichtheitsprüfung [h -1 ] n = 67 Luftwechselrate mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h -1 ] n = 0, Lüftungswärmeverlust: mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h -1 ] n = H V = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 1) 2) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten. H V = 0,34 * 0,60 * 1.529,74 H V = 312,07 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

35 70 3. Wärmegewinne Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Q s,t [kwh/a] 72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Gesamtenergiedurchlaßgrad g i [ - ] Verschattung 4) F S < 0,9 [ - ] Minderung Rahmen 5) F F [ - ] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 73 Nord - 90 W 1 45,05 0,70 0,9 0,7 74 Ost/West - 90 W 2 29,38 0,70 0,9 0,7 75 Süd - 90 W 3 19,47 0,70 0,9 0,7 76 Ost/West - 90 W 4 17,25 0,70 0,9 0,7 77 W 5 0,9 0,7 78 W 6 0,9 0,7 79 W 7 0,9 0,7 80 W 8 0,9 0,7 81 W 9 0,7 82 W 10 0,7 Monatswerte werden nicht dargestellt 83 Solare Wärmegewinne Φ s,t,m = Σ (A i * g i * F S,i * F C * F W * F F * Ι s,i,m ) [W] Φ s,t,m = Monatswerte 84 über transparente Bauteile: Q s,t,m = Σ (0,024 * Φ s,t,mi * t M ) Q s,t,m = Monatswerte Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Q s,o [kwh/a] 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Strahlungsabsorptionsgrad 6) α i [ - ] U i * R e [ - ] übrige Paramteter 87 Nord - 90 AW 1 34,55 0,50 0, F f,i *h* θ er [W/m²] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 88 Ost/West - 90 AW 2 37,39 0,50 0, Süd - 90 AW 3 72,89 0,50 0, Ost/West - 90 AW 4 72,29 0,50 0, AW 5 0,50 92 AW 6 0,50 93 AW 7 0,50 94 AW 8 0,50 95 AW 9 0,50 96 AW 10 0,50 97 AW 11 0,50 98 AW 12 0,50 99 T 1 0, T 2 0, Horizontal - 0 D 1 100,04 0,80 0, Horizontal - 0 D 2 53,86 0,80 0, Monatswerte werden nicht dargestellt 103 D 3 147,75 0,80 0, D 4 0, D 5 0, D 6 0, D D Solare Wärmegewinne Φ s,o,m = Σ (U i * A i * R e * (α i * Ι s,i,m - F f,i * h * ϑ er )) [W] Φ s,o,m = Monatswerte 110 über opake Bauteile: Q s,o,m = Σ (0,024 * Φ s,o,mi * t M ) Q s,o,m = Monatswerte Interne Wärmegewinne Q i [kwh/a] 112 Interne Wärmegewinne: Q i,m = 0,024 * q i * A N * t M = 0,024 * 5 W/m² * A N * t M Q i,m = Monatswerte 4) F S = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil F F = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen F C = 1 und F W = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden. A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

36 Wirksame Wärmespeicherfähigkeit [Wh/K] 114 leichte Bauweise 7) C wirk,η = 15 * V e = 15 * wirksame 115 schwere Bauweise 7) C wirk,η = 50 * V e = 50 Wärmespeicherfähigkeit * für Ausnutzungsgrad: 116 detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert 117 leichte Bauweise 7) C wirk,na = 12 * V e = 12 * wirksame 118 schwere Bauweise 7) C wirk,na = 18 * V e = Wärmespeicherfähigkeit 18 * bei Nachtabschaltung: 119 detaillierte Ermittlung 7) - volumenbezogener Wert Jahres-Heizwärmebedarf [kwh/a] C wirk,η = 2.012,82 C wirk,η = [Wh/(m³K)] C wirk,η / V e = C wirk,na = 2.012,82 C wirk,na = [Wh/(m³K)] C wirk,na / V e = 121 Wärmeverlust ohne Nachtabschaltung: 8) Q l,m = 0,024 * (H T + H V ) * (19 C - ϑ e,m ) * t M Q l,m = 122 Wärmeverlust bei 7 h Nachtabschaltung: gemäß DIN V Anhang C Q l,m = 123 Wärmegewinn-/-verlustverhältnis: γ M = (Q s,t,m + Q i,m ) / (Q l,m - Q s,o,m ) [ ] γ M = 124 Ausnutzungsgrad Wärmegewinne: η M = (1 - γ a M ) / (1 - γ a+1 M ) [ ] η M = 125 Jahres-Heizwärmebedarf: Q h,m = Q l,m - Q s,o,m - η M * (Q s,t,m + Q i,m ) Q h,m = Monatswerte 126 Q h = Σ ( Q h,m ) pos. Q h = , Flächenbezogener Q h '' = Q h / A N Jahres-Heizwärmebedarf: 9) Q h '' = ,56 / 644,10 [kwh/(m²a)] Q h '' = 41, Spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust [W/(m²K)] vorhandener spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: H T ',vorh = H T / A = zulässiger spezifischer flächenbezogener Transmissionswärmeverlust: H T ',max = 1,05 bei A/V e < 0,2 H T ',max = 0,3 + 0,15 / (A/V e ) bei 0,2 < A/V e < 1,05 386,23 / 1.116,56 H T ',vorh = 0,35 H T ',max = 0,44 bei A/V e > 1,05 H T ',max = 0, H T ',vorh = 0,35 W/(m²K) < 0, W/(m²K) = H T ',max 7. Ermittlung der Primärenergieaufwandszahl gemäß DIN Anhang A (Berechnungsblätter) oder Anhang C (Diagramme) Anlagen-Aufwandszahl (primärenergiebezogen): e P = 1,10 Anlagentyp: freie Eingabe von ep, Nachweise, Berechnungen liegen bei Jahres-Primärenergiebedarf bezogen auf die Gebäudenutzfläche [kwh/(m²a)] 142 Sofern Kühlung der Raumluft vorhanden: gekühlter Anteil der Gebäudenutzfläche A N [m²] A N,c = 135 keine Kühlung Q P,c '',vorh = Raumklimageräte oder Wohnungslüftung mit Kühlung Q P,c '',vorh = 137 Energiebedarf für Kühlung Kühlfächen (Kaltwasserkreise, elektrische Erzeugung) Q P,c '',vorh = 138 erneuerbare Wärmesenken (Erdsonden/-kollektoren, Zisternen) Q P,c '',vorh = vorhandener Jahres- Primärenergiebedarf: 141 zulässiger Jahres-Primärenergiebedarf: andere Geräte Q P,c '',vorh = Q P '',vorh = e P * (Q h '' + 12,5) + Q P,c '',vorh Q P '',vorh = 1,10 * (41, ,5) + 0,00 Q P '',vorh = 58,95 Bei Raumluftkühlung erhöhen sich die Höchstwerte um den Anteil Q P,c '' max = 16,2 kwh/(m²a) * A N,c / A N = Wohngebäude (außer solche nach Zeile 144) Q P '',max = 66, / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei A/V e < 0,2 Q P '',max = 50, ,29 * A/V e / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei 0,2 < A/V e < 1,05 Q P '',max = 130, / (100 + A N ) + Q P,c '',max bei A/V e > 1,05 Q P '',max = 96,20 Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom: Q P '',max = 83,80 + Q P,c '',max bei A/V e < 0,2 Q P '',max = 68, ,29 * A/V e + Q P,c '',max bei 0,2 < A/V e < 1,05 Q P '',max = 147,79 + Q P,c '',max bei A/V e > 1,05 Q P '',max = 145 Q P '',vorh = 58,95 kwh/(m²a) < 96,20 kwh/(m²a) = Q P '',max 7) leichte Bauweise: Holztafelbauart ohne massive Innenbauteile, Gebäude mit abgehängten Decken schwere Bauweise: Gebäude mit massiven Innen- und Außenbauteilen ohne abgehängte Decken detaillierte Ermittlung: wenn alle Innen- und Außenbauteile festgelegt sind. Hier ist der volumenbezogene Wert anzugeben. 8) Die Berechnung ohne Nachtabschaltung ist eine informative Option und für den Nachweis EnEV nicht zulässig. 9) Der flächenbezogene Bedarf wird allgemein mit Q'' oder mit q gekennzeichnet. A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

37 Dokumentation weiterer Randbedingungen der Berechnung Temperatur-Korrekturfaktoren für den unteren Gebäudeabschluß - F xi Parameter Bodengrundfläche A G 10) [m²] 0 Umfang der Bodengrundfläche (Perimeter) P 10) [m] 0 Kenngröße B' = A G / (0,5 * P) [m] Die Wärmedurchlasswiderstände von Bodenplatten oder Kellerböden R f bzw. Kellerwänden R w ergeben sich aus dem U-Wert abzüglich der inneren Wärmeübergangswiderstände. Flächen Spezifizierung F xi [ - ] G 1 : A = 142,53 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25 G 2 : A = 152,42 m²; U = 0,34 W/(m²K) Fußboden auf Erdreich, Randdämmung 2 m senkrecht 0,25 G 3 : A = 187,65 m²; U = 0,38 W/(m²K) Wand beheizter Keller 0,60 G 4 - nicht festgelegt - G 5 10) Angabe nicht notwendig für aufgeständerte Fußböden - nicht festgelegt - Monatliche Zwischenergebnisse Monat Heizwärmebedarf (Zeile123) Q h,m = Q l,m - η M * Q g,m Wärmeverlust (bei Nachtabschaltung) abzüglich solarer Wärmegewinne opaker Bauteile (Zeile Zeile 108) solare Wärmegewinne transparenter Bauteile und interne Wärmegewinne (Zeile 82 + Zeile 110) Ausnutzungsgrad der Wärmegewinne (Zeile 122) Q h,m [kwh/monat] Q l,m [kwh/monat] Q g,m [kwh/monat] η M [-] Jan Feb Mrz Apr ,78 Mai ,48 Jun ,21 Jul ,04 Aug ,03 Sep ,45 Okt ,98 Nov Dez

38 7.4 U Werte für Passivhausstandart Außenwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalkzementputz 0,02 1,00 0,02 PS Hartschaum 0,26 0,03 10,40 Hochlochziegel 1,6 0,24 0,68 0,35 Kalk-Gipsputz 0,02 0,02 0,02 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 10,96 U - Wert 0,09 Kellerwand Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 Hochlochziegel 1,6 0,30 0,68 0,44 Bitum 0,01 PS - Hartschaum 0,18 0,02 9,00 Filtervlies 0,01 Wärmeübergangswiderstände 0,17 RT 9,63 U - Wert 0,10 Bodenplatte Baustoff Dicke W/mK m²k/w Stahlbeton 0,20 2,50 0,08 PS - Hartschaum 0,25 0,25 10,00 Estrich 0,05 1,40 0,04 Bodenbelag 0,01 0,13 0,08 Wärmeübergangswiderstände 0,21 RT 10,40 U - Wert 0,10

39 Flachdach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Kalk-Gipsputz 0,02 0,70 0,02 PS - Hartschaum 0,25 0,02 12,50 Stahlbeton 0,30 2,50 0,12 Gefällestrich 0,06 1,40 0,04 Wärmeübergangswiderstände 0,14 RT 12,83 U - Wert 0,08 Tonnendach Baustoff Dicke W/mK m²k/w Bitumenbahn 0,01 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 Mineralwolle 0,35 0,04 8,75 Spanplatte 0,01 0,014 0,71 nichtrostender Stahl 0,01 17,00 0,0005 Wärmeübergangswiderstände RT 10,38 U - Wert 0,10

40 Wärmeschutznachweis für Passivhausstandart

41 Objekt: Nachweis der Anforderungen nach Energieeinsparverordnung - Wohngebäude - MONATSBILANZ - Fitnessstudio, KfW Passivhaus 1 1. Gebäudedaten 2 Volumen (Außenmaß) [m 3 ] V e = 2.012,82 Nutzfläche [m 2 ] A N = 0,32 * V e = 0,32 * 2.012,82 = 644,1 A/V e -Verhältnis [1/m] A / V e = 1.116,56 / 2.012,82 = 0, Wärmeverlust Transmissionswärmeverlust [W/K] 5 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K)] [W/K] [ - ] [W/K] 6 AW 1 34,55 0,09 3,11 1 3,11 7 AW 2 37,39 0,09 3,37 1 3,37 8 AW 3 72,89 0,09 6,56 1 6,56 9 AW 4 72,29 0,09 6,51 1 6,51 10 AW Außenwand AW (Orientierung: siehe Zeilen 87-98) AW AW AW AW AW AW W 1 45,05 0,70 31, ,54 19 W 2 29,38 0,70 20, ,57 20 W 3 19,47 0,70 13, ,63 21 W 4 17,25 0,70 12, ,08 22 Fenster W (Orientierung: siehe Zeilen 73-82) W W W W W Haustür T 1 1 (Orientierung/Neigung: 29 siehe Zeilen ) T D 1 100,04 0,08 8,00 1 8,00 31 D 2 53,86 0,08 4,31 1 4,31 32 D 3 147,75 0,10 14, ,78 33 Dach D (Orientierung/Neigung: siehe Zeilen ) D D D D 8 1 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

42 Transmissionswärmeverlust [W/K] - Fortsetzung 39 Bauteil Kurzbezeichnung Fläche A i Wärmedurchgangskoeffizient U i U i * A i Temperatur-Korrekturfaktor F xi U i * A i * F xi [m²] [W/(m²K] [W/K] [ - ] [W/K] 40 D 9 0,8 41 Oberste Geschoßdecke D10 0,8 42 D11 0,8 43 AbW 1 0,8 44 Wände und Decken zu Abseiten (Drempel) AbW 2 0,8 45 AbW 3 0,8 46 AB 1 4,04 0,70 2,83 0,5 1,41 47 Wände, Türen und Decken AB 2 0,5 zu unbeheizten Räumen 48 AB 3 0,5 49 Wände, Türen, Decken zu AB 4 0,35 50 niedrig beheizten Räumen AB 5 0,35 51 Kellerdecke/-innenwand G 1 142,53 0,10 14,25 0,25 3,56 52 zum unbeheizten Keller, G 2 152,42 0,10 15,24 0,25 3,81 53 Fußboden auf Erdreich, Flächen des beheizten G 3 187,65 0,10 18,77 0,6 11,26 54 Kellers gegen Erdreich, G 4 55 aufgeständerter Fußboden G 5 56 Decken über Außenluft G (Durchfahrten, Erker) G Σ A i = A = 1116,56 Spezifischer Transmissionswärmeverlust 3) Σ U i * A i * F xi = 59 pauschal - ohne Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 60 Wärmebrückenkorrekturwert optimiert - mit Berücksichtigung DIN 4108 Bbl. 2 [W/(m²K)] U WB = 61 detailliert - gem. DIN EN ISO [W/(m²K)] U WB = 0 62 Transmissionswärmeverlust: H T = Σ (U i * A i * F xi ) + U WB * A H T = 144, * 1.116,56 Transmissionswärmeverlust der Heizperiode: (Abweichung falls "Berechnung gem. ISO 13370") Bei der Berechnung des Wärmestroms über den unteren Gebäudeabschluss gem. DIN EN ISO kann kein Wert für die Heizperiode ausgegeben werden, da monatlich variierende Verluste vorliegen. Zur Berechnung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H T' vorh. wird daher der Wert des Monats herangezogen, bei dem die höchsten Wärmeströme vorliegen Lüftungswärmeverlust [W/K] 64 kleine Gebäude 1) V = 0,76 * V e = 0,76 * beheiztes Luftvolumen 65 große Gebäude 2) V = 0,80 * V e = 0,80 * 144,48 3) H T = 144,48 H T = 144, ,82 [m³] V = 1.529,74 [m³] V = 66 ohne Dichtheitsprüfung [h -1 ] n = 67 Luftwechselrate mit Dichtheitsprüfung, Fensterlüftung und Zu-/Abluftanlagen [h -1 ] n = Lüftungswärmeverlust: mit Dichtheitsprüfung, Abluftanlagen [h -1 ] n = 0,55 H V = 0,34 Wh/(m³K) * n * V 1) 2) kleine Gebäude: bis 3 Vollgeschosse; übrige Gebäude 3) Bei Berechnung der Wärmeverluste über Erdreich mittels Monatswerten gem. DIN EN ISO sind die entsprechenden Transmissionswärmeverluste in dieser Summe nicht enthalten. H V = 0,34 * 0,55 * 1.529,74 H V = 286,06 A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007

43 70 3. Wärmegewinne Solare Wärmegewinne transparenter Bauteile Q s,t [kwh/a] 72 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Gesamtenergiedurchlaßgrad g i [ - ] Verschattung 4) F S < 0,9 [ - ] Minderung Rahmen 5) F F [ - ] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 73 Nord - 90 W 1 45,05 0,70 0,9 0,7 74 Ost/West - 90 W 2 29,38 0,70 0,9 0,7 75 Süd - 90 W 3 19,47 0,70 0,9 0,7 76 Ost/West - 90 W 4 17,25 0,70 0,9 0,7 77 W 5 0,9 0,7 78 W 6 0,9 0,7 79 W 7 0,9 0,7 80 W 8 0,9 0,7 81 W 9 0,7 82 W 10 0,7 Monatswerte werden nicht dargestellt 83 Solare Wärmegewinne Φ s,t,m = Σ (A i * g i * F S,i * F C * F W * F F * Ι s,i,m ) [W] Φ s,t,m = Monatswerte 84 über transparente Bauteile: Q s,t,m = Σ (0,024 * Φ s,t,mi * t M ) Q s,t,m = Monatswerte Solare Wärmegewinne opaker Bauteile Q s,o [kwh/a] 86 Orientierung/Neigung Kurzbezeichnung Fläche A i [m²] Strahlungsabsorptionsgrad 6) α i [ - ] U i * R e [ - ] übrige Paramteter 87 Nord - 90 AW 1 34,55 0,50 0, F f,i *h* θ er [W/m²] Strahlungsintensität Ι s,i.m [W/m²] 88 Ost/West - 90 AW 2 37,39 0,50 0, Süd - 90 AW 3 72,89 0,50 0, Ost/West - 90 AW 4 72,29 0,50 0, AW 5 0,50 92 AW 6 0,50 93 AW 7 0,50 94 AW 8 0,50 95 AW 9 0,50 96 AW 10 0,50 97 AW 11 0,50 98 AW 12 0,50 99 T 1 0, T 2 0, Horizontal - 0 D 1 100,04 0,80 0, Horizontal - 0 D 2 53,86 0,80 0, Monatswerte werden nicht dargestellt 103 D 3 147,75 0,80 0, D 4 0, D 5 0, D 6 0, D D Solare Wärmegewinne Φ s,o,m = Σ (U i * A i * R e * (α i * Ι s,i,m - F f,i * h * ϑ er )) [W] Φ s,o,m = Monatswerte 110 über opake Bauteile: Q s,o,m = Σ (0,024 * Φ s,o,mi * t M ) Q s,o,m = Monatswerte Interne Wärmegewinne Q i [kwh/a] 112 Interne Wärmegewinne: Q i,m = 0,024 * q i * A N * t M = 0,024 * 5 W/m² * A N * t M Q i,m = Monatswerte 4) F S = 0,9 für übliche Anwendungsfälle; abweichende Werte soweit mit baulichen Bedingungen Verschattung vorliegt. 5) Minderungsfaktor infolge Rahmenanteil F F = 0,7, sofern keine genaueren Werte bekannt sind. Weitere Größen F C = 1 und F W = 0,9 gem. EnEV. 6) Stahlungsabsorptionsgrad α = 0,5; für dunkle Dächer kann abweichend α = 0,8 angenommen werden. A. Maas, K. Höttges und A. Kammer - Oktober 2007