Technische Umsetzung effizienter Lüftungsanlagen in Schulen Referent: Matthias Laidig, Ing.-Büro ebök Tübingen Dezember 2011
Um die hygienisch erforderliche Innenluftqualität einzuhalten, müssen Klassenräume gelüftet werden. Dies kann erfolgen durch: freie Lüftung über öffenbare Fenster freie Lüftung über spezielle Lüftungseinrichtungen in der Fassade freie Lüftung über spezielle Lüftungseinrichtungen in der Fassade im Zusammenhang mit Schachtlüftung hybride Lüftungseinrichtungen (durch Ventilatoren unterstützte freie Lüftung) mechanische Abluftanlagen mit Nachströmeinrichtungen in der Fassade mechanische Zu-/Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung
Freie oder mechanische Lüftung in Schulen? Wir stehen heute zweifelsohne vor einem gewissen Paradigmenwechsel im Denken und im Handeln. Die aktuelle Situation in vielen Schulen zeigt, dass allein mit Aufforderungen zum regelmäßigen und intensiven Lüften das CO 2 -Problem vielerorts nicht mehr in den Griff zu bekommen ist. Lüftungstechnische Maßnahmen werden dann unerläßlich, um eine nutzerunabhängige und dauerhafte Luftgüte mit geringer CO 2 -Konzentration zu erreichen. Quelle: Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden, Umweltbundesamt Berlin, 2008
Kategorien nach DIN EN 15251 DIN EN 15251 Eingangsparameter für Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden Raumluftqualität, Temperatur, Licht und Akustik (Deutsche Fassung 2007) Kategorie I: hohes Maß an Erwartungen; empfohlen an Räume, in denen sich sehr empfindliche und anfällige Personen mit bes. Bedürfnissen aufhalten Kategorie II: normales Maß an Erwartungen; empfohlen für Neubau und renovierten Altbau Kategorie III: annehmbares, moderates Maß an Erweratungen; kann bei bestehenden Gebäuden angewendet werden Kategorie IV: Werte außerhalb der Kategorien
Lüftungsraten nach DIN EN 15251 Kategorie Erwarteter Prozentsatz Unzufriedener Luftstrom je Person l/s/pers Luftstrom je Person m³/h/pers I 15 10 36 II 20 7 25 III 30 4 14 IV > 30 < 4 < 14 Quelle: DIN EN 15251, Tabelle B1
Lüftung von Schulen, Hinweise in Normen VDI 6040 Raumlufttechnik Schulen EN 15251 Kategorie II Schadstoffarmes Gebäude 4,2 l/s je m² bei 2 m² je Schüler entspricht ca. 30 m³/h je Schüler
Thema Raumluftqualität in DIN EN 13779 und DIN EN 15251 Kategorie IDA 1 Hoch 72 IDA 2 Mittel 45 IDA 3 Mäßig 29 IDA 4 Niedrig 18 Beschreibung Raumluftqualität Standard- Luftmenge je Person [m³/h]
Effiziente Lüftungsanlage mit WRG für Klassenräume- Empfehlungen ebök Luftmengen je Schüler : 15 20 m³/h (Voraussetzung: unterstützende Fensterlüftung ist möglich) Regelung mindestens: aus klein groß Präsenz Specific Fan Power SFP 2 oder besser. Zu-/Abluftanlage mit WRG: P_el < 0,42 W/(m³/h) Rückwärmzahl Wärmetauscher > 0,75
Stromeffizienz von Lüftungsanlagen - spezifische Ventilatorleistung und Jahresverbrauch
Thema Raumluftfeuchte in DIN EN 13779 und DIN EN 15251 Eine Regelung der Feuchte ist üblicherweise nur in besonderen Gebäuden wie Museen oder einigen Gesundheitseinrichtungen etc. erforderlich. Für Befeuchtung bei Kriterium Personen empfiehlt DIN EN 15251 als Auslegungswert: Kategorie I : 30% rel. Feuchte Kategorie II: 25% rel. Feuchte
Sind Luftbefeuchter in Schulinnenräumen eine Gefahr? Luftbefeuchter und auch Zimmerspringbrunnen können, wenn Geräte nicht regelmäßig gereinigt werden und das Befeuchterwasser nicht regelmäßig gewechselt wird, zur Keimfreisetzung und vermehrung beitragen. Wegen der Gefahr einer mikrobiellen Besiedelung sollte auf Luftbefeuchter oder Zimmerspringbrunnen in Schulen verzichtet werden. Quelle: Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden, Umweltbundesamt Berlin, 2008
Anforderungen an den Schallschutz in Klassenräumen Schalldruckpegel: DIN EN 13779 (2007): DIN EN 15251 (2007): empfohlener Bereich 35 db(a) 45 db(a) typischer Bereich 30 db(a) 40 db (A) Standard-Auslegungswert DIN EN15251: 35 db(a) Empfehlung ebök: 30 db(a) 35 db (A)
Sommerlicher Wärmeschutz und Akustik Sommernachtlüftung ist für ein gutes sommerliches Raumklima in Schulen notwendig! Schallabsorbierende Maßnahmen im Deckenbereich sind zur Erfüllung der raumakustischen Anforderungen erforderlich. Wichtig: Auf eine ausreichende thermische Zugänglichkeit der Speichermassen muss dabei geachtet werden! Vorteil Lüftungsanlage: Kann Beitrag zu Nachtlüftung zu Nachtlüftung leisten. => Gutes sommerliches Raumklima und gute Raumakustik sind vereinbar
Abluftanlage
Abluftanlage
Sanierungsprojekt Randersacker
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung installiert in Bestandsschule Beispiel Sanierung Gymnasium in Karlsruhe Lüftungsgeräte auf dem Dach Lüftungskanäle in den Fluren Zuluftverteiler und Abluftverteiler mit Brandschutzklappe, Volumenstromregler und Schalldämpfer in Klassenzimmer
Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung Ventilatoren (SFP 2) < 0,42 Wh/m³
Grundriss Kanalführung Klassenräume
Isometrie Kanalführung Klassenräume
Kanalführung Klassenräume / Lehrerzimmer
Kanalführung Multifunktionsraum / Halle
Kanalführung Flure
Drucktaster Klassenräume
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Master-Slave-Schaltung der Ventilatoren DC Ventilatoren Fortluft DC Ventilatoren Zuluft F7 Feinfilter für Außenluft G4 Grobfilter für Abluft Bypass Kreuz - Gegenstrom Wärmetauscher
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Kindergarten Uhldingen / Bodensee
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Kindergarten Uhldingen / Bodensee
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Kindergarten Uhldingen / Bodensee
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Kindergarten Uhldingen / Bodensee
Lüftung mit Wärmerückgewinnung Kindergarten Uhldingen / Bodensee
Reco-Boxx Top - Ausführungen Version mit Rohrführung durch die Wand Aufputzversion mit Rohrführung durch die Decke Teilintegriert mit Rohrführung in der abgehängten Decke
Reco-Boxx Top - Modelle Wandmodell Deckenmodell teilintegriertes Modell
Auszug technische Daten - Fördervolumen 180 / 300 / 500 / 800 m³/h - Wärmerückgewinnungsgrad > 85% - Schalldruckpegel in 1m Entf. max. 35 db(a) - Stromverbrauch < 0,2 W/(m³/h) - Gewicht 32 kg 92 kg - Abmessungen klein 1,2 / 0,3 / 0,4 m - Abmessungen groß 1,9 / 0,9 / 0,5 m
Eckpunkte Reco-Boxx Top - mit Bedienteil zur Ansteuerung aller Funktionen - Zu- und Abluftfilter in F5, als Zubehör auch F7 - bis zu 16 Geräte miteinander kombinierbar - Schwimmer zur Kondensat Überwachung - optional Kondenswasserpumpe - optional elektrisches Vorheizregister - optional elektrisches/warmw. Nachheizregister - optional CO2 Sensor und/oder Bewegungsmelder
Gerät geöffnet, ohne Verkleidungspanelen
Gerätegrößen
Bedienteil
Baugrößen Reco Boxx Top 180 54 180 m³/h Reco Boxx Top 300 90 300 m³/h Reco Boxx Top 500 165 550 m³/h Reco Boxx Top 800 248 825 m³/h
Maße und Masse Modell 180 300 500 800 Breite B [mm] Tiefe [mm] Höhe [mm] Stutzenmaß [mm] Gewicht [kg] 1175 1270 1595 1905 405 574 727 831 321 321 427 462 160 200 250 315 32 48 89 92
Wärmebereitstellungsgrad
spezifische Leistungsaufnahme 180 300 500 800
Modell 180 300 500 800 minimale Luftmenge [m³/h] 54 90 165 248 Maximale Luftmenge [m³/h] 180 300 550 825 empfohlene max. Luftmenge [m³/h] 140 230 420 550 Anschluß DN [mm] 160 200 250 315 Abluft seitlich unten rechts seitlich unten rechts seitlich unten rechts seitlich unten links Zuluft vorne oben oder unten Nachheizregister elektrisch* [W] 222 400 700 1000 Vorheizregister elektrisch* [W] 1000 1500 Nachheizregister Wasser* [W] 400 800 1080 Interner Bypass* Kanalgeführte Abluft* [mm] 160 200 250 250 Kanalgeführte Zuluft* [mm] 160 200 250 250 Kühlmodul extern* [kw] 1,1 1,3 3,4 4,7 Kondensatablauf [mm] 10 16 16 16 Eindringtiefe (0,15m/s) Wärmeübertrager Filter Farbe Netzspannung Technische Daten RecoBoxx Top 3,3 m bei 90 m³/h 4,7 m bei 140 m³/h 5,3 m bei 180 m³/h 4,8 m bei 160 m³/h 5,7 m bei 220 m³/h 6,5 m bei 300 m³/h 5,0 m bei 350 m³/h 5,9 m bei 450 m³/h 7,5 m bei 550 m³/h Gegenstromwärmeübertrager aus Aluminium F5 Standard und F7 optional Abdeckung ähnlich RAL 9010 (weiß) 6,5 m bei 500 m³/h 7,4 m bei 600 m³/h 8,1 m bei 700 m³/h [VAC/Hz] 230/50 Volllaststrom [A] 0,4 0,6 1,1 1,1 Netto-Gewicht [kg] 32 48 89 92
Luftmengen und Schalldruckpegel 180 300 500 800
Schullüftung mit RecoBoxx Top
Schullüftung mit RecoBoxx Top
Schullüftung mit RecoBoxx Top
Vorteile von mechanischen Klassenzimmerlüftungen: optimale Lehr- und Lernbedingungen durch ausreichende Frischluft (geringer CO2-Gehalt) gesicherte Abfuhr von Schadstoffen (Böden, Möbel, Farbstifte,...) Keine Schallbelastung bzw. Ablenkung von außen Fenster können während des Unterrichts geschlossen bleiben Energieersparnis durch Wärmerückgewinnung Vermeidung von Bauschäden (kein Schimmel) Aktive Nachtkühlung möglich Zeitersparnis für HausmeisterIn (sind alle Fenster geschlossen?)
Produktinformationen: Besuchen Sie www.maico.de www.aerex.de