Bestimmung des durchschnittlichen, windinduzierten Luftwechsels in einem Atrium am Beispiel des Energieforums Berlin

Gerder, Frauke

Um festzustellen, auf welchen Effekt der Luftwechsel in einem Atrium tatsächlich zurückzuführen ist, wurden im Rahmen dieser Forschungsarbeit Messungen in einem realen Gebäude und umfangreiche Simulationsrechnungen durchgeführt. Diese Untersuchungen haben gezeigt, dass die Einflüsse des windinduzierten und des temperaturinduzierten Luftwechsels sich nicht additiv überlagern und der Ansatz des windinduzierten Luftwechsels zu insgesamt realistischen Ergebnissen führt. Der Luftwechsel im Innenraum wird insbesondere bei freier Lüftung stark von der Gebäudegeometrie, der umgebenden Bebauung und der jeweiligen Windrichtung beeinflusst. Mit Hilfe eines Diagramms zur Ermittlung des Luftwechsels, kann bei Kenntnis der für einen bestimmten Gebäudestandort im Jahresdurchschnitt auftretenden Häufigkeiten von Windrichtung und Windgeschwindigkeit der durchschnittliche, windinduzierte, natürliche Luftwechsel in einem Atrium ermittelt und ggf. optimiert werden. Der Bestimmung der maßgeblichen gebäude-spezifischen Druckdifferenz zwischen Zu- und Abluftöffnungen kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu. Druckbeiwerte, die an geschlossenen Fassaden ermittelt wurden, führen unter Umständen dazu, dass die Luftwechsel zu hoch eingeschätzt werden, insbesondere wenn sowohl die Zu- wie auch die Abluftöffnung durch den Winddruck/-sog beeinflusst werden. Weiterhin ergab die Studie, dass allein die Angabe des Luftwechsels nicht ausreichend ist, um das Raumklima zu beurteilen. Um die Strömungsform des Gesamtlufthaushalts zu bewerten, sollte auf jeden Fall der Luftaustauschwirkungsgrad ermittelt werden. Zu einer genaueren Analyse der Raumluftqualität sind darüber hinaus weitere Kenngrößen wie der Luftaustauschindex zur Beschreibung der zu erwartenden Luftalterverteilung erforderlich. Bei Kenntnis des Luftaustauschindexes und dem dazugehörigen Luftaustauschwirkungsgrad kann das lokale Luftalter an jedem beliebigen Punkt im Raum für jeden Luftwechsel bestimmt werden.

To ascertain on which effect the air change is to be led back in an atrium, measurements in a real building and extensive simulation calculations were carried out within the scope of this research work. These investigations have shown that the influence of the wind-induced and the temperature-induced air change do not overlap additiv and in most of the times the wind effect leads to realistic results. Especially in case of natural ventilation the indoor air change is influenced by building geometry, surroundings, wind speed and wind direction. With the help of a diagram developed from the results, the average wind-induced natural air change can be determined for a certain building location with knowledge of the annual average of wind direction and wind speed. For the calculation of the wind induced air change the pressure difference between the ventilation openings is necessary. The determination of adequate pressure coefficients is the main problem in this connection. Pressure coefficients which were determined on closed facades lead under circumstances to the fact that the air changes are estimated too high, in particular if both the air inlet and the air outlet are influenced by wind pressure/ suction. In addition, the study proved that only the information of the air change is not enough to characterize the climate in a big space like an atrium, at least the air exchange efficiency should be determined. Beyond that the local age of air and the air exchange index allow a more precise analysis of the indoor air quality. The local air exchange index is influenced by the position of the air inlets and outlets as well as by wind direction and but is nearly independent of the wind speed. With knowledge of the air exchange index and the matching air exchange efficiency the local age of air can be determined in any point in the space for every air change.

Zitieren

Zitierform:

Gerder, Frauke: Bestimmung des durchschnittlichen, windinduzierten Luftwechsels in einem Atrium am Beispiel des Energieforums Berlin. 2006.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export