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Entwerfen Water-Wonder-World WS 2006/07 Marta Neic 0225087 Projektbeschreibung und Analyse

Entwerfen Water Wonder World

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Entwurfsarbeit TU Wien, März 2007

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Page 1: Entwerfen Water Wonder World

EntwerfenWater-Wonder-World

WS 2006/07

Marta Neic0225087

Projektbeschreibungund

Analyse

Page 2: Entwerfen Water Wonder World

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Das Gesamtkonzept sieht eine Nutzung des Areals als Erholungsgebiet vor. Dieses hat ein Wellnessgebäude als Zentrum, das ungefähr 200 Besuchern Erholung bieten soll. Diese werden in den umgebenden Ferienhaussie-dlungen untergebracht, die sich in in Gruppen von 20 bis 30 Häusern auf der sanften Hügellandschaft anordnen.

Man betritt das Gebiet von Süden her, über einen lan-ggestreckten Park mit großzügigen Grün- und Wasser-fl ächen. An diesen grenzt das Seminarzentrum an, das als ein wichtiger Attraktor für zukünftige Gäste dient.

Auf der Linken Straßenseite der Zufahrtsstraße be-fi nden sich, außer einem Ärztezentrum, das sowohl von Besuchern als auch von der ansässigen Bevölkerung für einen Gesundheitscheck genutzt werden kann, auch die Parkmöglichkeiten in Form einer Parkgarage und die Möglichkeit ein alternatives Fortbewegungsmittel, wie ein Fahrrad oder ein Elektroauto zu mieten, um sich auf dem Areal fortzubewegen. Eine großzügige Promenade verbindet den Zugang zum Gebiet mit dem Wellnessge-bäude, den Zugängen zu einigen der Feriensiedlungen, um dann umzukehren und sich schließlich auf der ge-genüberliegenden Seite des Parks, wieder auf der Höhe des Ärztezentrums vor dem Seminargebäude zuneh-mend in einen Fußpfad durch den Park zu verwandeln.

Der Aufbau der Ferienhaussiedlungen ist in mehreren Phasen vorgesehen, so soll das Areal zunehmend verdichtet wird.

Zur Erschließung des gesamten Areals ist ein Wege-netz vorgesehen, das nicht nur die einzelnen Siedlungen untereinander und mit dem Umfeld verbindet, sondern sich auch ausgezeichnet zum spazieren gehen und wan-dern eignet, da es auch tiefer in das Umland führt.

Gesamtkonzept

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Wellnessanlage

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Wellnessanlage

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Wellnessanlage

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Tiefgarage

Ärztezentrum

Wellnessanlage

31 Häuser

Fahrrad- undElektroauto-Ver

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Masterplan für das Bebauungsgebiet

Entwicklungsschritte für das Baugebiet

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Schnitt

A1

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Die Ferienhaussiedlungen

Zwei Typen von Ferienhaussiedlungen laden die Besucher zum Verweilen ein. Zum Einen die hellen, freundlichen Terrassensiedlungen, zum Anderen die Waldsiedlung, die - im Osten auf dem steileren Hang gelegen - eher zum Zurückziehen einladen und durch einen tollen Ausblick ins Tal bestechen. Die Siedlungen sind gleichmäßig über das Gelände verteilt und sind über schmälere Zubringerwege mit der Durchfahrtsstraße bzw. mit der Promenade, sowie untereinander verbunden.

Die Terrassensiedlungen passen sich immer der Topo-grafi e an und erinnern mit ihrer Terrassierung und Gestal-tung an die traditionellen Wohnanlagen südlicher Länder. Dabei wirken sie wie Implantate eines anderen Landes in die grüne, sanfte Landschaft der Steiermark und las-sen es zu dass die Gedanken der Besucher abschweifen können, um den Moment zu vergessen und sich weit weg von ihrem Alltag in eine exotische Umgebung zu träu-men. Somit setzt das Konzept bewusst nicht auf einen Rückgriff auf die Tradition der Steiermark, um sich von den touristischen Angeboten in der Umgebung abzuheben.

Durch die Terrassierung kann trotz eingeschoßiger Bauweise eine relativ hohe Dichte erreicht werden. Die leichte Drehung der Grundrisse erzeugt ein lebendiges Bild und wirkt Eintönigkeit entgegen. Die versetzte Anord-nung der Häuser in Terrassen lässt neben einer besseren

Ausnutzung der Fläche auch diverse Grade der Privatheit, Ein- und Ausblicke zu. So können trotz der hohen Dichte Rückzugsmöglichkeiten für alle Häuser geschaffen werden.

Die Oberfl ächengestaltung in hellem Naturstein er-zeugt ein freundliches Ambiente und lässt auch in den kühleren Jahreszeiten durch die Refl exionen auf dem hellen Naturstein, die Sonne stärker erscheinen.

Jedes Haus verfügt über einen eigenen kleinen Pool, dessen Temperatur vom Bewohner geregelt werden kann und somit auch an kühleren Tagen genutzt werden kann. Die Pools werden vom Personal gewartet und gepfl egt.

Das Angebot der Ferienhäuser reicht über zwei Typen. Der größere Typus kann bis zu vier Personen aufnehmen, der kleinere, die Hälfte. Sie sind ähnlich aufgebaut mit ei-nem oder zwei Schlafräumen, einem Bad, einem Wohnraum mit Teeküche und einer überdachten Terrasse. Die einzelnen Räume gehen fl ießend ineinander über und sind nur teil-weise mit Schiebetüren und Milchglas voneinander getrennt.

Page 4: Entwerfen Water Wonder World

PelletsspeicherPelletsofen Pufferspeicher

Gegenluft-Wärmetauscher

Erdwärmetauscher

Erdwärmekollektor

Abluft

Zuluft

Abluft

Zuluft

Aussenluft

Aussenluft

Fortluft

Kaltwasser

ThermoaktiveDecke

ThermoaktiveDecke

Pool

PoolTemperaturregler

Temperaturregler

Wärmepumpe

Sommerbypass-Klappe

Erdreichwärmetauscher-Bypass

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Die Energieversorgung in den Terrassensiedlungen, die jeweils aus zwischen 13 und 31 Häusern bestehen, erfolgt dezentral. Es werden je zwei Ferienhäuser zusammenge-fasst und teilen sich einen Technikraum, der sich neben dem jeweils unterem, an das Erdreich grenzende Haus, befi ndet.

Da aufgrund der Gestaltung und des Aufbaus der Sie-dlung auf eine Solaranlage verzichtet wird, erfolgt die Warmwasserbereitung durch einen kleinen Pelletsofen, der sich im oben beschriebenen Technikraum befi ndet. Die durch den Pelletsofen erzeugte Wärme wird im Te-chnikraum in der Wärmespeicher-Anlage zwischenge-puffert. Auch die den Ferienhäusern zugehörigen Pools können bei Bedarf über den Pelletsofen geheizt werden.

Alle Ferienhäuser verfügen über eine kontrollierte Lüftung mit einem Gegenstromtauscher für jeweils zwei Ferienhäu-ser. Die Frischluft wird über einen Erdreichwärmetaus-cher vorgewärmt und im Sommer vorgekühlt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit die Aussenluft am Erdrei-chwärmetauscher vorbeizuleiten und über den direkten Aussenluftanschluss zu beziehen. So kann die Frischluft immer mit der optimalst möglichen Temperatur angesaugt werden. Die Frischluft wird über einen Anschluss in der Fassade zugeführt und im Zwischenraum zwischen obe-rem und unterem Ferienhaus nicht sichtbaur abgeleitet.

Die zusätzliche Heizung, die im Winter notwendig wird, wird mit Erdwärmekollektoren dem Erdreich en-tnommen und mittels einer Wärmepumpe auf die er-forderliche Temperatur für die Thermoaktive Decke gebracht. Das gleiche System wird im Sommer für die Gebäudekühlung verwendet, wodurch auch ein Beitrag für die Regeneration des Erdreichs geleistet wird.

Energiekonzept der Ferienhäuser

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Restaurant

Shop

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305

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305

"Marktplatz" mit Kioske

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Das Wellnessgebäude liegt auf der mittleren Landzunge des Areals und ergreift auf subtile Art und Weise Besitz von einem Teil des Hügels. Ähnlich wie sich die Hügel mit ihren weichen Formen über das Land erstrecken, greift auch das Gebäude fi ngerartig in das Land hinein.

Sowohl das Wellnessgebäude als auch die Ferienhaus-siedlungen folgen demselben gestalterischen Konzept. Sie sind terrassenartig aufgebaut. Damit soll der Eingriff der Architektur in die Landschaft auf bildliche Art und Weise dargestellt werden, da doch Geländemodelle fast immer durch die Einteilung in Geländestufen in die Architekturs-prache übersetzt werden. Durch diese Maßnahme werden nicht nur die einzelnen Gebäude visuell zuordnenbar, sondern das Gebiet bekommt gleichzeitig auch ein Bran-ding, das es in Zukunft unverwechselbar machen wird.

Die einzelnen Ebenen sind treppenartig nach hin-ten versetzt und passen sich so der Topografi e der Landschaft an. Dabei hebt sich das Gebäude nach oben hin nur wenig aus der Umgebung empor um präsent und doch zurückhaltend zu bleiben.

Einzelne Ebenen sind verschiedenen Nutzungen zuge-ordnet und teilen damit das Gebäude grob in Eingangs-bereich, Thermen- und Wasserbereich, Sport- und Aktivi-tätsbereich sowie Sauna- und Beautybereich ein. Durch das stufenartige Versetzen der einzelnen Bereiche ist es möglich jedem Bereich eine Sonnenterrasse vorzulagern.

Die untersten Ebenen beider „Gebäudezungen“ bilden zwei „Plazas“ die direkt an die Promenade anschließen und durch ihre Nutzungen - Shop und Café-Restaurant - die ankommenden Besucher an-genehm empfangen und zum Gebäude leiten.

Das Wellnessgebäude

Ebene 0: Shop, Kioske, café-Restaurant, Zugang zu Ebene1

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Öffentlicher Bereich

206,2 sq m

Beautypackung

mit Dusche

Massager.

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Maniküre15qm

Ruheraum

Massager.

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Massageraum

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Beauty

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Sonnenterasse

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Beauty

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Beauty

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Interner Bereich

Hof (Zengarten)

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Massageraum

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BüroBüro

Shop

Shop

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OberlichtOberlicht

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Technikraum

Technikraum

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Ebene 1: Eingangsbereich mit Reception, Foyer, Shop, externem Beakutybereich, Internem Beautybereich, Wellnessbad, Technikräume

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Solarium

Sauna

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Sportbecken

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Ebene 2: Sportbereich mit Sportbecken, Beauty- und Saunabereich, Sonnenterassen

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Technikraum

Technikraum

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Technikraum

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Es wurden für die beiden Ferienhaus-Typen jeweils ein Haus exemplarisch auf Heizwärmebedarf und Sommer-tauglichkeit überprüft. Die Simulation des Heizwärmebe-darfs erfolgte mit dem Programm EuroWAEBED, Version 2000-04-10, ©1998-2000 Prof. Dr. K. Krec, E. Panzhau-ser. Die Sommertauglichkeit wurde mit dem Programm-paket GEBA, Version 6.0, © Prof. Dr. K. Krec simuliert.

Folgende Häuser wurden analysiert:

Simulation des Heizwärmebedarfs und der Sommertauglichkeit

Haus 1: für maximal vier PersonenBeheizte Fläche: 67,54 m²

Haus 2: für zwei PersonenBeheizte Fläche: 35,51 m²

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1: λ [W/mK]Natursteinplatten 2 cm Hinterlüftungsebene 6 cmHolzwolle-Leichtbauplatte 1 cm 0,065Polystyrol extrudiert 20 cm 0,035Wärmedämmziegel mitLeichtmörtel versetzt 24 cm 0,19Putzmörtel 2 cm 0,7U-Wert 0,124

2: λ [W/mK]Rinnenformstein,angeschlossen an Dränung Abdichtung mit PolymerbitumenbahnPS-Hartschaum 20 cm 0,044Wärmedämmziegel mitLeichtmörtel versetzt 24 cm 0,19Putzmörtel 2 cm 0,7U-Wert 0,124

3: λ [W/mK]Natursteinplatten 2 cmDachabdichtung, dreilagigPolymerbitumenbahnen Polystyrol extrudiert 24 cm 0,035Beton, armiert 20 cm 2,3Putzmörtel 2 cm 0,7U-Wert 0,14

4: λ [W/mK]Magerbeton 8 cmPS-Hartschaum 24 cm 0,035Beton armiert 20 cm 2,3Trittschalldämmung (PUR-Schaum) 6 cm 0,044Estrich 6 cm 1,4U-Wert 0,116

4

Detail1 (oben) und Detail 2 (unten) M = 1 : 20

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Detail 3; M = 1: 20

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Simulation des erforderlichen HeizwärmebedarfsDer Heizwärmebedarf von unter 15 kW/(m².h) wird

im Zweiraummodell mit unbeheiztem Pufferraum und Wärmerückgewinnung im Hauptraum erreicht. Es wird ein Vergleich zum Einzonenmodell gezogen, wobei hier auch eine Wärmerückgewinnung verwendet wird, jedo-ch kein Pufferraum vorgeschalten ist. Hier wird ein fast doppelt so hoher Heizwärmebedarf wie im Einzonenmo-dell erreicht. Der Pufferraum heizt sich im Winter durch die Sonne auf und die dadurch gewonnene Wärme trägt dazu bei den Heizwärmebedarf des Wohnraumes noch weiter zu senken. Im Sommer können jedoch die äuße-ren Verglasungen des Pufferraumes vollständig geöff-net werden - so wird der Wintergarten zur Terasse.

Zum Vergleich wurde für das Haus 1 (das größe-re Ferienhaus) eine weitere Simulation mit vier Räu-men (Bad, Doppelfremdenzimmer, Aufenthaltsraum, Doppelfremdenzimmer), jedoch ohne Pufferraum ge-macht. Der Wert des Heizwärmebedarfs befand sich bei dieser Simulation zwischen den Werten der bei-den anderen, oben beschriebenen Simulationen.

Simulation der SommertauglichkeitDie Simulation der Sommertauglichkeit zeigt, dass die

Ferienhäuser nicht ohne jegliche Kühlung unter die ge-forderten 27°C gebracht werden können. Es ist jedoch nur eine geringe Kühlleistung von 4 bis 5kW notwendig um die Sommertauglichkeit zu erfüllen. Dies wird dur-

ch Erdwärmetauscher und Wärmepumpe, die im Som-mer zur Kühlung herangezogen werden, erreicht.

Nach Eingabe aller erforderlichen Daten, wur-de zunächst die Frage nach dem Temperaturverlauf gestellt. Es zeigte sich dass die erforderliche Tem-peratur um 0,5 bis 1,5°C überschritten wurde.

So wurde als nächstes die Frage nach der erforderlichen Kühlleistung gestellt. Der Temperaturverlauf wurde Dabei der ersten Ausgabedatei entnommen, und dahingehend korrigiert dass die Temperaturspitzen auf die Maximaltem-peratur von 26,9°C gesetzt wurden, sodass der Aufwand für die Kühlung so gering wie möglich gehalten werden sollte. In einem dritten Simulationsprozess wurde ein Gangtyp für die Kühlung erstellt und die Maximale Leistung eingestellt, um dann erneut nach dem Temperaturverlauf zu fragen. So konnte die erforderderliche Kühlleistung nochmals korrigiert werden, wobei die Sommertaugli-chkeit schon mit einer geringeren Kühlleistung als in der vorangegangenen Simulation erreicht werden konnte.

Page 16: Entwerfen Water Wonder World

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Analyse der SimulationenSimulation des HeizwärmebedarfsFerienhaus für vier Personen

Für die Simulation wurden die U-Werte nach vorläufi gen Berechnungen eingesetzt, daher entsprechen sie nicht 100%ig den entgültigen U-Werten, die sich im Zuge der Detailentwicklungen leicht veränderten. Da die Abweichun-gen jedoch minimal sind, können sie vernachlässigt werden.Folgende U-Werte wurden für die Simulation des Heizwär-mebedarfs verwendet: Außenwände: 0,12Fußboden und Decke: 0,15Rahmen: 1,8

1. Simulation des Ferienhauses im 1-Raum-Modell; Doppelfremdenzimmer als Nutzungsdatei, Wär-merückgewinnung: 90%

Beheizte Fläche: 67,54 m²Beschreibung: Mischbauweise; 2 Wände an das Erdreich angrenzend; Flachdach; nicht unterkellert; Südabweichung: 13,8º; Verglasung: 2-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-12- 4 (Xe) U = 0.9 (für Süd- und Westfenster) 3-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-8-4-8- 4 (Xe) U = 0,5 (für Terrassentüren, um die Transmissionsverluste zu reduzieren)HWB: 11,31 kWh/m²

Wenn man diese Simulation mit der nächst-beschrie-benen vergleicht, sieht man dass die sowohl Gewinne durch Sonneneinstrahlung als auch der Besonnungs- und Bestrahlungsanteil geringer sind. Auch sind die Verluste durch Transmission gegenüber des nächsten Versuchs, wo ein Pufferraum eingesetzt wird, leicht erhöht. Ins-gesamt ergibt sich ein fast doppelt so hoher jährlicher Heizwärmebedarf wie im Versuch mit vorgeschaltenem Pufferraum. Der HWB beträgt hier 11,31 kWh/m².

2. Simulation des Ferienhauses im 2-Raum-Modell - Zimmer 1: Doppelfremdenzimmer (Nutzungsda-tei) mit Wärmerückgewinnung (90%); Zimmer 2: Pufferraum, unbeheizt:

Beheizte Fläche: 67,54 m²Beschreibung: Mischbauweise; 2 Wände an das Erdreich angrenzend; Flachdach; nicht unterkellert; Südabweichung: 13,8º; Überdachte Terrasse - im Winter durch Glasschie-betüren geschlossen und als Wintergarten (Wärmepuffer) genutzt;Verglasung: 2-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-12-4 (Xe) U = 0.9HWB: 5,52 kWh/m²

Die Analyse der Wärmebilanz zeigt dass der Hauptanteil der erzeugten Wärme die die Innenwärmen sind. Die durch die Sonne erzeugte Wärme steht knapp dahinter und weist ca. 100 kWh weniger auf. Die Innenwärmen, die durch Personen, Geräte, Beleuchtung etc. erzeugt werden kom-men daher stark zum tragen, da sie nicht durch die Lüftung wieder verloren gehen sondern zu rund 95% durch die Wär-merückgewinnung erhalten werden können. Die Häuser, da im Entwurf die Anpassung an die Topografi e im Vordergrund stand, nicht in idealster Weise nach Süden orientiert, wodur-ch auch der Eintrag von Sonnenenergie gemindert wurde.

Der jährliche Heizwärmebedarf be-trägt laut Simulation: 5,52 kWh/m²

3. Simulation des Ferienhauses im 4-Raum-Modell (Bad, 2 x Doppelfremdenzimmer, Aufenthalts-raum), alle Zimmer, außer Bad mit Wärmerückge-winnung (90%), kein Pufferraum:

Beheizte Fläche und Beschreibung: vgl. oben; Ausnahmen: kein Pufferraum, Einsatz von 3-Scheiben-Wärmeschutzglas (siehe Punkt 1) für die Terrassen-Verglasung.HWB: 8,08 kWh/m²

Der ermittelte Heizwärmebedarf in diesem Simula-tionsmodell beträgt 8,08 kWh/m². Damit liegt die Zahl zwischen den beiden anderen, durch die zwei oben beschriebenen Simulationsmodelle, ermittelten Wer-ten. Wieder sind, wegen fehlendem Pufferraum Beson-nungs- und Bestrahlungsanteil, sowie durch die Sonne gewonnene Wärme geringer als in Simulation 2.

Die aus den drei beschriebenen und anderen hier nicht beschriebenen Vergleichen von Simulationser-gebnissen gewonnenen Erkenntnisse, führten im En-twurfsprozess zur Entscheidung die Terrasse durch Verglasungen im Winter verschließbar zu machen.

Es wurde ebenso in Betracht gezogen, die Terrasse nicht vollständig zu überdachen, damit größere Einträge an Sonnenenergie erzielt werden können, ohne die Terrasse als Pufferraum zu nutzen. Darauf wurde jedoch in Anbe-tracht der Auswirkungen auf die Gestaltung verzichtet, da sonst das „fehlende Eck“ in der Daraufsicht fehlen würde, was bei diesem Entwurf auf keinen Fall zu vernachläs-sigen ist, da es ja durch die Terrassierung für alle höher gelegenen Benutzern nur allzu augenscheinig wäre.

Ferienhaus für zwei Personen

Nach den Erfahrungen durch das Ferienhaus für vier Per-sonen, das zuerst simuliert wurde, wurden für das kleinere Ferienhaus wesentlich weniger Simulationen benötigt:

1. Simulation des Ferienhauses im 1-Raum-Mo-dell; Doppelfremdenzimmer als Nutzungsdatei, Wärmerückgewinnung: 95%

Beheizte Fläche: 35,51 m²Beschreibung: Mischbauweise; Flachdach; nicht unterkellert; Südabweichung: 23,3º;

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Abhängigkeit des Heizwärmebedarfs vomBesonnungsanteil

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Simulationsdurchgang

HeizwärmebedarfSonneneintragBesonnungsanteil

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Simulationsdurchgang

HeizwärmebedarfSonneneintragBesonnungsanteil

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Verglasung: 2-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-12- 4 (Xe) U = 0.9 (für Süd- und Westfenster) 3-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-8-4-8- 4 (Xe) U = 0,5 (für Terrassentüren, um die Transmissionsverluste zu reduzieren)HWB: 29,63 kWh/m²

2. Simulation des Ferienhauses im 2-Raum-Modell - Zimmer 1: Doppelfremdenzimmer (Nutzungsda-tei) mit Wärmerückgewinnung (95%); Zimmer 2: Pufferraum, unbeheizt:

Beheizte Fläche: 35,51 m²Beschreibung: siehe oben; Ausnahme: Überdachte Terrasse - im Winter durch Glasschiebetüren geschlossen und als Wintergarten (Wärmepuffer) genutzt;

Verglasung: 2-Scheiben Wärmeschutzglas beschichtet 4-12-4 (Xe) U = 0.9 (alle Gläser)HWB: 10,73 kWh/m²

Analog zu Haus 1 konnten auch hier ähnliche Erkenn-tnisse gewonnen werden. Da das Haus kleiner ist und somit der Anteil von Außenfl äche zu Volumen kleiner ist, sind auch die erzielten Werte schlechter als die des großen Ferienhauses. Trotzdem erreicht auch das Fe-rienhaus für zwei Personen Passivhausstandard.

Simulation Ferienhaus 1

Simulation Ferienhaus 2

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Kühlleistung Außenlufttemperatur

Außentemperatur Innentemperatur

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Simulation der SommertauglichkeitAuch hier wurden mehrere Simulations-Schritte

unternommen um durch verschiedene Fragestellun-gen den Einsatz verschiedener Mittel um die Som-mertauglichkeit zu erreichen, zu optimieren.

Für beide Ferienhäuser wurden mehrere Simulations-durchgänge generiert. Nachdem schnell erkannt wurde, dass die Häuser leicht über der geforderten Maximaltem-peratur von 27ºC liegen, wurde, wie eigentlich im Vorhi-nein angedacht, eine zusätzliche Kühlung eingesetzt. Diese soll, wie schon im Energiekonzept erwähnt, durch den Erdwärmetauscher und die Wärmepumpe erfolgen.

Alle Simulationen erfolgten im Einraum-Modell.Zur Simulation der Nutzung wurde ein Personen-Gangtyp

erstellt, indem angenommen wurde dass sich bis zu maxi-mal vier Personen im Gebäude aufhalten. Der Gangtyp wur-de so eingestellt, dass am Nachmittag sich die Personen-zahl allmählich auf null verringert und anschließend bis zum Abend wieder kontinuierlich ansteigt, bis sich schließlich gegen 20 Uhr alle Personen wieder im Gebäude aufhalten. Diese Vorgangsweise soll einen Ferientag simulieren, wo sich die Personen am Nachmittag ins öffentliche Schwimm-bad (Wellnessbad) begeben oder einen Ausfl ug und sich erst gegen Abend wieder in ihrem Ferienhaus einfi nden.

Die Fugenluftwechselzahl wurde mit 0,25 angenommen und für die Luftwechselzahl wurde der Wert 4 eingesetzt.

Für die Beleuchtung wurde ebenfalls ein Gang-typ erstellt und 200 W als Maximalwert gewählt. Für andere Werte wie Raumnutzung und Sonneneins-trahlung wurden Standard-Werte eingesetzt.

Die Verglasungstypen und Schichttypen ents-prechen jenen in der Simulation des Heizwär-mebedarfs bzw. den entwickelten Details.

Die Überdachung der Terrasse wurde dur-ch 2 Leistenverschattungstypen simuliert.

Die Jalousiebenutzung wurde von 8 bis 20 Uhr einges-tellt und Standardwerte für die Jalousien verwendet.

Mit diesen Einstellungen wurden mehrere Simulations-Durchgänge mit drei (großes Ferienhaus) bzw. zwei (kleines Ferienhaus) verschiedenen Fragestellungen unternommen.

Ferienhaus für vier Personen

1. Fragestellung nach dem Temperaturverlauf ohne Kühlung.

Es wurde eine Mindest-Innentemperatur von 23,9ºC und eine Maximale Innentemperatur von 27,6ºC errechnet. Damit wurde die Sommertauglichkeit (keine Überschreitung von 27ºC) knapp nicht erreicht. Die niedrigste Außentem-peratur betrug dabei 15,7ºC, die höchste Außentempera-tur 29,7ºC. Somit bleibt es im Haus auch ohne Kühlung auch bei größter Hitze um über 2ºC kühler als draußen.

Haus 1; erster Simulationsgang

2. Erstellen eines Innentemperatur-Gangtyps mit Zuhilfenahme der im vorigen Simulationsdurch-gang erzielten Ergebnisse. Frage nach der erfor-derlichen Kühlleistung zur Einhaltung des Tempe-raturverlaufs.

Die Innen-Temperatur verläuft zwischen 23,4 und 26,9ºC. Die dabei aufgewendete ma-ximale Kühlleistung beträgt 483 Watt.

Haus 1; zweiter Simulationsgang

Kühlleistung und Außen-Temperaturverlauf

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0 5 10 15 20 25 30

Zeit

Tem

pera

tur

[°C

]

Aussentemperautur Zimmertemperatur

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30

Zeit

Außentemperatur Innentemperatur

19

3. Fragestellung nach dem Temperaturverlauf bei voreingestellter Kühlung.

Die Leistung der voreingestellten Kühlung beträgt maximal 400 Watt. Sie wird von 13 bis 23 Uhr eingesetzt, wobei sie von 15 bis 21 Uhr die volle Leistung erreicht.

Interessanterweise erreicht die Innentemperatur, obwo-hl eine geringere Kühlleistung eingesetzt wurde, als der vorige Simulationsdurchgang ergab, nie mehr als 26,8ºC.

Kühlleistung und Innen-Temperaturverlauf

Ferienhaus für zwei Personen

1. Fragestellung nach dem Temperaturverlauf ohne Kühlung.

Wie schon in der Simulation des Heizeärmebedarfs ersichtlich war, verhält sich das kleiner Ferienhaus schle-chter als das größere Modell. Das liegt, wie schon erwähnt am schlechteren Verhältnis von Oberfl ächen zu Volumen.

Es wird eine maximale Innentemperatur von 28,9ºC erreicht. Die niedrigste Innentemperatur beträgt 23,2ºC.

Haus 1; dritter Simulationsgang Haus 2; erster Simulationsgang

Außen- und und Innen-Temperaturverlauf

Page 20: Entwerfen Water Wonder World

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

0 5 10 15 20 25 30

Zeit

ºC

24

24,5

25

25,5

26

26,5

27

27,5

Kühlleistung Innentemperatur

20

2. Fragestellung nach dem Temperaturverlauf bei voreingestellter Kühlung

Durch Orientierung am größeren Ferienhaus und zwei Versuchen, wurde eine maximale Kühlleis-tung von 500 Watt gewählt. Mit diesen Einstellun-gen erreicht das Haus die Sommertauglichkeit mit einer maximalen Innentemperatur von 26,9ºC.