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Eine Differenzierung der Räume aufgrund ihrer Nutzungsart und -zyklen erlaubt in einem Gebäude die Ausscheidung von Zonen mit unterschiedlichen Temperaturanforderungen. Eine wärmetechnisch ideale Lösung entsteht durch hierarchisches, konzentrisches Anordnen der Zonen: wärmste und dauernd benützte Räume in der Mitte, selten benützte, kühle Räume aussen. Die Zonierung besteht aber nicht darin, zusätzliche Flächen zu bauen, sondern die thermischen Eigenschaften des gegebenen Raumprogramms geschickt einzusetzen (z. B. Archiv-, Bastelräume, Treppenhäuser, Korridore, Garagen). Dabei ist ebenfalls die Luftzuführung in bezug auf Frischluftbedarf und gezielte Wärmenutzung detailliert zu untersuchen.
Bei der Wärmezonierung ist im Weiteren der Anfall freier Wärme mit zu berücksichtigen, z. B. Ausnutzung der Sonneneinstrahlung durch Südorientierung, Abwärme von Geräten usw.
Die Temperatur in einer Pufferzone (u. a. auch Wintergarten) lässt sich für stationäre Zustände bzw. Zeitperioden mit entsprechenden Mittelwerten aus der Bilanz der Wärmeströme errechnen:
Bei vorgegebenen Flächen kann somit durch Veränderung der U-Werte einzelner Umhüllungsflächen die Puffertemperatur näher an die Aussen- oder die Innentemperatur angeglichen werden. Kondensationsgefahren andererseits erlauben jedoch nicht beliebig kühle, ungeheizte Pufferzonen. Daraus ergeben sich folgende Empfehlungen zur Planung von Pufferzonen:
- Kontrolle des Luftwechsels: warme Zone ↔ kalte Zone
- Entlüftung der Pufferzone nach aussen
- Aussenflächen der Pufferzone wirksam isolieren
- max. Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Pufferzone wo möglich < 5 bis 8 K
Bei den sogenannten Wintergärten mit passiver Sonnenenergienutzung werden mögliche Energieeinsparungen entscheidend durch das Benutzerverhalten, die Bauart und die Betriebsweise beeinflusst (Wärmedämmung zwischen Wintergarten und Haus, Isolierverglasung, zusätzliche Nachtisolation, thermostatisch kontrollierte Lüftung etc.).
Beispiele:
- Bilanzierung Dachraum
Aus
mit
folgt
Falls Wärmebrücken vernachlässigbar sind, gilt:
- Bilanzierung Wintergarten
Falls Wärmebrücken vernachlässigbar sind und der Boden wärmegedämmt ist (Φ23 sehr gering), gilt: