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Optimale Lufterneuerungssysteme für ein Bürohochhaus
Alain Germann
In dieser Bachelor-Thesis ist für ein Bürohochhaus das optimale Lufterneuerungssystem und dessen Situierung zu entwickeln. Als Grundlage dient das Projekt aus dem interdisziplinären Projektmodul des Bachelor+ (Abb. 1). Zu diesem Zweck wird eine Analyse der Raumklimatischen Bedingungen der Büroräumlichkeiten durchgeführt. Es zeigt sich, dass die Büroräumlichkeiten bereits ab einer Aussentemperatur von fünf Grad einen Kühlbedarf aufweisen (Abb. 2). Das Lüftungssystem soll das Kühlsystem entlasten und mit einer Untertemperatur in den Raum einblasen. Der Variantenvergleich berücksichtigt wirtschaftliche Kriterien wie Kapitalkosten, Wartungs-, Unterhalts und Energiekosten, sowie ökologische Kriterien wie Graue Energie, die zur Herstellung und Entsorgung des Lüftungssystem anfallen. Als Referenzvariante dient ein zentrales Lüftungsgerät, mit dem die anderen Lüftungsvarianten verglichen werden.
Es zeigt sich, dass die Varianten Abluftanlage mit Nachströmung in der Fassade und Brüstungslüftungsgeräte besser geeignet sind als ein zentrales Lüftungsgerät. Bei der Abluftanlage ist die Erfüllung der Bedingungen der Luftströmung im Raum, Brandschutz, Schallschutz und Wärmerückgewinnung gegenüber der Referenzvariante kritischer. Die Referenzvariante zentrales Lüftungsgerät schneidet im Vergleich allerdings auch gut ab (Abb. 3).
Ergänzend wird die Auswirkung steigenden CO2-Konzentration in der Aussenluft auf das Lüftungskonzept anhand der Referenzvariante aufgezeigt. Bei gleichbleibender Luftmenge ist in den Büroräumlichkeiten eine Erhöhung der CO2-Konzentration von 1’400 ppm auf 1’600 ppm zu erwarten. Soll die maximale Konzentration von 1’400 ppm gehalten werden, ist mit dem Erhöhen des Volumenstroms ein mehr als 1.46-facher höherer Elektrizitätsverbrauch der Ventilatoren zu erwarten.