Berechnung Der Norm-Heizlast Nach DIN en 12 831 Vereinfachtes Verfahren

DIN EN 12 831, vereinfachtes VerfahrenSeite 1 Berechnung der Norm-Heizlast nach DIN EN 12 831: Vereinfachtes Verfahren Inhalt Seite 1 2 3 4.1 4.2 5 5.1 Einleitung Abkürzungen Maße Norm-Außentemperatur Norm-Innentemperatur Norm-Wärmeverlust Norm-Transmissionswärmeverlust 2 2 2 2 2 3 3 4 4 5 5 5 6 6 7 8 5.1.1 Temperaturkorrekturfaktor 5.1.2 Korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient 5.2 6 7 8 9 10 Norm-Lüftungswärmeverlust Norm-Zusatz-Wiederaufheizleistung Norm-Heizlast für einen Raum Norm-Heizlast für das gesamte Gebäude Abbildungen und Tabellen Berechnungsbeispiel 5.2.1 Mindest-Luftvolumenstrom H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.doc 7.2) und der NormZusatz-Wiederaufheizleistung (vgl. Die Norm-Heizlast für einen beheizten Raum ist die Wärmezufuhr. 5. Für die Ermittlung des Norm-Transmissionswärmeverlustes gilt: - Als Höhenmaße werden die Geschosshöhen verwendet (vgl. S. Bild 1). 7). Sie ist somit die Grundlage zur Auslegung der Leistung eines zentralen Wärmeerzeugers. Sie ist somit die Grundlage zur Auslegung der Heizflächenleistung. um die erforderliche Norm-Innentemperatur zu erreichen. i °C (Grad Celsius) Die Norm-Innentemperaturen der einzelnen Räume sind je nach Raumart und Nutzung festgelegt.1 Formelzeichen: Einheit: Die Norm-Außentemperatur Θ e wird benötigt. die unter NormAuslegungsbedingungen notwendig ist. Norm-Außentemperatur Θe °C (Grad Celsius) 4. 2 AF AT AW 3 Abkürzungen Außenfenster Außentür Außenwand Maße DF DA DE Dachfenster Dach Decke FB IT IW Fußboden Innentür Innenwand Für die Berechnung gelten die folgenden Kurzbezeichnungen: Für die Ermittlung des Norm-Lüftungswärmeverlustes und der Norm-Wiederaufheizleistung werden die Innenmaße des Rohbaus verwendet. Die Norm-Innentemperatur Θ int. 5. 7. vereinfachtes Verfahren Seite 2 1 Einleitung Das vereinfachte Verfahren ist für sehr dichte Wohngebäude mit maximal drei Wohneinheiten zulässig.2 Norm-Innentemperatur Formelzeichen: Einheit: Θ int.1). Die Norm-Heizlast für ein Gebäude ist die Summe aller Norm-Heizlasten der beheizten Räume im Gebäude. 7). Die Norm-Außentemperatur Θ e wird mithilfe vom Tabelle 1 bestimmt (vgl. S. Als Längenmaße werden die Abstände von der Außenkante zur Wandmitte bzw. i wird mithilfe vom Tabelle 2 bestimmt (vgl.doc . H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren. S. von der Wandmitte zur Wandmitte verwendet (vgl. dem Norm-Lüftungswärmeverlust (vgl. Die Norm-Heizlast für einen beheizten Raum setzt sich aus dem Norm-Transmissionswärmeverlust (vgl. um die Wärmeverluste an die äußere Umgebung zu berechnen. 4. Bild 1).DIN EN 12 831. 6) zusammen. S. 5. i berücksichtigt den Temperaturunterschied zu den Nachbarräumen und wird mithilfe von Tabelle 3 bestimmt (vgl. Das bedeutet. Außenwände.1) zu berücksichtigen. da die Temperaturdifferenz zu den Nachbarräumen in der Regel 4 K oder größer ist. Für ein Wohnzimmer mit der Norm-Innentemperatur von 20°C beträgt der TemperaturReduktionsfaktor für den Innenbereich im allgemeinen f∆Θ. i Der Temperatur-Reduktionsfaktor für den Innenbereich f∆Θ.2). da die Temperaturdifferenz zu den Nachbarräumen in der Regel kleiner als 4 K ist. i Formel 1 Φi Φ T. Die Transmissionswärmeverluste entstehen durch den Wärmedurchgang durch diese äußeren Bauelemente. Das bedeutet. i f∆Θ. Der Norm-Wärmeverlust eines Raumes Φ i wird mithilfe von Formel 1 bestimmt: Φ i = (Φ T. 5. Außentüren. vereinfachtes Verfahren Seite 3 5 Norm-Wärmeverlust Φi W (Watt) Formelzeichen: Einheit: Der Norm-Wärmeverlust eines Raumes Φ i ergibt sich aus dem Norm-Transmissionswärmeverlust (vgl.i wird mithilfe von Formel 2 bestimmt: H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren. dass innere Wärmeverluste zu angrenzenden Nachbarräumen unberücksichtigt bleiben. Als äußere Umgebung gelten hierbei auch unbeheizte Räume. 5.5. i Norm-Wärmeverlust des Raumes in Watt Norm-Transmissionswärmeverlust des Raumes in Watt Norm-Lüftungswärmeverlust des Raumes in Watt Temperatur-Reduktionsfaktor für den Innenbereich Φ V. S. B.DIN EN 12 831. i =1. i ) ⋅ f ∆Θ. i =1. 7).0. um die vernachlässigten Transmissionswärmeverluste im Gebäude (vgl. Außenfenster) berücksichtigt. i W (Watt) Bei dem vereinfachten Verfahren werden bei der Ermittlung des Norm-Transmissionswärmeverlustes nur die äußeren Bauelemente (z. Der Norm-Transmissionswärmeverlust eines Raumes Φ T.doc . 5.1) und dem Norm-Lüftungswärmeverlust (vgl. i + Φ V. Beispiel: Für ein Badezimmer mit der Norm-Innentemperatur von 24°C beträgt der TemperaturReduktionsfaktor für den Innenbereich im allgemeinen f∆Θ.1 Norm-Transmissionswärmeverlust Formelzeichen: Einheit: Φ T. es werden auf den Norm-Wärmeverlust (Transmission und Lüftung) „50 % draufgeschlagen“. 0 fk = 1. B.1 Formel 3 W m2 ⋅ K Uk UK. vereinfachtes Verfahren Seite 4 Φ T. Bauteil + 0.0 fk = 0. Hinweis: Bei der Ermittlung der Temperaturdifferenz wird im vereinfachten Verfahren immer nur mit der Norm-Außentemperatur Θ e gerechnet.4 Das bedeutet. i − Θe ) Formel 2 Φ T. 7). Beispiel: Für ein Zimmer im EG eines nicht unterkellerten Hauses soll der Norm-Transmissionswärmeverlust ermittelt werden. z. Das Zimmer hat eine Außenwand mit Fenster. Im vereinfachten Verfahren wird zum gerechneten oder angegebenen U-Wert der äußeren Bauelemente generell ein Wärmebrückenzuschlag von 0. Für den Fußboden jedoch wird nur „mit 40 % gerechnet“. an die Außenluft oder an das Erdreich Fläche des äußeren Bauelementes (bzw. i Σk fk Ak Uk Norm-Transmissionswärmeverlust des Raumes in Watt Summe der äußeren Bauelemente des Raumes Temperaturkorrekturfaktor an verschiedene äußere Umgebungsbereiche.1. Bauelementanteils) in m² korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient des äußeren Bauelementes in W/(m² ⋅ K) Norm-Innentemperatur des Raumes in °C Norm-Außentemperatur in °C Θ int. Bauteil korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient des äußeren Bauelementes in W/(m² ⋅ K) gerechneter oder angegebener U-Wert des äußeren Bauelementes in W/(m² ⋅ K) H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.1. i = Σk fk ⋅ A k ⋅ Uk ⋅ (Θint.doc .1 W / m 2 ⋅ K addiert (Formel 3).2 Korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient Zur Ermittlung des Norm-Transmissionswärmeverlustes wird mit dem korrigierten Wärmedurchgangskoeffizient Uk gerechnet.1 Temperaturkorrekturfaktor Der Temperaturkorrekturfaktor an verschiedene äußere Umgebungsbereiche fk wird mithilfe von Tabelle 4 bestimmt (vgl. 5.DIN EN 12 831. i Θe 5. Für dieses Zimmer gilt nach Tabelle 4: AW: AF: FB: fk = 1. ( ) UK = UK. S. dass für die Außenwand und für das Außenfenster „mit 100 % gerechnet“ wird. 2 Norm-Lüftungswärmeverlust Der Norm-Lüftungswärmeverlust eines Raumes Φ V. i wird mithilfe von Formel 5 be- stimmt: & V min. Diese Wiederaufheizleistung wird mithilfe von Formel 6 berechnet: Φ RH. Es wird folglich angenommen. S.34 & V Θint.5-fache Raumvolumen austauscht. i Die angegebene Formel ermittelt folglich die erforderliche Wärmemenge zur Aufheizung der von außen einströmenden. i 0. i = n min ⋅ VR Formel 5 & V min. kalten Luft. i Θe Norm-Lüftungswärmeverlust des Raumes in Watt Produkt aus der spezifischen Wärmekapazität und der Dichte der Luft in Wh/(m³ ⋅ K) hygienisch erforderlicher Mindest-Luftvolumenstrom des Raumes in m³/h Norm-Innentemperatur des Raumes in °C Norm-Außentemperatur in °C min. i = A R ⋅ fRH Formel 6 Φ RH.2.doc . 5. dass der in einem Badezimmer einströmende Luftmengenstrom stündlich das 1. i = 0.1 Mindest-Luftvolumenstrom & Der Mindest-Luftvolumenstrom eines Raumes V min. 6 Norm-Zusatz-Wiederaufheizleistung Die Norm-Zusatz-Wiederaufheizleistung Φ RH. i ⋅ (Θint.i wird mithilfe von Formel 4 bestimmt: & Φ V. i − Θ e ) Formel 4 Φ V.34 ⋅ V min.5 h −1 .DIN EN 12 831. Beispiel: Für ein Badezimmer beträgt die Mindestluftwechselzahl n min = 1. 8). i AR fRH Norm-Zusatz-Wiederaufheizleistung des Raumes in Watt Nettofläche des Raumes in m² (Innenmaße) Wiederaufheizfaktor in W/m² H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren. i n min VR Mindestluftvolumenstrom des Raumes in m³/h Mindestluftwechselzahl in 1/h Raumvolumen in m³ (Innenraummaße) Die Mindestluftwechselzahl nmin wird mithilfe von Tabelle 5 bestimmt (vgl. die zum Temperaturausgleich nach einer Heizungsunterbrechung benötigt wird. i ist die Leistung. vereinfachtes Verfahren Seite 5 5. i Formel 7 ΦHL. H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.5 h −1 sagt aus. Bei einem gut gedämmten Wohngebäude beträgt dieser Innentemperaturabfall am Ende einer achtstündigen Nachtabsenkung circa 2 Kelvin. i Φi Φ RH. Darüber hinaus ist der Wiederaufheizfaktor fRH von der Mindestluftwechselzahl n abhängig. dass während der Wiederaufheizzeit in einer Stunde der halbe Raumluftinhalt ausgetauscht wird. i Norm-Heizlast für einen Raum in Watt Norm-Wärmeverlust des Raumes in Watt Zusätzliche Wiederaufheizleistung des Raumes in Watt Die Norm-Heizlast des Raumes ist der Größenwert für die Heizfläche. i berücksichtigt werden (vgl. In der zweiten Spalte von links ist als weiteres Unterscheidungsmerkmal die wirksame Wärmespeicherfähigkeit des Raumes (bzw. vereinfachtes Verfahren Seite 6 Der Wiederaufheizfaktor fRH wird mithilfe von Tabelle 6 bestimmt (vgl. i = Φ i + ΦRH. Die Mindestluftwechselzahl n = 0. S. Die gesamte Norm-Heizlast ergibt sich aus dem Norm-Wärmeverlust Φ i (Transmission nach außen und Lüftung) sowie der Wiederaufheizleistung Φ RH. Die Norm-Heizlast des Gebäudes ist der Größenwert für die Bestimmung des Wärmeerzeugers. Im Zweifelsfall ist die Mindestluftwechselzahl n = 0. welche den Luftwechsel während der Wiederaufheizphase berücksichtigt. Hierbei unterscheidet man nach DIN 12831 die Kategorien leicht: c wirk = 15 Wh m3 ⋅ K mittel: c wirk = 35 Wh m3 ⋅ K schwer: c wirk = 50 Wh m3 ⋅ K Des Weiteren ist die gewünschte Wiederaufheizzeit aufgeführt (0. Diese ergeben die Norm-Heizlast für das Gebäude. 8 Norm-Heizlast für das gesamte Gebäude Beim vereinfachten Verfahren werden die Norm-Heizlasten der einzelnen Räume zusammengezählt.doc . 7 Norm-Heizlast für einen Raum Das vereinfachte Verfahren kennt keine inneren Wärmeverluste.5 h / 1 h / 2 h / 3 h). des Gebäudes) c wirk angegeben.5 h −1 zur Berechnung heranzuziehen. Formel 1 und Tabelle 3). i und wird mithilfe von Formel 7 berechnet: ΦHL.DIN EN 12 831. 8). Erklärung: In der Tabelle 6 sind in der linken Spalte Innentemperaturabfälle ∆Θ RH in Kelvin aufgeführt. da diese mit dem Temperatur-Reduktionsfaktor für den Innenbereich f∆Θ. Neckar Feldberg.3 Tabelle 1: NormAußentemperaturen in °C H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.0 1. Donau Karlsruhe Kassel Kiel Köln Konstanz Landau. Br. Hotelzimmer. Läden. Donau Villingen. aufgeständerte Bodenplatte an ein angrenzendes Gebäude an eine angrenzende Gebäudeeinheit Tabelle 4: Temperatur-Korrekturfaktoren fk 1. Konzerträume Beheizte Nebenräume. Haupttreppenräume.5 0.9 0. i 1. Blasien Stuttgart Ulm. Pfalz Lörrach Lübeck Mainz Mannheim Meißen Mittenwald München Norderney Nürnberg Oberrottweil Oberstdorf Offenburg Oldenburg Osnabrück Rastatt Regensburg Saarbrücken Singen St. Schw. WC. Büroräume. Wiesbaden Wuppertal Zwickau Θe in °C -12 -14 -14 -10 -12 -10 -16 -12 -14 -10 -10 -14 -18 -10 -12 -12 -18 -14 -12 -14 -10 -16 -16 -12 -12 -10 -10 -12 -12 -12 -10 -12 -12 -14 -16 -16 -10 -16 -12 -20 -12 -10 -12 -12 -16 -12 -14 -16 -12 -14 -16 -10 -12 -14 AW OKFFB IW OKFFB IW OKFFB schematischer Aufriss schematischer Grundriss Bild 1: Schematische Maße zur Ermittlung des Norm-Transmissionswärmeverlustes Raumart Bäder.0 0. Duschen. Flure Unbeheizte Nebenräume (Keller.4 0.5 Wärmeverlust direkt nach außen an einen unbeheizten Raum an das Erdreich über das Dach. i − Θ e p 4 K hoch: Θint. Unterrichts-. Umkleideräume. Schw. Treppenhäuser) Tabelle 2: Norm-Innentemperaturen in °C Θint in °C +24 +20 +15 +10 Norm-Innentemperatur normal: Θint.DIN EN 12 831. Schlafräume. Garmisch-Part. Untersuchungszimmer (unbekleideter Bereich) Wohn-. Vorräume.doc . Göppingen Hamburg Hannover Heidelberg Höchenschwand Ingolstadt.8 0. Abstellräume. Küchen. Theater-. Flensburg Frankfurt/Main Freiburg i. i − Θe ≥ 4 K Tabelle 3: Temperatur-Reduktionsfaktoren ( ( ) ) f∆Θ. vereinfachtes Verfahren Seite 7 9 Abbildungen und Tabellen Ort Aachen Augsburg Berlin Bonn Bremen Bremerhaven Crailsheim Dortmund Dresden Düsseldorf Essen Esslingen a. Sitzungszimmer. 5 1.0 1. Das Gebäude verfügt über eine mittlere Wärmespeicherfähigkeit.0 ∆Θ RH c wirk.1 h−1.34 1. Der Temperaturabfall nach der Nachtabsenkung beträgt 2 K und soll innerhalb von 2 Stunden wieder ausgeglichen werden. Küche f 20 m³ Büroraum. U-Werte: AF AW 41 cm IW 11. Schulzimmer Tabelle 5: Mindestluftwechselzahlen in 1/h nmin in h−1 0.26 m H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.5 h−1 Wiederaufheizzeit in h 1.60 m 0. Küche ≤ 20 m³ Badezimmer.00 W/m²K W/m²K W/m²K W/m²K W/m²K 0.doc .88 1.DIN EN 12 831.0 8 10 5 7 8 13 5 10 8 14 5 11 18 21 10 13 21 27 15 21 21 28 15 23 26 32 15 21 34 42 25 32 34 44 25 34 33 41 20 28 47 55 34 42 48 57 35 44 3. vereinfachtes Verfahren Seite 8 Raumart Wohnraum.5 cm IW 24 cm IT Bodenplatte auf Erdreich Höhen: Raumhöhe Deckenstärke Standort: Hannover 1. für n = 0.5 2.28 2.0 2. WC (mit AF) Besprechungszimmer.40 0. 0.58 W/m²K 2.5 1K l m s l m s l m s l m s 12 12 12 27 28 28 39 44 44 50 59 60 14 17 18 29 34 35 44 52 53 58 68 70 2K 3K 4K fRH für n = 0.0 3 3 3 7 12 12 9 19 20 14 28 30 5 9 10 10 18 20 15 26 28 21 35 38 Tabelle 6: Wiederaufheizfaktor fRH in W/m² 10 Beispielaufgabe Für den unten dargestellten Grundriss ist die Norm-Heizlast für das Badezimmer mithilfe des vereinfachten Verfahrens nach DIN EN 12 831 zu bestimmen. 68 fk _ 1.6 6.63 A m² 0.doc Transmissions-Wärmeverlust Temperatur-Korrekturfaktor (außen) Wärmeverlust-Koeffizient Temperaturdifferenz .0 1.88 ∆(θint−θe) ΦT W K 38 38 38 0.0 A' m² U W m² K ∆UWB W m² K 0.10 UC W m² K 1.64 2.7 0.86 2.58 51 112 71 Norm-Transmissionswärmeverlust: Mindest-Luftvolumenstrom in m³/h: Norm-Lüftungswärmeverlust: Norm-Wärmeverlust in Watt: Norm-Zusatz-Wiederaufheizleistung: & V min.86 m 0.17 2. i ΦT = Φ V. 1.DIN EN 12 831.10 0.0 0.0 / bei 4 K u.15 m3 Mindest-Luftwechselrate nmin 1.5 (norm.26 m 2.9 7.9 0. i Φ RH . vereinfachtes Verfahren Seite 9 Norm-Heizlast (vereinfachtes Verfahren) DIN EN 12831 gültig ab 1. höher 1.50 0.60 m 14.95 1.4.1) 11 9 + 10 12 13 8x11x12 14 15 13x14 korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient Wärmedurchgangskoeffizient Abzugsfläche Orientierung Höhe/Länge Bruttofläche Nettofläche Anzahl Bauteil Breite _ N N H _ AF AW FB n _ 1 1 1 b m 0.4 HT W/K 1.9 1. i + Φ V .9 AAbzug _ 0.52 m Temperatur-Reduktionsfaktor (innen) bR f ∆θ. i H:\2005_09_26\Heizungstechnik_DINEN12831_vereinfachtes_Verfahren.14 Norm-Außentemperatur θ 24 °C Norm-Innentemperatur int lR Raumlänge 2.5 °C h -1 Wiederaufheizfaktor fRH = 21 W/m 2 Transmissionswärmeverlust 1 2 3 4 5 6 3x4x5 7 8 6-7 9 10 Korrektur für Wärmebrücken ( 0.76 2.44 m² 2.2 274 762 114 876 Φ i = ( Φ T .04 Projekt-Nr.0 0.16 m Raumbreite Raumfläche Geschosshöhe Deckendicke Raumhöhe Raumvolumen AR hG d hR VR 5.64 h/l m 1. i − Θ e ) = n min ⋅ V R 234 21. i ⋅ (Θ int.34 6.: θe = .40 6.44 0.34 ⋅ V min.10 0.35 2. i = A R ⋅ f RH Norm-Heizlast in Watt: Φ HL . i ) ⋅ f ∆Θ .5) 2. i & = 0.i = 1.9 0. i = Φ i + Φ RH .: Datum Bauvorhaben: Raumbezeichnung: Badezimmer Raumnr.