|
Die sogenannte natürliche Lüftung -
Lüftung infolge Temperatur- und Windeinfluss - über geöffnete Fenster und
Türen ist im Wohnbereich noch immer die häufigste Form des Lüftens. Die
Wirkung des Lüftens wird einerseits von den baulichen Gegebenheiten, z.B.
der Fenstergröße, Öffnungsfläche und Laibungstiefe sowie andererseits durch
den Nutzer, der z.B. eine Gardine oder Rollos anbringt, beeinflusst.
Über den genauen Einfluss von verschiedenen Faktoren auf den Luftwechsel
existieren zur Zeit noch keine gesicherten Erkenntnisse. Die Kenntnis des
Luftwechsels ist jedoch für die Planung und Ausführung von Gebäuden in Hinblick
auf das energiesparende Bauen sowie unter bauphysikalischen und hygienischen
Aspekten wichtig. Der Einsatz von Dreh-Kippfenstern sowie das Lüften über die
Kippstellung ist in Deutschland üblich, so dass die Bestimmung des Luftwechsels
über Kippfenster von großem Interesse ist.
Ziel dieser Arbeit ist es, den thermisch induzierten Luftwechsel über ein
Kippfenster unter Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen zu beschreiben.
Hierbei werden Variationen der Kippweite, Laibungs- und Heizungsanordnung
berücksichtigt. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile: im ersten Teil werden
messtechnische Untersuchungen durchgeführt, im zweiten Teil exemplarisch einige
messtechnisch untersuchten Varianten mit CFD simuliert und im dritten Teil ein
verbesserter Modellansatz zur Beschreibung des Luftwechsels aus den Messwerten
abgeleitet.
Die messtechnischen Untersuchungen bei einer Kippweite von 10 cm zeigen, dass
bei dem Vorhandensein einer raumseitigen Laibung oder einem unterhalb des Fensters
angeordneten Heizkörpers mit einer Reduktion des Volumenstroms von rund 20 Prozent
gegenüber einem Fenster ohne Laibung bzw. ohne Heizkörper gerechnet werden muss.
Die Kombination von raumseitiger Laibung und Heizung vermindert das
Luftwechselpotential um ca. 40 Prozent.
Simuliert wird die Variante 'ohne Laibung / ohne Heizung' für die Kippweiten 6 cm
und 10 cm. Die Ergebnisse der mit CFD simulierten Tracergas-Messung weisen für
beide Kippweiten im Mittel rund 13 Prozent höhere Zuluftvolumenströme im
Vergleich zu den Messwerten auf.
Die eigenen Messdaten bilden die Grundlage für die Anpassung eines Rechenmodells.
Werden vor Ort die lichte Fensterhöhe und -breite, die Kippweite, die Rahmen-
und Laibungstiefe sowie die Abstände der Laibung zum Flügelrahmen gemessen,
kann die Öffnungsfläche in Abhängigkeit von der Einbausituation bestimmt
werden. Der Einfluss der Heizung - bei einer Anordnung unterhalb des
Fensters - wird über den entsprechenden Cd-Wert berücksichtigt.
|