planung:passivhaus_nichtwohngebaeude:passivhaus_schulen
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planung:passivhaus_nichtwohngebaeude:passivhaus_schulen [2012/08/28 16:11] – cbaumgaertner | planung:passivhaus_nichtwohngebaeude:passivhaus_schulen [2021/11/23 15:37] (aktuell) – [Literatur] yaling.hsiao@passiv.de | ||
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+ | ====== Passivhaus-Schulen – wie geht das? ====== | ||
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+ | Im Folgenden stellen wir Empfehlungen zusammen, auf deren Basis mit vertretbarem Aufwand die Kriterien für ein Passivhaus erfüllt werden können. Diese Empfehlungen sind keine Anforderungen – von den Empfehlungen kann abgewichen werden, dann muss aber in aller Regel an anderer Stelle eine kompensierende Maßnahme erfolgen. Ausschlaggebend für das Erreichen des Passivhaus-Standards ist letztendlich die Rechnung mit dem PHPP. | ||
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+ | ===== Ein günstiges A/ | ||
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+ | Schulgebäude sind regelmäßig vergleichsweise große Baukörper. Wenn diese nicht unnötig zerklüftet projektiert werden (was vor allem die Kosten in die Höhe treibt), können A/ | ||
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+ | ===== Eine exzellente Wärmedämmung ===== | ||
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+ | Die Wärmedämmung sollte das übliche Passivhausniveau erreichen (um **0,1 bis 0,15 W/ | ||
+ | * Je kompakter das Gebäude ist, desto weniger streng sind die Anforderungen an die Dämmstärke. | ||
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+ | * U-Werte von 0,2 W/(m²K) sollte man allerdings bei opaken Bauteilen ohne Not nicht unterschreiten, | ||
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+ | * Einzel-U-Werte sehr kleiner opaker Teilflächen sollten auf keinen Fall 0,35 W/(m²K) überschreiten (Bauphysik an Anschlüssen).\\ | ||
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+ | |//**In die Landschaft integriert, freundlich, geradezu edel - und doch\\ kostengünstig: | ||
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+ | ===== Wärmebrückenfreiheit ===== | ||
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+ | Es sollte so weit wie möglich eine wärmebrückenfreie Ausführung angestrebt werden, was in der Regel bis auf die Fußpunkte von tragenden Innenwänden auch leicht erreichbar ist. Wenn Details nicht vollständig wärmebrückenfrei geplant werden können, muss dennoch eine weitgehende Wärmebrücken-Reduktion erfolgen. Die Wärmeverluste durch die verbleibenden Wärmebrücken müssen im PHPP berücksichtigt werden. In jedem Fall müssen die **minimalen inneren Oberflächentemperaturen überall größer als 13 °C** sein.\\ | ||
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+ | |//**Alt und neu: Passivhausanbau an das Albert-Schweitzer-\\ Gymnasium in Alsfeld. Architekt: Michael Frielinghaus.\\ Beratung durch das Passivhaus Institut im Rahmen eines\\ Forschungsprojektes des Hessischen Ministeriums für\\ Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung. [[Beispiele: | ||
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+ | ===== Luftdichtheit ===== | ||
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+ | Das ist auch bei Schulgebäuden im Passivhausstandard unverzichtbar. Wir empfehlen sogar, n< | ||
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+ | ===== Passivhaus-Fenster ===== | ||
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+ | Die Verwendung von Passivhausfenstern (**Uw unter 0,8 W/(m²K)**) erleichtert generell das Erreichen des Passivhaus-Standards. Daher sollte von deren Verwendung nur in begründeten Fällen abgewichen werden und immer nur dann, wenn Temperaturasymmetrien ausgeschlossen werden können (z.B. durch einen Heizkörper in Fensternähe).\\ | ||
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+ | //**Die Temperaturauflösung und die Farbskala sind in den beiden hier dokumentierten IR-Aufnahmen gleich. Quelle: Passivhaus Institut.**// | ||
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+ | ===== Lüftungsanlagen ===== | ||
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+ | Der Einbau von Lüftungsanlagen mit ausreichender Außenluftrate für gute Luftqualität in den Klassenräumen ist unverzichtbar (siehe oben formulierte Anforderungen). Die Luftmengen sollten auf **15 bis 20 m³/(Person · h)** in der Nutzungsphase projektiert werden. Die Anlage muss vor allem hygienischen Kriterien genügen: Man beachte insbesondere die erforderlichen Filterqualitäten (mindestens F7 in der Außenluft), | ||
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+ | ===== Wärmerückgewinnung ===== | ||
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+ | Eine hocheffiziente Wärmerückgewinnung aus der Abluft ist gerade bei Passivhaus-Schulgebäuden unverzichtbar (**Wärmebereitstellungsgrade um 80%** und spezifischer **Strombedarf für Luftförderung bei Auslegungsbedingungen um 0,4 Wh/m³ geförderter Luft**). Der Frischluftvolumenstrom ist so hoch, dass er sonst zu bedeutenden Wärmeverlusten in der Heizperiode führt. Mit hygienisch ausreichender Fensterlüftung ist unter mitteleuropäischen Klimabedingungen keine Passivhaus-Schulen realisierbar. Auch die thermische Behaglichkeit lässt sich mit Wärmerückgewinnung leichter einhalten. Die Wärmeübertrager der Wärmerückgewinnung müssen über einen Bypass verfügen (für den Sommerbetrieb).\\ | ||
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+ | ===== Zeitsteuerung der Lüftung ===== | ||
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+ | Die Lüftung muss zumindest über eine Zeitsteuerung verfügen; eine Regelung über Anwesenheitsmelder oder CO< | ||
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+ | ===== Beheizung über die Zuluft ===== | ||
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+ | Eine Beheizung der Klassenräume über die Zuluft kann gruppenweise – z.B. für eine Fassadenseite – erfolgen. Damit wird auch zugleich eine zentral gesteuerte **morgendliche Anheizung während der Vorspülphase** möglich. Für Abschätzungen bei Extremlagen in einer Raumgruppe steht im [[Beispiele: | ||
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+ | Die Beheizung über die Zuluft ist jedoch nicht zwingend für Passivhäuser: | ||
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+ | ===== Sommerlicher Wärmeschutz ===== | ||
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+ | Der sommerliche Wärmeschutz muss gerade bei Schulen besondere Beachtung finden. Im Zweifel wird eine thermische Gebäudesimulation empfohlen. Bei Schulen werden i.A. hohe Verglasungsflächenanteile in den Fassaden erreicht. | ||
+ | * Eine Verschattung der im Sommer hohen solaren Lasten ist in der Regel unverzichtbar (Ausnahme nur bei Nordorientierung). | ||
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+ | * In aller Regel wird ein temporärer Sonnenschutz erforderlich sein. | ||
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+ | * Ebenfalls unverzichtbar bei Schulgebäuden ist eine ausreichende Nachtlüftung in Hitzeperioden (mindestens 2 h< | ||
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+ | * Diese ist u.U. auch mit der/den in Bypassstellung betriebenen Lüftungsanlage(n) möglich. | ||
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+ | * Alternativ dazu ist eine Bauteiltemperierung möglich.\\ | ||
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+ | ===== Hohe innere Wärmekapazität ===== | ||
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+ | Wegen der intermittierenden und zeitweise sehr hohen inneren Lasten ist für Schulgebäude eine hohe innere Wärmekapazität zu empfehlen. Die mit massiven Innenbauteilen (Innenwände, | ||
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+ | Sind keine ausreichenden inneren Wärmekapazitäten vorhanden, so muss dies durch andere, leistungsfähige Systeme zur sommerlichen Kühlung ausgeglichen werden (das können nicht allein die Nachtlüftung und eine Verschattung sein, denn diese Komponenten sind ohnehin unverzichtbar, | ||
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+ | Es sollte **c< | ||
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+ | ===== Fazit ===== | ||
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+ | Wie realisierte Beispiele zeigen, ist es mit diesen grundsätzlichen Empfehlungen und heute am Markt verfügbaren Komponenten möglich, **Passivhaus-Schulgebäude unterschiedlichster Entwurfskonzeptionen** zu realisieren. Die gegenüber dem Passivhaus-Wohngebäude deutlich höhere Bedeutung der Lüftung und der inneren Wärmekapazität wurde erst im Zuge der vorbereitenden Forschung zur Arbeitskreissitzung 33 in voller Konsequenz erkannt. Als weiteres Tool für die Planung wurde ein Arbeitsblatt für die individuelle Berechnung der internen Lasten durch Schüler, Beleuchtung etc. verfügbar gemacht.\\ | ||
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+ | ===== Passivhaus-Schulen – Vorgehen für den Erfolg ===== | ||
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+ | Im Zuge des Arbeitskreises stellte sich heraus, dass Passivhaus-Schulgebäude mit Hilfe des PHPP projektiert werden können und dass dabei – bis auf klar umrissene Besonderheiten – die **gleichen Schwerpunkte** beachtet werden müssen wie bei Wohn- oder Verwaltungsbauten mit Passivhaus-Standard. | ||
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+ | Eine wesentlich andere Randbedingung ist die intermittierende Nutzung mit **zeitweise extrem hohen inneren Lasten**. Der zeitliche Mittelwert der internen Lasten liegt allerdings mit **durchschnittlich 2,8 W/m²** nicht weit von den Werten bei Wohnnutzung entfernt. Ein Tool für die evtl. erforderliche individuelle Projektierung wurde verfügbar gemacht. | ||
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+ | Absenkphasen spielen in Schulgebäuden eine bedeutende Rolle. Ein Tool für die Bestimmung der zu erwartenden effektiven Temperaturabsenkung wird ebenfalls verfügbar gemacht [[Beispiele: | ||
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+ | In Schulgebäuden ist der **sommerliche Nutzungsfall** besonders zu beachten. Es gibt ein Muss für eine ausreichende Verschattung, | ||
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+ | Für die **Wiederanheizung nach Absenkphasen** muss vom zentralen Wärmeerzeuger ausreichend Heizleistung zur Verfügung stehen (Größenordnung: | ||
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+ | **Nach allen vorliegenden Erfahrungen hat sich das Passivhauskonzept auch bei Schulen bewährt, es ist dort sogar wegen der Bedeutung der Lüftung von besonderem Vorteil.**\\ | ||
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+ | ===== Siehe auch ===== | ||
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+ | → [[Beispiele: | ||
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+ | → [[Planung: | ||
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+ | → [[Planung: | ||
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+ | ===== Allgemeine Hinweise zum Planen eines Passivhauses: | ||
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+ | [[Planung: | ||
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+ | [[Grundlagen: | ||
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+ | [[Planung: | ||
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+ | [[Planung: | ||
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+ | ===== Literatur ===== | ||
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+ | **[AkkP 17]** Dimensionierung von Lüftungsanlagen in Passivhäusern, | ||
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+ | **[AkkP 23]** Einfluss der Lüftungsstrategie auf die Schadstoffkonzentration und -ausbreitung im Raum, Protokollband Nr. 23 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase III, Passivhaus Institut, Darmstadt 2003. | ||
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+ | **[AkkP 25]** Temperaturdifferenzierung in der Wohnung, Protokollband Nr. 25 Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser; | ||
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+ | **[AkkP 30]** Lüftung bei Bestandssanierung: | ||
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+ | **[AkkP 33]** Passivhaus-Schulen, | ||
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+ | **[Bretzke 2005]** Bretzke, A.: Planung und Bau der Passivhaus Grundschule Kalbacher Höhe 15, Frankfurt am Main, 2005: {{: | ||
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+ | **[Peper 2007]** Søren Peper, Oliver Kah, Rainer Pfluger, Jürgen Schnieders: Passivhaus-Schulen Frankfurt Riedberg Messtechnische Untersuchung und Analyse, 1. Auflage, Passivhaus Institut, 2007. [[http:// | ||
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+ | **[PHPP 2007]** Feist, W.; Pfluger, R.; Kaufmann, B.; Schnieders, J.; Kah, O.: Passivhaus Projektierungs Paket 2007, Passivhaus Institut Darmstadt, 2007. Siehe die Seite [[Planung: | ||
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