«Der Pionier Minerige-A» als Werkzeug der kantonalen Energiepolitik
SIA 180:2014 — Konsequenzen für den Sommerlichen Wärmeschutz
1. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Was ist neu, was hat sich geändert?
Michael Walk, dipl. Phys. SIA
Senior Consultant, Intep, Zürich
Dozent für Physik und Bauphysik, ZHAW, Winterthur
SIA 180:2014 — Konsequenzen für
den Sommerlichen Wärmeschutz
Folie 1 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
2. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Warum eine Überarbeitung der SIA 180:1999?
> Revidierte oder neue internationale und nationale Standards
› Thermische Behaglichkeit: ISO 7730:2005 und EN 15251:2007
› Sonnenschutzeinrichtungen: EN 13363-1:2007 und EN 13363-2:2005
› Berechnung dynamisch-thermische Kenngrössen: ISO 13786:2007
› Klimadaten: SIA 2028:2008/2010
› Weitere Themen: z.B. ISO 6946:2007, ISO 13788:2012, ISO 13829:2000
> Nachweisverfahren Sommerlicher Wärmeschutz aus SIA 180:1999 hat sich
nicht bewährt. Folge: Ersatzbestimmungen in anderen SIA-Normen etc
› SIA 2021:2002 «Gebäude mit hohem Glasanteil»
› SIA 382/1:2007 «Lüftungs- und Klimaanlagen»
› MuKEn 2008
› MINERGIE 2009
Folie 2 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
3. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Zusammensetzung Normenkommission SIA 180
> Hochschulen und Forschungseinrichtungen
> Planungsbüros
> BFE
> Kantonale Energiefachstellen
> MINERGIE (bis 2011)
> Industrie
> CEN
> SIA Geschäftsstelle und andere Kommissionen
Folie 3 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
4. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Zeitlicher Ablauf
> 2007: Projektvorschlag der KH von ZNO genehmigt
> 11. März 2008: Erste Kommissionssitzung
> 18. Oktober 2010: Entwurf für Vernehmlassung
› Mehr als 1000 Kommentare von über 50 Vernehmlassungsteilnehmern,
mit teils diametral entgegengesetztem Inhalt
> Anschliessend Neubearbeitung in deutlich verkürzter Form
› Streichung aller nicht normativen Erläuterungen, Hinweise und Beispiele
> 28. September 2012: Entwurf für 2. Vernehmlassung
> 16. September 2013: Entwurf zum Einspracheverfahren
> 1. Juli 2014: Gültigkeit der neuen Normfassung
> 1. März 2015: Gültigkeit der Korrigenda C1
Folie 4 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
5. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Spannungsfeld verschiedenster Interessen
> Norm soll
› einfache, aber zuverlässige Nachweise ermöglichen
› ausreichend flexibel sein
› Rechtssicherheit gewährleisten
› sich auf das Wesentlichste beschränken (kein Lehrbuch)
> Folgerungen
› Nachweise können nur die «üblichen» Fälle abdecken
› Bei Abweichungen davon besteht Interpretationsspielraum
› Die Nutzung dieses Spielraums ist für den Planer mit mehr Verantwortung
(gegenüber Bauherr) und evtl. Dokumentationsaufwand (gegenüber
Vollzugsbehörden) verbunden!
Folie 5 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
7. Intep – Integrale Planung GmbH
Wichtigste Neuerungen im Überblick
SIA 180:1999
> Grundsätzliche Ziele
› Toleranzband Temperatur in
Abhängigkeit von Tätigkeit und
Kleidung
› Annahmen: keine aktive Kühlung,
Sonnenschutz richtig bedient,
Wärmelasten max 5 resp. 7
W/m2
› Hitzetage als Ausnahme
> 3 Nachweisverfahren
› Einfache Massnahmen
› Kombinierte Massnahmen
› Simulation oder Erfahrung
SIA 180:2014
> Grundsätzliche Ziele
› Toleranzband Temperatur in
Abhängigkeit von Aussen-
temperatur und Betriebsweise
› Annahmen: keine aktive Kühlung,
Sonnenschutz richtig bedient,
„mässige“ Wärmelasten (5 W/m2)
› Gilt auch an Hitzetagen
> 3 Nachweisverfahren
› Einfache Kriterien + Nachtausk.
› Sonnenschutz + Masse +
Nachtauskühlung
› Simulation (genau def.
Randbed.)
Folie 7 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
8. Intep – Integrale Planung GmbH
Wichtigste Neuerungen im Überblick
SIA 382/1:2007
> Geltungsbereich
› Gebäude mit Lüftungs- und
Klimaanlagen
> 1 Nachweisverfahren
(Sonnenschutz + Masse)
> 1 Toleranzband Temperatur in
Abhängigkeit von Aussen-
temperatur (Tagesmaximum)
SIA 180:2014
> Geltungsbereich
› Alle Gebäude mit bauphysik.
Anforderungen an die Geb.hülle
> 3 Nachweisverfahren wie oben
> 2 Toleranzbänder Temperatur in
Abhängigkeit von Aussen-
temperatur (gleitender Mittelwert
über 48 h)
> Erhöhung der zul. Temperatur bei
individueller Regelung der Luft-
geschwindigkeit
Folie 8 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
9. Intep – Integrale Planung GmbH
Wichtigste Neuerungen im Überblick
MINERGIE
> Variante 1
› Vorgaben betreffend Glasflächen,
Sonnenschutz, Nachtauskühlung
› Keine Unterscheidung So.schutz
manuell oder automatisch
> Variante 2
› Wärmespeicherf. 30 Wh/m2K
› Fenster in Fassade + Dach nicht
möglich
› Windfestigkeit So.schutz 75 km/h
> Variante 3
› Berechnung mit SIA TEC-Tool
› 100 h Überschreitung zulässig
SIA 180:2014
> Verfahren 1
› Ähnliche Kriterien, anderer
logischer Aufbau
› Unterscheidung Sonnenschutz
manuell oder automatisch
> Verfahren 2
› Wärmespeicherf. 45 Wh/m2K
› Fenster in Fassade + Dach
möglich
› Windfestigkeit So.schutz SIA 342
> Verfahren 3
› Ber. mit validiertem Verfahren
› Keine Überschreitung zulässig
Folie 9 | Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
14. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Verfahren 1
> Nachtauskühlung
› Richtwert min. 10 m3/(h∙m2)
› Grosse Lüftungsöffnungen, die nachts
offen bleiben können
› Abluftöffnung an höchstmöglicher Stelle
› Fläche Öffnungen total min. 5% der Nettogeschossfläche
› Raumtiefe mehr als 2.5-fache Raumhöhe: Öffnungen an 2
Fassadenseiten (gegenüberliegend oder über Eck)
› Raumtiefe mehr als 5-fache Raumhöhe: ???
› Fenster und Dachöffnungen dürfen angerechnet werden
Folie 14| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
22. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Verfahren 3: Simulation
> Randbedingungen
› Klimadaten SIA 2028 DRY, am besten passende Station
› Berechnungszeitraum 16. April – 15. Oktober (2011)
› Zeitschritt max. 1 h
› Bedienung Sonnenschutz nach Intensität (200 W/m2) und Windsituation
› Interne Wärmelasten 120 Wh/m2 pro Tag, gleichmässig verteilt
› Aussenluft-Volumenstrom normal 3 m3/m2h
› Aussenluft-Volumenstrom Nachtauskühlung 10 m3/m2h
› Keine Wärmerückgewinnung
Folie 22| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
23. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Verfahren 3: Simulation
> Rechenverfahren
› Zulässig ist jedes nach ISO 13791 oder ISO 13792 validierte Verfahren
› Verfügbare Software?
Folie 23| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
24. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Verfahren 3: Simulation
> Zielgrösse
› Empfundene Temperatur in Raummitte
1 m über Boden
> Zielvorgaben
› Temperaturverlauf vollständig (d.h. jeder einzelne berechnete Wert)
innerhalb Komfortband (auch untere Grenze beachten!)
Folie 24| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
25. Intep – Integrale Planung GmbHIntep – Integrale Planung GmbH
Fazit
> Ziel der Überarbeitung von Kapitel 5 der SIA 180 war (u.a.)
› ein praxistaugliches, in Standardfällen einfaches, aber flexibles
Nachweisverfahren
› ein Beitrag zur Vereinheitlichung der verschiedenen Ansätze von
SIA-Normen, MuKEn, MINERGIE etc
> Ziel erreicht?
› Vermutlich nicht, aber (hoffentlich) ein Schritt vorwärts
Folie 25| Trimbach, 18. November 2015 | MINERGIE | ERFA-Praxisseminar Sommerlicher Wärmeschutz
> In diesem Sinne: auf eine angeregte Diskussion!