Raum(be)lüftung und Raumluftqualität
Gallerie
Einflussfaktoren auf die thermische Behaglichkeit
Bild: Bundesarchitektenkammer (Hrsg.): Energiegerechtes Bauen und Modernisieren - Grundlagen und Beispiele für Architekten, Ingenieure und Bewohner, Basel 1996
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Behaglichkeitsfeld in Abhängigkeit von relativer Feuchte und Raumluftemperatur
Bild: nach Pels-Leusden, F. und Freymark, H.: Darstellung der Raumbehaglichkeit für den einfachen praktischen Gebrauch; Gesundheitsingenieur 72, Nr. 16, 271-27, Berlin 1951
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Die Aufgaben der Raumbelüftung bestehen im Wesentlichen darin
die Behaglichkeit in den Räumen sicherzustellen und Bauschäden
durch Kondensatausfall zu vermeiden. Konkret bedeutet dies, dass
zumindest Schadstoffe, Gerüche, Feuchtigkeit und Wärme durch die
Lüftung abgeführt werden müssen. Diese Stoffgruppen reichern sich
innerhalb des begrenzten Luftreservoirs „Raum“ schnell an. Die
Geschwindigkeit des Abführens hängt dabei sowohl vom Volumen des
Raumes als auch von der Höhe der Stofflast, d.h. üblicherweise von
der Belegungsdichte, ab.
Die Behaglichkeit bzw. das Wohlbefinden des Menschen ist jedoch
eine subjektive Wahrnehmung, die von zahlreichen Faktoren abhängig
ist. Die Intensität der geistigen und körperlichen Tätigkeit gehört
dazu, die Bekleidung, die individuelle physische und psychische
Verfassung der Person, aber auch Einflüsse aus der jeweiligen
Umgebung wie etwa die thermische und stoffliche Belastung (z.B.
durch Gerüche), Geräusche, Akustik sowie die Aufenthaltsdauer und
die Anzahl der anwesenden Personen in einem Raum.
Wegen des individuellen Empfindens und der Anpassungsfähigkeit des
menschlichen Körpers, lässt sich Behaglichkeit nicht einheitlich
messen. Allerdings ist es möglich Raumzustände herzustellen, in
denen sich die meisten Menschen besonders wohl fühlen. In der
Gebäudeplanung müssen dafür Aspekte der thermischen Behaglichkeit,
also das Raumklima und die Raumluftqualität berücksichtigt werden.
Die wesentlichen Faktoren sind die Raumlufttemperatur, die
Temperatur der Wandoberflächen, die relative Luftfeuchte und die Luftbewegung im
Raum.
Raumlufttemperatur
Die Lufttemperatur hat den größten Einfluss auf das
Behaglichkeitsempfinden des Menschen. Welche Temperatur als
behaglich empfunden wird, hängt stark von subjektiven Kriterien wie
Bekleidung, Tätigkeit, Alter und Geschlecht ab. Der behagliche
Temperaturbereich in Wohngebäuden im Winter liegt zwischen 20 und
23°C. Im Sommer gelten aufgrund der leichteren Bekleidung noch
Temperaturen bis 26°C behaglich.
Temperatur der Wandoberflächen
Die von einem Menschen empfundene Behaglichkeit hängt auch von den
Temperaturen der Umschließungsflächen des Raumes (Wände, Fenster)
ab. Der Mensch steht mit diesen Flächen im Strahlungsaustausch. Die
mittlere Strahlungstemperatur lässt sich gezielt beeinflussen, z.B.
durch Heizflächen oder Kühldecken. Um die thermische Behaglichkeit
zu erreichen, sollten Bauteile wie dreifach verglaste Fenster,
raumabschließende Wände, Decken und Böden eine
Oberflächentemperatur von 18 bis 19°C aufweisen – so entstehen
keine unangenehmen Zugerscheinungen.
Relative Luftfeuchte
Die relative Luftfeuchte (φ in %) bezeichnet das Verhältnis
von tatsächlichem Dampfgehalt der Luft zu der Dampfmenge, die bei
der momentanen Lufttemperatur maximal aufgenommen werden kann. In
Räumen sollte sie mindestens 40% betragen, angenehmer werden 55%
relative Luftfeuchte empfunden.
Luftbewegung im Raum
Der Mensch reagiert auf Zugluft empfindlich, weil durch sie seine
Wärmeabgabe durch Konvektion und Verdunstung erhöht wird. Eine
dauerhafte Luftgeschwindigkeit von mehr als 0,3 m/s empfindet der
Mensch als unangenehm (außer im Sommer). Zugluft nimmt der Mensch
um so stärker wahr, je kälter sie ist und je konstanter sie aus
einer Richtung kommt. Damit ist Luftbewegung besonders kritisch bei
Klimaanlagen im Sommer.
Raumluftqualität
Die Raumluft sollte sauerstoffreich, geruchsneutral und
schadstoffarm sein. Ein wichtiger Faktor ist die mit Kohlendioxid
(CO₂) angereicherte Ausatemluft. Der Mensch empfindet
CO₂-Konzentrationen ab ca. 0,1 bis 0,15 Vol% bereits als schlechte
Luft. Konzentrationen von ca. 2% sind kurzzeitig tolerierbar, ab 3
bis 4% treten zunehmend Atembeschwerden auf. Als Grenzwert zur
Beurteilung der Raumluftqualität gilt der Pettenkofer-Wert, der einer CO₂-Konzentration von
0,1% in der Raumluft entspricht.
Gerüche
Neben der thermischen Behaglichkeit hängt das Wohlbefinden des
Menschen vom Geruchsempfinden ab. Dabei unterscheidet die
Klimatechnik zwischen Geruchsquelle und empfundener Luftqualität.
Die Geruchsquelle wird in Olf (von olfaktorisch) angegeben, wobei
ein Olf der Geruchsbelastung durch eine Standardperson (erwachsen,
geduscht, sitzend) entspricht. Die empfundene Luftqualität wird in
Dezipol (von pollution) ausgedrückt. Ein Dezipol beschreibt
die empfundene Luftqualität, die eine Standardperson (1 Olf) in
einem Raum verursacht, der mit 10 l/s reiner Luft belüftet wird.
Damit kann abgeschätzt werden, wie viele Personen die Qualität der
Luft in einem Raum als „schlecht“ bewerten würden. Gerüche lassen
sich nur durch ausreichende Lüftung entfernen.
Luftwechselrate
Die Luftwechselrate n oder auch Luftwechselzahl ist definiert als
der Quotient aus Außenluftvolumenstrom und Raumluftvolumen. Die
Zahl mit der Einheit 1/h oder h⁻¹ (pro Stunde) gibt an, wie oft das
Raumluftvolumen in einer Stunde gegen Außenluft ausgetauscht werden
muss. Mit der Luftwechselrate lässt sich eine
Grobdimensionierung der Lüftung durchführen. Anhaltswerte sind
hierfür:
- Wohnungen 0,3 bis 0,5 h⁻¹
- Büros 1,0 bis 2,0 h⁻¹
- Versammlungsräume nach Personenbelegung
Anhand des Pettenkofer-Wert für die CO₂-Konzentration kann man als Richtwert für den Außenluftbedarf 30 m³/h je Person ansetzen. Bei Räumen, die mit Schadstoffen belastet sind, in denen geraucht wird oder die von empfindlichen Personen (Allergiker, Kranke, Säuglinge) genutzt werden, muss die Luftwechselrate größer sein.
