Support für SIA 384.201-Modul

Einleitung

Die Hilfe ist nach den Mappen im 384.201-Modul gegliedert. 

Verweise auf Berechnungsformeln sind im Text integriert, z.B. "(A08)" für die Temperaturkorrektur aufgrund des Höhenunterschieds Gebäude zu Klimastation. Im Excel der SIA sind die Formeln abgebildet und in der Dokumentation «Berechnung der Norm-Heizlast nach Norm SIA 384.201 - Leitfaden mit Anwendungsbeispiel» werden diese Verweise genauer erläutert.

Systemvoraussetzungen

  • Moderner Browser (Firefox, Chrome, Safari, Internet Explorer (ab Version 10))
  • Desktop-Computer oder Laptop
    (Tablets und Smartphones sind wegen der tabellarischen Eingabe eher ungeeignet, verwendet können sie trotzdem werden)

Allgemein & Adressen

Im Reiter "Allgemein & Adressen" werden die relevanten Adressen wie Projektadresse, Bauherrschaft, etc. erfasst. Gebäudename, wie auch alle Adressen (ausser "Verfasser Nachweis / Heizungsplaner") werden mit dem 380/1-Modul synchronisiert, sofern dieses im Projekt aktiviert ist.

Alle Eingaben in der Mappe "Allgemein & Adressen" sind optional und haben keinen Einfluss auf die Berechnungen.

Grundlagen

Klima & Gebäude

Meteostation (SIA 2028)

Folgende Daten werden von der Meteostation nach SIA 2028 ausgelesen: 
- Norm-Aussentemperatur ta,min (A06)
- Höhe der Meteostation (m.ü.M.) (A07)
- Jahresmittelwert der Aussentemperatur ta,min (A09)

Direkt beeinflusst werden:
- Temperaturkorrektur aufgrund des Höhenunterschieds "Gebäude - Meteostation" (A08)
- Korrigierte Aussentemperatur (A06 + A08)
- Fg2 in der Transmissionsberechnung für Bauteile gegen Erdreich (C10)

Höhe des Gebäudes

Beeinflusst: 
- Spezifische Wärmespeicherfähigkeit der Luft (A02)
- Temperaturkorrektur aufgrund des Höhenunterschieds "Gebäude - Meteostation" (A08)

Luftdurchlässigkeit n50

Luftdurchlässigkeitswerte n50 in Abhängigkeit des Gebäudetyps von unsanierten Altbauten (Quelle: Tabelle ND.7, SIA 384.201:2003).

Beeinflusst:
- Infiltrations-Luftvolumenstrom (D04)

Abschirmungsklasse

Beeinflusst:
- Abschirmungskoeffizient (D02), wird durch die Tabelle ND.6 (SIA 384.201:2003) der Abschirmungsklasse und der Anzahl Aussenwände (wird anhand der verschiedenen Orientierungen der Bauteile gegen Aussen in den Transmissionsflächen festgestellt) ermittelt.
- Der Abschirmungskoeffizient wiederum beeinflusst der Infiltrations-Luftvolumenstrom (D04)

Korrekturwert Lüftungsanlage F

Korrekturwert (G02) für die Lüftungsanlage, welcher für das ganze Projekt gilt. 

Auszug aus «Berechnung der Norm-Heizlast nach Norm SIA 384.201 - Leitfaden mit Anwendungsbeispiel»:

Natürliche Belüftung
Ist keine lufttechnische Anlage installiert, liegt der Korrekturfaktor zwischen 0.5 und 0.8.
Es können folgende Werte eingesetzt werden:
- EBF bis 500 m2: 0.8
- EBF 500 m2 bis 2000 m2: 0.7
- EBF ab 2000 m2: 0.6

Mechanische Belüftung
Bei einer mechanischen Lüftung muss der Korrekturfaktor F kleiner oder gleich 1 sein. 

Für eine einstufige Lüftungsanlage kann folgende Formel angewendet werden:
F = tBetrieb/24h             tBetrieb: Tägliche Betriebszeit [h]

Bei mehrstufigen oder stufenlosen Anlagen gilt:
F = VTag/(V'su*24h)

VTag: Gefördertes Tagesvolumen [m3]
V'su: Nenn-Volumenstrom [m3/h]

 

Bauteile

Die Bauteil-Tabelle gewährt eine Übersicht aller Bauteile und deren U-Wert. Für Bauteile gegen Erdreich ist der U-Wert mit Einfluss Erdreich massgebend. 

Bauteile können direkt in der Tabelle erfasst werden, wenn der U-Wert bekannt ist, oder auch über das Opake Bauteil-Modul, wenn über den Schichtenaufbau der U-Wert berechnet werden soll. Ein Bauteil kann anschliessend bei den Transmissionsflächen mehrmals eingesetzt werden. Die Summe der Gesamtfläche wird in der drittletzten Spalte angezeigt.

Direkt erfasste Bauteile können über das Zeilenmenü in ein Bauteil im Opaken Bauteil-Modul umgewandelt werden.

Bauteil umwandeln

Wärmebrücken

Wie bei den Bauteilen, können Wärmebrücken mehrmals verwendet werden. Deshalb lässt sich die Spalte "Anzahl / Länge" nicht editieren. Diese Spalte ist analog zu den Bauteilen die Summe aller Längen oder Stückzahl der eingesetzten Wärmebrücken, welche in den Transmissionsflächen erfasst wurden. 

Eine Wärmebrücke wird wie ein Bauteil in den Transmissionsflächen in den Raum-Details eingetragen. 

Räume

Raum-Tabelle

Nr, Beschrieb

Die Raumnummer kann bis zu 5 Zeichen beinhalten. Die Eingabe ist jedoch optional. Wenn keine Raumnummer definiert wird, so erscheint in der Raumauswahl der Raum-Beschrieb.

Etage

Die Eingaben der Etage erlaubt es Räume nach Etage zu gruppieren. Die Eingabe ist optional. Wenn die Zelle noch keinen Wert gesetzt hat, so kann die Etage auch den bereits verwendeten Etagen ausgewählt werden, oder die Eingabe einer neuen Etage ist auch jederzeit möglich.
Mit Etagen bearbeiten können die Etagen umbenannt oder auch neu angeordnet werden.

Etagen bearbeiten

Tags

Ähnlich wie die Spalte "Etage" lassen sich Räume mit sogenannten Tags in Gruppen einteilen. Anders als bei der Etage können beliebig viele Tags einem Raum zugewiesen werden. So kann z.B. ein Raum einem Gebäude zugewiesen werden und gleichzeitig dem angeschlossenen Verteiler. Interessant wird dies dann für eine Auswertung in der Mappe "Resultate". Es kann somit einfach z.B. die Summe der Heizleistung aller Räume am selben Verteiler berechnet werden.
Neue Tags können jeweils gleich im Feld eingetragen werden. Diese stehen dann später bei anderen Räumen wieder zur Auswahl.

Nutzung

Die Nutzung nach SIA 2024 wird nur dazu verwendet um die Rauminnentemperatur zu ermitteln. Wird keine Nutzung ausgewählt, so kann die Innentemperatur manuell im nächsten Feld festgelegt werden.

Innentemperatur

Das ist die Rauminnentemperatur gemäss SIA 2024.

Wärmespeicherfähigkeit

Die Wärmespeicherfähigkeit wird für die Berechnung der Zeitkonstante benötigt. Die Liste der Werte entspricht der SIA 380/1-Norm (SIA380/1:2016, Tabelle 25).
Normalerweise ist dieser Wert für die meisten Räume der selbe. Für eine schnelle Eingabe des selben Wertes kann "Werte ersetzen" im Tabellenmenü verwendet werden (Werte ersetzen (Youtube)).

Zeitkonstante

Die Formel für die Zeitkonstante ist folgende τ = C/H, wobei C die Wärmespeicherfähigkeit ist und H der Wärmeverlustkoeffizient. Die Zeitkonstante wird für die Phasenverschiebung, welche durch die Massenträgheit entsteht, eingesetzt. Da die Wärmespeicherfähigkeit ein spezifischer Wert ist, wird noch die Rauminnenfläche für den absoluten Wert benötigt.

Korrektur Aussentemperatur

Die Korrektur der Aussentemperatur basierend auf der Norm SIA 384.201:2003, Tabelle ND.1 und der Zeitkonstante.

Korrigierte Aussentemperatur

Die Aussentemperatur der Meteostation mit der Korrektur Aussentemperatur. Diese Temperatur ist für die Norm-Heizlast des Raumes massgebend. 

Grundwasser

Einfluss des Grundwasserspiegels.

Nach SIA 384.201:2003 ND.4.3 gilt:
Liegt der Grundwasserspiegel mehr als 1m von der Unterkante der Bodenplatte entfernt, so wird GW=1.0 gesetzt. Ist der Grundwasserspiegel weniger als 1m entfernt, so muss GW nach EN 13370, Anhang H berechnet werden.

Höhe über Boden

Bezugspunkt ist OK (Oberkant) fertig Boden. Für Bauteile im Erdreich wird eine negative Zahl eingetragen.

Lüftungstyp

Je Raum kann ausgewählt werden, was für einen Typ der Lüftungsanlage verwendet wird. Ohne Auswahl gilt die natürliche Lüftung für den Lüftungswärmeverlust. Die natürliche Lüftung bedarf keine weiteren Eingaben. Für eine mechanische Lüftung werden noch zusätzliche Angaben benötigt. Werden diese nicht gemacht, wird mit den natürlichen Lüftungswärmeverluste gerechnet.

Zuluft/Abluft

Kontrollwert für die mechanische Lüftung. Dieser Wert ist optional und wird nicht in der Berechnung verwendet.
TBD: Wie wird kontrolliert?

Raum-Generator

Mit dem Raum-Generator lassen sich neue Räume schnell und einfach erfassen. Jedes Eingabefeld im Generator entspricht einem Raum. Nicht ausgefüllte Felder werden nicht berücksichtigt. Die ersten 5 Zeichen bis zum ersten Komma werden für die Raumnummer verwendet, der Rest für den Beschrieb. Wenn kein Komma vorhanden und der Text ≤ 5 Zeichen lang ist, so werden diese als Nummer verwendet, ansonsten als Beschrieb.
Die Raummasse können optional mit eckigen Klammern erfasst werden. Beispiel: "01, Hobbyraum [6.57 5.72 2.32]".

Raum-Generator

Ein paar Beispiele:
"01, Raum 1" => Nr: 01; Bezeichnung: Raum 1
"Raum2" => Nr: Raum2; Bezeichnung: keine, da der ganze Text als Nr verwendet wird.
"Raum 2" => Nr: keine, da der Text länger als 5 Zeichen ist; Bezeichnung: Raum 2
"01, Hobbyraum [6.57 5.72 2.32]" => Nr: 01; Bezeichnung: Hobbyraum; Länge: 6.57m; Breite: 5.72m; Höhe: 2.32m

Hinweise:
- Es müssen nicht alle Räume gleichzeitig erfasst werden. Der Raum-Generator lässt sich gut auch später für zusätzliche Räume benutzen.
- Die eingetragenen Tags unterhalb des Generators werden jedem Raum zugewiesen, welcher im Generator oben eingetragen ist.
- Nach dem generieren der Räum wird der Generator zurückgesetzt.

Raumdetails

Raumauswahl & Raum

Mit der Raumauswahl kann der Raum für die Eingaben der Transmissionsflächen und den Lüftungsdaten ausgewählt werden. Die Räume sind nach Etage sortiert, sofern den Räumen eine Etage zugewiesen wurde.
Bei einer grossen Anzahl Räume macht es ev. Sinn die kompakte Auswahl zu verwenden. Die Auswahl kann mit "[Kompakt / Übersicht]" umgestellt werden. 

Raumauswahl

Zur Übersicht werden in der Tabelle "Raum" die Daten zum ausgewählten Raum angezeigt. Diese Daten besitzen die selbe Quelle wie die Raumdaten in der Mappe "Räume".

Transmissionen (Flächen)

In der Tabelle "Transmissionen" werden alle Bauteilflächen und Wärmebrücken zum ausgewählten Raum erfasst. Nachfolgend sind die etwas spezielleren Spalten erläutert.

Abzüge (z.B. Fenster) von Bauteilflächen können über das Zeilenmenü vorgenommen werden. Alle Abzüge von dem selben Bauteil werden dann in der Spalte "Abzug" summiert.

Flächenabzug

Bauteil

In dieser Spalte wird das Bauteil der Fläche zugewiesen. Ein Bauteil (definiert in der Mappe "Grundlagen" oder aus dem Opaken Bauteile-Modul) kann bei mehreren Flächen verwendet werden. Über die Texteingabe können die Bauteile gesucht werden.

Ausrichtung

Die Ausrichtung der Flächen spielt nur für den Abschirmungskoeffizienten (D02) eine Rolle. Aussenwänden mit der selben Orientierung gelten als eine Aussenwand für die Bestimmung des Koeffizienten. Der Koeffizient wird anhand der Tabelle ND.8 (SIA 384.201:2003) bestimmt (keine, eine oder mehrere Aussenwände).

Für Bauteile, welche nicht eine Aussenwand sind, spielt die Ausrichtung keine Rolle. Jedoch kann die Ausrichtung die eingegebenen Daten verständlicher machen.

Nachbarraum

In der Spalte "Nachbarraum" kann der Nachbarraum ausgewählt werden, wenn eine Bauteil gegen beheizt gesetzt wurde. Wird ein Nachbarraum ausgewählt, so wird automatisch in diesem eine Kopie der Zeile eingetragen (Orientierung um 180° gespiegelt). Alle Änderungen an der Zeile werden auch gleich in der Zeile des Nachbarraumes vorgenommen. Über das Zeilenmenü kann jeweils zur Nachbarszeile gewechselt werden (siehe Screenshot unten).

Ist ein Bauteil gegen beheizt gesetzt aber kein Nachbarraum, so lässt sich die Temperatur des Nachbarraumes direkt in der Spalte "b-Wert / Raumtemp. / fg1" eintragen (4. letzte Spalte).

Flächen in Nachbarräumen werden unter folgenden Bedingungen automatisch generiert:
  • Wert in der Spalte "Nachbarraum" wird gesetzt.
  • Wert in Spalte "Nachbarraum" wird geändert. Im vorgehenden Nachbarraum wird die Zeile entfernt und in den neuen Nachbarraum eingetragen.
  • Wert in Spalte "Nachbarraum" wird bei einer Fläche mit Abzügen geändert. Alle Abzüge werden entsprechend auch in den neuen Nachbarraum übertragen.
  • Zeile mit einem Nachbarraum wird kopiert.
Flächen in Nachbarräumen werden unter folgenden Bedingungen automatisch gelöscht:
  • Wert in der Spalte "Nachbarraum" wird auf leer gesetzt.
  • Falls die Zeile Abzüge besitzt, so werden alle Abzüge auch auf leer gesetzt und die Flächen aus dem Nachbarraum entfernt.
  • Zeile mit Nachbarraum wird gelöscht.
Änderungen in folgenden Spalten werden in die Flächen im Nachbarraum übertragen:
  • Bauteil
  • Ausrichtung (um 180° gedreht)
  • Länge
  • Breite / Höhe
  • Anzahl
Länge & Breite / Höhe

Die Abmasse der (Bauteil-)Fläche werden in diesen beiden Feldern erfasst. Die Masse werden unter "ND.3 Gebäudedaten (Ziffer 6.3)" in der Norm SIA 384.201:2003 definiert. 


Quelle: SIA 384.201:2003 Abschnitt ND.3 Gebäudedaten (Ziffer 6.3)
(Quelle: SIA 384.201:2003 Abschnitt ND.3 Gebäudedaten (Ziffer 6.3))

b-Wert / Raumtemp. / fg1

Je nach Bauteil, welches gesetzt ist hat der Wert dieser Spalte eine andere Bedeutung. 

Gegen Aussen: Kein Wert benötigt.
Gegen unbeheizt: b-Wert gemäss Tabelle ND.3 in SIA 384.201:2003, Korrigenda C1.
Gegen beheizt: Raumtemperatur des Nachbarraumes.
Gegen Erdreich: Korrekturfaktor fg1 in Abhängigkeit der Tiefe z (Tabelle ND.5 in SIA 384.201:2003).

Die Tabellen für unbeheizt und Erdreich sind in Enerweb direkt abgebildet. Um die Tabellen anzuzeigen wird die Maus über den Spaltentitel platziert.

Flächen-Generator

Mit dem Flächengenerator lassen sich die Decken-, Boden- und Wandflächen schnell erfassen. Die Abmasse für alle Flächen müssen nur einmal eingegeben werden, auch muss die Ausrichtung nur einmal gesetzt werden. 

Der Generator eigent sich besonders gut für quadrische Räume. Für Räume mit einem anderen Grundriss lassen sich auch nur einen Teil der Flächen erfassen.

Kurz-Bedienungsanleitung zum Flächen-Generator:

  • Die Masse des Raumes werden in den drei Eingabefeldern mit der Einheit "[m]" erfasst. Dies reicht aus, um alle Flächen zu definieren.
  • Die Ausrichtung wird unten in der Mitte mit der Drop-Down-Eingabe eingestellt. Diese Einstellung gilt für die Fläche "Wand (vorne)". Die weiteren Wände werden entsprechend berechnet. Die Orientierung der Flächen ist jeweils unterhalb der Bauteileingabe vor dem Flächenmass ersichtlich (beide Angaben in Klammern).
  • Die Bauteile werden mit den Feldern "Wand (vorne)", "Wand (rechts)", "Wand (hinten)", "Wand (links)", "Decke" und "Boden" den Flächen zugeordnet. Flächen ohne Bauteilzuweisung werden vom Generator anschliessend nicht in den Raum eingetragen. So ist es möglich nur einen Teil der Raumflächen mit dem Generator zu erfassen.
  • Abzüge von den Flächen sind möglich indem nach der Bauteilzuweisung der Abzug-Dialog über den "Abzüge: 0"-Button eingeblendet wird. In diesem Dialog werden die Abzugsflächen entsprechend in der Liste eingetragen. Es sind auch Abzüge möglich, die keine Bauteilzuweisung haben. Bei diesen kann das Bauteilfeld leergelassen und nur Länge und Breite ausgefüllt werden.
  • Sind alle Daten eingegeben, so können mit dem "Flächen für Raum generieren"-Button die Flächeneinträge im Raum erstellt werden. Danach wird der Generator auf den Ursprungszustand zurück gesetzt.
    Sind bereits Flächen im Raum vorhanden, so werden die neuen Flächen unterhalb der bestehenden Flächen eingetragen. 

Lüftung

Natürliche Lüftung

Für die natürliche Lüftung (Infiltrations-Luftvolumenstrom V'inf,  resp. hygienische minimale Luftvolumenstrom V'min) sind keine Eingaben nötig. Wenn keine mechanische Lüftung definiert ist, so ist der hygienische minimale Luftvolumenstrom V'min für den Lüftungswärmeverlust massgebend. V'min wird über das Raumvolumen * 0.3 h-1 berechnet (die minimale Aussenluftrate nmin ist immer 0.3 h-1).

Natürliche Lüftung

Mechanische Lüftung

Wird ein Raum mechanisch belüftet, so kann dies mit folgenden drei Situationen abgebildet werden (oder eine Kombination daraus):

  • Der Raum wird mit Zuluft V'su versorgt.
  • Der Raum hat eine mech. Lüftung mit Abluft V'ex - die Nachströmluft V'su stammt von den Nachbarräumen.
  • Der Raum hat eine mech. Lüftung mit Abluft V'ex - da die Nachströmluft nicht durch die Nachbarräume gedeckt werden kann, strömt der Abluftüberschuss V'mech,inf von Ausserhalb in den Raum.

Nachfolgend sind die drei Situationen grafisch erklärt.

Mechanische Lüftung: Zuluft
Mechanische Lüftung mit Zuluft-Volumenstrom V'su

Besitzt der Raum nur Zuluft, sind nur die Zulufttemperatur Θsu und der Zuluft-Volumenstrom V'su einzugeben. Andere Kombinationen mit Abluft und Nachströmluft sind selbstverstäbdlich auch möglich.

 

Mechanische Lüftung: Abluft
Mechanische Lüftung mit Abluft V'ex und Nachströmluft V'su (Summe aller eingetragenen Nachbarräume)

 

Mechanische Lüftung: Abluft (mit Abluftüberschuss)
Ist die Abluft V'ex grösser als die Summe der Nachströmluft aus den Nachbarräumen V'su und dem Zuluft-Volumenstrom V'su, so strömt zusätzlich der Abluftüberschuss V'mech,inf von Ausserhalb in den Raum.

Resultate

Die Resultate bieten eine Übersicht der wichtigsten Werte der eingegebenen Räume und der Norm-Heizlast des Gebäudes. 

Die Räume können nach Etage und/oder nach den Tags gefiltert werden (siehe "Etage" und "Tags"). Die Tags und Etagen werden unter der Mappe "Räume" den jeweiligen Räumen zugeordnet. Wenn ein Filter gesetzt ist, so kann nur von diesen ausgewählten Räumen ein Report erstellt werden. 

Ausdruck/Report

Mit dem Report können die eingegebenen Daten als PDF-Datei weiter gegeben werden. Der Aufbau dieser Datei entspricht der Programmstruktur.

Der PDF-Ausdruck wird im 384.201-Modul mit einem Klick auf den "Report"-Knopf oben rechts erstellt.