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lindab | grundlagen
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Die einfachsten Modelle für die Beschreibung der senkrechten
Temperaturverteilung sind die sogenannten „Prozentregeln“.
Die am häufigsten verwendete Regel ist die 50-Prozent-Regel. Bei
ihr wird angenommen, dass die Hälfte des Temperaturanstiegs von
Zuluft zu Abluft am Boden stattfindet, die andere Hälfte oberhalb
im gesamten Raum (siehe Abbildung 5). Dieses Modell ist gut
geeignet für eine erste Auswertung der typischsten Räume und
Auslässe, aber aufgrund seiner Einfachheit bietet es nicht die an-
gemessene Genauigkeit, um den Temperaturgradienten im Aufent-
haltsbereich zu bestimmen.
Lindab empfiehlt den Einsatz eines detaillierteren Modells, das
beschreibt, wie der Temperaturgradient von unten nach oben im
Raum variiert. Eine Annahme für einen Näherungswert geht da-
von aus, dass der Temperaturgradient im Aufenthaltsbereich die
Hälfte der Temperaturdifferenz zwischen der Raumluft und der Zu-
luft beträgt. Das Modell basiert auf einer Reihe von Prüfungen im
Maßstab 1:1, Faktoren beim thermischen Wirkungsgrad und der
Tatsache, dass der Temperaturgradient im unteren Teil des Raums
höher als im oberen Teil ist.
Thermischer Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad bei der Verdrängungslüftung ist auf eine grö-
ßere Schichtenbildung als bei der Mischlüftung zurückzuführen.
Der Unterschied vergrößert sich bei höheren Decken. Die aus dem
Raum a/jointfilesconvert/477958/bgeführte Leistung ist ungefähr proportional zur Tempera-
turdifferenz zwischen Zu- und Abluft (t
u
-t
i
).
Da bei der Verdrängungslüftung die Ablufttemperatur (t
u
) höher als
die Raumtemperatur ist (t
r
), kann mit einer höheren Zulufttempera-
tur (t
i
) als bei der Mischlüftung dieselbe Leistung aus dem Raum
a/jointfilesconvert/477958/bgeführt werden; bei der Mischlüftung gilt t
u
≤ t
r
. Dies bedeutet,
dass Kühlleistung eingespart werden kann oder dass es möglich
ist, die Kühllast der Außenluft wirksamer einzusetzen.
Die Verdrängungslüftung ist außerdem bei wechselnden ther-
mischen Belastungen zum Teil selbstregulierend, da eine steigende
Belastung zuallererst zu einem höheren Temperaturgradienten und
damit einer höheren Temperatur an der Decke führt.
Der thermische Wirkungsgrad ist angegeben mit:
Bei der Verdrängungslüftung gilt ε
t
> 100 % (t
u
≥ t
r
), im Gegensatz
zu ε
t
≤ 100 % bei der Mischlüftung (t
u
≤ t
r
). Insgesamt gilt bei der
Mischlüftung ε
t
= 100 % (t
u
= t
r
).
Druckverlust
Die Diagramme zeigen den Gesamtdruckverlust (bei ρ = 1,2 kg/m
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),
d. h. die Summe des statischen und dynamischen Druckes bezo-
gen auf einen Auslass (ggf. mit Anschlusskasten) bei Anschluss an
einen geraden Luftkanal mit einer Länge von 1 m und den gleichen
Dimensionen wie der Auslass.
Schallpegel
Die Diagramme zeigen den A-bewerteten Schallleistungspegel L
WA
bezogen auf den Auslass (ggf. mit Anschlusskasten) bei Anschluss
an einen geraden Luftkanal mit einer Länge von 1 m und den glei-
chen Dimensionen wie der Auslass.
Der Schalldruckpegel ist ein Maß für die wahrgenommenen Druck-
vibrationen, während der Schallleistungspegel einen Parameter zur
Charakterisierung der Schallquelle darstellt. Beide werden norma-
lerweise in der Einheit dB (Dezibel) angegeben.
Planung der Verdrängungslüftung
Verdrängungslüftung
Eine Verdrängungsauslass soll eine bestimmte Luftmenge zuführen,
um den Raum ordnungsgemäß zu lüften und gleichzeitig die Anfor-
derungen an Schallpegel, Luftgeschwindigkeit und Temperaturgra-
dienten im Aufenthaltsbereich erfüllen. Damit diese Anforderungen
erfüllt werden, sind Planungsrichtlinien erforderlich. Die wichtigsten
sind im Folgenden angegeben. Bei der Auswahl eines Luftauslasses
sollten die Anforderungen im Zusammenhang mit Druckverlust,
Schallpegel und Wurfweite verdeutlicht werden. Diese Daten wer-
den für jedes einzelne Produkt berechnet. Die Auswahl- und Leis-
tungsdaten im Lindab Katalog sind Ergebnisse von Messungen,
die im Labor von Lindab mit modernen und genauen Messgeräten
vorgenommen wurden. In der Praxis sind die Bedingungen sel-
ten so ideal wie in einem Labor, da die bauliche Umgebung, die
Möblierung, die Anordnung der Luftauslässe u. a. die Streubreite
des Strahlbilds erheblich beeinflussen. Lindab versucht, die Bedin-
gungen in der Praxis mit Prüfungen im Maßstab 1:1 zu testen. Dies
ist bei größeren und komplizierteren Projekten oft sehr nützlich.
Bezeichnungen
a
0,2
Breite des Nahbereichs [m]
b
0,2
Länge des Nahbereichs [m]
ε
t
Thermischer Wirkungsgrad [-]
K
ok
Korrekturfaktor für Schallleistungspegel [dB]
L
A
Schalldruckpegel, A-bewertet [dB(A)]
L
WA
Schallleistungspegel, A-bewertet [dB(A)]
L
Wok
Schallleistungspegel im Oktavband [dB]
L
p
Schalldruckpegel [dB]
L
w
Schallleistungspegel [dB]
∆L Eigendämpfung [dB]
D Raumdämpfung [dB]
∆p
t
Gesamtdruckverlust [Pa]
q Volumenstrom [m
3
/h], [l/s]
t
i
Zulufttemperatur [˚C]
t
r
Raumtemperatur (1,1 m über dem Boden) [˚C]
t
u
Ablufttemperatur [˚C]
∆t Temperaturdifferenz zwischen Raumluft und Zuluft [K]
v
x
Geschwindigkeit bei Entfernung x von der Mitte des Aus-
lasses [m/s]
Senkrechte Temperaturverteilung
Wegen der Strömung mit Schichtenbildung bringt die Verdrän-
gungslüftung eine große Temperaturdifferenz im gesamten Raum
mit sich. Bei der Komfortlüftung, bei der die Wärmequellen im un-
teren Teil des Raumes angeordnet werden, ist der Temperaturgra-
dient, also der Temperaturanstieg pro m (K/m), im unteren Teil des
Raumes größer, im oberen Teil kleiner.
ε
t
= × 100%
t
u
- t
i
t
r
- t
i
Ausführliches Modell
50%-regeln
Höhe über Fußboden
Temperatur
Abbildung 5: Vergleich von Modellen für die Beschreibung der
senkrechten Temperaturverteilung
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