Untersuchungen zur Einsatzmöglichkeit von Doppelfassaden bei ...

4 Strömungsphysikalische Grundlage im Hochhaus und Raum bei der natürlichen Belüftung
oder Fensterlüftung. Beim Verzicht auf eine RLT-Anlage kann der Raum lediglich mit
dem Fenster gelüftet werden. Räume ausschließlich mit natürlicher Lüftung weisen
aber einige Nachteile auf. Zu diesen gehören deutlich erhöhter Wärmebedarf, zu
geringe Luftfeuchten im Winter, hohe Raumtemperaturen im Sommer, zeitweise
hohes Zugerscheinungsrisiko durch starken Windanfall, niedrige Außenlufttemperaturen
und schlechte Schadstoffabfuhr bei Windstillen. Aus diesem Grund ist
es grundsätzlich sinnvoll, dass Räume sowohl raumlufttechnisch als auch natürlich
optimiert belüftet werden.
Dauer- und Stoßlüftung bei der natürlichen Raumlüftung
Der Raumzustand ist abhängig von der Außentemperatur, den inneren Lasten und
der Fensterstellung. Davon abhängig regulieren sich die Temperaturen und
Luftgeschwindigkeiten im Raum. Die natürliche Lüftung kann als Dauerlüftung oder
Stoßlüftung erfolgen.
Unter einer Dauerlüftung kann ein konstanter Außenluftstrom durch das Fenster in
den Raum während der ganzen Nutzungszeit verstanden werden. Eine richtige
Fensterstellung ermöglicht einen stationären Zustand im Raum. Unter der
Stoßlüftung wird ein periodisches Öffnen und Schließen des Fensters verstanden.
Innerhalb kürzester Zeit bildet sich ein großer Luftaustausch zwischen Raum und
Umgebung aus. Diese Stoßlüftung ist insofern nachteilig, weil empfindliche
Menschen oder Personen nahe am Fenster eine gewisse Unbehaglichkeit in Kauf
nehmen müssen.
Strömung durch Fensterlüftung im Winter und im Sommer
Der Luftwechsel bei geöffnetem Fenster zwischen Raum und Umgebung erfolgt
infolge Winddruck oder thermischem Auftrieb. An windigen Tag ist die Luftwechselzahl
durch den Winddruck hoch, und gleichzeitig ist die Luftgeschwindigkeit im Raum
auch hoch. Dieser Fall ist dann nicht problematisch, wenn die Fenster bei
zunehmendem Wind und Zugerscheinungsrisiko entsprechend geregelt geschlossen
werden können. Der kritische Fall entsteht immer bei Windstille, da der Luftwechsel
ausschließlich durch die Temperaturdifferenz zwischen innen und außen entsteht.
Aus dem Grund wird auf diesen kritischen Fall näher eingegangen.
Der winterliche Temperaturunterschied zwischen innen und außen hat einen großen
Dichteunterschied der Luft zur Folge. Dadurch entsteht ein Druckunterschied
zwischen außen und innen. Wenn einströmende Luft kälter als die Luft im Raum ist,
fällt sie an unteren Fensterbereich zu Boden und vermischt sich dabei teilweise mit
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