{"id":3654,"date":"2018-08-06T11:10:11","date_gmt":"2018-08-06T09:10:11","guid":{"rendered":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/?p=3654"},"modified":"2018-09-24T15:51:33","modified_gmt":"2018-09-24T13:51:33","slug":"4-4-luftwechsel-und-schadstofftransport","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/4-4-luftwechsel-und-schadstofftransport\/","title":{"rendered":"4.4 Luftwechsel und Schadstofftransport"},"content":{"rendered":"<h2>4.4.1 Luftwechselgetragener Feuchteaustausch und Feuchtespeicherung <a href=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/4-luftstroemungen\/\"><span class=\"tooltips\" title=\"Siehe S. 362\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">\u24d8<\/span><\/span><\/a><\/h2>\n<p>In bewohnten R\u00e4umen sind immer <i>Feuchtequellen<\/i> vorhanden, die zu einem Anstieg der Raumluftfeuchte beitragen (siehe Tab. 4.2). Je nach Belegung und Aktivit\u00e4ten wird eine Wohnung mit mehreren Litern Wasser pro Tag belastet. Die produzierte Feuchtigkeit wird haupts\u00e4chlich durch den Luftaustausch mit der Umgebung abgef\u00fchrt. Beispielsweise betr\u00e4gt die Entfeuchtungsleistung durch Luftaustausch f\u00fcr eine Wohnung mit 100 m<sup>2<\/sup> Wohnfl\u00e4che bzw. 250 m<sup>3<\/sup> Wohnraum bei einer mittleren Luftwechselzahl n<sub>a<\/sub> = 0.5 h<sup>-1<\/sup> und einer Luftfeuchtedifferenz innen-aussen von 4 g\/m<sup>3<\/sup> (Wintersituation) rund 12 Liter pro Tag. Mit einer angenommenen Aussenfl\u00e4che von 100 m<sup>2<\/sup> und einem mittleren Diffusionswiderstand <i>s<\/i><sub>d,Wand<\/sub> = 4 m werden hingegen nur etwa 0.2\u00a0Liter pro Tag durch Diffusion abgef\u00fchrt. Diffusionsvorg\u00e4nge durch die Aussenw\u00e4nde spielen in der Tages-Feuchtebilanz eines Raumes eine untergeordnete Rolle.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory42_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p><i>Zunehmende Dichtigkeit der Geb\u00e4udeh\u00fclle<\/i>, speziell als Folge moderner Fenstersysteme, f\u00fchrt vermehrt zu <i>Kondensat- und Schimmelpilzproblemen<\/i>. Je nach Benutzerverhalten und klimatischen Randbedingungen treten zudem grosse tageszeitliche Schwankungen der Raumluftfeuchte auf, die durch eine rein station\u00e4re Betrachtungsweise nicht mehr erkl\u00e4rt werden k\u00f6nnen (Abb. 4.18).<\/p>\n<p>Obwohl im Beispiel (vgl. Abb. 4.18, Grafik 3) das Badezimmer nach dem Duschen gut bel\u00fcftet wurde, steigt anschliessend die Raumluftfeuchte trotz abgeschalteter Feuchtebelastung \u2013 ein Indiz, dass Feuchtespeichereffekte (Sorption und Desorption) mitbeteiligt sind.<\/p>\n<p>Die momentane Feuchtebilanz an einem Ein-Zonen-Raummodell unter den vereinfachenden Annahmen:<\/p>\n<ul>\n<li>keine Koppelung zwischen W\u00e4rme- und Feuchtetransport,<\/li>\n<li>r\u00e4umlich konstanter Feuchtegehalt und<\/li>\n<li>Luftaustausch nur gegen\u00fcber Aussenklima<\/li>\n<\/ul>\n<p>l\u00e4sst sich folgendermassen beschreiben (siehe Abb. 4.17):<\/p>\n<p>Die im Raum vorhandenen Feuchtequellen <i>G<\/i><sub>int<\/sub> und eine zu geringe Luftwechselzahl <i>n<\/i><sub>a<\/sub> sind h\u00e4ufig die Hauptursachen f\u00fcr eine zu hohe Feuchtebelastung der Raumluft. Mit einer Erh\u00f6hung des Feuchtespeicherverm\u00f6gens der Raumumschliessungsfl\u00e4chen (Sorption\/Desorption) <i>G<\/i><sub>sor<\/sub> k\u00f6nnen die Maxima der rel. Raumluftfeuchte reduziert werden.<\/p>\n<p>Der Sorptions-\/Desorptionsterm, der den Dampftransport zwischen Materialoberfl\u00e4chen und Luft im Innenraum erfasst, kann allgemein geschrieben werden als:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.13)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_14.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory68_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div id=\"bild-hle-4-17\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-17.png\" alt=\"Vereinfachtes Feuchtebilanzmodell eines Einzelraumes\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.17:\u2002Vereinfachtes Feuchtebilanzmodell eines Einzelraumes<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Der Wasserdampftransport in den Materialschichten <i>k<\/i>, aus dem sich der Wasserdampfdruck an der Oberfl\u00e4che ergibt, ist im Allgemeinen schwierig und\/oder ungenau erfassbar <span class=\"tooltips\" title=\"H.\u2009M. K\u00fcnzel, K. Kiessl: Berechnung des Einflusses der Wasserdampfsorption von Oberfl\u00e4chenmaterialien auf das Feuchteverhalten von Wohnr\u00e4umen, gi 111(5), 217 (1990)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.5]<\/span><\/span>. Es sind zwar Rechenverfahren vorhanden, aber oft sind die tats\u00e4chlichen Schichtaufbauten, Schichtst\u00e4rken, Materialeigenschaften usw. nicht genau bekannt. Es ist daher angezeigt, die Feuchtespeicherwirkung von Raumumschliessungsfl\u00e4chen und allenfalls weiteren Objekten wie B\u00fccherregalen, M\u00f6beln, Textilien usw. in vereinfachter Form zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-18\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-18.png\" alt=\"Feuchteemission und L\u00fcftungsstrategien in Feuchtr\u00e4umen\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.18:\u2002Feuchteemission und L\u00fcftungsstrategien in Feuchtr\u00e4umen <span class=\"tooltips\" title=\"H. Werner, W. Fies: Fortschrittliche Systeme f\u00fcr die Wohnungsl\u00fcftung, Teil B, Fraunhofer- lnstitut f\u00fcr Bauphysik, IBP-Bericht EB-21\/1989, Stuttgart (1989)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.7]<\/span><\/span>:<\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">1 Kochen, K\u00fcchent\u00fcr geschlossen<\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">2 Kochen, K\u00fcchent\u00fcr offen; restliche Wohnzimmert\u00fcren geschlossen<\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">3 Duschen, Badezimmert\u00fcr geschlossen<\/div>\n<h3>Zyklische Feuchtesprungantwort (Nordtest-Verfahren)<\/h3>\n<p>Zur direkten Charakterisierung des <i>dynamischen Feuchtespeicherverm\u00f6gens <\/i>bietet sich die gravimetrische Messung der Feuchteaufnahme und -abgabe einer definierten Materialfl\u00e4che oder eines Objekts w\u00e4hrend einer zyklischen, sprungartigen Luftfeuchte\u00e4nderung an. Die Messung kann in einer Klimakammer leicht durchgef\u00fchrt werden und schliesst praktische Effekte wie Feuchte\u00fcbergang, Beschichtungen, mehrschichtige Materialien, beschr\u00e4nkte Schichtdicke usw. mit ein.<\/p>\n<p>Neben anderen Definitionen liegen aus dem <i>Nordtest-Verfahren<\/i> <span class=\"tooltips\" title=\"Moisture Buffering of Building Materials, Report BYG-DTU R 126, TU Denmark (2005)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.25]<\/span><\/span> verschiedene Materialdaten vor (vgl. Abb. 4.19, Tab. 4.6). Dabei wird die dynamische Feuchtespeicherkapazit\u00e4t, der sog. <i>Moisture Buffer Value (MBV)<\/i>, w\u00e4hrend eines wiederholten 24-Stunden-Feuchtezyklus, 8 Stunden hohe Feuchte (75\u00a0% r.\u2009F.), 16 Stunden tiefe Feuchte (33\u00a0% r.\u2009F.), im eingeschwungenen Zustand wie folgt bestimmt:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.14)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_15.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory69_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>F\u00fcr nichtfl\u00e4chige Objekte wird der <i>MBV<\/i> analog bestimmt, jedoch ohne Fl\u00e4chenbezug. Der <i>MBV<\/i> ist ein gutes Mass daf\u00fcr, wie viel Feuchtigkeit eine Materialschicht bei tagesperiodischen Schwankungen der Raumfeuchte aufnehmen und abgeben kann.<\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-19\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-19.png\" alt=\"Masse\u00e4nderung von Baustoffen im Nordtest-Verfahren\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abb. 4.19: Masse\u00e4nderung von Baustoffen im Nordtest-Verfahren <span class=\"tooltips\" title=\"Th. Stahl: Feuchtespeichernde Materialien und ihr Einfluss auf die Raumluftfeuchtigkeit, Diplomarbeit FH Stuttgart (2008)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.27]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Zur Charakterisierung der Speicherf\u00e4higkeit von Materialien sind f\u00fcr die Nordtestbedingungen 5 Klassen definiert (siehe Tab. 4.3). Als gute Speicherf\u00e4higkeit gilt <i>MBV<\/i> \u2265 1.0 g\/(m<sup>2<\/sup> \u00b7 % r.\u2009F.).<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory41_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3>Vereinfachtes <b><i>MBV<\/i><\/b>-Raumfeuchtemodell<\/h3>\n<p>Bekannte Speicherkapazit\u00e4ten erlauben eine <i>grobe Absch\u00e4tzung der Raumfeuchteschwankungen<\/i> bei bekannten Feuchtequellen und Luftwechselzahl unter der Annahme, dass die aktiven Materialschichten im Gleichgewicht sind mit der Raumluftfeuchtigkeit. Da bei einer kontinuierlichen Raumfeuchte\u00e4nderung im Zeitmittel nur etwa die halbe Luftfeuchtedifferenz zwischen Anfangs- und Endwert auf die Materialschicht wirkt, ergibt sich in zeitabh\u00e4ngigen Berechnungen eine gute \u00dcbereinstimmung, wenn effektive Speicherwerte <i>MBV<\/i><sub>eff <\/sub>= <i>MBV<\/i>\/2 verwendet werden (Abb. 4.20):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.15)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_16.png\" \/><\/p>\n<p>und die Feuchtebilanz des Raums wird<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.16)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_18.png\" \/><\/p>\n<p>Die Feuchtespeicherung der Oberfl\u00e4chen wirkt neben dem Raumluftvolumen <i>V<\/i><sub>R<\/sub> wie ein zus\u00e4tzliches, <i>sorptions\u00e4quivalentes Luftvolumen V<\/i><sub>sor<\/sub> zur Aufnahme von Feuchtigkeit. Beim Einschalten einer konstanten Feuchtequelle <i>G<\/i><sub>int<\/sub> zur Zeit <i>t<\/i> = 0 (vorher Feuchtegleichgewicht) ergibt sich folgender zeitlicher Verlauf der volumenbezogenen Luftfeuchte <i>\u03c5<\/i><sub>i<\/sub>(<i>t<\/i>) im Raum (\u00ab\u200aLadekurve\u200a\u00bb, vgl. dazu Abb. 4.19):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.17)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_19.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory70_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Das gr\u00f6ssere Luftspeichervolumen bzw. die reduzierte \u00ab\u200aFeuchtewechsel\u200a\u00bb <i>n<sup>*<\/sup><\/i><sub>a<\/sub> bewirkt einen langsameren Feuchteanstieg, wobei nach langer Zeit derselbe (station\u00e4re) Endwert erreicht wird wie ohne Speichermaterialien. F\u00fcr <i>t<\/i>\u2009\u2009\u226b\u2009\u2009<i>t<\/i><sub>Nordtest<\/sub> (8 h) wird die Speicherwirkung untersch\u00e4tzt, da nur die im Nordtest angesprochene Materialschicht ber\u00fccksichtigt wird. Umgekehrt wird f\u00fcr <i>t<\/i>\u2009\u2009\u226a\u2009\u2009<i>t<\/i><sub>Nordtest<\/sub> die Speicherwirkung \u00fcbersch\u00e4tzt, da das Speichervolumen sofort ohne Widerstand geladen wird.<\/p>\n<p>In Tabelle 4.4 ist exemplarisch der berechnete zeitliche Anstieg der rel. Raumluftfeuchte f\u00fcr eine Raumsituation mit verschiedenen sorptionsf\u00e4higen Oberfl\u00e4chen und Luftwechselszenarien dargestellt.<\/p>\n<h3>Einfluss einer Beschichtung<\/h3>\n<p>Der <i>Oberfl\u00e4chenwiderstand s<\/i><sub>d,\u2009coat<\/sub><i> einer zus\u00e4tzlichen Beschichtung<\/i> (vgl. Tabelle 4.5) kann die Pufferwirkung von Materialien stark reduzieren. F\u00fcr die Nordtest-Situation l\u00e4sst sich der Einfluss einer Beschichtung auf den Moisture Buffer Value wie folgt bestimmen (vgl. Formel 4.18):<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory29_autoexport.png\" \/><\/div>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.18)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_32.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory71_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>F\u00fcr <i>p<\/i><sub>sat<\/sub> = 2500 Pa, <i>t<\/i><sub>Nordtest<\/sub> = 8 h und <i>\u03b4<\/i><sub>a <\/sub>=<br \/>\n0.7\u00b710<sup>-3 <\/sup>g\/(h\u00b7m\u00b7Pa) gilt:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_33.png\" \/><\/p>\n<h3>Widerstand-\/Kapazit\u00e4tenmodell (RC-Modell)<\/h3>\n<p>F\u00fcr <i>genauere Berechnungen <\/i>bew\u00e4hrt sich ein <i>Widerstand-\/Kapazit\u00e4tsmodell <\/i><span class=\"tooltips\" title=\"H. Janssen, S. Roels: Qualitative and quantitative assessment of interior moisture buffering by endosures, Energy and Buildings 41 (2009)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.26]<\/span><\/span>, welches einen zeitlich ver\u00e4nderlichen mittleren Feuchtezustand einer aktiven Materialschicht mit Speicherkapazit\u00e4t und Schichtwiderstand ber\u00fccksichtigt. Die Eindringtiefen h\u00e4ngen grunds\u00e4tzlich wurzelf\u00f6rmig von der Zeitperiode der Feuchteschwankungen ab. Typische Eindringtiefen f\u00fcr tageszyklische Feuchtelasten liegen im Bereich von einigen Millimetern.<\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory28_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>F\u00fcr ein fl\u00e4chiges Material <i>k<\/i> wird die zeitliche \u00c4nderung der Schichtfeuchtigkeit beschrieben durch:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.19)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_21.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory72_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Die Materialdaten k\u00f6nnen ebenfalls aus dem Nordtest-Versuch hergeleitet werden: Durch Anpassung der Masse\u00e4nderung \u2206<i>m<\/i><sub>k<\/sub> und der Zeitkonstanten \u03c4<sub>k<\/sub> in der allgemeinen Ladefunktionsgleichung an die vorhandenen Messwerte (\u00ab\u200aLadekurve\u200a\u00bb vgl. Abb. 4.19)<\/p>\n<h3><\/h3>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.20)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_36.png\" \/><\/p>\n<p>lassen sich direkt die kurzzeitige, auf die absorbierende Fl\u00e4che <i>A<\/i><sub>sor<\/sub> bezogene Feuchtespeicherkapazit\u00e4t <i>d<\/i><sub>k<\/sub><i>\u2009<\/i>\u2219\u2009<i>\u03c3<\/i><sub>k<\/sub> in g\/m<sup>2<\/sup> sowie der entsprechende Feuchte\u00fcbergangskoeffizient <i>\u03b2<\/i><sub>k<\/sub> in g\/(h\u2219m<sup>2<\/sup>\u2219Pa) wie folgt bestimmen:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.21)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_23.png\" \/><\/p>\n<p>Die ausgewerteten Daten f\u00fcr die in Abb. 4.19 dargestellten Messungen an verschiedenen Materialien sind in Tab. 4.6 zusammengestellt.<\/p>\n<p>Abbildung 4.20 zeigt die Rechenergebnisse f\u00fcr das Ein-\/Ausschalten einer Feuchtequelle f\u00fcr den leeren Raum, f\u00fcr das Handrechenverfahren mit dem sorptions\u00e4quivalenten Luftvolumen unter Verwendung des effektiven Speicherwerts <i>MBV<\/i><sub>eff\u2009<\/sub>, f\u00fcr das Widerstand-\/Kapazit\u00e4tsmodell (RC) und f\u00fcr die korrekte Diffusionsberechnung. In Abbildung 4.21 ist der Verlauf der relativen Luftfeuchte eines Raumes mit einer zweiteiligen Feuchtelast (Vor-\/Nachmittag) w\u00e4hrend zwei Tagen f\u00fcr die verschiedenen Rechenverfahren dargestellt. Die Rechenmodelle zeigen vergleichbare Spitzenwerte f\u00fcr die Raumluftfeuchte, welche durch die Speicherwirkung der Materialfl\u00e4che deutlich reduziert wird. Die Zeitverl\u00e4ufe des RC- und Diffusionsmodells stimmen gut \u00fcberein, w\u00e4hrend beim vereinfachten Speichermodell (<i>MBV<\/i><sub>eff<\/sub>) gr\u00f6ssere Abweichungen auftreten.<\/p>\n<h3><\/h3>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory27_autoexport.png\" \/><\/div>\n<h2>4.4.2 Lufterneuerung\/Luftqualit\u00e4t\/L\u00fcftungswirksamkeit<\/h2>\n<div id=\"bild-hle-4-20\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-20.png\" alt=\"Raumfeuchteverlauf nach Einschalten einer Feuchtequelle Gint =\u202f200\u202fg\/h w\u00e4hrend 8 Stunden. \u00dcbrige Daten: VR =\u202f60\u202fm3, na =\u202f0,25 h\u20131, Asor =\u202f20\u202fm2, MBV =\u202f1,6\u202fg\/(m2\u2009\u00b7\u2009% r.\u2009F.), sd,B =\u202f0\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.20:\u2002Raumfeuchteverlauf nach Einschalten einer Feuchtequelle <i>G<\/i><sub>int<\/sub> =\u202f200\u202fg\/h w\u00e4hrend 8 Stunden. \u00dcbrige Daten: <i>V<\/i><sub>R<\/sub> =\u202f60\u202fm<sup>3<\/sup>, <i>n<\/i><sub>a<\/sub> =\u202f0,25 h<sup>\u20131<\/sup>, <i>A<\/i><sub>sor<\/sub> =\u202f20\u202fm<sup>2<\/sup>, <i>MBV<\/i> =\u202f1,6\u202fg\/(m<sup>2<\/sup>\u2009\u00b7\u2009% r.\u2009F.), s<sub>d,B<\/sub> =\u202f0<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Eine der Hauptaufgaben der L\u00fcftung besteht darin, alte, verbrauchte Luft und Schadstoffemissionen in einer Nutzungszone durch frische, unbelastete Luft wirksam und mit minimalem Energieaufwand zu ersetzen. Als einfachste Beschreibungsgr\u00f6sse einer raumumfassenden L\u00fcftung dient die Luftwechselzahl (<i>n<\/i><sub>a<\/sub>), unter der Voraussetzung, dass sich Raum bzw. Geb\u00e4ude wie vollst\u00e4ndig durchmischte Volumina verhalten. Diese Gr\u00f6sse eignet sich besonders, um den durch unkontrolliertes Ein-\/Ausstr\u00f6men von Luft durch Schlitze, Risse und Fugen entstehenden Energieverbrauch abzusch\u00e4tzen.<\/p>\n<p>Andererseits ist aber ein derartiger \u00ab\u200ar\u00e4umlicher\u200a\u00bb, z.\u2009T. auch zeitlicher Mittelwert nicht geeignet, um Qualit\u00e4ts-\/Sicherheitsaspekte der L\u00fcftung in einer Nutzungszone in Bezug auf lokale Frischluft oder lokalen Schadstoffabtransport brauchbar zu beschreiben (vgl. Abb. 4.22).<\/p>\n<p>Eine <i>effiziente L\u00fcftung<\/i> muss in der Lage sein, in der Aufenthaltszone<\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-21\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-21.png\" alt=\"Zeitverlauf der relativen Luftfeuchte mit Feuchtelast Gint =\u202f150\u202fg\/h\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.21:\u2002Zeitverlauf der relativen Luftfeuchte<br \/>\nmit Feuchtelast <i>G<\/i><sub>int<\/sub> =\u202f150\u202fg\/h (6 h), 0\u202fg\/h (2 h),<br \/>\n300\u202fg\/h (4 h), 0\u202fg\/h (12 h) im Tagesgang.<br \/>\n\u00dcbrige Daten: <i>V<\/i><sub>R<\/sub> =\u202f60\u202fm<sup>3<\/sup>, <i>n<\/i><sub>a<\/sub> =\u202f0,33 h<sup>\u20131<\/sup>, <i>A<\/i><sub>sor<\/sub> =\u202f20\u202fm<sup>2<\/sup>, <i>MBV<\/i> =\u202f1,6\u202fg\/(m<sup>2<\/sup>\u2009\u00b7\u2009% r.\u2009F.), <i>s<\/i><sub>d,B<\/sub> =\u202f0,02\u202fm<\/div>\n<h3><\/h3>\n<ul>\n<li><i>alte, verbrauchte Raumluft<\/i> durch frische Aussenluft zu ersetzen und<\/li>\n<li><i>Schadstoffe<\/i> nahe der Emissionsquelle zu erfassen und gezielt abzuf\u00fchren.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Zur Erfassung der eigentlichen <i>L\u00fcftungswirksamkeit<\/i> sind sowohl Luftbewegung (integral) wie auch Durchmischung (partiell, einzelne Teilchen) mit zu ber\u00fccksichtigen.<\/p>\n<p>Anhand der <i>Str\u00f6mungsmuster<\/i> lassen sich drei Extremf\u00e4lle unterscheiden:<\/p>\n<ul>\n<li><i>Verdr\u00e4ngungsstr\u00f6mung<\/i><\/li>\n<li><i>Mischstr\u00f6mung<\/i> und<\/li>\n<li><i>Kurzschlussstr\u00f6mung<\/i><\/li>\n<\/ul>\n<p>F\u00fcr die Qualit\u00e4t des Luftaustausches und der Schadstoffabfuhr sind prim\u00e4r <i>Verweilzeit der Luft<\/i> und <i>Verweilzeit der Schadstoffe<\/i> im Raum entscheidend.<\/p>\n<p>Das Verh\u00e4ltnis der idealen zur tats\u00e4chlichen durchschnittlichen Verweilzeit der Luft im Raum wird als <i>Luftaustauschwirkungsgrad \u03b7<\/i><sub>a<\/sub> definiert:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.22)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_24.png\" \/><\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-22\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-22.png\" alt=\"Nicht homogene Str\u00f6mungsmuster und ungleiche Luftdurchmischung: obwohl in beiden F\u00e4llen eine r\u00e4umlich gemittelte Luftwechselzahl von 1h\u20131 besteht, werden die Schadstoffkonzentrationen lokal sehr unterschiedlich abgebaut\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.22:\u2002Nicht homogene Str\u00f6mungsmuster und ungleiche Luftdurchmischung: obwohl in beiden F\u00e4llen eine r\u00e4umlich gemittelte Luftwechselzahl von 1h<sup>\u20131<\/sup> besteht, werden die Schadstoffkonzentrationen lokal sehr unterschiedlich abgebaut (Spurengasmessung, Konzentrationsabfallmethode; <i>c<\/i>(<i>t<\/i>) Konzentration Spurengas zum Zeitpunkt <i>t<\/i>) <span class=\"tooltips\" title=\"A.\u2009C. Pitts und I.\u2009C. Ward: A review of the prediction and investigation of air movement in buildings, Rep. No. BS 69, Dep. Build. Science, Fac. of Arch. Studies, University of Sheffield (1983)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.20]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Dabei entspricht die <i>nominale Zeitkonstante \u03c4<\/i><sub>n<\/sub> (auch Nennzeitkonstante genannt) der <i>k\u00fcrzestm\u00f6glichen durchschnittlichen Verweilzeit <\/i>der Luft im Raum (<i>\u03c4<\/i><sub>n<\/sub> =\u202f1\/n<sub>a<\/sub>, Verweilzeit gleich Aufenthaltsdauer der Luft im Raum zwischen Eintritt und Austritt). <i>\u03c4<\/i><sub>a<\/sub> stellt die <i>effektive durchschnittliche Verweilzeit<\/i> aller Molek\u00fcle entsprechend dem Str\u00f6mungsmuster dar (auch Luftaustauschzeit genannt).<\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-23\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-23.png\" alt=\"Grundformen von idealisierten Raumstr\u00f6mungsmustern\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.23:\u2002Grundformen von idealisierten Raumstr\u00f6mungsmustern<\/div>\n<h3><\/h3>\n<p><i>\u03c4<\/i><sub>a<\/sub> ist bei der <i>effektivsten aller L\u00fcftungsarten<\/i>, der <i>Verdr\u00e4ngungsl\u00fcftung <\/i>(reine Kolbenstr\u00f6mung), am k\u00fcrzesten:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.23)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_25.png\" \/><\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-24\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-24.png\" alt=\"Str\u00f6mungspfade von Luftmolek\u00fclen ab Einlass bis zum Punkt\u00a0P\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.24:\u2002Str\u00f6mungspfade von Luftmolek\u00fclen ab Einlass bis zum Punkt\u00a0P (Mittelwert der entsprechenden Laufzeiten \u2192 durchschnittliches Alter der Luft im Punkt P) und ab Zuluft\u00f6ffnung bis zur Abluft\u00f6ffnung (mittlere Str\u00f6mungszeit \u2192 durchschnittliche Verweilzeit der Luft im Raum) <span class=\"tooltips\" title=\"M. Sandberg: Distribution of ventilation air an contaminants in ventilated rooms\u00a0\u2013 theory and measurements, Dissertation, Technische Hochschule, Stockholm (1984)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.2]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Bei <i>vollst\u00e4ndiger Durchmischung<\/i> der in den Raum eintretenden Luft ist die effektive durchschnittliche Verweilzeit doppelt so lang <span class=\"tooltips\" title=\"M. Sandberg, M. Sj\u00f8berg: The use of moments for Assessing air quality in ventilated rooms, Build. &amp; Environ. 18(4), 181 (1983)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.1]<\/span><\/span>:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.24)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_26.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory10_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Es ist noch beizuf\u00fcgen, dass das <i>Durchschnittsalter der Raumluft &lt;\u03c4&gt;\u202fimmer halb so gross ist wie die durchschnittliche Verweilzeit \u03c4<\/i><sub>a<\/sub> <span class=\"tooltips\" title=\"\u2013 M. Sandberg, E. Sk\u00e5ret: Air change and ventilation efficiency\u00a0\u2013 new aids for HVAC designers, Swedish Inst. Build. Research (1985)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.3]<\/span><\/span>.<\/p>\n<p>Der so definierte Luftaustauschwirkungsgrad macht aber nur eine Aussage in Bezug auf die Durchstr\u00f6mung des gesamten Raumes, nicht aber \u00fcber das lokale Verhalten in der Aufenthaltszone.<\/p>\n<p>Um die <i>lokale Schadstoffentfernung<\/i> zu erfassen, sind weitere Parameter erforderlich. Einige Schadstoffe sind mehr oder weniger gleichm\u00e4ssig im Raum verteilt und verhalten sich nahezu wie das Gros der str\u00f6menden Luft (passive Schadstoffe: Lufttransport \u2259 Schadstofftransport). Andere Schadstoffe entwickeln aber ihr eigenes Schadstoffmuster, das sich mit dem der zirkulierenden Luft \u00fcberlagert.<\/p>\n<p>Wir definieren eine <i>Wirksamkeit \u03b5<\/i><sub>V<\/sub><i> f\u00fcr den Schadstoffabtransport.<\/i> Sie kann als Verh\u00e4ltnis von Verweilzeiten ausgedr\u00fcckt werden, und zwar als Verh\u00e4ltnis der k\u00fcrzestm\u00f6glichen Verweilzeit eines Zuluftpartikels (<i>nominale Zeitkonstante \u03c4<\/i><sub>n<\/sub>) zur durchschnittlichen Verweilzeit eines von der Quelle im Raum ausgehenden Schadstoffpartikels (<i>Umsatzzeit \u03c4<\/i><sub>V<\/sub>):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.25)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_27.png\" \/><\/p>\n<div id=\"bild-hle-4-25\" class=\"img-hle\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04-25.png\" alt=\"Unterschiedliche Str\u00f6mungsmuster von Raumluft und Schadstoff\" \/><\/div>\n<div class=\"bildlegende-hle\">Abbildung\u202f4.25:\u2002Unterschiedliche Str\u00f6mungsmuster von Raumluft und Schadstoff <span class=\"tooltips\" title=\"M. Sandberg: Distribution of ventilation air an contaminants in ventilated rooms\u00a0\u2013 theory and measurements, Dissertation, Technische Hochschule, Stockholm (1984)\"><span class=\"tooltip-custom-hle\">[4.2]<\/span><\/span><\/div>\n<h3><\/h3>\n<p>Diese Kenngr\u00f6sse h\u00e4ngt nun nicht mehr nur vom vorliegenden Str\u00f6mungsmuster, sondern auch noch vom Ort der Verunreinigungsquelle im Raum ab. <i>\u03b5<\/i><sub>V<\/sub> kann aber auch direkt \u00fcber entsprechende Verunreinigungskonzentrationen beschrieben werden:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.26)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_28.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory73_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Um die L\u00fcftungswirksamkeit speziell in Bezug auf die Aufenthaltszone zu beschreiben, definiert man zus\u00e4tzlich (IAQ: indoor air quality index):<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.27)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_29.png\" \/><\/p>\n<div><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/04_Chap_FrameStory74_anchored_autoexport.png\" \/><\/div>\n<p>Auf der Basis der Wirksamkeit <i>\u03b5<\/i><sub>V<\/sub> l\u00e4sst sich nun der sogenannte <i>Schadstoffabfuhrwirkungsgrad \u03b7<\/i><sub>V<\/sub> definieren:<\/p>\n<div style=\"text-align: right; width: 444px;\">(4.28)<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-content\/uploads\/sites\/5\/2018\/07\/eq_04_30.png\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>4.4.1 Luftwechselgetragener Feuchteaustausch und Feuchtespeicherung \u24d8 In bewohnten R\u00e4umen sind immer Feuchtequellen vorhanden, die zu einem Anstieg der Raumluftfeuchte beitragen (siehe Tab. 4.2). Je nach Belegung und Aktivit\u00e4ten wird eine Wohnung mit mehreren Litern Wasser pro Tag belastet. Die produzierte Feuchtigkeit wird haupts\u00e4chlich durch den Luftaustausch mit der Umgebung abgef\u00fchrt. Beispielsweise betr\u00e4gt die Entfeuchtungsleistung durch  [&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-3654","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-luftstroemungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3654","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3654"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3654\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6695,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3654\/revisions\/6695"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3654"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3654"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/bauphysik\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3654"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}