Luftwechselrate

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Der Luftwechsel n ist ein Mass für den Volumenstrom der Zu- und Abluft der Raumluft zum Gebäude. Der Luftwechsel im Gerät[1/h] gibt das Mehrfache des zugeführten Rauminhaltes als zul. Die empfohlenen Frischluftraten pro Kopf sind z.B. für: Die Raumnutzungsart ist für die Bestimmung der Luftwechselrate verantwortlich.

Die empfohlenen Luftwechselraten sind zum Beispiel für: Ungeachtet der Luftwechselrate muss jedoch sichergestellt sein, dass das komplette Volumen in den betreffenden Räumlichkeiten aufgezeichnet und verändert wird. Der Luftwechsel n50 ist ein Mass für die Luftdichtigkeit eines Bauwerks. Bei normalen Gebäuden ohne Lüftungsanlagen ist ein Luftwechsel von n50?{\displaystyle n_{50}\leq 3} erforderlich, bei solchen mit Lüftungsanlagen n50?,5{\displaystyle n_{50}\leq 1{,}5}[1] Bei Passivhäusern n50?,6{\displaystyle n_{50} 0{,}6}.

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Der Luftwechsel eines Raumes oder Bauwerks ist der als Außenluft gelieferte Luftvolumenstrom (in Kubikmeter pro Stunde, m3/h ) geteilt durch das Raumvolumen. Ein Luftwechsel von z.B. 2 /h ("zwei pro Stunde") bewirkt, dass während der Lüftung die zweifache Luftmenge im Zimmer geliefert oder pro Stunde ersetzt wird.

Auch durch Leckagen kann ein bestimmter Luftaustausch unkontrollierbar sein. Zum Beispiel kann mit einem Blower-Door-Test (ein spezielles Meßverfahren für die Dichtheit der Gebäudehülle) eine Luftwechselrate für 50 Pascal Druckdifferenz zwischen drinnen und draußen errechnet werden. Das heißt aber nicht, dass dieser Betrag der Luftwechselrate (genannt n50) auch in der Praxis auftritt.

Der aktuelle Luftaustausch aufgrund von Leckagen ist sehr wetterabhängig (z.B. ?B. je nach Windverhältnissen). Schließlich kann die Grösse des n50-Wertes als Indikator dafür gelten, wie eng die Hülle des Gebäudes ist. Anstelle der Luftwechselrate wird oft nur von der Luftwechselrate gesprochen, obwohl dies genau gesehen ein Begriff für das Erscheinungsbild und die Luftwechselrate ein Maßstab für seine Kraft ist.

Auch der Alternativbegriff Luftwechselrate ist unpräzise, da es sich nicht um einen rein numerischen Wert (eine maßlose Variable), sondern um eine Quote handelt. 2. Wird ein Teil der Luft auch von einer Klimaanlage umgewälzt, so wird dieser Anteil nicht in den Luftwechsel einbezogen, sondern nur die Außenluft. Wodurch wird die Luftwechselrate beeinflusst?

Die Funktionsweise einer Belüftungsanlage bewirkt einen festgelegten Luftwechsel, der z.B. durch die Geschwindigkeit der installierten Lüfter bei Bedarf verändert werden kann. Bei der Fensterbelüftung richtet sich der mittlere Luftwechsel an einem Tag jedoch danach, wie oft, wie lange und wie weit die Scheiben offen sind, ob das Klima wetterbedingt ist und wie groß die Temperaturdifferenzen zwischen drinnen und draußen sind.

Da bei kleinen Temperaturdifferenzen (z.B. B. im Sommer) nur ein geringer Luftdurchsatz vorhanden ist, muss die Lüftung dementsprechend verlängert werden. Leckagen im Gebäude führen in der Regel nur zu einem geringfügigen Beitrag zum Luftwechsel. In modernen Wohn- und Bürogebäuden wird mit einer so luftdichten Hülle wie möglich gebaut, aber auch "zugige" alte Gebäude bekommen aufgrund von Leckagen keinen ausreichenden hygienischen Luftwechsel.

Was ist der Luftwechsel? Es gibt DIN-Normen für die Mindestluftwechselrate in einem Gebäude. Bei Wohn- und Bürogebäuden richtet sich der erforderliche Luftwechsel nach der hohen Auslastung. Die Mindestluftwechselrate sollte jedoch auch ohne Auslastung nicht unter ?B sinken. 0,3?/h bis 0,5?/h.

Für ein 20 m2 großes und 2,5 Meter hohes Gebäude, also z.B. 50 Kubikmeter Fassungsvermögen, heißt das einen Mindestvolumenstrom von 15 bis 25 Kubikmeter pro Stunde (auch ohne Belegung). Zusätzlich sollten etwa 20 bis 30 m3/h frische Luft pro Kopf zur Verfügung stehen, damit die CO2-Konzentration nicht zu sehr zunimmt. Bei einer Besetzung von drei Mitarbeitern ergeben sich 60 bis 90 m3/h, was einer Luftwechselrate von 1,2 /h bis 1,8 /h entspräche.

Sie sehen, dass unter diesen Bedingungen die Luftwechselrate entsprechend der Belegungsdichte ausgewählt werden muss, so dass Sie nicht ohne weiteres einen fixen Orientierungswert haben. Bei hoch belegten Seminarräumen und Konzertsälen erhalten Sie recht gute Ergebnisse, besonders wenn diese nicht sehr hoch sind. Natürlich sind die höheren Luftaustauschraten in besonders feuchten oder geruchsbelasteten Räumlichkeiten vorteilhaft.

Dies führt insbesondere in kleinen Bädern zu wesentlich höheren Luftaustauschraten als bei ?B. für Wohnräume, was natürlich von Vorteil ist. Dabei ist die erzielte Luftgüte nicht nur von der Luftwechselrate und verschiedenen Lasten abhängig, sondern auch davon, wie die Frischluftzufuhr geregelt erfolgt. Kann beispielsweise über Kippfenster auf unkontrollierte Weise ein- und ausströmen, ist für eine gute Raumluftqualität ein wesentlich höherer Luftwechsel erforderlich, als wenn die Zuluft über eine Belüftungsanlage speziell angesaugt und abgesaugt wird.

Eine zu schwache Luftzufuhr ist für das Wohlergehen und die Gesunderhaltung der Anwohner aus mehreren Ursachen ungünstig: In der Umgebungsluft können große CO2-Gehalte auftreten, die zu Ermüdung und Konzentrationsstörungen des Raumes beitragen können (z.B. B. bei einem Wert weit über 1000 ppm). Düfte können sich zu sehr anreichern, die Atemluft wird "muffig". Auch bei der Emission von z.B. Baumaterialien und Mobiliar oder beim Eindringen von Radongas in den Kellerfußboden können große Schadstoffkonzentrationen auftreten.

Daraus ergeben sich weitere Schadstoffe (Produkte der Schimmelpilze), die sehr gesundheitsgefährdend sein können, z. B. ?B. Allergien und Asthmafreisetzung. Allerdings sollten auch unnötigerweise höhere Luftaustauschraten verhindert werden, da sie nur nachteilig sind: Sie haben nur Nachteile: Teilweise ist der hygienische Luftwechsel größer als derjenige, der in puncto Feuchtigkeit optimiert ist.