Strömungssimulation, horizontale Gebäudedurchströmung

Strömungssimulation - horizontale Gebäudedurchströmung

Strömungssimulation Außenluftversorgung mit Fassadenlüftungsgeräten
Außenluftversorgung mit Fassadenlüftungsgeräten
Strömungssimulation "Münchner Tor"

Gebäude werden heute häufig so konzipiert, dass zu einem großen Teil der Betriebszeit auf eine mechanische Belüftung verzichtet werden kann. Bei der Planung dieser Gebäude besteht somit das Bedürfnis nach einer sicheren Voraussage der Wirksamkeit der natürlichen Lüftung. Hierzu wird die Strömungssimulation eingesetzt.

Bei der natürliche Lüftung von Gebäuden ergeben sich durch öffenbare Fenster sowie durch Fugen bei geschlossenen Fenstern an der Gebäudehülle Undichtigkeiten, die auf Grund von Druckdifferenzen zwischen der äußeren Umgebung und dem Gebäudeinneren zu einer Durchströmung des Gebäudes führen. Diese Druckdifferenzen entstehen durch das Wechselspiel von Windkräften und Temperaturdifferenzen zwischen Gebäudeinnerem und Außenluft.

Durch Windanströmung eines Hochhauses können sich auf der Außenhaut beachtliche Druckdifferenzen mit ausgeprägten Luv- und Leezonen einstellen. Bei geöffneten Fenstern pflanzen sich die Winddrücke auch ins Gebäudeinnere fort und können dort innerhalb des Geschosses zu unerwünschten Effekten führen.


Häufige Effekte sind:

  • erhöhte Öffnungskräfte an geschlossenen Türen und Fenstern
  • Zugerscheinungen in Büro- und Flur- und Eingangsbereichen
  • Strömungsgeräusche an Fugen und -türen
  • Zuschlagen von Türen
welche die Grenzen der natürlichen Lüftung festlegen.

Die Strömungssimulationen haben zum Ziel, Einschränkungen beim Fensterlüftungsbetrieb infolge Windangriff durch gezielte Maßnahmen z.B. im Fassadeaufbau oder in der Fenstergestaltung weitestgehend zu begrenzen. Speziell in Hochhäusern werden heute zur Einsparung von Technikkosten häufig dezentrale Fassadenlüftungsgeräte in die engere Wahl genommen.

Die Effektivität dieser Lüftungsgeräte (Strombedarf, Förderleistung) ist ebenfalls abhängig von den sich einstellenden Drucken an der Außenfassade und den Strömungswiderständen von Fassaden und Innenraum.

Zur realen Abbildung der äußeren Verhältnisse in der Strömungssimulation werden diesen Untersuchungen in der Regel Windkanaluntersuchungen vorangeschaltet.



Ingenieurbüro
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