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Ziel der Arbeit / Fragestellung
In einem Flugsicherungsturm (ATCT) ist die Schaffung thermischer Behaglichkeit von entscheidender Bedeutung, da eine Tätigkeit bei der Flugsicherung ein hohes Maß an Aufmerksamkeit und Wachsamkeit erfordert. Trotz des hohen Anteils an Verglasungen, die der Sonneneinstrahlung und dem Wind ausgesetzt sind, muss insbesondere während extremer Wetterlagen die Raumbehaglichkeit (Temperatur, Raumluftqualität, Luftgeschwindigkeit in der Nähe von Fluglotsen) jederzeit gewährleistet sein. Daher besteht die HLK-Anlage eines Kontrollturms immer aus mindestens zwei identischen Klimageräten mit eingebauter T / RHSteuerung für Flugsicherungssysteme mit voller Redundanz. Für den Betrieb dieser Anlagen ist außerdem eine Vielzahl an elektrischen Drähten und Kabeln erforderlich, die sich kreuz und quer durch die Gebäudehülle ziehen (Niederspannungs-, Hochspannungs-, Glasfaser und Koaxialkabel).
Ziel dieses Vortrag ist, zunächst auszuwerten, inwieweit sich die Luftdichtheit auf die Dimensionierung der HLK-Anlage in einem Kontrollturm – also in einer Zone – auswirkt, um sodann den jährlichen Energieverbrauch insgesamt und im Einzelnen zu quantifizieren. Ferner werden Themen wie Strömungsprofile, Luftschadstoffübertragung, Schalldämmung und sogar das Auftreten von Insekten) behandelt. Zweitens werden die neuesten Nachrüstungsmaßnahmen vorgestellt, um die mit einer luftdichten Ausführung von Gebäuden dieser Art verbundenen Schwierigkeiten darzulegen.
Methode der Herangehensweise
Basierend auf dem Simulationswerkzeug TRNSYS in Kombination mit dem Luftstrom- und Schadstofftransportmodell COMIS wurde ein numerischer Ansatz gewählt, um den Einfluss der Luftdichtheit auf die HLK-Dimensionierung zu analysieren und den Energieverbrauch insgesamt und im Einzelnen zu quantifizieren.
Nach einer ersten Untersuchung des in Toulouse befindlichen Kontrollturms im Jahr 2016 wurden Nachrüstungsmaßnahmen vorgeschlagen, die eine vollständige Isolierung des Lüftungssystems und die Verbesserung der Luftdichtheit der Hülle umfassten. Rückmeldungen zur Nachrüstung dieses Kontrollturms, die in drei Schritten erfolgte, werden ebenfalls behandelt. Die SNIA war als Generalunternehmer des Projekts für die Durchführung dieser Maßnahmen verantwortlich. Vorgaben für die Baufirmen: n50 <3 vol / h für die Luftdichtheit der Hülle und Klasse B für die Luftdichtheit neuer Komponenten der HLK-Kanalsysteme sowie Klasse A für bereits vorhandene, abgedichtete Komponenten. Messergebnisse (Kanal- und Hüllendruckversuch) und Beobachtungen (Leckagenortung in den Kanalsystemen und der Hülle) werden vorgestellt und diskutiert.
Inhalt des Vortrags
Die Wärmesimulationen basieren auf zwei Fassadenarten (einfach und doppelt verglaste Fassade mit Sonnenschutz) für unterschiedliche klimatische Bedingungen in Frankreich. Eine Sensibilitätsanalyse wird für n50 durchgeführt, um sowohl die HLK-Dimensionierung (Heizen, Kühlen, Recycling-Luftstrom und Befeuchtungsleistung) als auch den aufgeschlüsselten Stromverbrauch für Heizung, Kühlwassererzeugung sowie Befeuchter- und Gebläseleistung zu quantifizieren. Die Erfahrungswerte zeigen, dass das Ziel erreicht werden kann. Während dieses zweijährigen komplexen Projekts traten jedoch viele Schwierigkeiten auf, da zusätzliche Messungen und Leckageortungen erforderlich waren.
Ergebnisse und Beurteilungen
Erste Untersuchungen zeigen, dass die Energieeffizienz der Gebäudehülle sehr schnell im unteren Bereich (n50 > 20 vol / h) liegen kann, wenn die Bauunternehmen keine klaren Vorgaben erhalten. Bei der Dimensionierung der Luftaufbereitungsanlage kann sich die erforderliche Heizleistung bei schlechten Luftdichtheitswerten (n50 = 20 vol / h) im Vergleich zu einer luftdichten Hülle verdoppeln, während die erforderliche Kühlleistung nicht so stark durch schlechte Luftdichtheitswerte (+5 bis +13 %) beeinträchtigt wird.
Außerdem ergaben Simulationen, dass der Stromverbrauch – je nach Klimazone – im Falle einer geringen Luftdichtheit bei einfach verglasten Kontrolltürmen um +14 % und bei doppelt verglasten Fassaden um bis zu 25-40 % zunehmen kann.
Schlussfolgerungen
Es wurde dargelegt, dass Leckagen in Luftführungsanlagen in Kombination mit einer geringen Luftdichtheit des Gebäudes eine schlechte Leistung der HLK-Anlage, einen Anstieg des Gesamtenergieverbrauchs und vor Ort thermisches Unbehagen verursachen können. Der ordnungsgemäße Betrieb der HLK-Anlage und ein angenehmes Raumklima sind nur dann zu gewährleisten, wenn sowohl die Lüftungskanäle als auch die Gebäudehülle entsprechend dicht sind.
Die Zahlenwerte zeigten, dass die Luftdurchlässigkeit einen signifikanten Einfluss auf die vollständige Dimensionierung und den Energieverbrauch der HLK-Anlage hat. Durch die Windwirkung ist der Kontrollturm häufiger dem Einfluss auftreffender Luftströme ausgesetzt, wodurch die T / HR-Luftbehandlung gestört werden und das Risiko einer schlechteren Raumluftqualität entstehen könnte.
Angesichts zahlreicher Elektro- und Fernmeldekabel, Drähte und fehlender landesweiter Energieeffizienzverordnungen für Gebäudes des Dienstleistungssektors und dem sich daraus ergebenden mangelnden Interesse der Bauunternehmen an diesem Thema, sind wir bemüht, gleich zu Beginn der Bauarbeiten Luftdichtheitsziele festzulegen und deren Einhaltung auch nach Abschluss der Bauarbeiten zu prüfen.
For further information please contact Fabrice Richieri at: fabrice.richieri@aviation-civile.gouv.fr