Atlas Gebäudetechnik, E-Book (PDF) - Grundlagen - Konstruktionen - Details
von: Jörn Krimmling, Jens Uwe Deutschmann, André Preuß, Eberhard Renner, Jörn Krimmling, André Preuß
RM Rudolf Müller Medien GmbH & Co. KG, 2021
ISBN: 9783481040796
Sprache: Deutsch
480 Seiten, Download: 41541 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Titel | 1 | ||
Impressum | 4 | ||
Vorwort | 5 | ||
Inhalt | 7 | ||
1 Planungsgrundlagen | 15 | ||
1.1 Aufbau und Struktur der Gebäudetechnik | 16 | ||
1.2 Komfort und Behaglichkeit | 17 | ||
1.2.1 Thermisches Raumklima | 17 | ||
1.2.2 Luftqualität | 19 | ||
1.2.3 Visuelles Raumklima | 19 | ||
1.3 Energetische Gebäudegestaltung | 22 | ||
1.4 Nachhaltige Gebäude | 23 | ||
1.5 Haustechnikplanung | 25 | ||
1.5.1 Leistungsbild | 25 | ||
1.5.2 Integrale Planung | 25 | ||
1.6 Energiegesetzgebung | 27 | ||
1.6.1 Begrenzung des nichterneuerbaren Primärenergiebedarfs | 27 | ||
1.6.2 Nutzungspflicht für erneuerbare Energien | 29 | ||
1.6.3 Weitere Regelungen des Gebäudeenergiegesetzes | 30 | ||
1.7 Normen- und Literaturverzeichnis | 30 | ||
2 Gebäudearten und Haustechnik | 31 | ||
2.1 Systemübersicht | 31 | ||
2.2 Wohngebäude | 32 | ||
2.3 Beherbergungsstätten und Hotels | 41 | ||
2.4 Gebäude für Bildung und Forschung | 44 | ||
2.4.1 Schulen | 44 | ||
2.4.2 Hörsaalgebäude | 46 | ||
2.4.3 Laborgebäude | 48 | ||
2.5 Kulturbauten und Spielstätten | 48 | ||
2.5.1 Museen | 48 | ||
2.5.2 Theater, Kinos und Konzertsäle | 49 | ||
2.6 Büro- und Verwaltungsgebäude | 49 | ||
2.7 Handelsbauten | 54 | ||
2.7.1 Einkaufsmärkte | 54 | ||
2.7.2 Geschäftshäuser | 56 | ||
2.7.3 Einkaufszentren | 57 | ||
2.8 Industrie- und Gewerbebauten | 57 | ||
2.9 Sakralbauten | 59 | ||
2.10 Krankenhäuser | 59 | ||
2.11 Gebäude für Sport und Freizeit | 61 | ||
2.11.1 Sporthallen | 61 | ||
2.11.2 Stadien | 63 | ||
2.11.3 Schwimmhallen | 64 | ||
2.12 Normen- und Literaturverzeichnis | 66 | ||
3 Integration der Technik in den Baukörper | 69 | ||
3.1 Kanal- und Leitungsnetze | 69 | ||
3.1.1 Netzstrukturen | 69 | ||
3.1.2 Bau- und Verlegetechnologien | 70 | ||
3.1.3 Installationssysteme | 73 | ||
3.1.4 Schlitz- und Durchbruchpläne | 74 | ||
3.2 Integrierte Heiz- und Kühlflächen | 76 | ||
3.3 Technikzentralen und Hausanschlusseinrichtungen | 76 | ||
3.4 Brandschutz | 79 | ||
3.5 Schallschutz | 81 | ||
3.6 Wärmeschutz | 82 | ||
3.7 Sicherheit im Gebäude | 82 | ||
3.8 Darstellung der technischen Gebäudeausrüstung | 84 | ||
3.9 Normen- und Literaturverzeichnis | 90 | ||
4 Gebäudetechnik im Lebenszyklus | 91 | ||
4.1 Das Lebenszykluskonzept | 91 | ||
4.2 Baukosten | 91 | ||
4.3 Nutzungskosten | 92 | ||
4.4 Lebenszykluskosten | 94 | ||
4.5 Facility Management | 94 | ||
4.6 Nutzungsqualität im Facility Management | 97 | ||
4.7 Computer Aided Facility Management (CAFM) | 98 | ||
4.8 Building Information Modeling (BIM) | 100 | ||
4.9 Normen- und Literaturverzeichnis | 101 | ||
5 Bewertung von Technikvarianten | 103 | ||
5.1 Bewertungskriterien | 103 | ||
5.2 Entscheidungskonstellationen | 103 | ||
5.3 Nutzwertanalyse | 103 | ||
5.4 Wirtschaftliche Bewertung | 105 | ||
5.4.1 Verfahren und Modellbildung | 105 | ||
5.4.2 Kapitalwertverfahren | 106 | ||
5.4.3 Annuitätenverfahren | 107 | ||
5.4.4 Zinsfußverfahren | 108 | ||
5.5 Energetische Bewertung | 109 | ||
5.5.1 Energieumwandlungskette | 109 | ||
5.5.2 Primärenergiefaktoren | 110 | ||
5.5.3 Emissionsfaktoren | 110 | ||
5.6 Bewertung der Nachhaltigkeit | 111 | ||
5.7 Normen- und Literaturverzeichnis | 115 | ||
6 Wärmeversorgung | 117 | ||
6.1 Systemübersicht | 117 | ||
6.2 Gesetze und Vorschriften | 119 | ||
6.2.1 Bundesimmissionsschutzgesetz | 119 | ||
6.2.2 Energieeinsparverordnung | 119 | ||
6.3 Pumpenwarmwasserheizungen (PWWH) | 123 | ||
6.4 Wärmeerzeugung | 124 | ||
6.4.1 Übersicht | 124 | ||
6.4.2 Kesselanlagen | 125 | ||
6.4.3 Blockheizkraftwerke (BHKW) | 137 | ||
6.4.4 Brennstoffzellen | 141 | ||
6.4.5 Wärmepumpen | 142 | ||
6.4.6 Fernwärme | 148 | ||
6.5 Verteilsysteme | 150 | ||
6.5.1 Hydraulische Schaltungen | 150 | ||
6.5.2 Hydraulische Netzberechnung | 154 | ||
6.5.3 Umwälzpumpen | 157 | ||
6.5.4 Ausdehnungsgefäße | 158 | ||
6.5.5 Wasseraufbereitung | 160 | ||
6.6 Raumheizeinrichtungen | 160 | ||
6.6.1 Übersicht | 160 | ||
6.6.2 Freie Heizflächen | 161 | ||
6.6.3 Baukörperintegrierte Heizflächen | 162 | ||
6.6.4 Energetische Aspekte | 163 | ||
6.7 Regelung von Heizungsanlagen | 164 | ||
6.8 Sonderformen der Gebäudeheizung | 166 | ||
6.8.1 Einzelheizungen | 166 | ||
6.8.2 Hallenheizungen | 167 | ||
6.9 Nutzung erneuerbarer Energiequellen | 169 | ||
6.10 Heiz- und Aufstellräume | 172 | ||
6.11 Normen- und Literaturverzeichnis | 173 | ||
7 Lüftung und Klimatisierung | 175 | ||
7.1 Systemübersicht | 175 | ||
7.2 Freie Lüftung | 177 | ||
7.2.1 Fugen- und Fensterlüftung | 177 | ||
7.2.2 Schachtlüftung, Lüftung über Dachaufsätze und Rauch- und Wärmeabzugsanlagen | 178 | ||
7.2.3 Lüftung von Atrien, Hybridsysteme | 179 | ||
7.3 Luftbehandlungsfunktion und Hauptaggregate | 180 | ||
7.3.1 Luftzustände | 180 | ||
7.3.2 Lufterwärmung | 182 | ||
7.3.3 Luftkühlung | 182 | ||
7.3.4 Luftbefeuchtung | 182 | ||
7.3.5 Luftentfeuchtung | 184 | ||
7.4 Lüftungsprinzipien | 184 | ||
7.5 Nur-Luft-Anlagen | 186 | ||
7.5.1 Luftaufbereitung | 186 | ||
7.5.2 Luftkanäle | 190 | ||
7.5.3 Luftauslässe | 195 | ||
7.5.4 Wohnungslüftung | 198 | ||
7.6 Luft-Wasser-Anlagen | 200 | ||
7.6.1 Übersicht Wassersysteme | 200 | ||
7.6.2 Induktionsanlagen | 201 | ||
7.6.3 Ventilator-Konvektoren (Fan-Coil-Anlagen) | 202 | ||
7.7 Stille Kühlsysteme (Nur-Wasser-Anlagen) | 203 | ||
7.7.1 Optimierungsansatz | 203 | ||
7.7.2 Flächenkühlung | 204 | ||
7.7.3 Bauteilaktivierung | 205 | ||
7.8 Dezentrale Systeme | 206 | ||
7.8.1 Splitanlagen | 206 | ||
7.8.2 Türluftschleiergeräte | 208 | ||
7.9 Sonderformen | 208 | ||
7.9.1 Passive Kühlung | 208 | ||
7.9.2 Luft-Erdwärmetauscher | 210 | ||
7.9.3 Schotterspeicher | 211 | ||
7.9.4 Adiabate Kühlung | 212 | ||
7.10 Kälteerzeugung | 214 | ||
7.10.1 Kühllastberechnung | 214 | ||
7.10.2 Die Kälteerzeugung als Kreisprozess | 214 | ||
7.10.3 Kompressionskältemaschinen | 215 | ||
7.10.4 Sorptionskältemaschinen | 217 | ||
7.10.5 Kälteerzeugung mit natürlichen Prozessen | 218 | ||
7.10.6 Wasserkühlanlagen | 219 | ||
7.10.7 Luftkühlanlagen | 221 | ||
7.10.8 Rückkühlwerke | 221 | ||
7.11 Regelung von raumlufttechnischen Anlagen | 224 | ||
7.12 Technikzentralen - Anordnung und Platzbedarf | 225 | ||
7.13 Schallschutz | 227 | ||
7.14 Spezielle Brandschutzaspekte in der Lüftungstechnik | 229 | ||
7.14.1 Anforderungen | 229 | ||
7.14.2 Maschinelle Entrauchungsanlagen | 229 | ||
7.14.3 Entlüftung und Entrauchung von Tiefgaragen | 230 | ||
7.15 Kosten raumlufttechnischer Anlagen | 231 | ||
7.16 Normen- und Literaturverzeichnis | 232 | ||
8 Wasserversorgung | 235 | ||
8.1 Wassergewinnung und Wasserarten | 235 | ||
8.2 Wasserbedarf | 237 | ||
8.3 Eigenschaften des Trinkwassers | 237 | ||
8.3.1 Lebensmittelspezifische Eigenschaften und Hygiene | 237 | ||
8.3.2 Physikalische Eigenschaften | 238 | ||
8.3.3 Chemische Eigenschaften | 238 | ||
8.3.4 Korrosivität | 238 | ||
8.3.5 Neigung zur Steinbildung | 240 | ||
8.4 Systemübersicht | 241 | ||
8.5 Einspeisung und Wasseraufbereitung | 242 | ||
8.5.1 Hausanschluss | 242 | ||
8.5.2 Wasseraufbereitung | 242 | ||
8.5.3 Druckerhöhung | 245 | ||
8.6 Warmwasserbereitung | 249 | ||
8.6.1 Systemübersicht | 249 | ||
8.6.2 Auslegungsstrategien | 252 | ||
8.6.3 Temperaturhaltesysteme | 254 | ||
8.7 Trinkwasserverteilung | 258 | ||
8.7.1 Rohrleitungen | 258 | ||
8.7.2 Gestaltungsaspekte bei Trinkwassersystemen | 260 | ||
8.7.3 Bemessung der Trinkwasserleitungen | 261 | ||
8.8 Armaturen in Trinkwassersystemen | 263 | ||
8.8.1 Absperrarmaturen | 263 | ||
8.8.2 Sicherheitsarmaturen und -einrichtungen | 264 | ||
8.8.3 Entnahmearmaturen | 264 | ||
8.9 Regenwassernutzung | 264 | ||
8.9.1 Systemübersicht | 265 | ||
8.9.2 Bemessung | 267 | ||
8.10 Feuerlöschanlagen | 269 | ||
8.10.1 Systemübersicht | 269 | ||
8.10.2 Hydrantenanlagen und Löschwasserleitungen | 269 | ||
8.10.3 Anlagen zur automatischen Brandbekämpfung | 270 | ||
8.11 Normen- und Literaturverzeichnis | 271 | ||
9 Abwasserentsorgung | 273 | ||
9.1 Systemübersicht | 273 | ||
9.2 Die Entwässerung tief liegender Abwassereinleitstellen (Rückstauproblematik) | 275 | ||
9.3 Berechnung von Abwasserströmungen | 276 | ||
9.4 Regenwassersysteme | 278 | ||
9.4.1 Anordnung und Funktionsprinzip | 278 | ||
9.4.2 Dachrinnen und Abläufe | 278 | ||
9.4.3 Leitungen | 280 | ||
9.4.4 Bemessung von Freispiegelsystemen | 281 | ||
9.4.5 Bemessung von Druckrohrsystemen | 283 | ||
9.5 Schmutzwassersysteme | 283 | ||
9.5.1 Anordnung und Funktionsprinzip | 283 | ||
9.5.2 Schutz gegen Rückstau | 284 | ||
9.5.3 Entwässerungsgegenstände | 285 | ||
9.5.4 Leitungen | 286 | ||
9.5.5 Lüftungssysteme | 288 | ||
9.5.6 Rückhaltung schädlicher Stoffe | 290 | ||
9.5.7 Bemessung Schmutzwassersysteme | 292 | ||
9.6 Anschluss an die öffentliche Abwasserentsorgung | 295 | ||
9.7 Abwasseraufbereitung | 296 | ||
9.8 Normen- und Literaturverzeichnis | 300 | ||
10 Gasversorgung | 301 | ||
10.1 Brenngase und deren Eigenschaften | 301 | ||
10.2 Gasbereitstellung | 302 | ||
10.2.1 Erdgas | 302 | ||
10.2.2 Flüssiggas | 303 | ||
10.3 Gasverteilungsnetze | 308 | ||
10.3.1 Materialien | 308 | ||
10.3.2 Anordnung der Leitungen | 308 | ||
10.3.3 Verbindungstechnologien | 309 | ||
10.3.4 Armaturen und Sicherheitseinrichtungen | 309 | ||
10.3.5 Bestimmung der Leitungsdurchmesser | 310 | ||
10.4 Gasanwendungen | 313 | ||
10.4.1 Klassifizierung von Gasgeräten | 313 | ||
10.4.2 Aufstellung von Gasgeräten | 315 | ||
10.4.3 Verbrennungsluftzufuhr | 316 | ||
10.4.4 Abgasführung | 316 | ||
10.5 Sonderanlagen | 317 | ||
10.5.1 Schwach- und Biogasanlagen | 317 | ||
10.5.2 Druckluft | 319 | ||
10.5.3 Medizinische Gase | 323 | ||
10.6 Normen- und Literaturverzeichnis | 324 | ||
11 Starkstrom | 327 | ||
11.1 Systemübersicht | 327 | ||
11.2 Bereitstellung der elektrischen Energie | 328 | ||
11.2.1 Bezug elektrischer Energie | 328 | ||
11.2.2 Baustromversorgung | 330 | ||
11.2.3 Eigenstromversorgung | 331 | ||
11.2.4 Anlagentechnik für die Eigenstromversorgung | 332 | ||
11.2.5 Speicherung von Elektroenergie | 336 | ||
11.3 Gebäudeinstallation | 338 | ||
11.3.1 Transformatorstation | 338 | ||
11.3.2 Hauptstromversorgungssystem | 341 | ||
11.3.3 Sicherheitsstromversorgung | 346 | ||
11.3.4 Ladeinfrastuktur | 347 | ||
11.3.5 Struktur der Elektroenergieerschließung | 350 | ||
11.3.6 Kabel- und Leitungsanlagen | 351 | ||
11.3.7 Dimensionierung von Kabeln und Leitungen | 354 | ||
11.3.8 Endverbraucherinstallation | 358 | ||
11.3.9 Ausbauflexibilität | 364 | ||
11.3.10 Sanierung von Wohngebäuden in Platten- bzw.Betonbauweise | 366 | ||
11.3.11 Kosten | 368 | ||
11.4 Schutzmaßnahmen | 368 | ||
11.4.1 Einsatz elektrischer Schutztechnik | 368 | ||
11.4.2 Potenzialausgleich und Erdung | 375 | ||
11.4.3 Blitz- und Überspannungsschutz | 377 | ||
11.5 Spezielle Brandschutzaspekte in der Elektrotechnik | 379 | ||
11.6 Normen- und Literaturverzeichnis | 382 | ||
12 Schwachstrom | 385 | ||
12.1 Systemübersicht | 385 | ||
12.1.1 Fernmelde- und Informationstechnik | 385 | ||
12.1.2 Gebäudeautomation | 386 | ||
12.2 Außenanbindung des Gebäudes zur Kommunikation | 387 | ||
12.2.1 Schnittstellen | 387 | ||
12.2.2 Fernsprechnetz und Internetanschluss | 387 | ||
12.2.3 Unterhaltungsmedien | 389 | ||
12.2.4 Nicht öffentliche Netze | 390 | ||
12.3 Telekommunikationsanlagen | 390 | ||
12.3.1 Anlagen für Telefonie | 390 | ||
12.3.2 Bildtelefonie und Videokonferenzanlagen | 391 | ||
12.4 Such- und Signalanlagen | 391 | ||
12.5 Zeitdienstanlagen | 392 | ||
12.6 Elektroakustische Anlagen | 392 | ||
12.7 TV-Anlagen | 392 | ||
12.8 Gefahrenmelde- und Alarmanlagen | 394 | ||
12.8.1 Brandmeldeanlagen | 394 | ||
12.8.2 Einbruchmeldeanlagen und Überfallmeldeanlagen | 396 | ||
12.9 Übertragungsnetze | 398 | ||
12.9.1 Allgemein verwendbare Übertragungsnetze | 398 | ||
12.9.2 Strukturierte Datenverkabelung | 398 | ||
12.9.3 Lokale Datennetze | 399 | ||
12.10 Gebäudeautomation | 400 | ||
12.10.1 Grundstruktur | 400 | ||
12.10.2 Aufgaben und Methoden der Automationstechnik | 400 | ||
12.10.3 Gebäudesystemtechnik – Bussysteme | 401 | ||
12.10.4 Drahtlose Kommunikation für die Gebäudeautomation | 403 | ||
12.10.5 Herstellerneutrale Systemverbindung | 403 | ||
12.11 Sonstige schwachstromtechnische Anlagen | 404 | ||
12.12 Normen- und Literaturverzeichnis | 404 | ||
13 Beleuchtungstechnik | 407 | ||
13.1 Systemübersicht | 407 | ||
13.2 Lichttechnische Grundgrößen | 407 | ||
13.3 Grundfunktionen des Gesichtssinns | 407 | ||
13.4 Tageslichtnutzung | 412 | ||
13.5 Bemessung der Tageslichtbeleuchtung | 418 | ||
13.5.1 Bemessungsgrundsätze | 418 | ||
13.5.2 Berechnung des Tageslichtquotienten | 419 | ||
13.6 Lampen | 424 | ||
13.6.1 Lampe, Leuchte, Raum | 424 | ||
13.6.2 Energieeffizienzklassen von Lampen | 424 | ||
13.6.3 Temperaturstrahler | 424 | ||
13.6.4 Gasentladungslampen | 425 | ||
13.6.5 Leuchtstofflampen | 426 | ||
13.6.6 LED-Lampen | 427 | ||
13.6.7 Energieeffizienz von Lampen | 428 | ||
13.7 Leuchten | 428 | ||
13.8 Anordnung der Leuchten im Raum | 428 | ||
13.9 Sicherheitsbeleuchtung | 432 | ||
13.10 Leuchtdichte und Farbigkeit beleuchteter Flächen | 434 | ||
13.10.1 Anforderungen | 434 | ||
13.10.2 Physikalischer Ansatz | 434 | ||
13.10.3 Vorwiegend reflektierende Materialien | 435 | ||
13.10.4 Vorwiegend transmittierende Materialien | 436 | ||
13.11 Bemessung der Kunstlichtbeleuchtung | 437 | ||
13.11.1 Fotometrisches Grundgesetz | 437 | ||
13.11.2 Lichtstärkemethode bei punktförmigen Lichtquellen | 437 | ||
13.11.3 Lichtstärkemethode bei linienförmigen Lichtquellen | 438 | ||
13.11.4 Wirkungsgradmethode | 439 | ||
13.12 Praktische Beispiele | 440 | ||
13.12.1 Anforderungen | 440 | ||
13.12.2 Büros | 440 | ||
13.12.3 Ausstellungen | 442 | ||
13.12.4 Sporthallen und Hallenbäder | 443 | ||
13.12.5 Verkaufsräume | 445 | ||
13.12.6 Gaststätten | 445 | ||
13.13 Normen- und Literaturverzeichnis | 446 | ||
14 Förderanlagen | 449 | ||
14.1 Systemübersicht | 449 | ||
14.2 Aufzugsanlagen | 449 | ||
14.2.1 Unterscheidung nach Frachtart | 449 | ||
14.2.2 Sicherheitsfunktionen | 449 | ||
14.2.3 Funktionsprinzipien | 449 | ||
14.2.4 Anordnung im und am Gebäude | 450 | ||
14.2.5 Konstruktiver Aufbau | 451 | ||
14.2.6 Barrierefreiheit | 452 | ||
14.2.7 Personenaufzüge | 453 | ||
14.2.8 Bettenaufzüge | 457 | ||
14.2.9 Lasten- und Güteraufzüge | 457 | ||
14.3 Fahrtreppen und Fahrsteige | 458 | ||
14.4 Sonstige Förderanlagen | 460 | ||
14.5 Energetische Aspekte | 460 | ||
14.6 Normen- und Literaturverzeichnis | 462 | ||
15 Anhang | 465 | ||
15.1 Glossar wichtiger energietechnischer Begriffe | 465 | ||
15.2 Stichwortverzeichnis | 471 |