So berechnen Sie die Belüftung: Formeln und ein Berechnungsbeispiel für eine Zu- und Abluftanlage

Träumen Sie von einem gesunden Raumklima in Ihrem Haus, in dem kein Raum muffig oder feucht riecht? Damit Ihr Haus wirklich komfortabel wird, muss bereits in der Planungsphase eine korrekte Lüftungsberechnung durchgeführt werden.

Wenn Sie während des Hausbaus diesen wichtigen Punkt übersehen, werden Sie später mit zahlreichen Problemen konfrontiert: von der Schimmelbeseitigung im Bad bis hin zur kompletten Renovierung und Installation von Luftkanälen. Sie werden sicher zustimmen, dass es wenig angenehm ist, schwarze Schimmelnester auf der Fensterbank in der Küche oder in den Ecken des Kinderzimmers zu sehen und sich dann erneut in Renovierungsarbeiten stürzen zu müssen.

Der von uns vorgestellte Artikel enthält nützliche Materialien zur Berechnung von Lüftungssystemen, Referenztabellen. Es werden Formeln, anschauliche Abbildungen und ein reales Beispiel für Räume unterschiedlicher Nutzung und bestimmter Größe gezeigt, das in einem Videoclip demonstriert wird.

Ursachen von Lüftungsproblemen

Bei korrekter Berechnung und fachgerechter Montage erfolgt die Belüftung des Hauses im passenden Modus. Das bedeutet, dass die Luft in den Wohnräumen frisch ist, mit normaler Luftfeuchtigkeit und ohne unangenehme Gerüche.

Wenn hingegen die gegenteilige Situation beobachtet wird, z. B. ständige stickige Luft, Schimmelpilz im Badezimmer oder andere negative Erscheinungen, dann muss der Zustand der Lüftungsanlage überprüft werden.

Das Fehlen der für Fenster und Türen typischen feinen Spalten, das durch den Einbau dichter Kunststoffkonstruktionen verursacht wird, bereitet viele Probleme. In diesem Fall gelangt zu wenig frische Luft ins Haus, man muss für deren Zufuhr sorgen.

Verstopfungen und Undichtigkeiten in den Luftkanälen können zu ernsthaften Problemen bei der Abfuhr der verbrauchten Luft führen, die mit unangenehmen Gerüchen und überschüssigem Wasserdampf gesättigt ist.

Infolgedessen können sich in den Nebenräumen Schimmelpilzkolonien bilden, was sich negativ auf die Gesundheit der Bewohner auswirkt und eine Reihe schwerer Krankheiten auslösen kann.

Beschlagene Fenster, Schimmel und Pilzbefall im Badezimmer, stickige Luft – all dies sind offensichtliche Anzeichen dafür, dass die Wohnräume falsch belüftet werden.

Es kommt jedoch auch vor, dass die Elemente der Lüftungsanlage einwandfrei funktionieren, die oben beschriebenen Probleme aber weiterhin bestehen. Möglicherweise wurden die Berechnungen der Lüftungsanlage für das jeweilige Haus oder die Wohnung falsch durchgeführt.

Umbauten, Umplanungen, das Hinzufügen von Anbauten, der Einbau der bereits erwähnten Kunststofffenster usw. können sich negativ auf die Belüftung der Räume auswirken. Bei solch wesentlichen Änderungen ist es ratsam, die Berechnungen erneut durchzuführen und das vorhandene Lüftungssystem entsprechend den neuen Gegebenheiten zu modernisieren.

Eine der einfachen Methoden, Probleme mit der Belüftung zu erkennen, – die Überprüfung des Zuges. Dazu müssen Sie ein brennendes Streichholz oder ein Blatt dünnes Papier an das Gitter der Abluftöffnung halten. Sie sollten für eine solche Prüfung kein offenes Feuer verwenden, wenn im Raum eine Gasheizung betrieben wird.

Zu dichte Innentüren können die normale Luftzirkulation im Haus behindern. Spezielle Gitter oder Öffnungen können das Problem lösen.

Wenn die Flamme oder das Papier deutlich in Richtung der Abluft abgelenkt wird, ist Zug vorhanden. Wenn dies nicht der Fall ist oder die Ablenkung schwach und unregelmäßig ist, wird das Problem mit der Abführung der verbrauchten Luft offensichtlich. Ursache können Verstopfungen oder Beschädigungen des Luftkanals aufgrund unsachgemäßer Reparaturen sein.

Nicht immer ist es möglich, eine Störung zu beheben. Oft besteht die Lösung des Problems in der Montage zusätzlicher Abluftvorrichtungen. Vor deren Installation ist es ebenfalls ratsam, die erforderlichen Berechnungen durchzuführen.

Das Vorhandensein oder Fehlen eines normalen Zugs im Abluftsystem des Hauses kann mit einer Flamme oder einem dünnen Blatt Papier festgestellt werden.

Wie berechnet man den Luftwechsel?

Alle Berechnungen für Lüftungssysteme laufen darauf hinaus, die Luftmengen in einem Raum zu bestimmen. Als solcher Raum kann sowohl ein einzelner Raum als auch eine Gesamtheit von Räumen in einem bestimmten Haus oder einer bestimmten Wohnung betrachtet werden.

Auf der Grundlage dieser Daten sowie der Informationen aus normativen Dokumenten werden die wichtigsten Parameter des Lüftungssystems berechnet, wie Anzahl und Querschnitt der Luftkanäle, Leistung der Ventilatoren usw.

Es gibt spezialisierte Berechnungsmethoden, die es ermöglichen, nicht nur die Erneuerung der Luftmassen im Raum, sondern auch die Abfuhr von Wärmeenergie, die Änderung der Luftfeuchtigkeit, die Beseitigung von Verunreinigungen usw. zu berechnen. Solche Berechnungen werden in der Regel für Gebäude mit industrieller, sozialer oder einer anderen speziellen Nutzung durchgeführt.

Wenn die Notwendigkeit oder der Wunsch besteht, derart detaillierte Berechnungen durchzuführen, ist es am besten, einen Ingenieur zu konsultieren, der solche Methoden studiert hat.

Für eigenständige Berechnungen in Wohnräumen verwenden Sie die folgenden Optionen:

• nach Luftwechselraten;
• nach hygienischen Standards;
• nach Fläche.

Alle diese Methoden sind relativ einfach. Wenn man ihr Wesen verstanden hat, kann selbst ein Laie die grundlegenden Parameter seines Lüftungssystems berechnen. Am einfachsten ist die Berechnung nach der Fläche. Als Grundlage dient die folgende Norm: Jede Stunde müssen pro Quadratmeter Fläche drei Kubikmeter Frischluft ins Haus gelangen.

Die Anzahl der Personen, die ständig im Haus wohnen, wird dabei nicht berücksichtigt.

Die Lüftungsanlage in Wohngebäuden wird so angeordnet, dass die Luft durch das Schlafzimmer und das Wohnzimmer zugeführt und aus der Küche und dem Badezimmer abgeführt wird.

Die Berechnung nach hygienischen Standards ist ebenfalls relativ einfach. In diesem Fall werden für die Berechnungen nicht die Fläche, sondern die Daten über die Anzahl der ständigen und vorübergehenden Bewohner verwendet.

Für jede dauerhaft wohnende Person muss eine Frischluftzufuhr von 60 Kubikmetern pro Stunde sichergestellt werden. Wenn sich regelmäßig vorübergehende Besucher im Raum aufhalten, müssen pro Person weitere 20 Kubikmeter pro Stunde hinzugerechnet werden.

Etwas aufwändiger ist die Berechnung nach der Luftwechselrate. Dabei werden die Nutzung jedes einzelnen Raumes und die Normen für die Luftwechselrate für jeden Raum berücksichtigt.

Die Luftwechselrate bezeichnet den Koeffizienten, der die Anzahl der vollständigen Austausche der verbrauchten Luft in einem Raum innerhalb einer Stunde widerspiegelt. Die entsprechenden Informationen sind in einer speziellen Normtabelle enthalten (SNiP 2.08.01-89* Wohngebäude, Anhang 4).

Mithilfe dieser Tabelle wird die Lüftung des Hauses nach Luftwechselraten berechnet. Die entsprechenden Koeffizienten geben die Luftwechselrate pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Raumnutzung an.

Die Luftmenge, die innerhalb einer Stunde erneuert werden muss, kann mit folgender Formel berechnet werden:

L=N*V,

Wobei:

• N – die aus der Tabelle entnommene Luftwechselrate pro Stunde;
• V – das Raumvolumen in Kubikmetern.

Das Volumen jedes Raumes lässt sich sehr einfach berechnen, indem man die Raumfläche mit der Raumhöhe multipliziert. Anschließend wird für jeden Raum das stündliche Luftwechselvolumen nach der oben angegebenen Formel berechnet.

Der Wert L für jeden Raum wird summiert. Der resultierende Wert gibt einen Überblick darüber, wie viel Frischluft pro Zeiteinheit in den Raum gelangen sollte.

Selbstverständlich muss durch die Abluftkanäle genau dieselbe Menge an verbrauchter Luft abgeführt werden. In ein und demselben Raum installiert man nicht sowohl Zu- als auch Abluft. Üblicherweise erfolgt die Luftzufuhr durch „saubere“ Räume: Schlafzimmer, Kinderzimmer, Wohnzimmer, Arbeitszimmer usw.

Die Abluft im Badezimmer oder Gäste-WC wird im oberen Teil der Wand installiert, der eingebaute Ventilator arbeitet automatisch.

Die Luft wird hingegen aus den Nebenräumen abgeführt: Gäste-WC, Badezimmer, Küche usw. Dies ist sinnvoll, da unangenehme Gerüche, die für diese Räume typisch sind, sich nicht in der Wohnung ausbreiten, sondern sofort nach außen abgeleitet werden, was das Wohnen im Haus angenehmer macht.

Daher wird bei den Berechnungen der Normwert nur für die Zuluft oder nur für die Abluft herangezogen, wie dies in der Normtabelle dargestellt ist.

Wenn in einen bestimmten Raum keine Luft zugeführt oder daraus abgeführt werden muss, steht in der entsprechenden Spalte ein Strich. Für einige Räume ist ein Mindestwert der Luftwechselrate angegeben. Wenn der berechnete Wert unter dem Mindestwert liegt, sollte der Tabellenwert für die Berechnungen verwendet werden.

Wenn Lüftungsprobleme erst nach der Renovierung des Hauses festgestellt werden, können Zuluft- und Abluftventile in der Wand installiert werden.

Selbstverständlich kann es im Haus Räume geben, deren Zweck in der Tabelle nicht aufgeführt ist. In solchen Fällen werden die für Wohnräume geltenden Normen verwendet, d.h. 3 m³ pro Quadratmeter Raumfläche. Sie müssen einfach die Raumfläche mit 3 multiplizieren und den erhaltenen Wert als normative Luftwechselrate annehmen.

Alle Werte der Luftwechselrate L sollten Sie auf das nächste Vielfache von fünf aufrunden. Jetzt müssen Sie die Summe der Luftwechselrate L für die Räume berechnen, durch die die Zuluft strömt. Getrennt davon summieren Sie die Luftwechselrate L für die Räume, aus denen die Abluft abgeführt wird.

Wenn das Ergebnis der Berechnungen nicht den hygienischen Anforderungen entspricht, erfolgt die Installation eines Zuluftventils, eines Briesers oder eines Abluftventilators durch die Wand, die vorhandene Anlage wird modernisiert oder gereinigt.

Kalte Außenluft kann sich negativ auf die Heizqualität im Haus auswirken; für solche Situationen werden Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung verwendet.

Anschließend sollten Sie diese beiden Werte vergleichen. Wenn die Zuluft-L höher ist als die Abluft-L, müssen Sie die Werte für die Räume erhöhen, für die bei den Berechnungen die Mindestwerte verwendet wurden.

Beispiele für die Berechnung des Luftwechselvolumens

Um die Berechnung für die Lüftungsanlage nach den Luftwechselraten durchzuführen, müssen Sie zunächst eine Liste aller Räume im Haus erstellen und deren Fläche und Raumhöhe notieren.

In einem hypothetischen Haus gibt es beispielsweise folgende Räume:

• Schlafzimmer – 27 m²;
• Wohnzimmer – 38 m²;
• Arbeitszimmer – 18 m²;
• Kinderzimmer – 12 m²;
• Küche – 20 m²;
• Gäste-WC – 3 m²;
• Badezimmer – 4 m²;
• Flur – 8 m².

Da die Deckenhöhe in allen Räumen drei Meter beträgt, berechnen Sie die entsprechenden Luftvolumina:

• Schlafzimmer – 81 m³;
• Wohnzimmer – 114 m³;
• Arbeitszimmer – 54 m³;
• Kinderzimmer – 36 m³;
• Küche – 60 m³;
• Gäste-WC – 9 m³;
• Badezimmer – 12 m³;
• Flur – 24 m³.

Nutzen Sie nun die obige Tabelle, um die Raumbelüftung unter Berücksichtigung der Luftwechselrate zu berechnen, und runden Sie jeden Wert auf ein Vielfaches von fünf auf:

• Schlafzimmer – 81 m³ * 1 = 85 m³;
• Wohnzimmer – 38 m² * 3 = 115 m³;
• Arbeitszimmer – 54 m³ * 1 = 55 m³;
• Kinderzimmer – 36 m³ * 1 = 40 m³;
• Küche – 60 m³ – mindestens 90 m³;
• Gäste-WC – 9 m³ mindestens 50 m³;
• Badezimmer – 12 m³ mindestens 25 m³.

In der Tabelle fehlen Angaben zu den Normen für den Flur, daher wurden die Daten für diesen kleinen Raum in der Berechnung nicht berücksichtigt. Für das Wohnzimmer wurde die Berechnung nach der Fläche unter Berücksichtigung der Norm von drei Kubikmetern pro Quadratmeter Fläche durchgeführt.

Ein richtig organisiertes Belüftungssystem gewährleistet einen ausreichenden Luftaustausch im Wohnzimmer. Bei der Planung müssen unbedingt die Anforderungen und Normen der SNiP berücksichtigt werden.

Jetzt müssen Sie die Daten für die Räume, in denen die Luftzufuhr erfolgt, und getrennt die Räume, in denen die Abluftvorrichtungen installiert sind, zusammenfassen.

Luftwechselvolumen (Zuluft):

• Schlafzimmer – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Wohnzimmer – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Arbeitszimmer – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Kinderzimmer – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Gesamt: 295 m³/h.

Luftwechselvolumen (Abluft):

• Küche – 60 m³ — mindestens 90 m³/h;
• Toilette – 9 m³ — mindestens 50 m³/h;
• Badezimmer – 12 m³ — mindestens 25 m³/h.

Gesamt: 165 m³/h.

Jetzt sind die ermittelten Summen zu vergleichen. Offensichtlich übersteigt die erforderliche Zuluft die Abluft um 130 m³/h (295 m³/h - 165 m³/h).

Um diese Differenz auszugleichen, müssen Sie die Luftwechselraten der Abluft erhöhen, z. B. durch Erhöhung der Werte in der Küche. In der Praxis geschieht dies beispielsweise durch den Austausch der Luftkanäle gegen Kanäle mit größerem Querschnitt.

Die Regeln zur Berechnung der Querschnittsfläche der Luftkanäle für den Austausch oder die Modernisierung der Lüftungsanlage sind hier angegeben. Wir empfehlen Ihnen, sich mit dem nützlichen Material vertraut zu machen.

Nach den Korrekturen sehen die Berechnungsergebnisse wie folgt aus:

Luftwechselvolumen (Zuluft):

• Schlafzimmer – 81 m³ * 1 = 85 m³/h;
• Wohnzimmer – 38 m² * 3 = 115 m³/h;
• Arbeitszimmer – 54 m³ * 1 = 55 m³/h;
• Kinderzimmer – 36 m³ * 1 = 40 m³/h;

Gesamt: 295 m³/h.

Luftwechselvolumen (Abluft):

• Küche – 60 m³ — 220 m³/h;
• Toilette – 9 m³ — mindestens 50 m³/h;
• Badezimmer – 12 m³ — mindestens 25 m³/h.

Gesamt: 295 m³/h.

Die Volumen von Zuluft und Abluft sind gleich, was den Anforderungen bei der Berechnung des Luftwechsels nach den Luftwechselzahlen entspricht.

Die Berechnung des Lüftungssystems für die Küche ist ebenfalls äußerst wichtig. Besonders, wenn dort Gasgeräte zum Kochen verwendet werden.

Die Berechnung des Luftwechsels nach den Hygienestandards ist wesentlich einfacher. Angenommen, in dem oben betrachteten Haus wohnen ständig zwei Personen und zwei weitere halten sich unregelmäßig in den Räumen auf.

Die Berechnung erfolgt separat für jeden Raum gemäß der Norm von 60 m³/h pro Person für ständige Bewohner und 20 m³/h für vorübergehende Besucher:

• Schlafzimmer – 2 Pers. * 60 = 120 m³/h;
• Arbeitszimmer – 1 Pers. * 60 = 60 m³/h;
• Wohnzimmer 2 Pers. * 60 + 2 Pers. * 20 = 160 m³/h;
• Kinderzimmer 1 Pers. * 60 = 60 m³/h.

Gesamt (Zuluft) — 400 m³/h.

Für die Anzahl der ständigen und vorübergehenden Bewohner des Hauses gibt es keine strengen Regeln; diese Zahlen werden auf der Grundlage der tatsächlichen Situation und des gesunden Menschenverstandes bestimmt.

Eine ausreichende Luftmenge, die rechtzeitig in das Badezimmer gelangt, sowie die rechtzeitige Abführung der verbrauchten Luft verhindert die Bildung von muffiger Luft und Schimmelpilzen.

Die Abluft wird nach den in der obigen Tabelle angegebenen Normen berechnet und auf den Gesamtwert der Zuluft erhöht:

• Küche – 60 m³ — 300 m³/h;
• Toilette – 9 m³ — mindestens 50 m³/h;
• Badezimmer – 12 m³ — mindestens 50 m³/h.

Abluft insgesamt: 400 m³/h.

Der Luftwechsel für Küche und Badezimmer wurde erhöht. Das unzureichende Abluftvolumen kann auf alle Räume verteilt werden, in denen eine Abluftanlage installiert ist. Oder Sie können diesen Wert nur für einen Raum erhöhen, wie es bei der Berechnung nach Luftwechselraten gemacht wurde.

Gemäß den Hygienevorschriften wird der Luftwechsel auf ähnliche Weise berechnet. Angenommen, die Wohnfläche beträgt 130 m². Dann sollte der Zuluftvolumenstrom 130 m² * 3 m³/h = 390 m³/h betragen.

Es bleibt, dieses Volumen auf die Räume nach Abluft zu verteilen, zum Beispiel wie folgt:

• Küche – 60 m³ — 290 m³/h;
• Toilette – 9 m³ — mindestens 50 m³/h;
• Badezimmer – 12 m³ — mindestens 50 m³/h.

Abluft insgesamt: 390 m³/h.

Die Luftwechselbilanz ist einer der wichtigsten Kennwerte bei der Planung von Lüftungsanlagen. Weitere Berechnungen werden auf Basis dieser Informationen durchgeführt.

Wie wählt man den Querschnitt des Luftkanals aus?

Das Lüftungssystem kann bekanntlich kanalgebunden oder kanalfrei sein. Im ersten Fall muss der Querschnitt der Kanäle richtig gewählt werden. Wenn die Entscheidung getroffen wird, Konstruktionen mit rechteckigem Querschnitt zu installieren, sollte das Verhältnis von Länge zu Breite etwa 3:1 betragen.

Länge und Breite des Querschnitts von rechteckigen Luftkanälen sollten im Verhältnis drei zu eins stehen, um die Geräuschentwicklung zu reduzieren.

Die Standard-Luftströmungsgeschwindigkeit im Hauptlüftungskanal sollte etwa fünf Meter pro Sekunde betragen, und in den Abzweigungen bis zu drei Meter pro Sekunde. Dies gewährleistet einen Betrieb der Anlage mit minimaler Geräuschentwicklung. Die Luftgeschwindigkeit hängt maßgeblich von der Querschnittsfläche des Luftkanals ab.

Um die Abmessungen der Konstruktion zu wählen, können spezielle Berechnungstabellen verwendet werden. In einer solchen Tabelle wählt man links den Luftvolumenstrom, z. B. 400 m³/h, und oben den Geschwindigkeitswert – fünf Meter pro Sekunde.

Dann muss der Schnittpunkt der horizontalen Linie für den Luftwechsel mit der vertikalen Linie für die Geschwindigkeit gefunden werden.

Mit Hilfe dieses Diagramms wird der Querschnitt der Luftkanäle für ein kanalgebundenes Lüftungssystem berechnet. Die Strömungsgeschwindigkeit im Hauptkanal sollte 5 m/s nicht überschreiten.

Von diesem Schnittpunkt aus wird eine Linie nach unten zur Kurve gezogen, anhand derer der passende Querschnitt bestimmt werden kann. Bei einem rechteckigen Luftkanal handelt es sich dabei um den Flächenwert, bei einem runden um den Durchmesser in Millimetern. Zuerst werden die Berechnungen für den Hauptluftkanal durchgeführt, anschließend für die Abzweigungen.

So wird vorgegangen, wenn im Haus nur ein Abluftkanal geplant ist. Ist jedoch die Installation mehrerer Abluftkanäle vorgesehen, muss das Gesamtvolumen des Abluftkanals durch die Anzahl der Kanäle geteilt werden, woraufhin die Berechnungen nach dem beschriebenen Prinzip erfolgen.

Diese Tabelle ermöglicht die Auswahl des Luftkanalquerschnitts für die Kanalbelüftung unter Berücksichtigung der Volumen und der Geschwindigkeit der Luftbewegung.

Darüber hinaus gibt es spezielle Berechnungsprogramme, mit denen man solche Berechnungen durchführen kann. Für Wohnungen und Wohnhäuser können diese Programme sogar praktischer sein, da sie ein genaueres Ergebnis liefern.

Auf den normalen Luftwechsel hat ein Phänomen wie der Rückzug Einfluss. Mit dessen Besonderheiten und Bekämpfungsmethoden macht Sie der von uns empfohlene Artikel vertraut.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Video #1. Nützliche Informationen zu den Funktionsprinzipien des Lüftungssystems:

Video #2. Zusammen mit der Abluft verlässt auch Wärme die Wohnung. Hier werden die Berechnungen der Wärmeverluste, die mit dem Betrieb des Lüftungssystems verbunden sind, anschaulich dargestellt:

Die korrekte Berechnung der Lüftung ist die Grundlage ihres erfolgreichen Betriebs und der Schlüssel zu einem günstigen Raumklima im Haus oder in der Wohnung. Die Kenntnis der grundlegenden Parameter, auf denen solche Berechnungen basieren, ermöglicht es, das Lüftungssystem nicht nur während des Baus richtig zu planen, sondern auch seinen Zustand anzupassen, falls sich die Umstände ändern.

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