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Fassadentemperaturen

Eine empirische Untersuchung der Oberflächentemperaturen an Wohnfassaden unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung im asiatischen Raum.

Ausgangslage
In den boomenden asiatischen Metropolen werden die Fassaden der vielen neuen Wohnhochhäuser nur unzureichend vom Einfluss der Sonne geschützt. Dies führt zu einer erheblichen Aufwärmung der Innenräume und verursacht dadurch einen starken Bedarf an maschineller Kühlung. Der bei Wohnbauten verbreitete Einsatz von Einfachverglasungen ohne Sonnenschutz Effekt wird im Normalfall durch einen nicht sehr wirksamen inneren Sonnenschutz in Form eines dichten Vorhanges oder Jalousien/ Lamellenstoren ergänzt.
Das grundsätzliche Problem des innenseitigen Sonnenschutzes besteht darin, dass die Wärmestrahlung bereits im Gebäudeinneren angelangt ist und nur noch teilweise durch Reflexion wieder nach Aussen abgegeben werden kann. Die durch Sonneneinstrahlung verursachte Wärmelast ist bei einem inneren Sonnenschutz rund dreimal höher als bei einem Sonnenschutz auf der Aussenseite.

Empirische Untersuchung
Die hier gemachte Untersuchung soll als Illustration dieses allgemein anerkannten Sachverhaltes dienen und erhebt keinen Anspruch auf wissenschaftliche Beweiskraft.
Gemessen und dargestellt wurden die verschiedenen, relevanten inneren und äusseren Oberflächentemperaturen einer Fassade eines Wohnhochhauses in Bangkok.

    • Objekt: Bangkok, Westfassade, 39. Stockwerk
    • Zeitpunkt: 15. Juli, 4pm
    • Messgerät: Infrarot Thermometer, Genauigkeit ±2°

A
B
C
D
E
F
G
H
Aussenwand Weiss Sonne
Aussenwand Weiss Schatten
Sonnenschutz-Einfachverglasung Aussen
Sonnenschutz -Einfachverglasung Innen
Einfachverglasung Aussen
Einfachverglasung Innen
Einfachverglasung Vorhang Innen
Innenwand
42° C
35° C
52° C
49° C
55° C
54° C
41° C
33° C
Lufttemperatur Aussen
Lufttemperatur Innen (Zielwert)
35° C
25° C

Interpretation der Resultate
Die massive Erhitzung der Fensterscheiben sowohl auf der äusseren wie auch auf der inneren Glasoberfläche von bis zu 54°C erwärmt die Raumluft erheblich und langanhaltend. Das eingesetzte einfache Sonnenschutzglas erwärmt sich ebenfalls stark, wenn auch in leicht geringerem Mass, auf 49°C. Man könnte von solaren Heizflächen sprechen, die natürlich alles andere als erwünscht sind. Beim Öffnen des inneren Vorhanges wird deren Wirkung auf die Raumlufttemperatur sogar noch verstärkt. Der Vorhang auf der Innenseite verhindert einzig die direkte Aufwärmung der inneren Raumoberflächen wie Boden und Innenwände.
Die Aufwärmung der massiven Aussenwände fällt durch ihre reflektierende weisse Farbe und partieller Verschattung mit 42°C moderater aus. Problematisch für das Innenraumklima sind jedoch grössere, der direkten Sonnenstrahlung ausgesetzte massive Fassadenteile ohne Wärmedämmung. Diese aufgeheizten Bauteile können entsprechend viel Sonnenenergie speichern und über einen langen Zeitraum, insbesondere auch in der Nacht, an den Innenraum abstrahlen.

Empfehlungen

    • Wirksamer Sonnenschutz auf der Aussenseite der Gebäudehülle
    • Passive Verschattung durch aussenliegende Bauteile wie Balkone, Pflanzen
    • Isolier-Sonnenschutzglas (min. 2-fachverglasung)
    • Minimale Wärmedämmung der Gebäudehülle

Rechenbeispiel:
Mit der Annahme, dass die benötigte Kühlleistung durch einen äusseren Sonnenschutz um rund 50% reduziert werden kann, würde man in einer 50m2 Wohnung an einer Westfassade in Bangkok rund 800-1’200 THB pro Monat an Stromkosten einsparen.
Pro Jahr ergibt dies eine Ersparnis von 9’600 – 14’400 THB, was kapitalisiert mit 6% einem Kapital von 160’000-240’000 THBentspricht. Rein wirtschaftlich betrachtet hat diese Wohnung durch einen äusseren Sonnenschutz einen Mehrwert von 160’000-240’000 THB erhalten. Umgekehrt betrachtet, darf dieser Betrag ohne negative finanzielle Folgen in die Installation eines äusseren Sonnenschutzes investiert werden.

 

 

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