TrinitatisKinderhaus
Evangelische Kindertagesstätte der Trinitatisgemeinde
Riesa-Altstadt
Objekt- und Baubeschreibung
Haustechnik
Energiebilanz Wärme
Kosten
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Objekt- und Baubeschreibung
| – | Grundkonstruktion als Holzfachwerkbau |
| – | zwei gegeneinander geneigte Pultdächer mit Begrünung |
| – | gesamter Bau öffnet sich zur Sonne, selbst die Nebenräume erhalten Tageslicht |
| – | verglaste Halle wird für Sport, kleine Feste und Veranstaltungen genutzt |
| – | Küche, Kinderwerkstatt und Personalraum befindet sich im Nordteil |
| – | 92 Kindergartenplätze, davon 20 Hortplätze |
Außenbauteile |
k-Werte (W/qm *K) |
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| Außenwand | 0,20 | Holzfachwerkbau mit Zellulosedämmung und Holzverschalung (Anlage 2.1) |
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| 0,24 | Südseite innenseitig mit Lehmausfachung | ||
| Dach | 0,16 | 32 cm Vollsparrendämmung mit Zellulosedämmstoff, Dachbegrünung (Anlage 2.2) |
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| Fußboden | 0,30 | Belag: Parkett, Linoleum und Fliesen | |
| Verglasung | 1,10 |
| Bausumme | 1,9 Mio.DM | |
| Fertigstellung | 26.09.1997 | |
| Nutzfläche | 724 qm | |
| Baukosten / Fläche | 2.620 DM/qm |
Haustechnik
Heizzentrale und Steuerung
Die Heizzentrale ist im Obergeschoß über dem Leiterzimmer installiert. Als Wärmeerzeuger dient ein gasversorgter modulierender Brennwertkessel mit einer Nennleistung von 44 kW. Das Gerät wird raumluftunabhängig betrieben. Der Kessel arbeitet auf einer Pufferspeicherkaskade aus 2 Stk. Pufferspeicher à 500 l. Die Warmwasserbereitung ist als Durchflußanlage konzipiert, wodurch stets eine hygienisch einwandfreie Qualität (Legionellenrisiko) gewährleistet wird. Die Zirkulation wird zeit- und temperaturabhängig gesteuert.
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Solarthermische Anlage und Warmwasserbereitung
Für die sommerliche Warmwasserbereitung ist eine dachaufgeständerte Flachkollektoranlage mit 12 qm Absorberfläche montiert. Die Anlage ist so konzipiert, daß sie den sommerlichen Warmwasserbedarf deckt. Für die Sanitärräume der Gruppenzimmer wird an den Handwaschbecken vorgemischtes Wasser mit einer Temperatur von 25°C zur Verfügung gestellt. So wird dem Verbrühen vorgebeugt und kein Warmwasser verschwendet.
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Die Warmwasser- und Luftkollektoren sind nebeneinander aufgestellt.
Lüftung
Die Niedrigenergiebauweise erfordert eine geregelte Lüftungstechnik zur Sicherstellung der hygienisch notwendigen Raumluftqualität, dem Schutz der Bausubstanz und eines energiesparenden Betriebes. In diesem Gebäude können die für die innenliegenden Sanitärräume notwendigen Abluftanlagen so erweitert werden, daß eine geregelte Lufterneuerung in den Gruppen- und Horträumen möglich ist. Durch die Lüftungstechnik werden gleichzeitig Funktionen der Wärmebedarfsdeckung übernommen, wodurch Installationen von Heizflächen entfallen konnten.
Zur Reduzierung der Antriebsenergie der Ventilatoren werden bedarfs- und zeitabhängige Steuerungen eingesetzt.
Zuluftanlage Gruppenräume
Die Zuluft der 4 Gruppenräume wird über eine Solar-Luftkollektoranlage vorgewärmt in die Räume eingeblasen. Je Raum sind 5 qm Luftkollektor dachaufgeständert montiert. Die Zuluftöffnung befindet sich unter der Decke. Für eine ggf. notwendige Nacherwärmung ist innerhalb der Dämmebene des Daches ein Luft-Wasser-Wärmetauscher vorgesehen. Die Anlage ist auf einen Luftvolumenstrom von 300 qm/h ausgelegt. Damit erhalten 15–20 Kinder bei normaler Aktivität die notwendige Frischluftversorgung.
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Durch den Wärmetauscher wird sichergestellt, daß der Lüftungswärmebedarf abgedeckt wird. Dementsprechend kleiner konnte die Dimensionierung der statischen Wandheizflächen (je
Abluftanlage südlicher Gebäudeteile
Die Luftführung von den Gruppenräumen erfolgt über gekürzte Türen in die Abstellräume und von dort mittels Überströmgitter zu den Sanitärräumen mit einem zentralen Dachventilator.
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Südwestecke mit dahinterliegender Halle
Lüftung und Luftheizung für die Halle
Die Halle wird aufgrund ihrer Größe, des hohen Verglasungsanteils und der damit verbundenen passiven solaren Gewinne sowie der temporären Nutzung durch eine Kombination von statischen Heizflächen und Luftheizung erwärmt. Gleichzeitig wird damit die Frischluftversorgung realisiert.
Die Lüftungsanlage ist für einen 2,5-fachen Luftwechsel konzipiert. Damit wird sichergestellt, daß bei einer Belegung von 80 Personen die vorschriftsgemäße, hygienisch notwendige Raumluftqualität erreicht wird.
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Wand mit Wandheizung und Lüftungssäule für Zu- und Abluft
Die statischen Heizflächen in Form einer Wandheizung übernehmen die Temperierung lediglich auf 12°C. Dadurch kann bei hoher Solareinstrahlung in Übergangszeiten und im Winter eine weitere Erwärmung ohne zusätzliche Energiezufuhr erfolgen.
Bei nicht ausreichender Raumtemperatur wird über die Luftheizung nachgeheizt. Damit kann sehr schnell und bedarfsorientiert auf die jeweilige Anforderung Wärme zur Verfügung gestellt werden. Die Erwärmung der Frischluft erfolgt über einen separaten Heizkreis. Durch diese Betriebsweise entstehen niedrige Betriebskosten. Die Aufheizung vor geplanten Nutzungen erfolgt im Umluftbetrieb; während der Nutzung erfolgt von einem Luftgütefühler gesteuert die Frischluftzufuhr.
Die Lüftungsgeräte mit integrierten Schalldämpfern wurden im Abstellraum vor der Südwand installiert. Frisch- und Fortluft werden über Dach geführt. Die Halle besitzt 2 Punkte für Zu- und Abluftführung. Auf der Südseite in Form einer Säule (Durchm.
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Sonneneinfall Ende September, Wandheizung
daneben Zu- und Abluftöffnungen
Sonstige Maßnahmen
Kochen mit Gas
Die beiden am häufigsten benutzten Geräte in der Küche sind der 6flammige Herd und die Kippbratpfanne. Beide werden mit Gas versorgt. Dadurch wird gegenüber elektrischem Betrieb sowohl bei der ökologischen Gesamtbilanz, wie auch hinsichtlich der Betriebskosten das bessere Ergebnis erreicht.
Regenwassernutzung
Das Regenwasser wird über einen Wirbelfeinfilter gereinigt und in einer Betonzisterne gespeichert. Eine Druckpumpe in der Zisterne erzeugt den notwendigen Druck für die Außenbewässerung. Bei nicht ausreichendem Wasserstand wird aus dem Trinkwassernetz in die Zisterne nachgespeist. Die Bedingungen der DIN 1988 werden dabei eingehalten.
Küchenlüftung
Die Küche erhielt in der Mitte des Raumes eine Ablufthaube; die Abluft wird mittels Dachventilator direkt über Dach geführt. Der Ventilator wird über Stufenschalter bedarfsabhängig geschaltet. Bei Inbetriebnahme wird ein Magnetventil in der Gaszuleitung freigegeben. Die Abzugshaube ist als Energiesparhaube konzipiert, bei der Außenluft direkt in die Haube eingeblasen wird, wodurch 70% der Energie für die Aufheizung der nachströmenden Frischluft eingespart wird. Die verbleibenden 30% werden über einen Wärmetauscher geleitet und zugfrei eingeblasen. Der Zuluftventilator wird aus Schallschutzgründen im Lagerraum installiert. Er wird ebenfalls stufenweise geschaltet. Die Lüftungsanlage ist auf einen 16-fachen Luftwechsel im Vollastbetrieb (1.700 qm/h) ausgelegt. Diese Auslegung stellt unter Berücksichtigung der zu erwartenden Anforderungen im Verhältnis zum notwendigen technischen Aufwand ein Optimum dar. Die Erwärmung der Zuluft bei –10°C erfolgt auf 15°C.
Energiebilanz Wärme
Die Niedrigenergiebauweise ist im Rahmen der Entwurfsplanung in Zusammenarbeit mit dem Architekturbüro entwickelt worden.
Davon ausgehend wurde der Wärmebedarf bei standardmäßiger Ausstattung ermittelt. Ein Brennwertkessel zählt dabei auch zum Stand der Technik und ist gegenüber einem Niedertemperaturkessel nicht gesondert betrachtet worden. Zusätzlich wurde der erhöhte Wärmebedarf für die Küchenlüftung ermittelt. Die passiv solaren Gewinne sind in der Energiebilanz berücksichtigt.
In einem folgenden Schritt wurden die Einspareffekte durch die beschriebenen haustechnischen Maßnahmen bilanziert.
| Ausgangszustand | kWh/a | kWh/a | |||
| Wärmebedarf nach Energiebilanzrechnung | 61.531 | ||||
| Wärmebedarf Warmwasser | 3.582 | ||||
| zusätzlicher Lüftungswärmebedarf Küche | 6.300 | ||||
| Summe | 71.413 | ||||
| Einsparungen durch haustechnische Maßnahmen | |||||
| Solarkollektoren zur WW-Bereitung | 2.857 | ||||
| Solarluftkollektoren zur Frischluftvorwärmung | 11.000 | ||||
| Energiespar-Abzugshaube | 4.410 | ||||
| Summe abzgl. | 18.267 | ||||
| voraussichtl. jährlicher Wärmebedarf | 53.146 | ||||
Nicht erfaßt werden konnten die Einspareffekte, die sich durch den bedarfs- und nutzungsabhängigen Betrieb ergeben. Dazu gehören:
| – | Luftqualitätsfühler in Gruppenräumen und Halle |
| – | Feuchtegeregelte Zu- und Abluftelemente |
| – | Vorgemischtes Wasser an Handwaschbecken |
| – | Grundwärmeversorgung über Wandheizung in Halle, schnellreagierendes Luftheizsystem zum Erreichen der Komforttemperatur |
| – | Konstantdruckregelung der Abluftventilatoren |
Kosten
Der Gesamtumfang der Installationsleistungen für Heizung, Lüftung und Sanitär betrug rund 225.000 DM. Durch den Einsatz kostengünstiger Installationslösungen konnte der vorgegebene Kostenrahmen trotz Einsatz von Energiespar- und Solartechnik gehalten werden. Das Land Sachsen förderte die Energietechnik im Rahmen seines Immissionsschutzprogramms mit einem Betrag von rund 30.000 DM.
Kosten für ausgewählte Positionen (incl. Mwst.)
Wärmeerzeugung Heizung und Warmwasserbereitung
| Kosten in DM | |||
| Heizkessel | 10.300,00 | ||
| Solaranlage | 11.700,00 | ||
| Pufferspeicher und WW-Bereitung | 6.100,00 | ||
| Pumpen und Verteiler | 2.000,00 | ||
| Sicherheitstechnik und Armaturen | 5.000,00 | ||
| Elektroarbeiten | 700,00 | ||
| Summe | 35.800,00 |
Zuluftanlage
| Kosten in DM | |||
| Luftkollektoren | 12.700,00 | ||
| Wasser-Luft-Wärmetauscher | 3.100,00 | ||
| Luftleitungen, Schalldämpfer | 7.000,00 | ||
| Anschlüsse, Ventilatoren | 2.900,00 | ||
| Regelung | 4.600,00 | ||
| Summe | 10.400,00 |
Das Projekt wurde 1998 mit dem Sächsischen Staatspreis für Architektur und Bauwesen ausgezeichnet.