Wärmeschutzstandard für Wohngebäude: Was ist das und was ändert sich in der neuen Version?

Bei Ein- und Mehrfamilienhäusern muss der Komfort der Bewohner bereits in der modernen Planungsphase berücksichtigt werden, schließlich verbringen wir den Großteil unseres Lebens in Häusern und Wohnungen. Baufachleute müssen daher Designlösungen fördern, die ihren Nutzern thermisch, hell und akustisch angenehme Umgebungen bieten. Um thermisches Wohlbefinden zu empfinden, sollte sich der Mensch in der Regel in einer Umgebungstemperatur zwischen 21 und 27 °C aufhalten. Werte unter bzw. über diesem Bereich kennzeichnen thermisches Unbehagen aufgrund von Kälte bzw. Hitze. Diese Temperaturgrenzwerte können jedoch je nach individuellen Merkmalen variieren. Darüber hinaus beeinflussen viele weitere Faktoren das thermische Komfortempfinden des Einzelnen in der Umgebung, wie z. B. die relative Luftfeuchtigkeit, die Windstärke, die Kleidung und die Aktivitäten, die er dort ausübt. Daher ist es wichtig, jedes Gebäude individuell zu bewerten, je nach Standort, Ausrichtung, Nutzung und anderen Gestaltungsmerkmalen. Die Gebäudehülle beispielsweise spielt eine wichtige Rolle für den thermischen Komfort ihrer Nutzer – sie ist, wie man sieht, das Bindeglied zwischen Außen- und Innenumgebung. Jedes Material, aus dem sie besteht, hat thermische Eigenschaften und eigene Merkmale, die den Einfluss der äußeren Bedingungen auf das Gebäudeinnere bestimmen. Daher müssen solche Materialien, die in den Wänden, Dächern und Öffnungen des Gebäudes zu finden sind, die Mindestleistungsanforderungen erfüllen, die in der kürzlich aktualisierten ABNT NBR 15.575 für alle neuen Wohngebäude festgelegt sind. 2013 wurde die Mindestleistungsanforderungen für Wohnumgebungen im ganzen Land festgelegt. Im September 2021 wurde die neue Version des Leistungsstandards für thermischen und akustischen Komfort veröffentlicht. Für die Bewertung der Beleuchtungsleistung und für Neubauten, die bis zu 180 Tage nach Veröffentlichung des neuen Standards registriert werden, bleibt die Version von 2013 in Kraft. Für Beherbergungsgebäude wird die Einhaltung der Norm empfohlen, ist aber nicht zwingend vorgeschrieben.

Die neue Norm bietet zwei Methoden zur Bewertung der Wärmedämmung von Gebäudehüllen: die vereinfachte Methode, die die alte, präskriptive Methode ersetzt, und die Computersimulationsmethode, die eine präzisere Bewertung der Gebäudeparameter ermöglicht. Mit der vereinfachten Methode kann lediglich das Mindestleistungsniveau erreicht werden. Mit der Simulationsmethode können jedoch auch mittlere und höhere Konformitätsniveaus der Norm erreicht werden. Dabei müssen zwei Szenarien – mit und ohne natürliche Belüftung – betrachtet werden, wobei im zweiten Szenario die künstliche Kühlung oder Heizung von Räumen für längere Aufenthalte berücksichtigt wird. Um das Mindestniveau einzuhalten, ist die Simulation jedoch nur unter der Voraussetzung natürlicher Belüftung erforderlich. Dies ist vor dem Hintergrund der zunehmenden globalen Erwärmung erforderlich und ermöglicht den Gebäudenutzern thermischen Komfort, wenn die natürliche Belüftung nicht ausreicht.

Im vereinfachten Verfahren gab es generell Änderungen bei den Anforderungen an innere und äußere vertikale Dichtungssysteme sowie an die Bedachung. Zusätzlich zu dem bereits im vorgeschriebenen Verfahren geforderten Anteil an Lüftungsöffnungen muss auch der Anteil transparenter Elemente in den Fassaden berücksichtigt werden, der sich aus dem Verhältnis zwischen der verglasten Fläche und der opaken Wandfläche ergibt. Hochleistungsglas kann nun verwendet werden, wenn der Anteil transparenter Elemente den maximalen Prozentsatz zur Einhaltung der Norm übersteigt. Durch diese Variationen werden Gebäude mit größeren Einschränkungen bewertet, da auch verglaste Flächen und nicht nur Öffnungen berücksichtigt werden. Der Vergleich dieser Konstruktionsmerkmale mit den in der Norm beschriebenen Referenzwerten bestimmt, ob das Gebäude die geforderten Mindestanforderungen erfüllt.

Abbildung 1: Änderungen in der vereinfachten Methode der NBR 15.575/2021 im Vergleich zur präskriptiven Methode der Version 2013. Quelle: Eigene Ausarbeitung (adaptiert von LabEEE).

Es gibt keine Simulationsmethode mehr; die Ergebnisse werden nun durch den Vergleich der Parameter des realen Gebäudes und eines Modells desselben Volumens mit Referenzmerkmalen ermittelt. Die neuen Bewertungskriterien sind: die Einbeziehung der gesamten Gebäudeumgebung, bedienbarer Tragwerke und das Konzept der Wärmebrücken. Eine weitere Änderung ist die Verwendung der jährlichen Klimadatei anstelle von Klimadaten von nur zwei Tagen im Jahr – einem typischen Sommertag und einem typischen Wintertag – wie in der alten Version. Darüber hinaus hängt die Lüftung, die zuvor eine feste Rate hatte, nun von Windgeschwindigkeit und -richtung ab und kommt damit den realen Bedingungen der Gebäudeimplementierung näher.

Abbildung 2: Simulationsmethode der NBR 15.575/2021. Quelle: Eigene Ausarbeitung (adaptiert von LabEEE).

Abbildung 3: Änderungen in der Simulationsmethode von NBR 15.575/2021 im Vergleich zur Version von 2013. Quelle: Vom Autor erstellt (adaptiert von LabEEE).

Zuvor konnten zur Vereinfachung des Prozesses nur kritische Wohneinheiten berücksichtigt werden – in der Regel im obersten Stockwerk des Gebäudes, unter dem Dach. Bei der neuen Methode müssen alle Einheiten, einschließlich Regelgeschosse und anderer Typologien, in die Simulation einbezogen werden. Darüber hinaus wurden im alten Standard nur Schlafzimmer und Wohnzimmer berücksichtigt, während Küchen und integrierte Erschließungsräume für die Bewertung vorgesehen waren, selbst wenn sie in die Analyseumgebungen integriert waren. In der neuen Version werden diese Umgebungen ebenfalls obligatorisch bei der Bewertung berücksichtigt, sofern sie integriert sind.

Abbildung 4: Leistungsindikatoren und -niveaus der NBR 15.575/2021. Quelle: Vom Autor erstellt (adaptiert von LabEEE).

Was erwartet uns in Zukunft von der Norm?

Wie bereits 2021 könnte die Norm im Laufe der Jahre aufgrund des nachweislichen Anpassungsbedarfs an den Klimawandel und die Verfügbarkeit neuer Technologien, die auch die Verbesserung der Bewertungsmethoden betreffen, weiteren Überarbeitungen unterzogen werden. Die Zukunft der Leistungsstandards umfasst die Überarbeitung des Beleuchtungsleistungspunkts, die Standardisierung für Gebäude anderer Typologien – wie z. B. Gewerbegebäude –, die Überarbeitung der brasilianischen bioklimatischen Zonierung und die Integration in das Metamodell des brasilianischen Gebäudekennzeichnungsprogramms (PBE Edifica). Ziel ist es, zunehmend nachhaltige und energieeffiziente Gebäude zu entwerfen, die den wachsenden Bedürfnissen der Städte gerecht werden und den thermischen Komfort für ihre Bevölkerung bei minimalen Umweltauswirkungen fördern.