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

Bei Ein- oder Mehrfamilienwohngebäuden muss der Komfort der Bewohner in den Wohneinheiten bereits in der Phase des architektonischen Entwurfs berücksichtigt werden; Schließlich verbringen wir den größten Teil unseres Lebens in Häusern und Wohnungen. Zu diesem Zweck müssen Baufachleute Designlösungen fördern, um thermisch, lichttechnisch und akustisch angenehme Umgebungen für ihre Benutzer zu schaffen.

Um sich im thermischen Komfort zu befinden, muss sich die Person im Allgemeinen in einer Umgebung mit einer Temperatur zwischen 21 und 27 ° C befinden. Werte unterhalb oder oberhalb dieses Bereichs charakterisieren jeweils ein thermisches Unbehagen durch Kälte oder Hitze. Solche Temperaturgrenzwerte können jedoch je nach den besonderen Eigenschaften jeder Person variieren. Darüber hinaus beeinflussen viele andere Faktoren das thermische Behaglichkeitsempfinden des Einzelnen in der Umgebung, wie die relative Luftfeuchtigkeit, der Windeinfall, seine Kleidung und die Aktivität, die er an diesem Ort ausübt. Daher ist es wichtig, jedes Gebäude im Einzelfall nach Standort, Ausrichtung, Nutzung und anderen Gestaltungsmerkmalen zu bewerten.

Die Gebäudehülle spielt zum Beispiel eine wichtige Rolle für den thermischen Komfort ihrer Nutzer – da sie das Medium zwischen der äußeren und der inneren Umgebung ist – und jedes Material, aus dem sie besteht, hat thermische Eigenschaften und Eigenschaften, die den Einfluss der Gebäude bestimmen äußere Bedingungen innerhalb des Gebäudes. Daher müssen solche Materialien, die an Wänden, Dächern und Öffnungen des Gebäudes zu finden sind, die Mindestleistungsanforderungen erfüllen, die in der kürzlich aktualisierten ABNT NBR 15.575 festgelegt sind.

Über den Standard und seine Änderungen

Der brasilianische Leistungsstandard Nr. 15.575, der 2008 zur öffentlichen Konsultation und später im Jahr 2010 veröffentlicht wurde, wurde 2013 für alle neuen Wohngebäude verbindlich und legte Mindestleistungsanforderungen für Wohnumgebungen im ganzen Land fest. Im September 2021 wurde die neue Version des Performance Standards für thermischen und akustischen Komfort veröffentlicht. Für die Bewertung der Beleuchtungsleistung und für Neubauten, die innerhalb von 180 Tagen nach Veröffentlichung der neuen Norm eingereicht werden, gilt noch die Version von 2013. Für Unterkunftsgebäude wird die Einhaltung der Norm empfohlen, ist aber nicht verpflichtend. 

Die neue Norm stellt zwei Methoden zur Bewertung der thermischen Leistung von Gebäudehüllen vor: die vereinfachte Methode – die die alte vorgeschriebene Methode ersetzt – und die Computersimulationsmethode, die eine genauere Bewertung der Gebäudeparameter ermöglicht. Durch das vereinfachte Verfahren ist es möglich, nur die Mindestleistung zu erzielen. Durch das Simulationsverfahren ist es jedoch auch möglich, mittlere und höhere Erfüllungsgrade der Norm zu erreichen. In diesem Fall müssen zwei Szenarien betrachtet werden – mit und ohne natürliche Belüftung –, wobei im zweiten Fall die künstliche Kühlung oder Erwärmung der Bereiche mit längerer Verweildauer zu berücksichtigen ist. Um das Mindestniveau zu erreichen, ist eine Simulation jedoch nur unter der Bedingung erforderlich, dass eine natürliche Belüftung vorhanden ist. Diese Neuheit erscheint im Zusammenhang mit der zunehmenden Verschlechterung der globalen Erwärmung und ermöglicht den thermischen Komfort der Gebäudenutzer, wenn die natürliche Belüftung nicht ausreicht. 

Bei der vereinfachten Methode haben sich generell Änderungen bei den Anforderungen an innere und äußere Vertikal- und Dachabdichtungssysteme ergeben. Neben dem bereits im vorgeschriebenen Verfahren erforderlichen Anteil an Öffnungen für die Belüftung ist auch der Anteil an transparenten Elementen an den Fassaden zu berücksichtigen, der sich aus dem Verhältnis zwischen verglaster Fläche und opaker Wandfläche zusammensetzt. Hochleistungsglas kann jetzt in Fällen verwendet werden, in denen der Prozentsatz transparenter Elemente größer ist als der maximale Prozentsatz der Einhaltung der Norm. Durch die Hinzufügung dieser Variablen werden die Gebäude genauer bewertet, da auch die verglasten Flächen berücksichtigt werden und nicht nur die Öffnungen. Der Vergleich zwischen diesen konstruktiven Merkmalen und den in der Norm beschriebenen Referenzwerten bestimmt, ob das Gebäude das erforderliche Mindestleistungsniveau erfüllt oder nicht.

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

Bei der Simulationsmethode ergeben sich die Ergebnisse nun durch den Vergleich der Parameter des realen Gebäudes und eines Modells gleichen Volumens mit Referenzkennwerten. Die neuen Bewertungskriterien sind: die Einbeziehung der gesamten Gebäudeumgebung, bedienbare Rahmen und das Konzept der Wärmebrücken. Eine weitere Änderung ist die Verwendung der jährlichen Klimadatei statt der Klimadaten von nur zwei Tagen im Jahr – ein typischer Tag im Sommer und ein weiterer im Winter – wie in der alten Version. Darüber hinaus hängt die Belüftung, die zuvor eine feste Rate war, jetzt von der Windgeschwindigkeit und -richtung ab und nähert sich damit dem realen Zustand der Gebäudeimplantation an.

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

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

Bisher kamen zur Vereinfachung des Verfahrens nur kritische Wohneinheiten in Betracht, die sich in der Regel im obersten Stockwerk des Gebäudes unter dem Dach befinden. Bei der neuen Methode müssen alle Einheiten, auch Regelgeschosse und andere Typologien, in die Simulation einbezogen werden. Zudem wurden im alten Standard nur Schlaf- und Wohnzimmer berücksichtigt, während Küchen und integrierte Erschließungen im Ermessen des Auswerters lagen, auch wenn sie in die Analyseumgebungen integriert waren. In der neuen Version werden auch diese Umgebungen bei der Bewertung zwingend berücksichtigt, sofern sie integriert sind. 

Abbildung 4: Indikatoren und Leistungsniveaus von NBR 15.575/2021. Quelle: Eigene Ausarbeitung (adaptiert von LabEEE).

Was können wir für Normas Zukunft erwarten?

Wie bereits im Jahr 2021 kann der Standard im Laufe der Jahre angesichts der nachgewiesenen Notwendigkeit zur Anpassung an den Klimawandel und der neuen verfügbaren Technologien weiteren Überarbeitungen unterzogen werden, die auch auf eine Verbesserung der Bewertungsmethoden abzielen. Die Zukunft des Leistungsstandards umfasst die Überprüfung des Elements in Bezug auf die Lichtleistung, die Standardisierung für Gebäude anderer Art - wie beispielsweise Gewerbegebäude -, die Überprüfung der brasilianischen bioklimatischen Zoneneinteilung und die Integration in das Metamodell des brasilianischen Gebäudekennzeichnungsprogramms ( PBE Edifica). Auf diese Weise streben wir danach, immer nachhaltigere und energieeffizientere Gebäude zu entwerfen, die auf die wachsenden Bedürfnisse von Städten ausgerichtet sind, um den thermischen Komfort ihrer Bevölkerung mit minimalen Umweltauswirkungen zu fördern.