Grundlagen für energetische Berechnungen von Gebäuden; Begriffe und Definitionen
Gebäude
| Gebäude | Bauwerk, bestehend aus der Gebäudehülle, den Innenbauteilen und den gebäudetechnischen Anlagen. Dieser Begriff kann für das ganze Bauwerk verwendet werden oder für einen Teil davon, der für eine separate Nutzung vorgesehen oder umgebaut worden ist. |
| Bilanzperimeter | Perimeter, der das Gebäude (oder die Gebäudeteile, für welche die Berechnung der Energiebilanz durchgeführt werden soll) inkl. der dazugehörigen Aussenanlagen vollständig umschliesst. Er definiert insbesondere die Abgrenzung gegen benachbarte Gebäude oder gegen Gebäudeteile, die nicht für die Berechnung eingezogen werden sollen. |
| Bezugsfläche | Fläche von Gebäuden, Raumgruppen oder Räumen, welche zur Berechnung von flächenspezifischen Grössen verwendet wird. Diese dienen zur Spezifizierung und Charakterisierung sowie zum Vergleich von Gebäuden, Raumgruppen oder Räumen. |
| Energiebezugsfläche AE m2 |
Summe aller ober- und unterirdischen Geschossflächen, die innerhalb der thermischen Gebäudehülle liegen und für deren Nutzen ein Konditionieren notwendig ist. |
| Thermische Gebäudehülle | Sie setzt sich aus den Bauteilen zusammen, welche die konditionierten Räume allseitig und vollständig umschliessen. |
| Wärmebrücken | Lokale Störungen des Wärmeflusses in der thermischen Gebäudehülle.
Anstelle des eindimensionalen, senkrecht zur thermischen Gebäudehülle gerichteten Wärmeflusses ergibt sich bei Wärmebrücken ein zwei- oder dreidimensionaler Wärmefluss. |
| Thermische Gebäudehüllfläche Ath m2 |
Summe der Flächen der Bauteile der thermischen Gebäudehülle (Aussenabmessungen). Flächen gegen benachbarte konditionierte Räume werden nicht mitgezählt. |
| Gebäudehüllzahl Ath/AE |
Verhältnis der thermischen Gebäudehüllfläche zur Energiebezugsfläche. Sie charakterisiert die Form und die Abmessung des Gebäudes und wird in SIA 380/1 verwendet zur Bestimmung der Grenzwerte. |
| Kompaktheitszahl fc |
Verhältnis der Flächen aller Aussenbauteile (Flächen gegen Aussenklima und gegen Erdreich) zur Geschossfläche.
Sie charakterisiert die die Form und die Abmessung des Gebäudes und dient zur Abschätzung der grauen Energie des Gebäudes. |
| Fassadenfläche AF m2 |
Fläche der Aussenwand (inkl. Fenster und Türen) gegen Aussenklima des betreffenden Fassadenausschnitts mit Aussenabmessungen. |
| Fensterfläche Aw m2 |
Fertiges Lichtmass der Wand- und Dachöffnung.
Bei Vorhangfassaden ist anstelle der Fensterfläche die Glasfläche massgebend. Sämtliche opaken Bestandteile von Vorhangfassaden inklusive Rahmenkonstruktion werden als opake Bauteile behandelt. |
| Türfläche Ad m2 |
Fertiges Lichtmass der Wandöffnung, bei Vorhangfassaden die Fläche der Türöffnung. |
| Glasfläche Ag m2 |
Fläche der von innen sichtbaren lichtdurchlässigen Verglasung gegen aussen. Als lichtdurchlässig gilt eine Verglasung, wenn ihr Licht-Transmissionsgrad grösser als 10 % ist. |
| Glasanteil fg |
Verhältnis der Summe der lichtdurchlässigen Glasflächen zur bzw. zu den betreffenden Fassadenflächen.
Bei der Bestimmung des Glasanteils pro Raum wird die Glasfläche des betreffenden Raumes durch die Fassadenfläche des Raumes geteilt. Der Glasanteil einer Dachfläche ist gleich der Summe der lichtdurchlässigen Glasflächen geteilt durch die Geschossfläche. Der Glasanteil wird in SIA 180 zur Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes verwendet, insbesondere des Sonnenschutzes. |
| Glasflächenzahl zg |
Verhältnis der lichtdurchlässigen Glasfläche zur Nettogeschossfläche eines Raumes.
Sie wird verwendet zur Beurteilung des Risikos von thermischen Behaglichkeitsproblemen in Räumen. |
| Geschosshöhe hS m |
Höhe von oberkant des unteren Fertigbodens bis Höhe oberkant des oberen Fertigbodens. |
| Raumhöhe hR m |
Höhe des Raumes von oberkant Fertigboden bis unterkant Fertigdecke.
Für die Definition der Energiebezugsfläche gilt eine minimale Raumhöhe von 1,0 m mit folgender Messweise: oberkant Fertigboden über allfälligen Doppelböden; unterkant Fertigdecke unter allfälligen abgehängten Decken. Bei Decken mit sichtbaren Balken wird zwischen den Balken gemessen. |
| Gebäudetechnische Anlage | Für die Nutzung des Gebäudes erforderliche, ortsfest verbundene technische Anlagen für die Verwendungszwecke Raumheizung, Warmwasser, Lüftung/Klimatisierung und allgemeine Gebäudetechnik. Zu den gebäudetechnischen Anlagen gehören auch die Eigenerzeugungsanlagen. |
| Eigenerzeugungsanlage | Gebäudetechnische Anlage, welche Energie aus am Standort anfallenden erneuerbaren Energien (mit Sonnenkollektoren, Solarzellen, Windgeneratoren usw.) oder aus am Standort anfallendem Abfall (mit Biogasanlagen) erzeugt. |
| Beheizter Raum | Raum, welcher durch eine gebäudetechnische Anlage auf einen vorgegebenen Sollwert der Raumtemperatur von mehr als 10 °C beheizt wird. |
| Klimatisierter Raum | Raum, welcher durch eine gebäudetechnische Anlage gekühlt, befeuchtet und/oder entfeuchtet wird.
Nicht als klimatisiert gelten Räume, bei denen die Kühlung ausschliesslich über die Nutzung einer primär für Heizzwecke installierten Anlage (z.B. Fussbodenheizung über Erdsonde) erfolgt. Kühlung mit unkonditionierter Aussenluft über eine Lüftungsanlage gilt nicht als Klimatisierung. Mobile Raumluftentfeuchter, -befeuchter oder -kühler gelten nicht als gebäudetechnische Anlagen. |
| Konditionierter Raum | Beheizter und/oder klimatisierter Raum. |
| Nicht aktiv konditionierter Raum | Nicht konditionierter Raum, der innerhalb der thermischen Gebäudehülle liegt.
Konditionierte und nicht aktiv konditionierte Räume füllen die thermische Gebäudehülle vollständig aus. |
| Hüllfläche für Luftdichtheit Ainf m2 |
Summe der Fläche aller Böden, Wände und Decken, die das untersuchte Volumen umschliessen, inklusive Wände und Böden unter Erdniveau. |
Energie-Verwendungszwecke
| Allgemeine Gebäudetechnik ET |
Gebäudetechnik, die nicht den einzelnen Räumen zugeordnet werden kann (ohne Raumheizung, Warmwasser und Lüftung/Klimatisierung). Sie umfasst den Transport von Personen und Waren und die weitere allgemeine Gebäudetechnik. |
| Transport von Personen und Waren ETr |
Transport von Personen und Waren (Waren- und Personenaufzüge, Fahrtreppen, Fahrsteige, Speditionseinrichtungen usw.). |
| Weitere allgemeine Gebäudetechnik EoT |
Betrieb von Gebäudemanagementsystemen, Transformatoren, USV-Anlagen, Sicherheitsanlagen, Sicherheits- und Notbeleuchtung, Schliessanlagen, Überwachungskameras, Branschutzanlagen, Frostschutzheizungen, Storenantrieb. |
| Beleuchtung EL |
Beleuchtung von Innen- und Aussenräumen (Raumbeleuchtung, Dekorationsbeleuchtung, Aussenbeleuchtung usw.) |
| Geräte EA |
Betrieb der Geräte, welche der Nutzung der Räume dienen, in denen sie installiert sind oder welche diesen Räumen zugeordnet werden können (ohne Bleuchtung und gebäudetechnische Anlagen). Dazu gehören auch die mobilen Raumluftbefeuchter, -entfeuchter und -kühler. |
| Lüftung/Klimatisierung EVCH |
Lüftung, Raumkühlung/Entfeuchtung und Befeuchtung. |
| Lüftung EV |
Luftförderung in mechanischen Lüftungsanlagen (Zuluft- und Abluft-Ventilatoren, Antriebe für die Wärmerückgewinnung, Förderpumpen usw.). Zum Energiebedarf Lüftung gehören auch die Auswirkungen der luftseitigen Druckverluste der Komponenten für die Kühlung, Befeuchtung und Entfeuchtung und für die Erwärmung der geförderten Luft. |
| Raumkühlung/Entfeuchtung EC |
Kühlung und Entfeuchtung der Raumluft (Kältemaschinen, Förderpumpen für Kühlmittel- und Wasserkreisläufe, Antriebe und Ventilatoren für Rückkühlung usw.) inkl. allfälliger Nachwärmung bei Entfeuchtung. |
| Befeuchtung Ehu |
Zufuhr von Wasserdampf in einen Luftstrom, um dessen Feuchte auf einen gewünschten Wert zu erhöhen inkl. allfälliger Nachwärmung. |
| Prozessanlagen EPr |
Nutzungsspezifische Anlagen (Produktionsanlagen, Grossküchengeräte, Grossrechner in Rechenzentren, Anlagen für medizinische Untersuchungen und Behandlungen usw.). |
| Wärme EHW |
Wärme für Raumheizung und für Warmwasser. |
| Raumheizung EH |
Erzeugung von Raumwärme (inkl. elektrische Hilfsenergie für die Speicherung, Verteilung und Abgabe von Raumwärme sowie Energie für Pumpen und Brenner). Dazu gehört auch die Energie für die Erwärmung der Zuluft, soweit sie nicht der Nacherwärmung bei Befeuchtung und/oder Entfeuchtung dient. |
| Warmwasser EW |
Wassererwärmung (inkl. elektrischer Hilfsenergie für die Speicherung, Verteilung und Abgabe von Warmwasser sowie Energie für Pumpen und elektrische Begleitheizungen). |
Nutzenergie
| Nutzenergie Qu J, kWh |
Thermische Energie, die dem Verbraucher unmittelbar zur Verfügung steht, z.B. als Wärme im Raum, als dem Raum entzogene Wärme (Kühlung) oder als Warmwasser an der Entnahmestelle. |
| Heizwärmebedarf QH kWh, kWh/m2 |
Wärme, die dem beheizten Raum während eines Berechnungsschritts zugeführt werden muss, um den Sollwert der Innentemperatur einzuhalten. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Wärmebedarf für Warmwasser QW kWh, kWh/m2 |
Wärme, welche während eines Berechnungsschritts notwendig ist, um die benötigte Menge Warmwasser (ohne Ausstossmenge) auf die Solltemperatur des Warmwassers zu erwärmen. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Klimakältebedarf QC kWh, kWh/m2 |
Wärme, die dem gekühlten Raum während eines Berechnungsschritts entzogen werden muss, um den oberen Sollwert der Raumtemperatur einzuhalten. Angabe absolut, bezogen auf die Energiebezugsfläche oder auf die gekühlte Geschossfläche. |
| Wärmetransferkoeffizient H W/K |
Verhältnis des Wärmetransfers vom beheizten oder gekühlten Raum nach aussen zur Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen, umfassend die Transmissionstransfers durch die Gebäudehülle und die Lüftungstransfers.
Der Wärmetransferkoeffizient berücksichtigt nicht die Wärmetransfers zu benachbarten beheizten oder gekühlten Räumen. |
Energie auf Endenergiestufe
| Energieträger | Stoff oder Phänomen, der/das angewendet werden kann, um mechanische Arbeit oder Wärme zu erzeugen oder chemische oder physikalische Prozesse durchzuführen (ISO 13600:1997). Energieträger sind vor allem Elektrizität, Holz, Kohle, Heizöl, Erd- und Flüssiggas, Biogas, Nah- und Fernwärme. Der Energiegehalt von Brennstoffen wird durch deren Brennwert angegeben. |
| Gelieferte Energie Edel kWh |
Gesamte Endenergie, welche während der Berechnungsperiode über den Bilanzperimeter geliefert wird. Die gelieferte Energie wird pro Energieträger separat ausgewiesen. |
| Zurückgelieferte Energie Eexp kWh |
Die zurückgelieferte Energie ist die gesamte Energie, welche während der Berechnungsperiode über den Bilanzperimeter zurückgeliefert wird. Sie kann aus der Eigenerzeugung mit erneuerbaren Energien oder aus anderen Energien stammen. Die zurückgelieferte Energie wird pro Energieträger und pro Produktionstechnologie separat ausgewiesen. |
| Brennwert (oberer Heizwert) Hs kWh/kg; kWh/m3 |
Wärmemenge, die von der Einheitsmenge eines Brennstoffs abgegeben wird, wenn diese bei einem konstanten Druck von 101’320 Pa mit Sauerstoff verbrannt wird und die Verbrennungsprodukte wieder auf die Umgebungstemperatur gebracht werden. Diese Menge enthält die latente Kondensationswärme des gesamten im Brennstoff enthaltenen Wasserdampfs und des durch die Verbrennung des im Brennstoff enthaltenen Wasserstoffs gebildeten Wasserdampfs.
Wenn der Brennwert pro Volumeneinheit angegeben wird, muss die Dichte oder – für Gase – Druck und Temperatur angegeben werden. |
| Heizwert (unterer Heizwert) Hi kWh/kg; kWh/m3 |
Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung eines Wasserstoff enthaltenden Brennstoffes frei wird, wenn die Kondensationswärme nicht genutzt wird. |
| Eigenerzeugte Energie Epr kWh, kWh/m2 |
Durch Eigenerzeugungsanlagen innerhalb des Bilanzperimeters erzeugte Energie, die mindestens zum Teil innerhalb des Bilanzperimeters genutzt wird. Die passive Nutzung der Sonnenenergie und die Nutzung der Umweltwärme gelten nicht als Eigenenergieerzeugung. |
| Eigenbedarfsanteil | Anteil der eigenproduzierten Energie, welche während der Betrachtungsperiode für die Deckung des zeitgleichen Energiebedarfs verwendet wird, im Verhältnis zur gesamten eigenproduzierten Energie des betreffenden Energieträgers. |
| Autarkiegrad | Anteil des Endenergiebedarfs des betreffenden Energieträgers, der während der Betrachtungsperiode oder mit einer Momentan-Bilanzierung bestimmt werden und ist entsprechend zu bezeichnen. |
| Endenergie Ef kWh, kWh/m2 |
Energie, die am Standort zum Verbrauch zur Verfügung steht. Das ist gleich der Summe aus gelieferter Energie minus zurückgelieferter Energie plus die innerhalb des Bilanzperimeters genutzte eigenerzeugte Energie. Die Endenergie wird nach Energieträger separat ausgewiesen. |
| Heizenergie EH kWh, kWh/m2 |
Endenergie, die dem Heizsystem zugeführt werden muss, um den Heizwärmebedarf zu decken. Die Heizenergie wird separat nach Energieträgern ausgewiesen. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Energie für Warmwasser EW kWh, kWh/m2 |
Endenergie, welche dem Wassererwärmungssystem zugeführt werden muss, um den Wärmebedarf für Warmwasser zu decken. Der Endenergiebedarf für Warmwasser wird separat pro Energieträger ausgewiesen. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Energie für Klimakälte EC kWh, kWh/m2 |
Endenergie, welche der Klimaanlage zugeführt werden muss, um den Klimakältebedarf zu decken. Sie setzt sich zusammen aus dem Klimakältebedarf, der Hilfsenergie und den Kälteverlusten der Kälteerzeuger, der Kältespeicher und der Kälteverteilung. Sie wird separat nach Energieträgern ausgewiesen. Angabe absolut, bezogen auf die Energiebezugsfläche oder auf die gekühlte Geschossfläche. |
| Energie für Befeuchtung Ehu kWh, kWh/m2 |
Energie, die notwendig ist, um die der Raumluft für die Befeuchtung zugefügte Wassermenge zu verdampfen. Sie ist gleich der Wassermenge multipliziert mit der latenten Verdampfungswärme (2,25 MJ/kg bei 100°C, 2,44 MJ/kg bei 20°C). Sie wird separat nach Energieträgern ausgewiesen. Angabe absolut, bezogen auf die Energiebzugsfläche oder auf die befeuchtete Geschossfläche. |
| Thermische Verluste einer gebäudetechnsichen Anlage Qls kWh, kWh/m2 |
Teil des Endenergiebedarfs eines technischen Systems für Heizung, Kühlung, Warmwasser, Befeuchtung, Entfeuchtung oder Lüftung, welcher nicht zur Deckung des Nutzwärmebedarfs dient.
Für ein Teilsystem: Teil der von einem Teilsystem aufgenommenen Energie, welcher nicht zur Deckung des Bedarfs oder der nachgelagerten Teilsysteme zur Verfügung steht. Angabe bezogen auf die Energiebezugsfläche oder auf die gekühlte bzw. befeuchtete Geschossfläche. |
| Energie für Beleuchtung, Geräte, allgemeine Gebäudetechnik und Lüftung EL, EA; ET, EV kWh, kWh/m2 |
Endenergie, welche für den Betrieb der Beleuchtung, der Geräte, der allgemeinen Gebäudetechnik und der Lüftung verwendet wird. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Wirkungsgrad η |
Verhältnis von Leistung am Ausgang zur Leistung am Eingang des betrachteten Systems oder Teilsystems.
Es wird verwendet zur Charakterisierung von gebäudetechnischen Anlagen und Anlagenteilen bei vorgegebenen Betriebsbedingungen. |
| Nutzungsgrad ηper |
Verhältnis von Energie am Ausgang zur Leistung am Eingang des betrachteten Systems oder Teilsystems.
Er kann berechnet werden für konkrete gebäudetechnische Systeme oder Teilsysteme (Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung, Wärmeabgabe). |
| Hilfsenergie Eel,aux kWh, kWh/m2 |
Bei Systemen oder Teilsystemen, die mit Brenn- oder Treibstoffen betrieben werden, und solchen mit thermischem Input die elektrische Energie, die benötigt wird, um die Energietransformation zur Deckung des Energiebedarfs zu unterstützen. Angabe absolut oder bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
Gewichtete Energie
| Gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch E kWh |
Gewichtete gelieferte Energie minusgewichtete zurückglieferte Energie |
| Energiegewichtungsfaktor | Faktor für Energieträger, mit welchem die Endenergie nach wissenschaftlichen Kriterien gewichtet [Primärenergiefaktor (gesamt und nicht erneuerbar), Treibhausgasemission-Koeffizient] oder nach politischen Überlegungen bewertet (nationaler Gewichtungsfaktor) wird. |
| Primärenergie | Form der Rohenergie, die noch keiner Umsetzung oder Umwandlung und keinem Transport unterworfen worden ist. Beispiele sind: Rohöl, Erdgas, Uran, Kohle in der Erde, Holz im Stand, Solarstrahlung, potenzielle Energie des Wassers, kinetische Energie des Windes.
Man unterscheidet erneuerbare und nicht erneuerbare Primärenergie. |
| Erneuerbare Primärenergie | Energie, die aus einer Quelle gewonnen wird, die durch Nutzung nicht erschöpft wird, z.B. die (thermische und photovoltaische) Sonnenenergie, Windenergie, Umgebungswärme, hydraulische Energie und Biomasse aus nachhaltiger Land- und Forstwirtschaft. |
| Nicht erneuerbare Primärenergie | Energie, die aus einer Quelle gewonnen wird, die durch Nutzung erschöpft wird (z.B. Uran, Rohöl, Kohle, Holz aus Kahlschlag von Primärwäldern). |
| Primärenergiefaktor fP |
Gesamte Primärenergiemenge, die erforderlich ist um dem Gebäude eine bestimmte Endenergiemenge zuzuführen, bezogen auf diese Menge.
Dieser Faktor berücksichtigt die Energie, die erforderlich ist, um die Energie zu gewinnen, umzuwandeln, zu raffinieren, zu lagern, zu transportieren und zu verteilen, sowie alle Vorgänge die erforderlich sind, um die Energie dem Gebäude zuzuführen, das sie verbraucht. Der Primärenergiefaktor wird auch separat für die nicht erneuerbare und und die erneuerbare Primärenergie ausgewiesen. |
| Treibhausgasemission MGHG kg, kg/m2 |
Treibhausgase, die als Folge des Primärenergiebedarfs bzw. -verbrauchs in die Athmosphäre emittiert werden inkl. der vorgelagerten Prozesse. |
| Treibhausgasemissions-Koeffizient kGHG g/kWh, g/kg |
Menge der Treibhausgase (CO2, Methan, Lachgas und weitere klimawirksame Gase), die pro verwendete Energieeinheit emittiert wird. Sie wird als äquivalente CO2-Emissionsmenge ausgedrückt, die denselben Treibhauseffekt hat wie die Gesamtheit der Treibhausgasemissionen.
Zusätzlich zu den beim Primärenergiefaktor berücksichtigten Prozessen berücksichtigt er die Treibhausgasemission bei der Verbrennung innerhalb des Bilanzperimeters. |
| Nationaler Gewichtungsfaktor fCH |
Von der nationalen Energiepolitik festgesetzter Bewertungsfaktor.
Die nationalen Gewichtungsfaktoren werden auf der Homepage der Energiedirektorenkonferenz (www.endk.ch) publiziert. |
| Gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch ohne Eigenerzeugung Ew/opr kWh |
Gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch, wenn keine Eigenerzeugungsanlagen vorhanden wären. Das ist gleich der Summe aus dem Energiebedarf bzw. -verbrauch und der eigenerzeugten Energie. |
Energiekennzahl
| Energiekennzahl E kWh/m2 |
Gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch eines Gebäudes während eines Jahres, bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Primärenergie-Kennzahl EP kWh/m2 |
Mit Primärenergiefaktoren gewichteter Energiebedarf bzw -verbrauch während eines Jahres, bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Treibhausgasemissions-Kenzahl MGHG kg/m2 |
Mit Treibhausgasemissions-Koeffizienten gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch, während eines Jahres, bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
| Nationale-Energiekennzahl ECH kWh/m2 |
Mit nationalen Energiegewichtungsfaktoren gewichteter Energiebedarf bzw. -verbrauch, während eines Jahres, bezogen auf die Energiebezugsfläche. |
Klimakorrektur
| Akkumulierte-Temperaturdifferenz θΣ,per Kh |
Summe der positiven Differenzen zwischen Basistemperatur und der Aussentemperatur über die Stunden der Betrachtungsperiode. |
| Aussentemperatur θe °C |
Temperatur der Aussenluft unter der Annahme, dass die Strahlungstemperatur der Aussenumgebung nahezu gleich der Aussenlufttemperatur ist (zulässige Vereinfachung bei Berechnungen von Wärmetransfers). |
| Basistemperatur θb °C |
Konventionelle Temperatur, welche z.B. gleich der Aussentemperatur am Knickpunkt der Leistungskennlinie (Energiesignatur) festgesetzt werden kann. |
| Raumtemperatur θi °C |
Arithmetisches Mittel der Raumlufttemperatur und dem flächengewichteten Mittelwert der inneren Oberflächentemperaturen der raumumschliessenden Flächen (zulässige Vereinfachung bei der Beurteilung der thermischen Behaglichkeit und bei der Berechnung von Wärmetransfers. |
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