de.wedoany.com-Bericht: Der spanische Architekt Juan Pacheco schlägt eine Reihe von Methoden zur Kühlung von Gebäuden ohne Klimaanlage vor. Diese Methoden basieren auf dem Prinzip der Wärmeübertragung und erreichen eine Innenraumkühlung durch Baukonstruktion und tägliches Management.
Pacheco, der bei Pacheco y Asociados Arquitectos arbeitet, hat es täglich mit Kunden mit begrenztem Budget zu tun. Er ist der Ansicht, dass man, sobald man versteht, wie Wärme durch Strahlung, Leitung und Konvektion eindringt, auch ohne Klimaanlage echte Kühle erreichen kann. Der Schlüssel liegt in der Erzeugung eines Druckunterschieds, der das gesamte Luftvolumen erneuert. Dieser Druckunterschied kann erreicht werden, indem man eine Öffnung tief in der Nordfassade und eine weitere hoch in der Südfassade anbringt. Durch die Nutzung des Prinzips, dass warme Luft aufsteigt, strömt die Luft von kühleren Bereichen ein und aus wärmeren Bereichen aus, wodurch ein Kamineffekt entsteht.
Für Wohnhäuser, die nicht nach bioklimatischen Standards gebaut sind, schlägt Pacheco eine zweistufige Strategie vor. In der Nacht und in den frühen Morgenstunden, wenn die Außenluft kühler ist, werden alle Fenster vollständig geöffnet; tagsüber werden Türen und Fenster fest verschlossen und die Jalousien heruntergelassen. Für diejenigen, die die Möglichkeit haben, empfiehlt er die Installation eines solarbetriebenen thermischen Abluftventilators, eines Rohrs, das an der höchsten Stelle des Hauses angebracht wird und zum Dach führt, und das ohne Strom auskommt. Er fasst es zusammen als „Nachts lüften, tagsüber abdichten".
Die thermische Trägheit des Gebäudes ist eines der Schlüsselprinzipien. Wände aus Vollziegeln oder Betonblöcken heizen sich langsam auf und kühlen auch langsam wieder ab. Sie werden nachts durch Lüften gekühlt und tagsüber vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt. Terrazzoböden und freiliegende Steinwände wirken wie Kältebatterien. Für diejenigen, die keine baulichen Veränderungen vornehmen können, können Möbel aus Stein oder massive Bücherregale eine ähnliche Wirkung erzielen.
Die Geometrie intelligenter Sonnenschutzvordächer oder Überhänge hängt vom Sonneneinfallswinkel ab, der je nach Breitengrad und Jahreszeit variiert. Am Beispiel der Stadt Madrid (40° nördlicher Breite) beträgt der Sonnenhöchststand im Sommer mittags etwa 73°. Ein 50 cm langer Überhang kann einen vertikalen Schatten von über 150 cm erzeugen, der fast das gesamte Fenster oder die gesamte Wandfläche bedeckt. Im Winter beträgt der Sonnenhöchststand nur 27°, sodass das Licht durch denselben Überhang horizontal durch das Fenster bis tief in den Raum eindringen kann. Allein durch die Vermeidung direkter Strahlung können Sonnenschutzvordächer die Innentemperatur um 13 bis 15 °C senken und im Winter den Raum heizen.
Ausrichtung und Innenraumaufteilung sind für die Kühlung entscheidend. Auf der Nordhalbkugel ist die ideale Ausrichtung: Süden für die Tagesszone (mit Sonnenschutz), Norden für die Nachtruhezone (gute thermische Stabilität), Osten für Küche oder Esszimmer (sanftes Morgenlicht), Westen für Badezimmer oder Abstellräume (stärkste Sonneneinstrahlung im Sommer). Wenn die Hauptfassade nach Westen zeigt und die Ausrichtung nicht geändert werden kann, kann man die Innenraumaufteilung und Raumnutzung anpassen. Für heiße Klimazonen (wie Süd- und Südostspanien) ist die Nordfassade im Sommer am kühlsten, aber im Winter am kältesten und dunkelsten; die Südfassade mit Markise bietet den besten jährlichen Durchschnitt; die Westfassade ist am problematischsten und erfordert vertikale Sonnenschutzelemente wie Gitter, Bepflanzung oder freistehende Bücherregale.
Zwei Strategien zur sommerlichen Kühlung ohne Klimaanlage umfassen: Erstens die Nutzung von Pufferzonen. Ein nach Westen ausgerichtetes Wohnzimmer kann an einer unverschatteten Fassade Temperaturen von 40-42 °C erreichen, aber die thermische Verzögerungszeit einer 30 cm dicken Vollziegelwand beträgt 6-8 Stunden, sodass die Wärmespitze im Innenraum in der Abenddämmerung auftritt. Die Lösung besteht darin, sich zwischen 14:00 und 19:00 Uhr in nach Norden oder Osten ausgerichtete Räume zurückzuziehen, die als Klimaoasen dienen. Zweitens die Bildung einer Strahlungsbarriere durch Materialien und Isolierung. Ein hohes, massives Holzregal direkt an die Westwand gestellt, kann, da die Wärmeleitfähigkeit von Holz (ca. 0,13 W/m·K) niedriger ist als die von Ziegeln (ca. 0,8 W/m·K), die Konvektion und Sekundärstrahlung unterbrechen und die Wärmeübertragung um 30-40 % reduzieren, ohne die Fassade selbst zu berühren.
Es gibt drei Möglichkeiten zur Verbesserung der Gebäudehülle ohne große Baumaßnahmen. Die Verwendung von weißen Acryl- oder Silikat-Reflexionsfarben auf dem Dach oder der Terrasse kann die Temperatur der Bodenplatte um bis zu 20 °C senken, und in den darunter liegenden Räumen ist an der Decke ein Temperaturunterschied von 5-6 °C spürbar. Dichtungsbänder und Fugenabdichtungen, die weniger als 20 Euro kosten, können Lücken schließen, durch die tagsüber heiße Luft eindringt und nachts kalte Luft entweicht. Das Pflanzen von Weinreben oder Glyzinien (in großen Töpfen mit Rankhilfe) auf einem Balkonvordach kann durch Transpiration ein Mikroklima schaffen, das bis zu 8 °C kühler ist.
Pacheco betont, dass es kein Wunder sei, ein Haus ohne Klimaanlage kühl zu halten. Was wirklich nötig sei, sei das Verständnis der drei Wärmeströme – Strahlung, Konvektion, Leitung – und die Anwendung kostengünstiger Lösungen: Sonnenschutz, Querlüftung, nächtliche Trägheit, Pufferzonen und Strahlungsbarrieren mit Luftschicht. Die Ausrichtung sei kein Schicksal, sondern ein Rahmen; die wahre Triebkraft für passiven Komfort liege im täglichen Management von Schatten, Luft und thermischer Masse.
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