PC-Programm "AVplan"
Gebäudegeometriebedingter
Wärmeverlust, mittleres A/V-Verhältnis und Wohnfläche
städtebaulicher Entwürfe
Der städtebauliche Entwurf
bestimmt über die planungsrechtlichen Festsetzungen des
Maßes der baulichen Nutzung, der Bauweise, der überbaubaren
Grundstücksfläche und der Höhe baulicher Anlagen die
maximal zulässige Ausformung der Baukörper. Neben dem Wärmeschutzstandard
bestimmt diese Ausformung der Baukörper maßgeblich den
zukünftigen Heizwärmebedarf eines Neubaugebietes.
Die zur Überprüfung der
Kompaktheit eines Baukörpers notwendige Ermittlung der
Gebäudeoberflächen, des Gebäudevolumen und der Wohnflächen
ist jedoch mathematisch oft anspruchsvoll und manuell
relativ zeitaufwendig.
Ziel des PC-Programms
"AVplan" ist es, dem Stadtplaner diese lästigen
Berechnungsarbeiten vollständig abzunehmen und eine
schnelle, realitätsnahe Abschätzung der Wirkung
von Bauweise und Gebäudegeometrie auf den wohnflächenspezifischen
Wärmeverlust zu ermöglichen.
Das Programm soll damit:
- die Findung
energetisch günstiger Baukörperfestsetzungen
unterstützen und
- die Ermittlung
energetischer Kennwerte zum Vergleich von
Planungsvarianten ermöglichen.
Berechnete
Kennwerte
Mit dem Programm "A/Vplan"
kann für vielfältige, in ihren Abmessungen frei
definierbare Baukörpertypen berechnet werden:
- das Oberflächen/Volumen-Verhältnis
A/V [1/m] (Verhältnis der wärmeübertragenden
Umfassungsfläche zu dem hiervon eingeschlossenen
Bauwerksvolumen A/V, entsprechend der Wärmeschutz-Verordnung),
- der zulässige nutzflächenspezifische
Jahres-Primärergiebedarf QP"
[kWh/m²Ana] nach EnEV'2007 in Abhängigkeit
vom A/V-Verhältnis ,
- der zulässige reale
wohnflächenspezifische Jahres-Heizenergiebedarf
QH"
[kWh/m²WFa] nach EnEV'2007 in Abhängigkeit
vom A/V-Verhältnis,
- die Nutz-/Wohnfläche
WF [m²] (entsprechend der II.
Berechnungs-Verordnung - wahlweise mit oder ohne
Flächen für Treppen),
- das Oberflächen/Wohnflächen-Verhältnis
A/WF [1/m].
Die genannten Kennwerte werden für
jeden einzelnen Baukörpertyp und - als Summen-
und Mittelwerte aller Baukörper - für den gesamten städtebaulichen
Planungsbereich berechnet. Hierzu muß lediglich
die im Planungsbereich vorgesehene Anzahl der Gebäude
des jeweiligen Baukörpertyps eingegeben werden.
Programmoberfläche
Die Programmoberfläche
besteht im wesentlichen aus einer tabellarischen
Eingabemaske für die Gebäudeabmessungen, die wie ein
Formblatt ausgefüllt wird (siehe Abb.1). Die
Programmsteuerung über Pulldown-Menüs bereitet auch dem
PC-Neuling keine Schwierigkeiten. Die Programmeingaben
erfolgen über die Tastatur, die Programmsteuerung über
Maus oder Tastatur. Innerhalb des Programms steht eine
themenbezogene Online-Hilfe zur Verfügung. Die vom
Programm verwendeten Baukörpermodellierungs- und
Berechnungsvorgaben können bei Bedarf modifiziert werden.
Die Baukörper-Abmessungen und die
errechneten energetischen Kennzahlen einschließlich der
Berechnungsvorgaben können als direkt lesbare ASCII-Datei
auf Datenträger gespeichert, wieder geladen, über
Standarddrucker ausgedruckt und in Fremdprogramme
importiert werden.
Notwendige
Eingabewerte
Die im Programm notwendigen
Eingaben zu jedem Baukörpertyp beschränken
sich auf die im Planungsprozess ohnehin bekannten bzw.
festzulegenden geometrischen Angaben zur:
- Dachform des Baukörpers
Die Grundform des Baukörpers wird über die Dachform
definiert. Zur Auswahl stehen sechs Dachformen
mit trauf- und giebelständiger Verkettungsmöglichkeit:
- Satteldach
- Tonnendach
- Pultdach
- Staffel-Pultdach
- Flachdach
- Staffel-Flachdach
- Anzahl Z der
Vollgeschosse
- Aus zwei der drei Werte Traufhöhe,
Firsthöhe und Dachneigung berechnet das Programm
den jeweils dritten Wert selbständig.
Optional können,
soweit dies den städtebaulichen Vorgaben entspricht, zusätzlich
angegeben und bei der Berechnung der Kennwerte berücksichtigt
werden:
- der Verkettungsgrad
"K" des Baukörpers (freistehend,
einseitig oder zweiseitig verkettet),
- der Gebäudeversatz
"Vers" bei verketteten Gebäuden,
- die Anzahl "D" der
Dachflächen mit Dachaufbauten
und deren maximale Größe.
Insgesamt können so bis zu 200
unterschiedlich ausgeformte Baukörpertypen definiert
werden.
Wärmeschutz-Anforderungen
Der Berechnung der energetischen
Kennwerte können wahlweise folgende
Anforderungen an den baulichen Wärmeschutz
zugrundegelegt werden:
- die Mindestanforderungen zur
Begrenzung des Heizwärmebedarfs in Abhängigkeit
von A/V nach EnEV 2007,
- gegenüber den
Mindestanforderungen der EnEV 2007 um
einen frei definierbaren Prozentsatz verschärfte
Anforderungen, d.h. ein prozentual
verminderter Jahres-Heizwärmebedarf Q"H,
- frei definierbare Wärmedurchgangs-
Koeffizienten der Bauteile.
Arbeitsweise mit
dem Programm
Baukörperoptimierung
Durch Variation der Baukörperabmessungen
kann eine Optimierung der Kompaktheit und damit des
spezifischen Wärmeverlustes vorgenommen werden.
Ermittlung von
Planungsbereichs-Kennwerten
Zunächst
werden alle Baukörper des Planungsbereichs entsprechend
ihren Abmessungen klassifiziert, dabei können in ihren
Abmessungen übereinstimmende Baukörper zu einem Baukörpertyp(1) zusammengefaßt werden. Die Baukörpertypen
werden nun mit einer fortlaufenden Typen-Nummer
bezeichnet - diese sollte auch in die Lageplankopie
eingetragen werden (siehe Nr. 1 bis 5 in Abb. rechts).
Verkettete Gebäude wie Hausgruppen, Winkel-, oder
Blockstrukturen können wahlweise zu einem Gesamtbaukörper
zusammengefaßt oder in addierte End- und Mitteltypen
aufgeteilt(2) werden. Anschließend wird die Anzahl der
jeweiligen Baukörpertypen innerhalb des Planungsbereichs
ermittelt. Nach Eingabe der Anzahl und der Maße der
einzelnen Baukörpertypen können vom Programm die
Kennwerte für die einzelnen Baukörper und den gesamten
Planungsbereich berechnet werden.
1. Selbst ein großer Planungsbereich
läßt sich mit 15-30 unterschiedlichen Baukörpertypen
komplett darstellen.
2. Die Aufteilung ist bei
unterschiedlich langen Zeilen aus gleichartigen
Einzelbaukörpern, wie z.B. Reihenhäusern günstiger, da
dann weniger unterschiedliche Baukörpertypen benötigt
werden
Anwendungsbereich
Der Anwendungsbereich
des Programms beschränkt sich auf städtebauliche
Untersuchungen zur Gebäudegeometrie. Die Auslegung eines
Wärmeversorgungssystems oder einer Heizungsanlage gehört
nicht zum Anwendungsbereich des Programms.
Die Berechnungsansätze basieren
auf den Vorschriften und Maßzahlen der jeweiligen
Bauordnungen der einzelnen Bundesländer.
Hard- und Software
Zur Nutzung des Programms sind als Hardware
ein PC ab 80386 Prozessor und 640 kB RAM, eine Standard
VGA-Grafikkarte sowie eine Festplatte ab 400 kB freiem
Speicher erforderlich.
Das Programm ist unter den Betriebssystemen
DOS ab 5.0, Windows 3.xx, 9.x, Me, XP, NT und 2000 lauffähig.
Kaufpreis:
Einzelplatzlizenz einschl.
Versandkosten und Verpackung: 195,00 Euro zuzügl. MwSt.
(Bei Anfragen bitte gewünschte
Version = Bundesland, dessen Bauordnung implementiert
ist, angeben)
Die Version AVPlan
3.0: EnEV 2009 + EEWärmeG 2009 ist in Vorbereitung
Weitere
Informationen:
Institut für solare Stadtplanung
Dr.-Ing. Peter Goretzki
Zinsholzstrasse 11
70 619 Stuttgart
Tel. (0711) 473994
eMail: solarinstitut@gosol.de
