Perfektes Arbeitsklima

Klimatisierung von Büroräumen

Man muss noch nicht einmal wissenschaftliche Studien heranziehen, um den Zusammen-

hang zwischen Büroklima und Leistungsfähigkeit herzustellen. Dass sowohl die physischen (Temperatur, Feuchte, Luftgeschwindigkeit, Schadstoffe) als auch die psychischen (Stress, Umgebung) Faktoren eine wichtige Rolle spielen, sagt uns schon der gesunde Menschenverstand. Der Gestaltung des Büros zu einem Ort produktiven Klimas und Komforts kommt zunehmend eine wichtige Rolle beim Wettbewerb um gut ausgebildetes Personal zu.

Allein in den hochentwickelten Industriestaaten arbeiten mehr als 40 % der Erwerbstätigen in Büros. „Für uns ist das Grund genug, sich damit zu beschäftigen, wie man Büroarbeit so gestaltet, dass man Innovationen, Leistung und zugleich Wohlbefinden fördern kann“, sagt Stefan Rief, Leiter des Competence Center Workspace Innovation des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), in einem Interview mit der ZEIT. Das raumlufttechnische Konzept eines Bürogebäudes hängt von vielerlei Faktoren ab. Da sind zunächst die bautechnischen Rahmenbedingungen wie Architektur, Ausrichtung, Standort und Außenklima, Raumvolumina und Raumaufteilung und vieles andere mehr. Dann spielen Belegungsdichte, abzuführende Lasten sowie Nutzung und Einrichtung der Büros eine Rolle. Und nicht zuletzt hängt die raumlufttechnische Auslegung davon ab, ob es sich um einen Neubau oder eine Gebäudesanierung handelt.

Lösungen – zugeschnitten auf die Anforderungen an das Gebäude

Bei sehr vielen Bauvorhaben arbeiten Ingenieure im Vorfeld sehr eng mit Planern und Projektentwicklern zusammen. So entsteht eine raumlufttechnische Versorgung, die auf das jeweilige Projekt – egal ob klein oder groß, Neubau oder Sanierung – exakt zugeschnitten werden kann: mit perfekt abgestimmten Komponenten aus einer Hand, die für effiziente und ganzheitliche Raumluftkonzepte sorgen und den Planungsaufwand spürbar reduzieren.

Im Rahmen dieses Beitrags werden exemplarisch vier Projekte und deren raumlufttechnische Konzepte vorgestellt. Zwei Bürogebäude wurden jeweils mit Nur-Luft-, zwei andere mit Luft-Wasser-Systemen ausgestattet – in beiden Fällen je ein Neubau und eine Gebäudesanierung. Inhaltlich gilt das Hauptaugenmerk einem außergewöhnlichen Projekt in Norwegen, das international ausgezeichnet wurde. Vorgestellt werden aber auch „kleinere“ Lösungen, die in ihren effizienten Raumluftkonzepten den „großen“ in nichts nachstehen.

Luft und Wasser ergänzen sich effizient

Gerade in Bürogebäuden, wo hohe Wärme-lasten vorherrschen, verursacht durch Personen, Beleuchtung, Computer und Bürogeräte, stellen Luft-Wasser-Systeme die energieeffiziente Alternative zu reinen Luftsystemen dar. Luft-Wasser-Systeme kühlen und/oder heizen die Luft im Raum durch Luft-Wasser-Wärmeüberträger. So können Heiz- und Kühlleistung unabhängig vom Außenluftstrom dimensioniert werden. Zusätzlich bieten Luft-Wasser-Systeme den großen Vorteil, dass Energie mit Wasser viel effizienter als mit Luft transportiert wird, sodass bei gleicher Heiz- oder Kühlleistung ein geringerer Energieverbrauch entsteht. Sie können offen installiert werden, werden aber meist in abgehängten Decken oder auch in Zwischenböden eingebaut. Bei aktiven Deckeninduktionsdurchlässen, wie sie beim Statoil-Bürogebäude in Norwegen zum Einsatz kommen, wird zusätzlich zur Wasserkühlung Frischluft aus der Zentralanlage in den Raum eingebracht. Da das System nach dem Prinzip der Induktion arbeitet, kann im Vergleich zu Nur-Luft-Systemen der Zuluft-Volumenstrom spürbar bis auf den erforderlichen hygienischen Luftwechsel reduziert werden. Zusätzliche Ventilatoren zum Transport der Luft sind überflüssig, deshalb arbeitet das System im Durch-

lass absolut geräuscharm und spart ­zudem weitere Energie. Deckeninduktionsdurchlässe sind raumsparend, da kleinere Zentralanlagen ausreichen, Versorgungsleitungen reduziert werden können und die Einbauhöhe sehr flach ist. Sie arbeiten im Kühl- und Heizbetrieb, dadurch kann auf zusätzliche statische Heizkörper verzichtet. Außerdem bieten sie den großen Vorteil, dass sich Licht, Beschallung, Rauchmelder und Sprinkleranlagen integrieren lassen.

Fassadenintegrierte Lösungen

Eine weitere interessante, energieeffiziente und platzsparende Lösung, speziell auch für die Sanierung, stellen fassadenintegrierte Lüftungsgeräte dar. Sie werden in die Außenhaut eines Gebäudes integriert. Dabei können die Geräte in der Brüstung, in der Wand oder im Unterflurbereich eingebaut werden. Be- und Entlüftung erfolgen direkt über die Außenfassade. So transportieren sie die Luft auf dem kürzesten Wege. Ein Luftleitungsnetz entfällt und auch bei Fassaden-Lüftungssystemen können thermische Lasten über das Medium Wasser abgeführt werden.

Statoil – mit Luft-Wasser

In der Bucht von Oslo entstand auf einem ehemaligen Flughafengelände eine wahre Architekturikone.  Wie Bauklötze sind fünf kubi-sche Baukörper spielerisch aufeinander gestapelt. Was in der Skizze wie die Laune eines Designers anmutet, erweist sich beim genaueren Hinsehen als bis ins kleinste Detail durchdacht und weist eine Vielzahl intelligenter und innovativer Lösungen auf. Alle fünf Baukörper sind so ausgerichtet, dass optimale Tageslichtverhältnisse herrschen und die nahezu säulenfreien Büros grandiose Ausblicke auf den Fjord bieten.

Das Gebäudeskelett aus nahtlosem Stahl zitiert Baukonstruktionsmerkmale der Ölindustrie und erlaubt Auskragungen von bis zu 30 m. Im Innenbereich der kubischen Module entstand der „Urban-Plaza-Tower“ als weiterer Ausdruck demokratischer Architekturphilosophie. Er bildet das soziale Zentrum in diesem außergewöhnlichen Bürokomplex.

Sämtliche Büros erschließen sich von dort, sodass im Atrium Raum für spontane Interaktion und interdisziplinären Austausch geschaffen wurde. Die modulare Bauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, der sich positiv auf die Baukosten auswirkte, ermöglichte die Fertigstellung in einer Rekordzeit von nur 20 Monaten. Auch die 3 200 Deckeninduktionsdurchlässe Svalbard mit integriertem Licht- und Sprinklersystem wurden in extra eingerichteten Produktionslinien gefertigt, vorin-

Luft-Wasser in perfect constitution

Das Constitution Center, das über 40 Jahre das US-amerikanische Verkehrsministerium beherbergte, wurde von 2008 bis 2010 einer kompletten Verjüngungskur unterworfen. Das Hauptaugenmerk der umfangreichen Sanierung galt natürlich der energetischen Erneuerung des zehnstöckigen Gebäudes.

Beim Klima- und Lüftungssystem lag der Fokus auf einer zukunftsorientierten Technologie, die noch in Jahren Bestand haben soll in Bezug auf Energieeffizienz, Behaglichkeit und Komfort. Die Wahl fiel auch hier auf Deckeninduktionsdurchlässe, nicht zuletzt wegen ihrer problemlosen Einbringungsmöglichkeit in Doppeldecken. In Washington wurde eigens ein Testlabor eingerichtet, um alternative

Lösungen von insgesamt vier Wettbewerbern zu testen, wobei der zweiseitig ausströmen-de Induktionsdurchlass hier die besten Leis-tungsdaten lieferte. Die SmithGroup, Architekt des Gebäudes, konstatierte: “In erster Linie haben die Deckeninduktionsdurchlässe zur Kostenreduzierung beigetragen, weil sie den größten Teil des Jahres die erforderliche Kühlleistung bereitstellen, ohne dass die 4 800-Tonnen-Kühlanlage laufen muss.“

Quellluft

Wenn, wie im Fall der energetischen Sanierung eines Bürogebäudes der Firma Miele in Gütersloh, keine raumlufttechnische Anlage und damit auch keine Lüftungskanäle vorhanden sind, stellt sich die Frage: Wohin mit einem Luftverteilungsnetz im Falle einer Nur-Luft-Versorgung? Mit kombinierten Zu- und Abluftdurchlässen wird dem Planer die Möglichkeit an die Hand gegeben, bei Sanierungsbauten auch Nur-Luft-Anlagen einzuplanen. Für die Lufteinbringung und -abführung dienen in Fluren klassischer Bürobauten, an denen links und rechts die Büros angeordnet sind, Deckenabhängungen dazu, Kanäle und Durchlässe unterzubringen und sie in den Flurwänden zu montieren. In den Büros bleibt die volle Raumhöhe erhalten.

Die kombinierten Quellluftdurchlässe für Zu- und Abluft, die bei Miele zum Tragen kamen, gewährleisten eine thermische Behaglichkeit durch die geringe Temperaturdifferenz zur Raumtemperatur und hohen Komfort durch turbulenzarme Luftströmungen. Das Prinzip der Quelllüftung basiert auf der impulsarmen Luftzufuhr und den natürlichen Auftriebsströmungen im Raum, die an vorhandenen Wärmequellen (Personen, Beleuchtung, elektrische Geräte) entstehen. Der optionale Telefonieschalldämpfer verhindert zudem wirkungsvoll eine Schallübertragung von Raum zu Raum über die Luftleitung. Es kann in Ruhe gearbeitet werden.

Mischluft aus der Zwischendecke

Auch im Neubau, gerade wenn es um kompakte Baukörper geht, können kombinierte Zu-/Abluftdurchlässe wirtschaftliche Ideallösungen darstellen. Wie in Karlsruhe, wo SEF-Ingenieure in einem Gebäude, in dem auch ihr Büro untergebracht ist, diese Variante der Luftführung in Verbindung mit einer Mischlüftung einplanten. Die verstellbaren Schlitzdurchlässe wurden auch im badischen Bürogebäude in abgehängten Decken der Flure untergebracht.

Die Zuluft, die durch den oberen Schlitz ausgeblasen wird, streicht an der betonkernaktivierten Decke entlang und kann so tief in den Raum eindringen. Der Luftstrom erhöht damit den Effekt der Bauteiltemperierung. Die Abluft wird durch die unteren beiden Schlitze abgesaugt. Durch eine kompakte und flache Bauweise (110 mm) sind die Durchlässe ideal für die Installation bei engen Platzverhältnissen. Die Luftanschlüsse befinden sich außerhalb des Büros im Flurbereich. Eine Geräuschübertragung aus Nachbarräumen kann durch den Einsatz eines Schalldämpfers vermieden werden.

Mit dem Kombi-Durchlass steht auch eine senkrechte Variante für die Installation in Trockenwänden mit integrierter Telefonieschalldämpfung zur Verfügung. Planer Michael Schmidt: „Durch die örtlichen Gegebenheiten waren dem Gebäude sowohl in der Höhe als auch in der Ausdehnung Grenzen gesetzt, sodass bei der Planung des raumlufttechnischen Konzepts dem begrenzten Gebäudevolumen Rechnung zu tragen war und deshalb auch für den Architekten und Fachplaner eine möglichst raumsparende Lösung das Ziel sein ­musste.“