Arbeit

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Kerstin Böhler
Passive Kühlung durch Lüftung - traditionelle Bauten in
Entwicklungsländern
Baudenkmalpflege: Haustechnik
Kerstin Böhler (Lappe)
▪ 11021959
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Kerstin Böhler
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis_____________________________________
Einleitung und Problemstellung __________________________
Klima _______________________________________________
Behagliches Klima/ Komfortzone ______________________________
Feucht-tropisches Klima und heiß-trockenes Klima ________________
Natürliche Lüftung von Gebäuden_________________________
Windfänger_______________________________________________
Solarkamine ______________________________________________
Aussehen und Form von Öffnungen am Gebäude _________________
Gebäudeformen ___________________________________________
Traditionelle Bauformen in feucht-tropischen Gebieten ________
Baumaterialien ____________________________________________
Entwurfsprinzipien _________________________________________
1
2
2
2
3
4
5
5
5
6
7
7
7
Satteldach und Verschattung___________________________________________ 7
Pfahlbauten ________________________________________________________ 7
Doppeldach ________________________________________________________ 7
Beispiele/ Skizzen/ Zeichnungen ______________________________ 8
Traditionelle Bauformen in trocken-heißen Gebieten __________ 9
Baumaterialien ____________________________________________ 9
Entwurfsprinzipien ________________________________________ 10
Städtebau ________________________________________________________ 10
Gebäudeformen ____________________________________________________ 10
Flachdächer _______________________________________________________ 11
Atrien/ Innenhöfe___________________________________________________ 11
Windfänger________________________________________________________ 11
Vergitterte Fensteröffnungen (Maschrabiya) ______________________________ 12
Beispiel/ Skizzen/ Zeichnungen ______________________________
Literatur ___________________________________________
Bücher und Publikationen __________________________________
Internet ________________________________________________
Abbildungen _____________________________________________
Abbildungsverzeichnis ________________________________
Anhang ____________________________________________
Allgemeine Bauprinzipien für ein behagliches Raumklima: _________
Kühlprinzipien ___________________________________________
13
15
15
15
15
16
17
17
17
Baumassen in Verbindung mit Belüftung _________________________________ 17
Latente Kühlung durch Verdunstung ____________________________________ 18
Thermische Ankopplung des Erdreiches__________________________________ 19
Bauten in den Tropen und Subtropen _________________________ 19
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Kerstin Böhler
Einleitung und Problemstellung
Während die Architektur gemäßigter Breitengrade sich eher mit dem
Problem der ausreichenden Beheizung des Wohnraumes und möglichst
geringen Wärmeverlusten beschäftigt, kämpfen die Menschen in den
tropischen und subtropischen Gebieten seit Jahrhunderten gegen die
Überhitzung des Wohnraumes durch zu starke Sonneneinstrahlung.
In der traditionellen Bauweise finden sich verschiedene Systeme für eine
passive Kühlung des Gebäudes mit zumeist einfachsten Mitteln.
Aber auch die späteren Bauten der Kolonialzeit und der Moderne mussten
sich diesem Problem stellen. Oft wurden hierbei auch traditionelle
Kühlungsprinzipien angewandt. (Siehe Anhang „Bauten in den Tropen und
Subtropen“)
Im
Folgenden
werden
einige
dieser
traditionellen
Methoden
herausgegriffen und erläutert. Es kann allerdings nur ein Auszug aus den
weltweit bestehenden Systemen gegeben werden. Daher beschäftigt sich
diese Arbeit in erster Linie mit der Lüftung der Gebäude. Hierbei werden
zwei grundsätzliche Typen gegenübergestellt: Bauten des feuchttropischen und des heiß-trockenen Klimas.
Klima
Wetter und Witterung beschreiben jeweils nur relativ kurze Zeiträume.
Der Begriff „Klima“ umfasst jedoch einen Zeitraum von mehreren
Jahrzehnten, wobei für definierte Region charakteristische Werte
bestimmend sind.
Behagliches Klima/ Komfortzone
Die Leistungskraft und das Wohlbefinden eines Menschen hängen
unmittelbar mit dem ihn umgebenen Klima zusammen. Die Menschen sind
bestrebt, ihre Umgebung so „behaglich“ wie möglich zu gestalten. Dabei
spielt auch die subjektiv empfundene Raumtemperatur eine Rolle.
In dem Diagramm von Olgyay wird deutlich, dass die Komfortzone nur
einen relativ geringen „Spielraum“ besitzt. Sie ist abhängig von der
Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Es ist allerdings zu
beachten, dass die Komfortzone durch Luftbewegungen (Air movement)
erweitert werden kann.
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Kerstin Böhler
Abbildung 1: Diagramm nach Olgyay „Bioclimatic chart representing comfort
zone“ (Université de Genéve, 2006)
Entscheidende Faktoren für das menschliche Behaglichkeitsempfinden
sind:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
die
die
die
die
Temperatur der Raumluft
relative Feuchte der Raumluft
Geschwindigkeit der Raumluft
mittlere Temperatur der umgebenden Wände
Feucht-tropisches Klima und heiß-trockenes Klima
Das Klima in den Tropen und Subtropen differiert je nach Region.
Dementsprechend sind die Bedürfnisse der Bewohner unterschiedlich und
die daraus entstandenen Gebäudeformen.
Das feucht-tropische Klima hat ganzjährig eine hohe Luftfeuchtigkeit, die
während des Monsuns auf über 85% steigen kann. Der Temperaturunterschied von Tag und Nacht fällt gering aus. Die Windgeschwindigkeit
ist vorwiegend gemäßigt.
Als Beispiel für dieses Klima wird hier die Klimatabelle von Jakarta,
Indonesien gezeigt:
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Kerstin Böhler
Abbildung 2: Klimatabelle Jakarta, Indonesien (Travelshop 2006)
Im Gegensatz dazu hat das trocken-heiße Klima kaum Niederschläge und
eine sehr niedrige Luftfeuchtigkeit. Tagsüber ist es heiß, in den
Winternächten jedoch kann die Temperatur auch unter 3°C sinken.
„Tagsüber windet es, wobei die Windströme warm sind und Sand mit sich
tragen.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.9)
Das Klima von Kairo, Ägypten entspricht dieser Klimazone:
Abbildung 3: Klimatabelle Kairo, Ägypten (Travelshop, 2006)
Natürliche Lüftung von Gebäuden
Eine natürliche Lüftung geschieht zum einen durch einen stetigen
Windfluss durch das Gebäude, z.B. durch entsprechende Öffnungen oder
durch den „natürlichen Auftrieb von unterschiedlich warmer Luft
(Kamineffekt):“ (Wikipedia, 2006)
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Kerstin Böhler
Windfänger
Solche „Windtürme“ leiten den Wind in das Gebäude und mittels einer
entsprechenden Öffnung wieder hinaus. Dadurch entsteht ein stetiger
Windstrom, der sich durch kühle Nachtluft noch verstärken kann.
Andersherum ausgerichtet profitiert der Windfluss durch den Auftrieb
warmer Luft.
Abbildung 4: Wind Tower (Abou-El-Fadl, 1999, S. 125)
Solarkamine
Diese Kamine nutzen die Sonneneinstrahlung um einen Windsog zu
erzeugen, der die warme Luft aus der Wohnung abtransportiert.
Abbildung 5: Solar chimney (Abou-El-Fadl, 1999, S. 125)
Aussehen und Form von Öffnungen am Gebäude
Es ist immer eine Querlüftung anzustreben. Hierbei ist es wichtig, die
Hauptwindrichtung zu kennen, da ansonsten wenig (Abb. 6.a) bzw. kein
Effekt erzeugt wird (Abb. 6.c).
Abbildung 6: Richtung der Öffnungen am Gebäude (Abou-El-Fadl, 1999, S.125)
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Kerstin Böhler
Die Querlüftung kann noch verstärkt werden durch zwei Auslassöffnungen
am Gebäude. Auch die Größe der Öffnungen spielt eine Rolle. Größere
Auslässe erzeugen einen Sog, der frische Luft in den Raum zieht.
Abbildung 7: Auslassöffnungen am Gebäude (Abou-El-Fadl, 1999, S.125)
Die Anordnung der Öffnungen hat nicht nur im Grundriss eine Relevanz,
sondern ebenso im Schnitt. Auch hierbei müssen eventuelle „tote Punkte“
berücksichtigt werden.
Abbildung 8: Öffnungen im Schnitt (Abou-El-Fadl, 1999, S.126)
Gebäudeformen
Für die optimale Querlüftung ist nicht nur Grundriss und Schnitt des
Raumes entscheidend, sondern ebenso die gesamte Gebäudeform.
Wandschalen können den Wind in die gewünscht Richtung lenken.
Abbildung 9: Einflüsse der Gebäudeform (Abou-El-Fadl, 1999, S.126)
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Kerstin Böhler
Traditionelle Bauformen in feucht-tropischen Gebieten
Baumaterialien
Die Baumaterialien sind vorwiegend leicht und dünn, damit sich die
Wärme nicht lange in den Gebäudeteilen speichert. Vorherrschend sind
Bambus, Holz, Palmwedel und Gras.
Entwurfsprinzipien
Satteldach und Verschattung
Das Gebäude muss den starken Regenfällen während der Monsunzeit
standhalten. Geneigte Dächer (Satteldächer) mit weiten Überständen sind
daher die Regel. Gleichzeitig dienen sie zur Verschattung der Fassaden.
Loggien oder Umgänge schaffen einen überdachten, offenen Wohnraum,
der als klimatische Pufferzone dient. Der Effekt der Querlüftung wird
dadurch verstärkt, denn die eintretende Luft kann sich vorher in diesen
Zonen abkühlen. Offene Raumfolgen garantieren, dass sich der Luftzug
überall bemerkbar macht.
Pfahlbauten
Die Querlüftung ist in diesen Regionen nicht nur zur Kühlung der Gebäude
notwendig, sie transportiert auch die Feuchtigkeit ab. Das Aufständern der
Gebäude erfüllt hierbei mehrere Zwecke: zum einen verhindert es das
Eindringen von Wasser während Überflutungen oder starken Regenfällen,
des Weiteren schützt es vor „ungebetenen Gästen“ (z.B. Schlangen) und
es ermöglicht ein Durchströmen des Windes unterhalb des Gebäudes.
Zugleich nimmt die Windstärke mit zunehmender Höhe zu, so dass auch
die Querlüftung des Gebäudes besser gewährleistet ist.
Doppeldach
In den Dächern sind häufig Lüftungs- bzw. Pufferzonen. Mittels einer
zweiten
Schale
entsteht
ein
belüfteter
Zwischenraum.
Durch
Sonneneinstrahlung erhitzte Luft kann abtransportiert werden, bevor sie
in den Innenraum eindringt. Es entsteht eine Art „Haus-in-Haus“-Prinzip.
„Am Tage wirkt es (das Doppeldach) wärmedämmend und nachts
begünstigt es die Abkühlung der Räumlichkeiten. Neben dem Abführen
von Wärme ist es außerdem wichtig für den Abtransport von Feuchtigkeit.
Der Schutz vor Überhitzung im Sommer durch hochdämmende Materialien
und viele Dachschichten wird zudem begünstigt durch die Auswahl von
hellen Dachmaterialen zur Reflexion des Sonnenlichtes wie z.B. weißer
Kiesel, weißer Sand oder helle Farbe.“ (Uni Weimar, Kühner/Butz, 2006)
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Kerstin Böhler
Beispiele/ Skizzen/ Zeichnungen
Abbildung 10: Traditionelles malaysisches Haus mit Querlüftung (Elsevier,
2006)
Abbildung 11: Bauformen in den Feuchttropen (University of California, 2006)
Abbildung
12: Beispiel für leichte Wände mit
Klimagerechte Architektur, 2003, S. 166)
Querlüftung
(Lauber,
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Kerstin Böhler
Abbildung 13: Typische Häuser in Indonesien (Tarigan, 2005, Art-Y-Fact, 2006)
Abbildung 14: Modernes Haus mit traditionellen Entwurfsprinzipien in Hanoi,
Vietnam (Clubmobile, 2006)
Traditionelle Bauformen in trocken-heißen Gebieten
Baumaterialien
Kompakte und massive Konstruktionen mit schweren Materialien sind
typisch für trocken-heiße Regionen. Lehm, sonnengetrocknete Ziegel oder
Natursteine eignen sich am besten für solche Zwecke. Sie speichern
Wärme und Feuchtigkeit und geben sie zeitversetzt wieder an den
Innenraum ab.
„Die traditionelle Bauweise spielte vor allem in Wüstengegenden eine
wichtige Rolle. Die Bewohner benutzten nur die vor Ort vorhandenen
Materialien und entwickelten über Jahrhunderte hinweg Methoden, um in
diesem Klima optimal bauen zu können“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.15)
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Kerstin Böhler
Entwurfsprinzipien
Städtebau
Häuser in diesen Klimazonen stehen dicht beieinander. Schmale Gassen
prägen das Stadtbild. Dadurch verschatten sich die Gebäude gegenseitig
und bieten einen guten Klimaschutz. Weiterhin werden Staub- und
Sandtragende Winde durch die verwinkelten Gassen behindert. Außerdem
werden durch die dichte Bauweise nur wenige der spärlichen, fruchtbaren
Ackerflächen verbraucht.
Gebäudeformen
„Die
geschlossenen
Bauformen
mit
wenigen
Öffnungen,
die
Grundrißsysteme mit geschützten Innenräumen nach dem Reduit-Prinzip
der
oekologischen
Architektur,
die
sinnvolle
„Stapelung“
der
Funktionsbereiche von Tagräumen im Erdgeschoss und Nachträumen in
den Obergeschossen, mit ihren Öffnungen zu den wohltemperierten
Dachterrassen bei nächtlicher Nutzung, sind vorbildhaft.“ (Lauber,
Klimagerechte Architektur, 2003, S.173)
Die Gebäude werden in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet, um Schutz vor
den flach einfallenden Strahlen bei Sonnenauf- und –untergang zu bieten.
Wie schon in den feucht-tropischen Gebieten, gibt es auch hier klimatische
„Pufferzonen“ innerhalb des Grundrisses. Die wichtigen Wohn- und
Schlafräume werden durch außen liegende, untergeordnete Räume (z.B.
Speicher- und Lagerräume) begrenzt. Der Effekt der zeitlich verschobenen
Wärmeabgabe verstärkt sich dadurch.
Abbildung 15: Zeitliche Verschiebung zwischen Außen- und Innentemperatur
am Beispiel eines Gebäudes in Indien (Elsevier, 2006)
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Kerstin Böhler
Flachdächer
Da es in den trocken-heißen Gebieten so gut wie keine Niederschläge gibt,
eignen sich die Flachdächer sehr gut als Schlafterrassen in kühleren
Nächten.
Außerdem
bietet
die
massive
Bauweise
weitere
Speicherkapazität.
Tagsüber werden die Flachdächer häufig nach dem „Pergola-Prinzip“ mit
Tüchern oder dünnen Segeln verschattet, um eine Überhitzung zu
vermeiden.
Atrien/ Innenhöfe
Nach außen hin haben die Baukörper nur wenige, kleine Öffnungen. Es
entspricht nicht nur der wichtigen Privatsphäre in der islamischen Kultur,
sondern auch den klimatischen Bedingungen. Die Gebäude öffnen sich „zu
verschattenden Verandaumgängen oder hohen Innenhöfen mit Entlüftung
durch Kaminwirkung (Thermik)“.(Lauber, Klimagerechte Architektur, 2003, S.177)
„Der Patio, ein überdachter Innenhof in Gebäudemitte, wird als
klimaregulierendes Element genutzt. (…) Der Patio stellt Lüftung,
Verschattung und langwellige Strahlung bei Nacht zur Verfügung.“ (AbouEl-Fadl, 1999, S.34)
Pflanzen und Wasserflächen im Innenhof und auch im Innenraum dienen
der Wasserverdunstung. Sie tragen somit positiv zum Kleinklima bei.
Abbildung 16: Beispiel für einen Innenhof (ArchNet, 2005)
Windfänger
Tagsüber werden Öffnungen geschlossen gehalten, um den heißen Wind
nicht ins Gebäude dringen zu lassen. Außerdem würde dies das
Speicherverhalten der Wände unvorteilhaft beeinflussen. Nachts
begünstigt der Windstrom die Wärmeabgabe an den Innenraum.
„In der islamischen Architektur häufig angewandt sind die Luftfänger. Sie
haben hoch über das Gebäude ragende Wände, an denen sich im oberen
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Kerstin Böhler
Teil eine oder mehrere auf die jeweils günstige Windrichtung ausgerichtete
Öffnungen befinden. Die Öffnungen fangen die Luft von oben ein und
lassen sie ins Gebäude strömen.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.28)
Teilweise strömt die Luft an innen hängenden, mit Wasser gefüllten
Tongefäßen vorbei oder es befindet sich am Boden ein Springbrunnen
bzw. eine Wasserfläche. Durch diese Verdunstungskühlung strömt die Luft
noch schneller nach unten, gleichzeitig wird die Luftfeuchte erhöht und
damit ein besseres Raumklima erreicht.
Abbildung 17: Beispiele für Windfänger (Touregypt, 2006)
Vergitterte Fensteröffnungen (Maschrabiya)
Solche Fensteröffnungen sind typisch für die islamische Welt. Sie
übernehmen mehrere Funktionen: Lichtkontrolle, Luftstromkontrolle und
Schutz der Privatsphäre. In früheren Zeiten befanden sich unterhalb der
Gitter Mauervorsprünge auf denen mit Wasser gefüllte Tonkrüge standen.
So trugen sowohl die Verschattung als auch der durch Verdunstung
gekühlte Luftstrom zur Verringerung der Raumtemperatur bei.
„Eine Maschrabiya, die unten ein enges und oben ein weites Gitter
aufweist, verstärkt den Lüftungseffekt, da die warme Luft durch den
oberen Teil relativ schnell ausströmen kann. Maschrabiyas verwendet man
auch im Inneren des Hauses, um Lüftung zu gewährleisten.“ (Abou-El-Fadl,
1999, S. 29)
Abbildung 18: Beispiele für Maschrabiyas (Touregypt, 2005)
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Kerstin Böhler
Beispiel/ Skizzen/ Zeichnungen
Abbildung 19: Siedlungs- und Hausformen in trocken-heißen Regionen (Lauber,
Klimagerechte Architektur, 2003, S.176)
Abbildung 20: Typisches Innenhofhaus (Itt semesterprojekt Lake Nasser,
Traditionelle Bauten, S.4)
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Kerstin Böhler
Abbildung 21: Malquaf (Windfänger) Entwurf von Hassan Fathy (United Nations
Universtity, 2006)
Abbildung 22: traditioneller Windfänger (Touregypt, 2006)
Abbildung 23: Innenraum eines traditionellen türkischen Hauses, gemalt von
J.F. Lewis, 1805-1875 (Wikipedia, 2006)
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Kerstin Böhler
Literatur
Bücher und Publikationen
Abou-El-Fadl, Somaya Taha, Hybride und passive Kühlung von Wohngebäuden in
Trocken-heissen Gebieten am Beispiel Oberägyptens, 1999, S.9 ff,
Institute for Systems Engineering and Informatics, Workshop on passive cooling, Non
Nuclear Energies, Joint Research Centre, 1990, S. 125 ff
Lauber, Wolfgang, Klimagerechte Architektur in den afrikanischen Tropen, Dissertation,
2003, S. 4 ff
Lauber, Wolfgang, Tropical Architecture, 2005, S. 44 ff, S.95 ff
Pisthol, Handbuch der Gebäudetechnik, Band 2 Heizung/Lüftung/Energiesparen, S. H5 ff
Butz, Benjamin/ Kühner, Franziska, Klimagerechtes Bauen und Industrielles Bauen,
Universtität Weimar
Internet
Amol Sector,
http://sector.amol.org.au/__data/page/45/environ_2.pdf?MySourceSession=20194b...
Fachhochschule Köln, http://www.tt.fh-koeln.de/d/study/semesterprojects.htm
Fachhochschule Köln, http://www.tt.fh-koeln.de/publications/itt1596.pdf
SITec,
http://www.sitec.lu/SI/Article.nsf/0/4425bab9e8c292fdc1257092004661e2/$FIL
E/FrischeLuft.PDF
The Institution of Engineers (India),
http://www.ieindia.org/publish/ar/0403/april03ar1.pdf
United Nations University,
http://www.unu.edu/unupress/unupbooks/80a01e/80A01E0c.htm
Université de Genéve,
http://www.unige.ch/cuepe/html/plea2006/Vol2/PLEA2006_PAPER842.pdf
University of Hong Kong, http://www.arch.hku.hk/~cmhui/teach/65156-7c.htm
Universtität Weimar, http://www.uniweimar.de/architektur/siedlbau/hanoi/main/06_baue/body_baue.htm
Wikipedia, http://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%BCftung#Nat.C3.BCrliche_L.C3.BCftung
Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_ventilation
(Alle Links gefunden Dezember 2006)
Abbildungen
ArchNet, http://archnet.org/library/images/
Art-Y-Fact, http://www.art-y-fakt.de/images/nias%20house%20north.jpg
Clubmobile, http://www.clubmobile.org/trips/Images/Hanoi/527Bac_Ho_House.JPG
DataDubai, http://www.datadubai.com/oldarabia4.htm
Elsevier, Science & Technology Books
http://www.bh.com/bookscat/samples/0750649046/0750649046.pdf
ITT, Semesterprojects, www.tt.fhkoeln.de/semesterprojects_extern/lake%20nasser%2003_04/basic%20data/tra
ditional%housing.pdf
Mybestlife, http://www.mybestlife.com/Ambientecostruito/199/art15.jpg
Tarigan, Herman, http://titik.org/wp-content/themes/laila_2.0/images/Karo%20BatakL.jpg
Touregypt, http://touregypt.net/featurestories/cairovision13.htm
Touregypt, http://touregypt.net/featurestories/cairovision27.htm
Touregypt, www.touregypt.net/featrurestories/mashrabiya.htm
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Kerstin Böhler
Travelshop, http://www.travelshop.de/index.html
United Nations University,
http://www.unu.edu/unupress/unupbooks/80a01e/80A01E0c.htm
Universtity of California, Berkeley, Vital Signs,
http://arch.ced.berkeley.edu/vitalsigns/res/downloads/rp/airflow/HEER1-BG.PDF
Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Image:John_frederick_lewis-reception1873.jpg
(Alle Links gefunden Dezember 2006)
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Diagramm nach Olgyay „Bioclimatic chart representing comfort zone“
(Université de Genéve, 2006) __________________________________ 3
Abbildung 2: Klimatabelle Jakarta, Indonesien (Travelshop 2006)__________________ 4
Abbildung 3: Klimatabelle Kairo, Ägypten (Travelshop, 2006) _____________________ 4
Abbildung 4: Wind Tower (Abou-El-Fadl, 1999, S. 125) __________________________ 5
Abbildung 5: Solar chimney (Abou-El-Fadl, 1999, S. 125) ________________________ 5
Abbildung 6: Richtung der Öffnungen am Gebäude (Abou-El-Fadl, 1999, S.125) ______ 5
Abbildung 7: Auslassöffnungen am Gebäude (Abou-El-Fadl, 1999, S.125) ___________ 6
Abbildung 8: Öffnungen im Schnitt (Abou-El-Fadl, 1999, S.126) ___________________ 6
Abbildung 9: Einflüsse der Gebäudeform (Abou-El-Fadl, 1999, S.126) ______________ 6
Abbildung 10: Traditionelles malaysisches Haus mit Querlüftung (Elsevier, 2006) _____ 8
Abbildung 11: Bauformen in den Feuchttropen (University of California, 2006)________ 8
Abbildung 12: Beispiel für leichte Wände mit Querlüftung (Lauber, Klimagerechte
Architektur, 2003, S. 166) ____________________________________ 8
Abbildung 13: Typische Häuser in Indonesien (Tarigan, 2005, Art-Y-Fact, 2006) ______ 9
Abbildung 14: Modernes Haus mit traditionellen Entwurfsprinzipien in Hanoi, Vietnam
(Clubmobile, 2006) __________________________________________ 9
Abbildung 15: Zeitliche Verschiebung zwischen Außen- und Innentemperatur am Beispiel
eines Gebäudes in Indien (Elsevier, 2006) _______________________ 10
Abbildung 16: Beispiel für einen Innenhof (ArchNet, 2005) ______________________ 11
Abbildung 17: Beispiele für Windfänger (Touregypt, 2006) ______________________ 12
Abbildung 18: Beispiele für Maschrabiyas (Touregypt, 2005)_____________________ 12
Abbildung 19: Siedlungs- und Hausformen in trocken-heißen Regionen (Lauber,
Klimagerechte Architektur, 2003, S.176) ________________________ 13
Abbildung 20: Typisches Innenhofhaus (Itt semesterprojekt Lake Nasser, Traditionelle
Bauten, S.4) ______________________________________________ 13
Abbildung 21: Malquaf (Windfänger) Entwurf von Hassan Fathy (United Nations
Universtity, 2006) __________________________________________ 14
Abbildung 22: traditioneller Windfänger (Touregypt, 2006) ______________________ 14
Abbildung 23: Innenraum eines traditionellen türkischen Hauses, gemalt von J.F. Lewis,
1805-1875 (Wikipedia, 2006) _________________________________ 14
Abbildung 24: Belüftung von Baumassen (Abou-El-Fadl, 1999) ___________________ 18
Abbildung 25: Kühlung durch Verdunstung (Abou-El-Fadl, 1999) _________________ 18
Abbildung 26: Ankopplung an das Erdreich (Abou-El-Fadl, 1999) _________________ 19
Abbildung 27 : Kolonialarchitektur in Kamerun (S. 5) __________________________ 19
Abbildung 28: Kolonialarchitektur mit „Haus-in-Haus“-Prinzip (S.166) _____________ 20
Abbildung 29: Le Corbusier in Candigarh, Indien (S. 7) _________________________ 20
Abbildung 30: Le Corbusiers Parlamentsgebäude in Indien (S.8)__________________ 21
Abbildung 31: Oscar Niemeyer in Rio de Jaineiro, Brasilien (S.10)_________________ 21
Abbildung 32: Antoine Predock, Bibliothek in Los Alamos (S.13) __________________ 22
Abbildung 33: Renzo Piano in Caledonien (S.14) ______________________________ 22
Abbildung 34: Renzo Piano, Kulturzentrum in Caledonien (S.17) __________________ 23
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Kerstin Böhler
Anhang
Allgemeine Bauprinzipien für ein behagliches Raumklima:
„Vermeidung nicht benötigter Wärme durch
- architektonische Elemente, wie Gebäude- und Dachformen
- Verschattung der Fassaden, Fenster, Wände und Dächer
- Aufstellen von Pflanzen
- Geeignete Lage des Objektes
- Ausrichtung des Gebäudes
- Lageplan, auch bzgl. der Umgebung
- Nutzung ausgewählter Baumaterialien
- Wärmespeicherung
- Dämmung von Wänden, Dächern, Fenster usw.
Erhöhung des direkten Wärmeverlustes mit Hilfe
- Langwelliger Abstrahlung durch Wände und Dächer und durch bei
Nacht geöffnete Fenster
- Natürlicher oder mechanischer Lüftung
- Von Verdunstung durch Wasserflächen bzw. Pflanzen innerhalb von
Gebäuden
Steigerung der indirekten Wärmeabgabe durch
- belüftete Wände und Dächer mit Hilfe von Doppel- oder Hohlkörpern
- Wasserflächen
außerhalb
von
Gebäuden,
wie
Dachteiche,
Wasserwände und direkt vor den Hausmauern angelegte Teiche
- Erdschutz.
- Nutzung unterirdischer Rohrsysteme, mit direkter Ankopplung an
das Erdreich.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.27 ff)
Kühlprinzipien
Baumassen in Verbindung mit Belüftung
„I
II
III
IV
V
Die Außenseite eines Gebäudes wird vom Wind durch erzwungene
Konvektion angeströmt.
Die Innenseite eines Bauteils wird durch freie Konvektion bespült.
die Höhenunterschiede DH zwischen der sich unten am Boden
befindenden Lufteintritts- und der sich oben befindenden
Luftaustrittsöffnungen erzeugen eine Auftriebsströmung. Durch
diesen thermischen Auftrieb kann so eine erhebliche Steigerung der
Luftgeschwindigkeit im Raum erreicht werden.
Die einfachsten luftdurchströmten Bauteile sind ein belüftetes Dach
oder eine belüftete Wand, bei der die Außenluft durch einen Spalt
hinter der Bekleidung strömt.
Hohlbauteile, z.B. Hohlkörperdecken, lassen sich innerseitig
hervorragend mit Luft durchströmen.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.10)
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Kerstin Böhler
Abbildung 24: Belüftung von Baumassen (Abou-El-Fadl, 1999)
Latente Kühlung durch Verdunstung
„VI
VII
VIII
IX
Pflanzen, im Innenraum aufgestellt, dienen der Wasserverdunstung.
Aus den im Innenraum installierten Springbrunnen, Wasserspielen
und Wasserflächen kann Wasser verdunsten.
Luft, die sich über außerhalb des Gebäudes befindenden
Wasserflächen bewegt, gelangt abgekühlt in das Innere des
Gebäudes, da ihr schon vor Eintritt Verdunstungsenergie entzogen
wurde.
Die Wasser- bzw. Verdunstungsfläche befindet sich direkt auf dem
Bauteil und kühlt dieses tagsüber durch Verdunstung. In der Nacht
wird die Wasserfläche abgedeckt.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.11)
Abbildung 25: Kühlung durch Verdunstung (Abou-El-Fadl, 1999)
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Kerstin Böhler
Thermische Ankopplung des Erdreiches
„X
XI
Durch eine direkte Ankopplung des Erdreiches an die Gebäude –
eine rein passive Maßnahme – werden die thermischen
Speichermassen vergrößert.
Der sogenannte „Erdreichwärmetauscher“, bislang vorwiegend zur
Beheizung in deutschen und skandinavischen Bauten eingesetzt,
kann darüber hinaus auch zur Kühlung verwendet werden, da die
Erde im Sommer z.B. in 6 m Tiefe eine relativ niedrige Temperatur
von ca. 12°C aufweist. Über das Erdreich als hybrid wirkendes
System werden mit Hilfe eines Gebläses alle angeschlossenen
Räume mit angenehm kühler Luft versorgt.“ (Abou-El-Fadl, 1999, S.12)
Abbildung 26: Ankopplung an das Erdreich (Abou-El-Fadl, 1999)
Bauten in den Tropen und Subtropen
(Alle Beispiele aus: Lauber, Klimagerechte Architektur, 2003)
Abbildung 27 : Kolonialarchitektur in Kamerun (S. 5)
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Kerstin Böhler
Abbildung 28: Kolonialarchitektur mit „Haus-in-Haus“-Prinzip (S.166)
Abbildung 29: Le Corbusier in Candigarh, Indien (S. 7)
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Kerstin Böhler
Abbildung 30: Le Corbusiers Parlamentsgebäude in Indien (S.8)
Abbildung 31: Oscar Niemeyer in Rio de Jaineiro, Brasilien (S.10)
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Kerstin Böhler
Abbildung 32: Antoine Predock, Bibliothek in Los Alamos (S.13)
Abbildung 33: Renzo Piano in Caledonien (S.14)
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Kerstin Böhler
Abbildung 34: Renzo Piano, Kulturzentrum in Caledonien (S.17)
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