Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle im Kontext von Fenstern und Aussentüren

In der SIA-Norm 180:2014 (Wärmeschutz, Feuchteschutz und Raumklima in Gebäuden) werden im Kapitel 3.6 Luftdichtheit der Hüllfläche konkrete Anforderungen an die maximal zulässige Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle bei 50 Pascal Druckdifferenz gestellt. Die von der Lüftungsart abhängigen Grenzwerte sowie die anzustrebenden Zielwerte sind dabei in Tabelle 5 dargestellt.

Diese Werte sind von den Planern in verschiedenster Weise zu berücksichtigen. So müssen ein darauf abgestimmtes Luftdichtheitskonzept erarbeitet, geeignete Gebäudehüllenbauteile evaluiert und Details bedarfsgerecht konstruiert werden. Einer der wichtigsten Punkte ist dabei das Ermitteln des Anforderungsprofils von Gebäudehüllenbauteilen zwecks korrekter Ausschreibung. Dabei spielt die Anforderung an die Luftdurchlässigkeit eine zentrale Rolle.

Im Kapitel 3.6.1.4 der SIA 180:2014 wird darauf hingewiesen, dass für sogenannte kritische Bauteile bezüglich Luftleckagen (wozu auch Fenster und Aussentüren gehören) die Anforderungen an die Luftdichtheit speziell festzulegen oder die Luftdurchlässigkeit gemäss den entsprechenden Klassifizierungsnormen der Bauteile vorzugeben sind. Dabei ist wichtig zu verstehen, dass sich dieser Passus auf die gemäss Tabelle 5 einzuhaltenden Grenzwerte der Luftdurchlässigkeit der Hüllfläche bezieht. Sprich, die Planer müssen die Luftdurchlässigkeitsklasse eines Fensters oder einer Aussentüre entsprechend der Klassifizierungsnorm SN EN 12207 (Fenster und Aussentüren – Luftdurchlässigkeit – Klassifizierung) festlegen. Dies, wie oben beschrieben im Kontext der Gesamtanforderung der Gebäudehülle.

Ein Spannungsfeld entsteht nun aus folgendem Grund. In den Produktnormen SIA 331:2012 (Fenster und Fenstertüren) und SIA 343:2014 (Türen und Tore) sind ebenfalls Vorgehen zur Ermittlung der Leistungsanforderungen an die Luftdurchlässigkeit enthalten. Diese sogenannten, vereinfachten Vorgehensweisen sind nur mit gewissen Einschränkungen zulässig, werden in der Praxis jedoch grossflächig von den Planern verwendet. Dabei resultieren, auch bei korrekter Anwendung und unter Berücksichtigung der erwähnten Einschränkungen, durchs Band sehr tiefe Anforderungen an die Luftdurchlässigkeit der Fenster- und Türenbauteile (vgl. News-Abbildung). So resultiert für die in der Schweiz am häufigsten vorkommenden Gebäude-Geländekategorien III und IV vornehmlich die tiefste Luftdurchlässigkeitsklasse 1. Dies ist im Kontext der heutigen Bauweise, mit oftmals sehr grossen Fensterfronten und generell hohem Fenster- bzw. Glasanteil problematisch, da die oben erwähnten Grenzwerte aus der SIA 180 so in der Regel nicht eingehalten werden können.

Um den oben beschriebenen, etwas komplexen Sachverhalt zu erläutern nachfolgend ein konkretes Anwendungsbeispiel.

Mehrfamilienhaus in zentraler, mittelländischer Stadtlage (Geländekategorie IV / Staudruck 0.9 kN/m²) mit einer Gebäudehöhe von weniger als 25m. Gemäss SIA 331:2012 ergibt dies ein Anforderungsprofil für die Luftdurchlässigkeit der Fenster der Klasse 1. Gemäss Anhang A der SN EN 12207 ist dementsprechend mit einem zulässigen Luftdurchsatz von 7.5 m³/h und Laufmeter Bauteilfuge bei 50 Pa Druckdifferenz zu rechnen.

Die beispielhaften Eck-Attika-Wohnungen des MFH weisen eine Grundfläche von 10 x 15 m und eine Raumhöhe von 2.5 m auf. Sie sind dreiseitig mit grosszügigen Fensterfronten versehen. Bei einer raumhohen Fensterfront von 35 m Länge kann dies ohne weiteres 110 Laufmeter Fugen ergeben. Daraus folgt:

110 Laufmeter Fugen * 7.5 m³/h pro Laufmeter Bauteilfugen = ca. 825 m³/h bei Differenzdruck 50 Pa.

Überprüfung der Zulässigkeit dieses theoretischen Luftdurchlasses gemäss SIA 180:2014: Die Eck-Attika-Wohnungen weisen eine Hüllfläche A_inf von ca. 425 m² auf. Der Grenzwert für die Luftdurchlässigkeit der Hüllfläche (q_a50,li ) liegt gemäss SIA 180:2014 für eine Wohnung mit kontrollierter, mechanischer Lüftung bei 1.6 m³/h*m². Daraus folgt ein zulässiger Luftdurchlass von: 1.6 m³/h*m² * 425 m² = 680 m³/h.

Somit überschreitet die gemäss SIA 331 ermittelte, zulässige Luftdurchlässigkeit jene für die gesamte Hüllfläche der Wohneinheit gemäss SIA 180 bereits um rund 20 %. Hinzukommen noch sämtliche weitere Luftundichtheiten, welche in der Gebäudehülle auch bei fachmännischer Planung und Umsetzung zu erwarten, bzw. zu berücksichtigen sind.

Unsere Empfehlung: Sowohl bei neu zu errichtenden Wohn- und Bürobauten als auch bei Umbauten, sollte wenn möglich eine Luftdurchlässigkeit von mindestens der Klasse 3 gemäss SN EN 12207 ausgeschrieben werden. Dies stellt heutzutage für die meisten modernen Fenster- und Türensysteme keine grössere Herausforderung dar.

Zudem ist in folgenden Situationen ein besonderes Augenmerk auf das Anforderungsprofil der Luftdurchlässigkeit von Fenstern und Türen zu legen:

• Bei Gebäudehöhen > 25 m
• Bei einer Gebäudelage in Staudruckzonen > 0.9 kN/m2 gem. SIA 261
• Bei alleinstehenden, exponierten Gebäuden
• Bei Gebäuden unmittelbar an Seeufern
• Bei Minergie- oder «Null-Energie-Bauten»
• Bei Bauten im Umfeld ausgeprägter Geruchsemmissionen

Hinweis:

Je dichter die Gebäudehülle erstellt wird, desto wichtiger ist es, ein geeignetes Lüftungskonzept auszuarbeiten und umzusetzen. Dabei muss die relative Raumluftfeuchtigkeit (besonders in der kalten Jahreszeit) auf ein bauphysikalisch verträgliches, bzw. normativ zulässiges Mass reduzieren werden können.

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