DIN V 18599-11-2016 Energy efficiency of buildings - Calculation of the net final and primary energy demand for heating cooling ventilation domestic hot water and lighting - Part 1.pdf

1、Oktober 2016 Preisgruppe 24DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 91.120.10; 91.140.01!%3i“2561670www.din.deVornormDIN V 18599-11Energetische Bewertung von Gebuden

2、 Berechnung des Nutz-, End- und Primrenergiebedarfs fr Heizung, Khlung, Lftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung Teil 11: GebudeautomationEnergy efficiency of buildings Calculation of the net, final and primary energy demand for heating, cooling, ventilation, domestic hot water and lighting Part 11:

3、Building automationPerformance nergtique des btiments Calcul de la consommation nette et finale dnergie et de lnergie primaire pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, lapprovisionnement en eau chaude et lclairage Partie 11: Automation pour les btimentsAlleinverkauf der Normen durch Be

4、uth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN V 18599-11:2011-12www.beuth.deGesamtumfang 67 SeitenDDIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)DIN-Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik sowie deren Sicherheit (NHRS)DIN-Normenausschuss Lichttechnik (FNL)DIN V 18599-11:2016-10 2 Inhalt Seite Vorwort 5 Einleitu

5、ng 7 1 Anwendungsbereich . 9 2 Normative Verweisungen . 12 3 Begriffe, Symbole und Einheiten 13 3.1 Begriffe 13 3.2 Symbole, Einheiten und Indizes . 15 3.2.1 Symbole und Einheiten 15 3.2.2 Indizes 15 3.2.3 Systematik der Indizierung 16 4 Verknpfung der Teile der Vornormenreihe DIN V 18599 16 5 Grund

6、lagen und Randbedingungen 16 5.1 Mglichkeiten des Einflusses der Gebudeautomation und des technischen Gebudemanagements auf den Anlagen- und Gebudebetrieb . 16 5.2 Klassifizierung von Gebudeautomations- und Gebudemanagementfunktionen 19 6 Rechenverfahren . 34 6.1 Energetische Bewertung . 34 6.1.1 Ge

7、budeautomation . 34 6.1.2 Gebudemanagement 34 6.2 Methode zur Anpassung der Bilanzinnentemperatur . 35 7 Detaillierte Beschreibung zur Anwendung der Gebudeautomationsfunktionen 35 7.1 Heizung 35 7.1.1 bergabe . 35 7.1.2 Wrmeverteilung . 37 7.1.3 Wrmeerzeugung 38 7.2 Khlung . 38 7.2.1 bergabe . 38 7.

8、2.2 Verteilung . 40 7.2.3 Erzeugung . 41 7.3 Lftung . 41 7.3.1 Wohnungslftung (nur fr Wohngebude) . 41 7.3.2 RLT/Klimatisierung (fr Nichtwohngebude) . 44 7.4 Trinkwassererwrmung . 45 7.4.1 Warmwassererzeugung 45 7.4.2 Warmwasserverteilung (Zirkulationspumpe) . 45 7.5 Beleuchtung . 46 7.5.1 Regelung

9、bzw. Steuerung des Kunstlichts 46 7.5.2 Prsenzerfassung 46 7.5.3 Regelung bzw. Steuerung des Sonnenschutzes . 46 8 Elektrischer Aufwand fr Betrieb von Automationsgerten . 47 (informativ) Belegungsprofile 50 Anhang A(informativ) Teilbetriebskennwerte fr Gebudeautomation 53 Anhang BB.1 Allgemeine Hinw

10、eise 53 DIN V 18599-11:2016-10 3 B.2 Methodik . 53 (informativ) Regelverfahren zur Fhrung und Adaption der Vorlauftemperatur in Anhang CHeizungsanlagen 55 C.1 Allgemeines . 55 C.2 Regelverfahren ohne Informationsverbund . 55 C.3 Regelverfahren mit teilweisem Informationsverbund . 56 C.3.1 Referenzra

11、umregelung . 56 C.3.2 Witterungsgefhrte Vorlauftemperatursteuerung mit Raumaufschaltung 56 C.3.3 Regelverfahren mit vollstndigem Informationsverbund . 56 (informativ) Verweisung auf Anwendung von Steuer-, Regelungs-, Automations- und Anhang DGebudemanagementfunktionen in den bestehenden Vornormen de

12、r Vornormenreihe DIN V 18599 . 58 (normativ) Technische Anforderungen fr das Energiemanagement in Gebuden 62 Anhang E(informativ) Allgemeine Bewertungsgrundstze fr Steuer, Regel- und Anhang FAutomationsfunktionen 63 F.1 Allgemeines . 63 F.2 Direkte Bewertung 63 F.3 Indirekte Bewertung 63 F.3.1 Allge

13、meines . 63 F.3.2 Betriebsartbezogene Bewertung . 63 F.3.3 Bewertung der Regelqualitt 64 F.3.4 Bewertung mittels Korrekturfaktor (Aufwandszahl, Nutzungsgrad) 65 Literaturhinweise. 66 Bilder Bild 1 bersicht ber die Teile von DIN V 18599 . 7 Bild 2 Einordnung von DIN V 18599-11 in das Berechnungsverfa

14、hren (schematisch) 11 Bild 3 Nutzungsprofil Bro aus Raum-Belegungsprofil (Prozent Personen-Belegung pro Stunde des Tages) und Anlagenbetriebsprofil (Anpassung der Einschaltzeit) 17 Bild 4 Nutzungsprofil Bro aus Raum-Belegungsprofil und Anlagenbetriebsprofile (Anpassung der Sollwerte) 18 Bild A.1 Bel

15、egungsprofil Bro 50 Bild A.2 Belegungsprofil Hotelzimmer 50 Bild A.3 Belegungsprofil Klassenraum 50 Bild A.4 Belegungsprofil Hrsaal 51 Bild A.5 Belegungsprofil Restaurant 51 Bild A.6 Belegungsprofil Einkaufszentrum . 51 Bild A.7 Belegungsprofil Wohnraum/Schlafzimmer 51 Bild A.8 Belegungsprofil Kche

16、52 Bild B.1 Schema fr Anwendung des Tabellenverfahrens . 54 Bild C.1 Schema Klassifizierung von Regelverfahren fr heizungstechnische Anlagen entsprechend den Gliedern der Bedarfskette 55 DIN V 18599-11:2016-10 4 Tabellen Tabelle 1 Symbole und Einheiten 15 Tabelle 2 Indizes 15 Tabelle 3 Definition de

17、r Automatisierungsgrade in einem Gebude 21 Tabelle 4 bersicht zu der fr die Steuerung, Regelung und Automatisierung erforderlichen Hilfsenergie in DIN V 18599 48 Tabelle 5 Standardwerte fr Einrichtungen der Gebudeautomation 49 Tabelle C.1 Geeignete Parameter zur zentralen Vorlauftemperaturregelung .

18、 57 Tabelle D.1 bersicht zu den Einflussgren von Steuer-, Regel- und Automationsfunktionen in der DIN V 18599 . 59 DIN V 18599-11:2016-10 5 Vorwort Diese Vornorm wurde vom zustndigen Gemeinschaftsarbeitsausschuss NA 005-12-01 GA Gemeinschaftsarbeitsausschuss NABau/FNL/NHRS: Energetische Bewertung vo

19、n Gebuden (SpA CEN/TC 371, CEN/TC 371/WG 1, ISO/TC 163/WG 3, ISO/TC 163/WG 4 und ISO/TC 163/SC 2/WG 15)“ zum Druck als Vornorm frei gegeben. Der Inhalt wurde vom DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau) als Haupttrger erarbeitet und wird von den DIN-Normenausschssen Lichttechnik (FNL) und Heiz- und Raum

20、lufttechnik sowie deren Sicherheit (NHRS) als Mittrger getragen. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Eine Vor

21、norm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens von DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. Zur vorliegenden Vornorm wurde kein Entwurf verffentlicht. Erfahrungen mit dieser Vornorm werd

22、en erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an nabaudin.de in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellungnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau), 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstrae 6, 10787

23、Berlin). Die Vornormenreihe DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebuden Berechnung des Nutz-, End- und Primrenergiebedarfs fr Heizung, Khlung, Lftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung besteht aus: Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energietrger Teil 2:

24、 Nutzenergiebedarf fr Heizen und Khlen von Gebudezonen Teil 3: Nutzenergiebedarf fr die energetische Luftaufbereitung Teil 4: Nutz- und Endenergiebedarf fr Beleuchtung Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen Teil 6: Endenergiebedarf von Lftungsanlagen, Luftheizungsanlagen und Khlsystemen fr den Wo

25、hnungsbau Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakltesystemen fr den Nichtwohnungsbau Teil 8: Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungssystemen Teil 9: End- und Primrenergiebedarf von stromproduzierenden Anlagen Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten Teil 11: Gebudeau

26、tomation Teil 12: Tabellenverfahren fr Wohngebude (in Bearbeitung) DIN V 18599-11:2016-10 6 Die Vornormenreihe DIN V 18599 stellt ein Verfahren zur Bewertung der Gesamtenergieeffizienz von Gebuden zur Verfgung. Die Berechnungen erlauben die Beurteilung aller Energiemengen, die zur bestimmungsgemen H

27、eizung, Warmwasserbereitung, raumlufttechnischen Konditionierung und Beleuchtung von Gebuden notwendig sind. Dabei bercksichtigt die Vornormenreihe DIN V 18599 auch die gegenseitige Beeinflussung von Energie-strmen und weist auf planerische Konsequenzen hin. Neben dem Berechnungsverfahren werden auc

28、h nutzungs- und betriebsbezogene Randbedingungen fr eine neutrale Bewertung zur Ermittlung des Energiebedarfs angegeben (unabhngig von individuellem Nutzerverhalten und lokalen Klimadaten). Die Vornormenreihe DIN V 18599 ist geeignet, den langfristigen Energiebedarf fr Gebude oder auch Gebudeteile z

29、u ermitteln und die Einsatzmglichkeiten erneuerbarer Energien fr Gebude abzuschtzen. Das Verfahren ist fr zu errichtende Gebude sowie fr bestehende Gebude oder Baumanahmen im Bestand gleichermaen bestimmt. nderungen Gegenber DIN V 18599-1:2011-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Tabelle 5 m

30、it Standardwerten fr den Hilfsenergieaufwand fr Einrichtungen der Gebudeautomation aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN V 18599-11: 2011-12 DIN V 18599-11:2016-10 7 Einleitung Die nach der Vornormenreihe DIN V 18599 durchgefhrte Energiebilanz folgt einem integralen Ansatz, d. h., es erfolgt eine gemeins

31、chaftliche Bewertung des Baukrpers, der Nutzung und der Anlagentechnik unter Bercksichtigung der gegenseitigen Wechselwirkungen. Zur Verbesserung der bersichtlichkeit besteht die Vornormenreihe DIN V 18599 aus mehreren Teilen, die einzelne Themenschwerpunkte behandeln. Einen berblick ber die Inhalte

32、 der einzelnen Teile gibt Bild 1. Bild 1 bersicht ber die Teile von DIN V 18599 Die Vornormenreihe DIN V 18599 stellt ein Rechenverfahren bereit, mit dessen Hilfe der Energiebedarf von Gebuden und Anlagen unter vorgegebenen Bedingungen errechnet wird. Im Betrieb ergeben sich abweichende Bedingungen

33、und ein vom Bedarf abweichender Verbrauch. Ein Teil dieser Bedingungen, die Witterungsbedingungen, sind nicht beeinflussbar. Aber auch der witterungsbereinigte Energieverbrauch einer Anlage kann deutlich hher ausfallen als ihr errechneter Bedarf. Mgliche Ursachen sind zu hoch ein-gestellte Sollwerte

34、, unterlassene Sollwertreduzierungen in Nichtnutzungszeiten, unntige Fensterffnungen, fehlerhafte Einstellungen von Aggregaten und Verteilungsarmaturen und dergleichen mehr. Die Informationen aus Gebudeautomatisierungs- und Energiemanagementsystemen knnen fr Vorkehrungen und Manahmen genutzt werden,

35、 mit denen Energieverbruche, die den Bedarf bersteigen, wirkungsvoll reduziert werden. Die Bewertung solcher Vorkehrungen und Manahmen ist indessen nicht Gegenstand dieses Blatts (an dieser Stelle geeignete Verweisungen auf anderen Normen bzw. Richtlinien). DIN V 18599-11:2016-10 8 In der Praxis ist

36、 es aber auch nicht ungewhnlich, dass der witterungsbereinigte Energieverbrauch niedriger als der berechnete Bedarf ausfllt. Solche Betriebsergebnisse sind im Wesentlichen darauf zurckzufhren, dass im Gebude andere und in der Summe geringere Nutzungszeiten und Nutzungsanforderungen vorlagen, als sie

37、 in der Bedarfsberechnung zugrunde gelegt wurden. Gebudeautomatisierungs- und Energie-managementsysteme erlauben die Bercksichtigung des tatschlichen Bedarfs und seiner nderungen. In diesem Dokument werden Verfahren angegeben, wie diese Mglichkeiten in einem verminderten Bedarf ausgewiesen werden kn

38、nen. Weitere Hinweise zum Bedarfs-Verbrauchsabgleich enthlt DIN V 18599-11. Anhand von Beispielrechnungen wird gezeigt, wie sich die Auswirkungen der Raum- und Gebude-automation und des technischen Gebudemanagements auf den Energiebedarf eines Gebudes im Betrieb vereinfachend abschtzen lassen. Dazu

39、werden die in den einzelnen Normenteilen der DIN V 18599 beschriebenen Steuer-, Regel- und Automationsfunktionen bersichtsartig zusammengestellt und ent-sprechend ihrer mglichen Auswirkungen auf einen energieeffizienten Gebudebetrieb bestimmten Ausstattungsgraden zugeordnet. Der Einsatz der Raum- un

40、d Gebudeautomation ermglicht neben der Steigerung der Energieeffizienz zustzlich auch einen hheren Nutzenkomfort im Gebude (z. B. durch vorausschauende Konditionierung einzelner Zonen). Es ist jedoch zu bercksichtigen, dass mgliche Energieeinsparpotenziale und Effizienz-vorteile von Raum- und Gebude

41、automationssystemen und des technischen Gebudemanagements in Gebuden nur ausgeschpft werden knnen, wenn die Funktionsweise der Automations- und Gebude-managementsysteme auf das Nutzerverhalten abgestimmt sind. Der Nutzer ist entsprechend einzuweisen und laufend ber die erzielten Einsparungen zu info

42、rmieren, um Automations- und Gebude-managementsysteme bestimmungsgem nutzen zu knnen und somit den Energieverbrauch zu minimieren. DIN V 18599-11:2016-10 9 1 Anwendungsbereich Die Vornormenreihe DIN V 18599 stellt ein Verfahren zur Durchfhrung der Gesamtenergiebilanz von Gebuden bereit. Der aufgezei

43、gte Algorithmus ist anwendbar fr die energetische Bilanzierung von: Wohn- und Nichtwohnbauten; Neubauten und Bestandsbauten. Die Vorgehensweise der Bilanzierung ist geeignet fr: eine Energiebedarfsbilanzierung von Gebuden mit teilweise festgelegten Randbedingungen; eine allgemeine, ingenieurmige Ene

44、rgiebedarfsbilanzierung von Gebuden mit frei whlbaren Rand-bedingungen, z. B. mit dem Ziel des Abgleichs zwischen Energiebedarf und Energieverbrauch (Bedarfs-Verbrauchs-Abgleich). Die Bilanzierung umfasst Energieaufwendungen fr die Heizung, die Lftung, die Klimatisierung (einschlielich Khlung und Be

45、feuchtung), die Trinkwarmwasserversorgung, die Beleuchtung von Gebuden einschlielich der zustzlichen Stromaufwendungen (Hilfsenergien), die unmittelbar mit der Energiebilanz zusammenhngen. Dieses Dokument stellt den Einfluss der Steuerung und Regelung sowie der Raum- und Gebudeautomation einschlieli

46、ch des technischen (energetischen) Gebudemanagements auf den Energiebedarf eines Gebudes im Betrieb dar. Dabei hat insbesondere das Energiemanagement als Teil des bergeordneten Gebudemanagements zur Koordination der Verteilung und Nutzung der Energie im Gebude eine groe Bedeutung im Hinblick auf ein

47、en energieeffizienten Gebudebetrieb. Dieses Dokument beschreibt daher auch die Energiemanagementfunktionen und deren Wechselwirkungen mit den anderen Bereichen der Energieanwendung im Gebude. Das in den einzelnen Vornormen der Vornormenreihe der DIN V 18599 beschriebene Verfahren zur energetischen B

48、ewertung von Gebuden bercksichtigt bereits die fr den Betrieb von Heizungs-, Trinkwarmwasser-, Lftungs-, Klima- und Beleuchtungsanlagen relevanten Steuer-, Regel- und Automationsfunktionen. Die den jeweiligen Prozessbereichen zugeordneten Funktionen werden in den entsprechenden Teilen der DIN V 18599 detailliert beschrieben und behandelt. Im vorliegenden Dokument werden daher keine der in den einzelnen anderen Teilen der DIN V 18599 bereits vorhandenen Berechnungsmethoden und Einflussparameter, die der Bewertung von Steuer-, Regel- und Automationsfunktionen dien