Ein Gebäude benötigt neben Tragwerk und Gebäudehülle zahlreiche technische Anlagen. Heizungsleitungen transportieren Wärme, Lüftungskanäle führen Luft, Trinkwasserleitungen versorgen Entnahmestellen und elektrische Leitungen verteilen Strom. Diese Systeme beanspruchen Flächen in Decken, Schächten und Technikräumen. Ihre Leitungswege dürfen weder tragende Bauteile beeinträchtigen noch andere Installationen blockieren. Deshalb müssen die technischen Fachgebiete bereits während der Gebäudeplanung aufeinander abgestimmt werden.
Kurzfassung
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Heizungsanlagen erzeugen und verteilen Wärme
Die Heizungsplanung beginnt mit der Ermittlung des Wärmebedarfs. Raumgröße, Nutzung, Außentemperatur, Dämmstandard und Wärmeverluste über Außenbauteile fließen in die Berechnung ein. Daraus ergibt sich, welche Heizleistung für die einzelnen Bereiche eines Gebäudes erforderlich ist.
Zur Anlage gehören neben dem Wärmeerzeuger auch Pumpen, Rohrleitungen, Verteiler und Heizflächen. Pumpen bewegen das Heizwasser durch das Rohrnetz, während Heizkörper oder Flächenheizungen die Wärme an die Räume übertragen. Die berechneten Wassermengen beeinflussen wiederum die erforderlichen Rohrdurchmesser.
Rohrleitungen, Verteiler und weitere Bauteile benötigen festgelegte Flächen innerhalb von Schächten, Decken oder Bodenaufbauten. Heizungsleitungen verlaufen beispielsweise in Schächten, Deckenbereichen oder Bodenaufbauten. Ihre Position steht deshalb in unmittelbarem Zusammenhang mit der baulichen Planung.
Lüftung und Klimatisierung haben unterschiedliche Funktionen
Lüftungsanlagen tauschen verbrauchte Raumluft gegen Außenluft aus. In innenliegenden Sanitärräumen wird beispielsweise Abluft abgeführt, während Aufenthaltsbereiche mit Zuluft versorgt werden können. Die erforderlichen Luftmengen richten sich unter anderem nach Raumgröße, Nutzung und Belegung.
Lüftungskanäle besitzen vergleichsweise große Querschnitte. Unterzüge, abgehängte Decken und andere technische Installationen begrenzen den verfügbaren Raum. Ventilatoren erzeugen den erforderlichen Luftstrom, Filter halten Partikel zurück und Schalldämpfer reduzieren die Übertragung von Anlagen- und Strömungsgeräuschen.
Klimatisierung geht über den Luftaustausch hinaus. Eine Klimaanlage kann beispielsweise die Raumtemperatur durch Kühlung beeinflussen. Lüftung und Klimatisierung können Bestandteil eines gemeinsamen Anlagenkonzepts sein, erfüllen jedoch unterschiedliche technische Aufgaben.
Sanitärtechnik verbindet Versorgung und Entwässerung
Zur Sanitärplanung gehören unter anderem Trinkwasser-, Warmwasser- und Abwasseranlagen. Trinkwasserleitungen führen Wasser zu Waschbecken, Duschen, Küchen und anderen Entnahmestellen. Für die Warmwasserversorgung sind abhängig vom Anlagenkonzept weitere Leitungen und technische Einrichtungen erforderlich.
Abwasser wird in vielen Leitungsabschnitten ohne Pumpe allein durch Schwerkraft abgeführt. Zahlreiche Leitungsabschnitte arbeiten nach dem Schwerkraftprinzip und benötigen deshalb Gefälle. Eine Leitung lässt sich nicht beliebig verschieben, wenn Anschlusshöhen und verfügbare Deckenbereiche bereits festgelegt wurden.
Fallleitungen verbinden mehrere Geschosse miteinander. Die Lage von Bädern, Küchen und anderen Sanitärräumen beeinflusst deshalb den benötigten Schachtraum. Werden solche Räume während der Planung versetzt, muss geprüft werden, ob die vorgesehenen Entwässerungswege weiterhin ausführbar sind.
Elektroanlagen versorgen Gebäude und technische Geräte
Elektrische Anlagen umfassen unter anderem Stromversorgung, Beleuchtung, Verteiler, Leitungen und Kabeltrassen. Auch Pumpen, Lüftungsgeräte und weitere Bestandteile der Gebäudetechnik benötigen elektrische Anschlüsse. Je nach Anlage kommen Steuer- und Datenleitungen hinzu.
Aus den vorgesehenen Verbrauchern und ihren Anschlussleistungen ergeben sich Anforderungen an Leitungsquerschnitte, Absicherung und elektrische Verteilungen. Kabeltrassen beanspruchen zugleich Flächen, die auch für Rohre oder Lüftungskanäle benötigt werden.
Bei Durchführungen durch brandschutztechnisch klassifizierte Wände oder Decken müssen die jeweiligen Anforderungen an den Feuerwiderstand berücksichtigt werden. Positionen von Kabeltrassen und Wand- oder Deckendurchführungen müssen deshalb mit Rohren, Lüftungskanälen und tragenden Bauteilen abgestimmt werden.
Nutzungsanforderungen stehen am Beginn der Planung
Vor technischen Berechnungen muss bekannt sein, wie das Gebäude genutzt werden soll. Wohnungen, Büros, Hotels oder Produktionsgebäude unterscheiden sich beispielsweise hinsichtlich Raumbelegung, Betriebszeiten und technischer Ausstattung. Eine hohe Raumbelegung erhöht beispielsweise den erforderlichen Luftaustausch, während Geräte und Beleuchtung die benötigte elektrische Anschlussleistung bestimmen.
Ein TGA-Planungsbüro führt die Fachplanungen für die technische Gebäudeausrüstung zusammen und stimmt den benötigten Raum mit Architektur und Tragwerksplanung ab. Schächte, Technikräume und größere Leitungswege müssen bereits im Entwurf vorgesehen sein, weil nachträgliche Verschiebungen mit tragenden Bauteilen oder anderen Installationen kollidieren können.
Die Berechnungen legen fest, welche Abmessungen die technischen Anlagen benötigen. Aus der Heizlast ergibt sich die erforderliche Leistung der Wärmeversorgung. Berechnete Luftvolumenströme bestimmen die Querschnitte der Lüftungskanäle. Bei der Elektroplanung werden die vorgesehenen Verbraucher und ihre Anschlussleistungen erfasst, um Leitungsquerschnitte und Verteilungen auszulegen.
Leitungswege werden vor Baubeginn zusammengeführt
Nach der Dimensionierung der Anlagen müssen die Fachplanungen räumlich abgeglichen werden. In einem Deckenbereich können Lüftungskanäle, Heizungsrohre, Trinkwasserleitungen, Abwasserleitungen und Kabeltrassen zusammentreffen.
In einem gemeinsamen Gebäudemodell lassen sich diese Elemente räumlich übereinanderlegen. Überschneidet beispielsweise ein Lüftungskanal einen Unterzug oder beanspruchen Rohrleitung und Kabeltrasse denselben Bereich, muss ihre Lage vor der Montage angepasst werden.
Nicht jede Verschiebung ist ohne weitere Prüfung möglich. Eine tiefer geführte Lüftungsleitung kann die verfügbare Raumhöhe verringern. Abwasserleitungen benötigen weiterhin das erforderliche Gefälle. Änderungen müssen deshalb anhand der technischen Anforderungen des betroffenen Gewerks geprüft werden.
Ausführungsplanung legt die Montage fest
Nach Berechnung und Koordination werden Leitungsführungen, Dimensionen, Anschlüsse und Einbaupositionen genauer festgelegt. Auf diesen Angaben beruhen anschließend Leistungsverzeichnisse, Montagezeichnungen und Einbauvorgaben.
Während der Bauausführung wird geprüft, ob die Anlagen entsprechend der Planung eingebaut werden. Abweichungen sind mit angrenzenden Gewerken abzugleichen, da eine veränderte Leitungsführung weitere Installationen oder Bauteile betreffen kann.
Vor der Übergabe folgen Funktionsprüfungen. Pumpen müssen die vorgesehenen Wassermengen fördern, Lüftungsanlagen benötigen eingestellte Luftmengen und elektrische Einrichtungen müssen die vorgesehenen Verbraucher versorgen. Bei den Prüfungen wird kontrolliert, ob Fördermengen, Luftvolumenströme, elektrische Versorgung und Regelungen den vorgesehenen Planungswerten entsprechen.
Fazit
Technische Gebäudeausrüstung besteht aus mehreren Fachgebieten, deren Anlagen unterschiedliche Funktionen erfüllen und dennoch räumlich miteinander verbunden sind. Zunächst werden Gebäudenutzung, Leistungsbedarf und erforderliche Technikflächen bestimmt. Darauf folgen Berechnung und Dimensionierung der einzelnen Systeme. Anschließend werden Rohrleitungen, Lüftungskanäle und Kabeltrassen mit Baukonstruktion und angrenzenden Gewerken abgeglichen. Ausführungsplanung, Montagekontrolle und Funktionsprüfung führen den Planungsablauf bis zur betriebsbereiten technischen Anlage fort.
