Hall, Monika

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Hall, Monika

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    Publikation
    Gravity ventilation for interior bathrooms
    (IOP Publishing, 01.12.2023) Hall, Monika; Gerber, Vincent; Geissler, Achim [in: Journal of Physics: Conference Series]
    Based on the extensive experience of a building cooperative with interior bathroom gravity (shaft) ventilation in existing apartment buildings, the replacement buildings constructed at the same location are also equipped with gravity ventilation. The aim of the project described here is to demonstrate the possibilities and limitations of gravity ventilation in one of the new replacement buildings by means of monitoring. Detailed monitoring over a complete year recorded the behaviour and effectiveness of the gravity ventilation in all seasons. In winter, gravity ventilation leads to higher air change rates in interior bathrooms than in summer. In general, humidity can be removed with gravity ventilation except in summer, when after a shower the bathroom door stays closed for 24 h. In summer when the indoor and ambient temperature is the same the gravity ventilation does not work. In this case, the interior bathroom should be ventilated by the main apartment ventilation, e.g., while the bathroom door and other room doors and windows are open at the same time. In summer, doors and windows are often open and the gravity ventilation summer problem can be viewed as negligible. Therefore, gravity ventilation is a good alternative to other ventilation systems in interior bathrooms.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Determine the heat demand of existing buildings with machine learning
    (IOP Publishing, 01.12.2023) Hofmann, Joachim Werner; Amoser, Christian; Geissler, Achim; Hall, Monika [in: Journal of Physics: Conference Series]
    The renovation rate of existing buildings plays a major role in the Swiss Energy Strategy 2050+. To increase this rate, there must be a simple and cost-effective method to determine the heat demand of existing buildings. In this paper, the generation of such a method, based on the Swiss cantonal building energy certificate (GEAK) database with the help of machine learning (ML), is studied. The aim of the project was to develop a ML model which allows the heat demand of existing buildings to be determined quickly with a minimal set of parameters. The comparison of the GEAK building envelope class for single family houses calculated with the new ML model and the original GEAK classes shows that approximately 62 % have the same class, 32 % differ by one class and 6 % by two classes. The ML model is a good starting point for further refinements and developments.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Building aggregation to estimate the potential for shared energy generation with heat pumps
    (Copernicus Publications, 21.06.2023) Bereuter, Pia; Hall, Monika [in: Abstracts of the International Cartographic Association]
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Publikation
    Schwerkraftlüftung - Monitoring Mehrfamilienhaus Eidgenossenweg
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 22.05.2023) Hall, Monika
    Zur Belüftung der innenliegenden Bäder wird auf bedarfsgesteuerte Abluftventilatoren verzichtet und stattdessen eine Schwerkraftlüftung eingesetzt. Die Schwerkraftlüftung (Schachtlüftung) ist anhängig von der Druckdifferenz über die Gebäudehülle und daher nicht regelbar und die Belüftungseffizienz der innenliegenden Bäder ist saisonal verschieden. Im Winter und den Übergangsjahreszeiten ist der Luftaustausch ausreichend, um die Bäder zu entfeuchten. Im Sommer, wenn die Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen gering ist, muss die Belüftung der innenliegenden Bäder unterstützt werden, z.B. über geöffnete Fenster in anderen Räumen.
    05 - Forschungs- oder Arbeitsbericht
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    Publikation
    Einfluss der Luftdichtheit auf den Heizwärme‐ und Klimakältebedarf bei neuen Einfamilienhäusern
    (Ernst & Sohn, 06.04.2023) Hall, Monika [in: Bauphysik]
    Die Luftdichtheit von Gebäuden hat einen Einfluss auf den Lüftungswärmestrom und damit auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf. Der unkontrollierte Luftstrom durch Leckagen gewinnt mit zunehmendem Dämmniveau an Bedeutung. Um den Einfluss der Luftdichtheit bei hohem Dämmstandard auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf zu untersuchen, werden verschiedene Szenarien mit einer thermischen Gebäudesimulation betrachtet. Zusätzlich werden an 28 neuen Einfamilienhäusern Luftdichtheitstests durchgeführt, um die Luftdichtheit von Standardneubauten zu bestimmen. Die Simulationen bestätigen, dass der Heizwärme- und Klimakältebedarf mit zunehmender Undichtheit zunimmt. Infolge der großen Temperaturdifferenz zwischen innen und außen sowie höheren Windgeschwindigkeiten im Winter ist der Einfluss der Luftdichtheit auf den Heizwärmebedarf größer als auf den Klimakältebedarf im Sommer. Die ermittelte Luftdichtheit der gemessenen Gebäude weist im Mittel ein q50 = 0,8 m3/(h · m2) auf, was ein sehr guter Luftdichtheitswert ist. Ihr Heizwärmebedarf wird sich durch die Undichtheiten voraussichtlich um ca. 3 % bis 6 % gegenüber einem dichten Gebäude mit q50 = 0,6 m3/(h · m2) erhöhen. Der Klimakältebedarf wird sich um ca. 1 % bis 2 % reduzieren.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Schwerkraftlüftung – Low-tech Lüftung für innenliegende Bäder in einem Mehrfamilienhaus
    (Brenet, 12.09.2022) Hall, Monika; Geissler, Achim; Gerber, Vincent; Sattler, Michael; Bichsel, Jürg; Rudel, Roman; Steiger, Olivier; Tillenkamp, Frank [in: SustainDesign user friendly and resilient design with appropriate technology]
    Über ein detailliertes Monitoring wird die Wirksamkeit der Schwerkraftlüftung in acht innenliegenden Bädern in einem Mehrfamilien Neubau bestimmt. Jeweils vier Bäder liegen übereinander. Jedes Bad verfügt über ein eigenes Zu- und Abluftrohr. Frischluft wird auf Kellerhöhe gefasst und die Fortluft auf Firsthöhe abgegeben. Weil bei der Schwerkraftlüftung der Luftaustausch auf Grund von Druckunterschieden am Gebäude erfolgt, ist er nicht bzw. kaum steuerbar und saisonal unterschiedlich. Daher erfolgt das Monitoring über ein komplettes Jahr, um das Verhalten in allen Jahreszeiten zu erfassen. Die Messungen zwischen März und Juli 2022 zeigen, dass sich die rel. Luftfeuchtigkeit der Bäder im Mittel zwischen ca. 45-65 % bewegt. Fallbetrachtungen zeigen, dass kurzzeitige hohe Feuchtebelastungen (bis ~98 % bei einem Duschvorgang) nach ca. 30 min bei offener Badezimmertüre und mindestens einem geöffneten Fenster und entsprechender, geöffneter Zimmertüre wieder auf ca. 60 % reduziert sind (manuelle Fensterlüftung, Juni). Bei einer geschlossenen Badezimmertüre dauert es infolge der Schwerkraftlüftung ca. 2.5 Stunden, um nach zwei Duschvorgängen auf 60 % rel. Luftfeuchtigkeit zu sinken (März). Letztgenannter Fall zeigt, dass durch die Schwerkraftlüftung eine ausreichende Feuchteabfuhr erfolgt.
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Publikation
    Neuerungen im GEAK Tool
    (05.05.2022) Hall, Monika
    Neuerungen im GEAK Tool für V.6.0.0.: Wechsel SIA 380/1:2009:2016, Neuerungen im Bereich Heizung und Warmwasser und Einführung von CO2-Etiketten.
    06 - Präsentation
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    Publikation
    Comparison of flexibility factors and introduction of a flexibility classification using advanced heat pump control
    (MDPI, 13.12.2021) Hall, Monika; Geissler, Achim [in: Energies]
    With the increasing use of renewable energy, the energy flexibility of buildings becomes increasingly important regarding grid support. Therefore, there is a need to describe this flexibility in a concise manner. For the characterization of building energy flexibility, flexibility factors can be used. The comparison of a selection of existing flexibility factors shows that they are not easy to use or understand for designers and users. A simplification is necessary. The aim of this study is to introduce a flexibility classification that is easy to understand and shows in an easy way if a building already uses the lowest energy cost level or if further improvement is possible. The classification expresses the annual energy costs in colored classes: green (class A) for lowest up to red (class D) for highest level. Basically, the flexibility classes can be derived for any metric of interest, in this paper examples are shown for energy costs and CO2eq emissions. The results given are based on the simulation of load management scenarios with different penalty signals applied for the heat pump operation of a residential building.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Comparison of flexibility factors for a residential building
    (IOP Publishing, 18.11.2021) Hall, Monika; Geissler, Achim [in: Journal of Physics: Conference Series]
    Buildings that are able to shift their loads without comfort restraints are important for the ongoing transformation of the power supply. This flexibility potential can be expressed in flexibility factors. The usefulness of four factors is investigated based on load control for the heat pump of a small apartment building according to electricity prices (high/low tariffs, spot market prices), CO2eq emissions share in the grid and a restricted operation period during daytime. The calculation methodology of the presented flexibility factors GSC, RIP, FF and FI is very different. RIP and FF are preferable because they have defined valid ranges which makes them easier to understand. Current electricity prices force the heat pump operation mainly into the night. The optimization of CO2eq emissions encourages operation mainly during the day. The optimization goals costs or CO2eq emissions thus lead to opposing heat pump operation times and can currently therefore not both be met simultaneously.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Luftdichtheit zwischen Wohnungen in Mehrfamilienhäusern
    (Hochschule Architektur, Bau und Geomatik, FHNW, 15.10.2021) Hall, Monika
    Gemäss SIA 180:2014 muss nicht nur die thermische Gebäudehülle luftdicht ausgeführt sein, sondern situationsbedingt auch die Dichtheit zwischen verschiedenen Nutzungszonen z.B. Wohnungen in Mehrfamilienhäusern sichergestellt werden. Nur bei wohnungsweisen Luftdichtheitstests kann festgestellt werden, ob einzelne Wohnungen in einem Luftverbund stehen oder nicht. In diesem Projekt wird das Vorhandensein und ggf. die Art von Undichtigkeiten («Leckagewege») zwischen einzelnen Wohnungen an fünf Mehrfamilienhäuser untersucht (drei Neubauten und zwei Bestandsbauten).
    05 - Forschungs- oder Arbeitsbericht