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  • WärmebrückenWärmebrücken erkennen, berechnen, bewerten, optimieren

    Dipl. Ing. FH Philipp Park

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 1

    Inhalt

    1. Grundlagen

    2. Normung

    3. Wärmebrückenberechnung

    4. Softwareanwendung - Praxisübung

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 2

  • Benötigte Unterlagen:

    •DIN 4108-2:2003-07 „Wärmeschutz im Hochbau“ •Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-08 „Wärmebrückenkatalog“ •DIN EN ISO 6946:2008-04 „U-Wertberechnung“ •DIN EN 12524:2000 06 Baustoffdaten“•DIN EN 12524:2000-06 „Baustoffdaten •DIN V 4108-4:2007-06 „Baustoffdaten“ •DIN EN ISO 10211-1:2008-04 „Wärmebrückenberechnung“

    •Taschenrechner, Schreibzeug

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 3

    Definition Wärmebrücke

    Bereich eines Außenbauteiles bzw. einer Konstruktion in d i höht E i bfl li tder ein erhöhter Energieabfluss vorliegt

    Geometrische Wärmebrücke z B Außenecke – linienförmige Wärmebrückez.B. Außenecke linienförmige Wärmebrücke (erhöhter Energieabfluss außen – geringerer Energieeintrag innen)

    (2 x linienförmige WB = Punktförmige WB)

    Konstruktive Wärmebrücke z.B. Befestigungselemente – punktförmige WB

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 4

  • Wärmebrücken

    Feuchteschutz Reduzierung der TransmissionswärmeverlusteTransmissionswärmeverluste

    Einhaltung DIN 4108-2, Tab. 3

    Kritische Oberflächentemperat r 12 6° C

    Einhaltung Beiblatt 2 zu DIN 4108

    Psi-Werte kleiner den Vorgaben desKritische Oberflächentemperatur 12,6° C

    Taupunkttemperatur 9,3 ° C

    Temperaturfaktor fRsi

    Psi Werte kleiner den Vorgaben des Beiblattes 2 zu DIN 4108

    (Psi) in W/(mK) Länge WB

    (Chi) i W/k A hl d WB p Rsi

    fRsi größer gleich 0,70

    Rsi 0,25, Rse 0,04

     (Chi) in W/k Anzahl n der WB

    HT = U x A x Fx [W/K]

    Ziel: Sichere Vermeidung von

    T x [ ]

    HWB = UWB x A oder

    HWB =   x l +   x nSichere Vermeidung von Schimmelpilzbildung - Gesundheitsschutz

    Ziel: Reduzierung der Transmissionswärmeverluste

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 5 Einhaltung Passivhausstandard

    Historischer Hintergrund

    DIN 4108-2 Mindestwärmeschutz – 1952 und 1969

    Schutzziel:

    Gesundheit der BewohnerGesundheit der Bewohner

    (Schimmelpilz – Behaglichkeit)

    Schutz der Bausubstanz vorSchutz der Bausubstanz vor Bauschäden – Frostschäden – Feuchteschäden.

    Quelle DIN 4108:1969-08

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 6

  • Mindestwärmeschutz nach den anerkannten Regeln der Technik, siehe DIN 4108-2:2003-7 – „Wärmeschutz und Energieeinsparung in g p g Gebäuden – Teil 2 – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“

    Siehe insbesondere Tabelle 3 der DIN 4108-2

    Der Mindestwärmeschutz gem. DIN 4108-2 ist zu erfüllen!

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 7

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 8

    Quelle DIN 4108-2:2003-07

  • Mindestwärmeschutz DIN 4108-2

    Tab. 3

    Wärmedurchlasswiderstand R für Außenbauteile z.B. mind. 1,2 m² K / W

    R = d [m] / [W/K]

    Somit muss z B eine 30 cm starke Mauer mindestensSomit muss z. B. eine 30 cm starke Mauer mindestens eine Wärmeleitfähigkeit  von kleiner gleich 0,25 W/(mK) aufweisen!

    0,3 m / 1,2 (m²K) / W = 0,25 W/(mK)

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 9

    ( ) ( )

    Wärmebrücken – anerkannte Regle der Technikg

    DIN 4108-2, Abschnitt 6 - „Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken“

    Mindestanforderung Oberflächentemperatur θsi ≥ 12,6°C um Feuchteschäden zu vermeiden

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 10

    Quelle DIN 4108-2:2003-07

  • Kritische Oberflächentemperatur θsi ≥ 12,6°C

    θ = Thetaθ Theta

    si = surface interior

    Normklima DIN 4108 2Normklima DIN 4108-2

    20°C und 50% relative Luftfeuchtigkeit

    S it ibt i h i T ktt t 9 3°CSomit ergibt sich eine Taupunkttemperatur von 9,3°C

    (Kondensationspunkt)

    Bei 12,6 °C liegt eine relative Luftfeuchtigkeit von 80% vor

    (Schimmelpilzwachstum möglich)

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 11

    Mindestwärmeschutz DIN 4108-2

    Abschnitt 6

    Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken

    Temperaturrandbedingungen: Innentemperatur von 20°C, Relative Feuchtigkeit von 50%

    Außentemperatur von – 5°C

    Übergangswiderstände (abweichend von U-Wertberechnung!) innen – Rsi 0,25 m²/(KW) – beheizte Räume

    innen – Rsi 0,17 m²/(KW) – unbeheizte Räume

    Fensterrahmen innen – R 0 13 m²/(KW) – siehe DIN EN ISO 13788Fensterrahmen innen – Rsi,Fenster 0,13 m /(KW) – siehe DIN EN ISO 13788

    Außen – Rse 0,04 m²/KW)

    R R i t f i i t i t i

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 12

    R = Resistance – s = surface – i = interior – e = exterior

  • Mindestwärmeschutz DIN 4108-2

    Abschnitt 6

    Anforderung Temperaturfaktor fRsi fRsi größer gleich 0 70fRsi größer gleich 0,70

    )(  if )( )(

     

     ei

    esi Rsif

    700))5(6,12(  CCf 70,0))5(20( ))5(6,12(   CC

    CC Rsif

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 13

    Vermeidung von erhöhten Transmissionswärmeverlusten

    Wärmebrücken – Regle der Technikg

    Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

    Wärmbrückenkatalog“„Wärmbrückenkatalog

    Quelle Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 14

    Quelle Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

  • Wärmebrücken – Regel der Technik

    Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

    Abschnitt 3.5 – Gleichwertigkeitsnachweis* – ΔUWB = 0,05 W/(m²K)

    *energetische Gleichwertigkeit!!

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 15

    energetische Gleichwertigkeit!! Quelle Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

    Wärmebrücken – Regel der Technik

    Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006 03Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

    Abschnitt 4 – „vernachlässigbare Details“

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 16

    Quelle Beiblatt 2 zu DIN 4108:2006-03

  • Vermeidung von erhöhten Transmissionswärmeverlusten

    Einfluss HWB – energetische Bilanzierung gem. EnEVWB Berücksichtigung der Wärmebrücken bei der Ermittlung des spezifischen … Transmissionswärmeverlustes HT‘ und des Primärenergieaufwandes Qp bei gem EnEVgem. EnEV.

    Wärmebrücken sind auf eine der folgend genannten Arten zu berücksichtigen (Mischformen nicht zulässig!):

    • Durch Erhöhung des Wärmedurchgangskoeffizienten um ΔUWB = 0,10 W/(m²K) - (HWB = UWB x A )WB , ( ) ( WB WB )

    • Durch Erhöhung des Wärmedurchgangskoeffizienten um ΔUWB = 0,05 W/(m²K) bei konsequenter Anwendung der Planungsbeispiele gem Beiblatt 2 zu DIN 4108Planungsbeispiele gem. Beiblatt 2 zu DIN 4108

    • Durch genauen Nachweis der Wärmebrücken nach DIN V 4108-6:2003-06 - (HWB =   x l +   x n)

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 17

    Berechnung UWB aus HWB =   x l +   x n

    Rückwärtige Betrachtung

    Wenn eine detaillierte Berechnung durchgeführt wurde

    (Übungsaufgabe!) kann auf UWB wie folgt zurückgerechnet werden:

    A lΔUWB

    

    [W/(mk)]kenWärmebrücderenverlustWärmebrück [W/(m²K)] enzuschlagWärmebrückΔU

    A WB

     

    [ ²]lflä hG bä d hülA ke Wärmebrücder Länge l

    [W/(mk)] ken WärmebrücderenverlustWärmebrück  

    [m²]lflächeGebäudehül A 

    Modul 6.2 – Ökologie II – SS 2011 – Philipp Park – ig-bauphysik GmbH & Co. KG Seite 18

  • Vermeidung von erhöhten Transmissionswärmeverlusten

    Gemäß DIN V 4108-6:2003-06 sind folgende Wärmebrücken für den Nachweis EnEV zu berücksichtigen (Abschnitt 5.5.2.2)

    • GebäudekanntenGebäudekannten

    • Bei Fenstern und Türen – Laibungen umlaufend

    • Wand- und DeckeneinbindungenWand und Deckeneinbindungen

    • Deckenauflager

    • Wärmtechnisch entkoppelte Balkonplattenpp p

    Die vorgenannten Wärmebrücken werden durch den Zuschlag UWBWB berücksichtigt. Somit gem. EnEV derzeit nur linienförmige Wärmebrücken.

    Mo