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Wärmeschutz: Grundlagen – Berechnung – Bewertung

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Bibliographic Details
Main Authors:	Schild, Kai (Author), Willems, Wolfgang M. 1961- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Wiesbaden Springer Vieweg [2022]
Edition:	3. Auflage
Series:	Detailwissen Bauphysik
Subjects:	Wärmeschutz Erdreichdämmung Frosteindringtiefe Frosthebung Frostindex Heizenergiebedarf Jahres-Heizenergiebedarf Jahres-Heizwärmebedarf Luftbedarf Luftdichtheit energiesparender Wärmeschutz
Online Access:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XIV, 351 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658382735 3658382732

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 BERECHNUNGSHILFEN ..................................................................... 1 1.1 EINHEITENUMRECHNUNGSTAFELN ............................................................................. 1 1.1.1 LAENGE ...................................................................................................................... 1 1.1.2 FLAECHE ..................................................................................................................... 1 1.1.3 VOLUMEN ................................................................................................................. 1 1.1.4 MASSE ...................................................................................................................... 2 1.1.5 ZEIT .......................................................................................................................... 2 1.1.6 KRAFT ......................................................................................................................... 2 1.1.7 SPANNUNG ............................................................................................................... 3 1.1.8 DRUCK ....................................................................................................................... 3 1.1.9 ARBEIT ...................................................................................................................... 3 1.1.10 LEISTUNG .................................................................................................................. 4 1.1.11 WAERMELEITFAEHIGKEIT ................................................................................................. 4 1.1.12 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET ................................................................................. 4 1.1.13 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT ................................................................................ 4 1.1.14 WAERMESTROMDICHTE ................................................................................................ 5 1.2 GRIECHISCHES ALPHABET ....................................................................................... 5 1.3 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN ............................................................................... 6 1.3.1 FLAECHENBERECHNUNG .............................................................................................. 6 1.3.2 VOLUMENBERECHNUNG ............................................................................................. 8 1.3.3 RECHENREGELN ....................................................................................................... 12 1.3.4 TRIGONOMETRIE ....................................................................................................... 13 1.4 BAUSCHRAFFUREN GEMAESS DIN 1356-1, DIN ISO 128-50 UND FLACHDACHRICHTLINIE ........................................................................................... 14 1.5 WAERME UND FEUCHTETECHNISCHE KENNWERTE VON BAUSTOFFEN ..................... 16 1.5.1 PUTZE, MOERTEL, ASPHALT UND ESTRICHE ................................................................... 16 1.5.2 BETON ..................................................................................................................... 17 1.5.3 BAUPLATTEN ............................................................................................................ 20 1.5.4 MAUERWERK AUS KLINKERN UND ZIEGELN ................................................................. 21 1.5.5 MAUERWERK AUS KALKSAND-, HUETTEN UND PORENBETON-PLANSTEINEN ................... 22 1.5.6 MAUERWERK AUS BETONSTEINEN .............................................................................. 23 1.5.7 WAERMEDAEMMSTOFFE .............................................................................................. 25 1.5.8 HOLZ UND HOLZWERKSTOFFE .....................................................................................28 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.5.9 FUSSBODENBELAEGE, ABDICHTSTOFFE, DACHBAHNEN, FOLIEN .................................... 29 1.5.10 LOSE SCHUETTUNGEN ............................................................................................... 30 1.5.11 GLAS, NATURSTEINE ................................................................................................. 30 1.5.12 LEHMBAUSTOFFE .................................................................................................... 31 1.5.13 METALLE .................................................................................................................. 31 1.5.14 BOEDEN ................................................................................................................... 32 1.5.15 GASE ..................................................................................................................... 32 1.5.16 GUMMI .................................................................................................................. 33 1.5.17 MASSIVE KUNSTSTOFFE ............................................................................................ 33 1.5.18 EIS, WASSER, SCHNEE .......................................................................................... 34 1.6 MODALE HILFSVERBEN IN DER NORMUNG ............................................................. 34 2 GRUNDLAGEN DES WAERMESCHUTZES ........................................... 35 2.1 GRUNDBEGRIFFE .................................................................................................... 35 2.1.1 ROHDICHTE ............................................................................................................ 35 2.1.2 WAERMELEITFAEHIGKEIT .............................................................................................. 35 2.1.3 WAERMETRANSPORT ................................................................................................... 36 2.1.4 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET .............................................................................. 38 2.1.5 TEMPERATURLEITZAHL .............................................................................................. 38 2.1.6 WAERMEEINDRINGKOEFFIZIENT ................................................................................... 39 2.1.7 WAERMESTROM ........................................................................................................40 2.1.8 WAERMESTROMDICHTE .............................................................................................40 2.2 WAERMEDAEMMSTOFFE ........................................................................................... 40 2.2.1 ALLGEMEINES .........................................................................................................40 2.2.2 ANWENDUNGSTYPEN / -GEBIETE ............................................................................. 42 2.2.3 KENNWERTE AM MARKT VERFUEGBARER WAERMEDAEMMSTOFFE .................................... 46 2.3 WAERMEUEBERGANGSWIDERSTAND ......................................................................... 61 2.4 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND .......................................................................... 64 2.4.1 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND FUER EINE BAUSTOFFSCHICHT ..................................... 64 2.4.2 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND EINER LUFTSCHICHT .................................................. 65 2.4.3 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND UNBEHEIZTER RAEUME ........................................... 68 2.5 WAERMEDURCHGANGSWIDERSTAND ....................................................................... 70 2.5.1 EINSCHICHTIGE, HOMOGENE BAUTEILE .................................................................... 70 2.5.2 MEHRSCHICHTIGE HOMOGENE BAUTEILE .................................................................. 70 2.5.3 MEHRSCHICHTIGE INHOMOGENE BAUTEILE ............................................................... 70 2.6 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT OPAKER BAUTEILE .......................................... 73 IX 2.6.1 KORREKTUR DES U-WERTES BEI LUFTSPALTEN IM BAUTEIL ........................................... 74 2.6.2 KORREKTUR DES U-WERTES BEI DURCHDRINGUNG DER DAEMMSCHICHT DURCH BEFESTIGUNGSTEILE .......................................................................... 74 2.6.3 KORREKTUR DES U-WERTES DURCH NIEDERSCHLAG AUF UMKEHRDAECHERN .................. 76 2.6.4 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER BAUTEILE MIT KEILFOERMIGEN SCHICHTEN ................ 77 2.6.5 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER ZWEISCHALIGE DACH UND WAND AUFBAUTEN IM STAHLLEICHTBAU ................................................................................ 80 2.6.6 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER METALL-SANDWICHELEMENTE ............................... 89 2.6.7 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER BETON-SANDWICHELEMENTE ................................ 91 2.7 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT ERDBERUEHRTER BAUTEILE ................................ 97 2.7.1 EINORDNUNG DER VERFAHREN .................................................................................. 97 2.7.2 BERECHNUNGSVERFAHREN GEMAESS DIN EN ISO 13370 ......................................... 97 2.7.3 BEWERTUNG DER RECHENVERFAHREN .................................................................... 105 2.8 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON FENSTERN ............................................. 108 2.8.1 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DER VERGLASUNG ................................................. 108 2.8.2 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DES RAHMENS ................................................... 112 2.8.3 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DES FENSTERS ..................................................... 114 2.8.4 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON ROLLLADENKAESTEN ......................................... 121 2.8.5 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND VON ROLLLAEDEN, FENSTERLAEDEN, ETC ....................... 123 2.9 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON TUEREN .................................................. 125 2.9.1 VOLLVERGLASTE TUEREN .......................................................................................... 125 2.9.2 TUEREN MIT VERGLASUNGEN UND OPAKEN FUELLUNGEN ............................................ 125 2.9.3 TUEREN OHNE VERGLASUNG .................................................................................... 125 2.9.4 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN KOMPLETTER FENSTER UND TUEREN .......................................................................... 126 2.10 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON VORHANGFASSADEN ............................. 126 2.10.1 EINZELBEURTEILUNGSMETHODE GEMAESS DIN EN 13947 ....................................... 126 2.10.2 KOMPONENTENMETHODE GEMAESS DIN EN 13947 .............................................. 131 2.11 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON ROHRLEITUNGEN ................................... 134 2.12 TEMPERATURVERTEILUNGEN IN BAUTEILEN ......................................................... 135 2.12.1 EINDIMENSIONAL, STATIONAER ................................................................................. 135 2.12.2 EINDIMENSIONAL, INSTATIONAER .............................................................................. 137 2.12.3 MEHRDIMENSIONALE AUFGABENSTELLUNGEN .......................................................... 142 2.13 WAERMEBILANZEN ............................................................................................... 144 2.13.1 EINFUEHRUNG ......................................................................................................... 144 2.13.2 NETZWERK-VERFAHREN ......................................................................................... 144 X INHALTSVERZEICHNIS 2.13.3 ANWENDUNG AUF EINDIMENSIONALE AUFGABENSTELLUNGEN .................................... 147 3 WAERMEBRUECKEN ......................................................................... 151 3.1 EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 151 3.1.1 DEFINITION YYWAERMEBRUECKE .................................................................................... 151 3.1.2 AUSWIRKUNGEN VON WAERMEBRUECKEN .................................................................... 155 3.2 RECHNERISCHE UNTERSUCHUNG VON WAERMEBRUECKEN ....................................... 157 3.2.1 ALLGEMEINES .......................................................................................................... 157 3.2.2 RANDBEDINGUNGEN GEMAESS DIN EN ISO 10211 ................................................. 159 3.2.3 RANDBEDINGUNGEN GEMAESS DIN 4108, BEIBLATT 2 ............................................... 162 3.2.4 ERMITTLUNG DES LAENGENBEZOGENEN WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN ................ 165 3.2.5 ERMITTLUNG DES PUNKTBEZOGENEN WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN .................. 168 3.2.6 WAERMEBRUECKENKATALOGE ...................................................................................... 170 3.2.7 SONDERFALL ERDREICH ............................................................................................... 170 3.2.8 WEITERE DEFINITIONSLUECKEN UND SONDERFAELLE ....................................................... 178 3.3 SANIERUNG VON WAERMEBRUECKEN DURCH BEHEIZUNG ....................................... 179 3.3.1 ANWENDUNGSFAELLE ................................................................................................. 179 3.3.2 PASSIVE BEHEIZUNG ............................................................................................... 179 3.3.3 AKTIVE BEHEIZUNG ................................................................................................ 181 4 ANFORDERUNGEN AN DEN WINTERLICHEN WAERMESCHUTZ .............. 183 4.1 ABGRENZUNG UND HISTORIE ................................................................................ 183 4.2 MINDESTWAERMESCHUTZ - DIN 4108-2 ................................................................. 185 4.2.1 BAUTECHNISCHE MASSNAHMEN FUER EINE ENERGIESPARENDE BAUWEISE .................. 185 4.2.2 ANFORDERUNGEN AN SCHWERE OPAKE MASSIVBAUTEILE .......................................... 185 4.2.3 ANFORDERUNGEN AN LEICHTE OPAKE AUSSENBAUTEILE, RAHMEN UND SKELETTBAUARTEN SOWIE FENSTER UND FENSTERTUEREN ............................. 187 4.2.4 ANFORDERUNGEN IM BEREICH VON WAERMEBRUECKEN ................................................ 189 4.2.5 ANFORDERUNGEN AN DIE LUFTDICHTHEIT VON AUSSENBAUTEILEN ................................. 191 4.3 MINDESTWAERMESCHUTZ - DIN EN ISO 13788 .................................................... 192 4.3.1 AUSSENSEITIGE KLIMATISCHE RANDBEDINGUNGEN .................................................... 192 4.3.2 RAUMSEITIGE KLIMATISCHE RANDBEDINGUNGEN ..................................................... 197 4.3.3 AUSSENSEITIGER WASSERDAMPFPARTIALDAMPFDRUCK ................................................ 199 4.3.4 ZULAESSIGER RAUMSEITIGER SAETTIGUNGSDAMPFDRUCK ................................................ 199 4.3.5 ZULAESSIGE MONATLICHE INNENOBERFLAECHENTEMPERATUR ......................................... 199 XI 4.4 ENERGIESPARENDER WAERMESCHUTZ .................................................................. 200 4.4.1 ANWENDUNGSBEREICH DES GEG ......................................................................... 200 4.4.2 NACHWEISMETHODIK ............................................................................................ 202 4.4.3 ANFORDERUNGEN NEUBAU - WOHNGEBAEUDE ........................................................ 204 4.4.4 ANFORDERUNGEN NEUBAU - NICHTWOHNGEBAEUDE ................................................. 208 4.4.5 ANFORDERUNGEN BESTAND - AENDERUNGEN VON GEBAEUDEN ................................. 213 4.4.6 ANFORDERUNGEN BESTAND - ERWEITERUNG UND AUSBAU ...................................... 217 4.4.7 KLEINE GEBAEUDE UND GEBAEUDE AUS RAUMZELLEN ............................................. 218 4.4.8 PFLICHT ZUR ANTEILIGEN NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN ...................................218 4.4.9 WEITERE NEBENANFORDERUNGEN ..........................................................................220 4.4.10 BERECHNUNG DER CO2-EMISSIONEN EINES GEBAEUDES ....................................... 221 4.4.11 UMFANG UND DOKUMENTATION EINES GEG-NACHWEISES ................................... 222 5 ANFORDERUNGEN AN DEN SOMMERLICHEN WAERMESCHUTZ ......... 225 5.1 ABGRENZUNG DER ZIELSETZUNGEN ..................................................................... 225 5.2 EINFLUSSGROESSEN ................................................................................................ 225 5.2.1 ALLGEMEINES ....................................................................................................... 225 5.2.2 GESAMTENERGIEDURCHLASSGRAD DER VERGLASUNG ................................................ 226 5.2.3 WIRKSAMKEIT EINER SONNENSCHUTZVORRICHTUNG .................................................. 227 5.2.4 POSITION DES SONNENSCHUTZES .......................................................................... 228 5.2.5 ART DER VERGLASUNG ............................................................................................ 233 5.2.6 HINTERLUEFTUNG DES SONNENSCHUTZES .................................................................. 233 5.2.7 NUTZERVERHALTEN ................................................................................................. 234 5.2.8 FLAECHENANTEIL DER TRANSPARENTEN AUSSENBAUTEILE ............................................. 234 5.2.9 ORIENTIERUNG DER TRANSPARENTEN AUSSENBAUTEILE .............................................. 236 5.2.10 NEIGUNGSWINKEL TRANSPARENTER AUSSENBAUTEILE ................................................ 237 5.2.11 ART UND INTENSITAET DER RAUMLUEFTUNG ................................................................. 238 5.2.12 WAERMESPEICHERFAEHIGKEIT DER RAUMUMSCHLIESSENDEN BAUTEILE ........................ 239 5.2.13 RAUMGEOMETRIE ................................................................................................. 241 5.2.14 GEBAEUDESTANDORT .............................................................................................. 241 5.3 TEMPERATURAMPLITUDENVERHAELTNIS UND PHASENVERSCHIEBUNG ................. 241 5.4 SONNENEINTRAGSKENNWERTE-VERFAHREN GEMAESS DIN 4108-2 ....................... 245 5.4.1 NACHWEISPRINZIP ................................................................................................ 245 5.4.2 SONNENEINTRAGSKENNWERTS .............................................................................. 246 5.5 NACHWEIS DURCH THERMISCHE GEBAEUDESIMULATION ..................................... 251 5.5.1 NACHWEISPRINZIP ................................................................................................ 251 5.5.2 KLIMARANDBEDINGUNGEN .................................................................................... 253 XII INHALTSVERZEICHNIS 6 VEREINFACHTE BERECHNUNG DES HEIZENERGIEBEDARFS ............. 257 6.1 ALLGEMEINES ....................................................................................................... 257 6.2 BEGRIFFE ................................................................................................................ 257 6.3 WAERMEVERLUSTE ................................................................................................... 259 6.3.1 TRANSMISSIONSWAERMEVERLUST ............................................................................... 259 6.3.2 LUEFTUNGSWAERMEVERLUST ......................................................................................... 260 6.4 WAERMEGEWINNE .................................................................................................. 260 6.4.1 INTERNE WAERMEGEWINNE ....................................................................................... 260 6.4.2 SOLARE WAERMEGEWINNE ....................................................................................... 261 6.5 JAHRES-HEIZWAERMEBEDARF ................................................................................. 262 6.6 JAHRES-HEIZENERGIEBEDARF ............................................................................... 263 7 BEMESSUNG VON GEBAEUDEGRUENDUNGEN ZUR VERMEIDUNG VON FROSTHEBUNGEN ................................................................ 265 7.1 EINFUEHRUNG .......................................................................................................... 265 7.2 BEGRIFFE ................................................................................................................ 265 7.2.1 GRUENDUNGSTIEFE .................................................................................................... 265 7.2.2 FROSTINDEX ............................................................................................................. 265 7.2.3 FROSTEINDRINGTIEFE ................................................................................................. 270 7.3 BODENPLATTEN AUF ERDREICH BEI BEHEIZTEN GEBAEUDEN .................................. 270 7.3.1 FALL 1 - AUSSCHLIESSLICH VERTIKALE RANDDAEMMUNG ............................................... 271 7.3.2 FALL 2 - ZUSAETZLICH HORIZONTALE ERDREICHDAEMMUNG IN DEN ECKEN ..................... 271 7.3.3 FALL 3 - ZUSAETZLICH HORIZONTALE ERDREICHDAEMMUNG UM DAS GEBAEUDE .............. 272 7.4 NUMERISCHE BERECHNUNGEN ............................................................................. 274 7.4.1 ALLGEMEINES .......................................................................................................... 274 7.4.2 RANDBEDINGUNGEN ............................................................................................... 274 7.4.3 BEMESSUNGSKRITERIUM .......................................................................................... 276 8 LUEFTUNG UND LUFTDICHTHEIT ........................................................ 277 8.1 LUFTBEDARF ............................................................................................................ 277 8.1.1 RAUMLUFTQUALITAET ...................................................................................................277 8.1.2 ZIELSETZUNGEN EINER AUSREICHENDEN UND KONTROLLIERTEN LUEFTUNG ........................ 279 8.2 LUFTDICHTHEIT ........................................................................................................ 281 8.2.1 EINFUEHRUNG ............................................................................................................ 281 8.2.2 ANFORDERUNGEN UND PLANUNGSEMPFEHLUNGEN GEMAESS DIN 4108-7 ................... 282 XIII 8.2.3 UEBERPRUEFUNG DER LUFTDICHTHEIT (BLOWER-DOOR TEST) ........................................... 287 8.3 LUEFTUNGSSYSTEME ............................................................................................. 291 8.3.1 FREIE LUEFTUNG ....................................................................................................... 291 8.3.2 VENTILATORGESTUETZTE LUEFTUNG ................................................................................ 295 8.4 LUFTFUEHRUNG BEI VENTILATORGESTUETZTER LUEFTUNG .............................................. 300 8.4.1 ARTEN DER LUFTFUEHRUNG ......................................................................................... 300 8.4.2 LUEFTUNGSTECHNISCHE ZONIERUNG VON NUTZUNGSEINHEITEN .................................. 301 8.4.3 VORTEMPERIERUNG DER ZULUFT UEBER ERDWAERMETAUSCHER ...................................... 303 8.5 WAERMETAUSCHER IN LUEFTUNGSANLAGEN ............................................................. 305 8.5.1 VERFAHREN ZUR WAERMERUECKGEWINNUNG ................................................................ 305 8.5.2 KREUZWAERMETAUSCHER ......................................................................................... 306 8.5.3 GEGENSTROM-WAERMETAUSCHER ............................................................................ 306 8.5.4 KREISVERBUND-WAERMETAUSCHER .......................................................................... 307 8.5.5 WAERMEROHRE (YYHEAT-PIPES ) ................................................................................ 308 8.5.6 ROTATIONS-WAERMETAUSCHER ................................................................................. 308 8.5.7 KAPILLAR-VENTILATOREN ........................................................................................... 309 8.6 LUEFTUNGSKONZEPTE FUER WOHNGEBAEUDE ............................................................ 310 8.6.1 ALLGEMEINES ......................................................................................................... 310 8.6.2 LUEFTUNGSSTUFEN GEMAESS DIN 1946-6 ................................................................... 310 8.6.3 SYSTEME DER WOHNUNGSLUEFTUNG GEMAESS DIN 1946-6 ....................................... 311 8.6.4 NOTWENDIGKEIT LUEFTUNGSTECHNISCHER MASSNAHMEN ............................................. 311 9 THERMISCHE BEHAGLICHKEIT...................................................... 315 9.1 EINFUEHRUNG ......................................................................................................... 315 9.2 WERTEPAAR: RAUMLUFTTEMPERATUR VS. OBERFLAECHENTEMPERATUREN .............. 317 9.2.1 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. OBERFLAECHENTEMPERATUR INSGESAMT ........................... 317 9.2.2 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. FUSSBODENTEMPERATUR ................................................. 319 9.2.3 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. DECKENTEMPERATUR ..................................................... 320 9.2.4 INNENOBERFLAECHENTEMPERATUR VERSCHIEDENER BAUTEILE ..................................... 321 9.2.5 RAUMLUFTTEMPERATUREN BEI UNTERSCHIEDLICHEN NUTZUNGEN ............................... 323 9.3 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. LUFTFEUCHTE ............................................................ 323 9.4 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. LUFTGESCHWINDIGKEIT ............................................ 325 9.5 ANALYTISCHE BESTIMMUNG DER THERMISCHEN BEHAGLICHKEIT NACH DIN EN ISO 7730 .............................................................................................. 325 9.5.1 ANFORDERUNGEN ................................................................................................... 325 9.5.2 BESTIMMUNG DES VORAUSGESAGTEN MITTLEREN VOTUMS (PMV) ........................... 327 XIV INHALTSVERZEICHNIS 9.5.3 9.5.4 BESTIMMUNG DES VORAUSGESAGTEN PROZENTSATZES AN UNZUFRIEDENEN (PPD).331 BESTIMMUNG DER BEEINTRAECHTIGUNG DURCH ZUGLUFT (DR) .................................. 331 10 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................ 337 10.1 10.2 VERORDNUNGEN UND VEROEFFENTLICHUNGEN ..................................................... 337 NORMEN UND RICHTLINIEN ................................................................................. 339
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 BERECHNUNGSHILFEN . 1 1.1 EINHEITENUMRECHNUNGSTAFELN . 1 1.1.1 LAENGE . 1 1.1.2 FLAECHE . 1 1.1.3 VOLUMEN . 1 1.1.4 MASSE . 2 1.1.5 ZEIT . 2 1.1.6 KRAFT . 2 1.1.7 SPANNUNG . 3 1.1.8 DRUCK . 3 1.1.9 ARBEIT . 3 1.1.10 LEISTUNG . 4 1.1.11 WAERMELEITFAEHIGKEIT . 4 1.1.12 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET . 4 1.1.13 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT . 4 1.1.14 WAERMESTROMDICHTE . 5 1.2 GRIECHISCHES ALPHABET . 5 1.3 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN . 6 1.3.1 FLAECHENBERECHNUNG . 6 1.3.2 VOLUMENBERECHNUNG . 8 1.3.3 RECHENREGELN . 12 1.3.4 TRIGONOMETRIE . 13 1.4 BAUSCHRAFFUREN GEMAESS DIN 1356-1, DIN ISO 128-50 UND FLACHDACHRICHTLINIE . 14 1.5 WAERME UND FEUCHTETECHNISCHE KENNWERTE VON BAUSTOFFEN . 16 1.5.1 PUTZE, MOERTEL, ASPHALT UND ESTRICHE . 16 1.5.2 BETON . 17 1.5.3 BAUPLATTEN . 20 1.5.4 MAUERWERK AUS KLINKERN UND ZIEGELN . 21 1.5.5 MAUERWERK AUS KALKSAND-, HUETTEN UND PORENBETON-PLANSTEINEN . 22 1.5.6 MAUERWERK AUS BETONSTEINEN . 23 1.5.7 WAERMEDAEMMSTOFFE . 25 1.5.8 HOLZ UND HOLZWERKSTOFFE .28 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.5.9 FUSSBODENBELAEGE, ABDICHTSTOFFE, DACHBAHNEN, FOLIEN . 29 1.5.10 LOSE SCHUETTUNGEN . 30 1.5.11 GLAS, NATURSTEINE . 30 1.5.12 LEHMBAUSTOFFE . 31 1.5.13 METALLE . 31 1.5.14 BOEDEN . 32 1.5.15 GASE . 32 1.5.16 GUMMI . 33 1.5.17 MASSIVE KUNSTSTOFFE . 33 1.5.18 EIS, WASSER, SCHNEE . 34 1.6 MODALE HILFSVERBEN IN DER NORMUNG . 34 2 GRUNDLAGEN DES WAERMESCHUTZES . 35 2.1 GRUNDBEGRIFFE . 35 2.1.1 ROHDICHTE . 35 2.1.2 WAERMELEITFAEHIGKEIT . 35 2.1.3 WAERMETRANSPORT . 36 2.1.4 SPEZIFISCHE WAERMEKAPAZITAET . 38 2.1.5 TEMPERATURLEITZAHL . 38 2.1.6 WAERMEEINDRINGKOEFFIZIENT . 39 2.1.7 WAERMESTROM .40 2.1.8 WAERMESTROMDICHTE .40 2.2 WAERMEDAEMMSTOFFE . 40 2.2.1 ALLGEMEINES .40 2.2.2 ANWENDUNGSTYPEN / -GEBIETE . 42 2.2.3 KENNWERTE AM MARKT VERFUEGBARER WAERMEDAEMMSTOFFE . 46 2.3 WAERMEUEBERGANGSWIDERSTAND . 61 2.4 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND . 64 2.4.1 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND FUER EINE BAUSTOFFSCHICHT . 64 2.4.2 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND EINER LUFTSCHICHT . 65 2.4.3 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND UNBEHEIZTER RAEUME . 68 2.5 WAERMEDURCHGANGSWIDERSTAND . 70 2.5.1 EINSCHICHTIGE, HOMOGENE BAUTEILE . 70 2.5.2 MEHRSCHICHTIGE HOMOGENE BAUTEILE . 70 2.5.3 MEHRSCHICHTIGE INHOMOGENE BAUTEILE . 70 2.6 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT OPAKER BAUTEILE . 73 IX 2.6.1 KORREKTUR DES U-WERTES BEI LUFTSPALTEN IM BAUTEIL . 74 2.6.2 KORREKTUR DES U-WERTES BEI DURCHDRINGUNG DER DAEMMSCHICHT DURCH BEFESTIGUNGSTEILE . 74 2.6.3 KORREKTUR DES U-WERTES DURCH NIEDERSCHLAG AUF UMKEHRDAECHERN . 76 2.6.4 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER BAUTEILE MIT KEILFOERMIGEN SCHICHTEN . 77 2.6.5 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER ZWEISCHALIGE DACH UND WAND AUFBAUTEN IM STAHLLEICHTBAU . 80 2.6.6 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER METALL-SANDWICHELEMENTE . 89 2.6.7 BERECHNUNG DES U-WERTES FUER BETON-SANDWICHELEMENTE . 91 2.7 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT ERDBERUEHRTER BAUTEILE . 97 2.7.1 EINORDNUNG DER VERFAHREN . 97 2.7.2 BERECHNUNGSVERFAHREN GEMAESS DIN EN ISO 13370 . 97 2.7.3 BEWERTUNG DER RECHENVERFAHREN . 105 2.8 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON FENSTERN . 108 2.8.1 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DER VERGLASUNG . 108 2.8.2 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DES RAHMENS . 112 2.8.3 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT DES FENSTERS . 114 2.8.4 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON ROLLLADENKAESTEN . 121 2.8.5 WAERMEDURCHLASSWIDERSTAND VON ROLLLAEDEN, FENSTERLAEDEN, ETC . 123 2.9 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON TUEREN . 125 2.9.1 VOLLVERGLASTE TUEREN . 125 2.9.2 TUEREN MIT VERGLASUNGEN UND OPAKEN FUELLUNGEN . 125 2.9.3 TUEREN OHNE VERGLASUNG . 125 2.9.4 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN KOMPLETTER FENSTER UND TUEREN . 126 2.10 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON VORHANGFASSADEN . 126 2.10.1 EINZELBEURTEILUNGSMETHODE GEMAESS DIN EN 13947 . 126 2.10.2 KOMPONENTENMETHODE GEMAESS DIN EN 13947 . 131 2.11 WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENT VON ROHRLEITUNGEN . 134 2.12 TEMPERATURVERTEILUNGEN IN BAUTEILEN . 135 2.12.1 EINDIMENSIONAL, STATIONAER . 135 2.12.2 EINDIMENSIONAL, INSTATIONAER . 137 2.12.3 MEHRDIMENSIONALE AUFGABENSTELLUNGEN . 142 2.13 WAERMEBILANZEN . 144 2.13.1 EINFUEHRUNG . 144 2.13.2 NETZWERK-VERFAHREN . 144 X INHALTSVERZEICHNIS 2.13.3 ANWENDUNG AUF EINDIMENSIONALE AUFGABENSTELLUNGEN . 147 3 WAERMEBRUECKEN . 151 3.1 EINFUEHRUNG . 151 3.1.1 DEFINITION YYWAERMEBRUECKE " . 151 3.1.2 AUSWIRKUNGEN VON WAERMEBRUECKEN . 155 3.2 RECHNERISCHE UNTERSUCHUNG VON WAERMEBRUECKEN . 157 3.2.1 ALLGEMEINES . 157 3.2.2 RANDBEDINGUNGEN GEMAESS DIN EN ISO 10211 . 159 3.2.3 RANDBEDINGUNGEN GEMAESS DIN 4108, BEIBLATT 2 . 162 3.2.4 ERMITTLUNG DES LAENGENBEZOGENEN WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN . 165 3.2.5 ERMITTLUNG DES PUNKTBEZOGENEN WAERMEDURCHGANGSKOEFFIZIENTEN . 168 3.2.6 WAERMEBRUECKENKATALOGE . 170 3.2.7 SONDERFALL ERDREICH . 170 3.2.8 WEITERE DEFINITIONSLUECKEN UND SONDERFAELLE . 178 3.3 SANIERUNG VON WAERMEBRUECKEN DURCH BEHEIZUNG . 179 3.3.1 ANWENDUNGSFAELLE . 179 3.3.2 PASSIVE BEHEIZUNG . 179 3.3.3 AKTIVE BEHEIZUNG . 181 4 ANFORDERUNGEN AN DEN WINTERLICHEN WAERMESCHUTZ . 183 4.1 ABGRENZUNG UND HISTORIE . 183 4.2 MINDESTWAERMESCHUTZ - DIN 4108-2 . 185 4.2.1 BAUTECHNISCHE MASSNAHMEN FUER EINE ENERGIESPARENDE BAUWEISE . 185 4.2.2 ANFORDERUNGEN AN SCHWERE OPAKE MASSIVBAUTEILE . 185 4.2.3 ANFORDERUNGEN AN LEICHTE OPAKE AUSSENBAUTEILE, RAHMEN UND SKELETTBAUARTEN SOWIE FENSTER UND FENSTERTUEREN . 187 4.2.4 ANFORDERUNGEN IM BEREICH VON WAERMEBRUECKEN . 189 4.2.5 ANFORDERUNGEN AN DIE LUFTDICHTHEIT VON AUSSENBAUTEILEN . 191 4.3 MINDESTWAERMESCHUTZ - DIN EN ISO 13788 . 192 4.3.1 AUSSENSEITIGE KLIMATISCHE RANDBEDINGUNGEN . 192 4.3.2 RAUMSEITIGE KLIMATISCHE RANDBEDINGUNGEN . 197 4.3.3 AUSSENSEITIGER WASSERDAMPFPARTIALDAMPFDRUCK . 199 4.3.4 ZULAESSIGER RAUMSEITIGER SAETTIGUNGSDAMPFDRUCK . 199 4.3.5 ZULAESSIGE MONATLICHE INNENOBERFLAECHENTEMPERATUR . 199 XI 4.4 ENERGIESPARENDER WAERMESCHUTZ . 200 4.4.1 ANWENDUNGSBEREICH DES GEG . 200 4.4.2 NACHWEISMETHODIK . 202 4.4.3 ANFORDERUNGEN NEUBAU - WOHNGEBAEUDE . 204 4.4.4 ANFORDERUNGEN NEUBAU - NICHTWOHNGEBAEUDE . 208 4.4.5 ANFORDERUNGEN BESTAND - AENDERUNGEN VON GEBAEUDEN . 213 4.4.6 ANFORDERUNGEN BESTAND - ERWEITERUNG UND AUSBAU . 217 4.4.7 KLEINE GEBAEUDE UND GEBAEUDE AUS RAUMZELLEN . 218 4.4.8 PFLICHT ZUR ANTEILIGEN NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN .218 4.4.9 WEITERE NEBENANFORDERUNGEN .220 4.4.10 BERECHNUNG DER CO2-EMISSIONEN EINES GEBAEUDES . 221 4.4.11 UMFANG UND DOKUMENTATION EINES GEG-NACHWEISES . 222 5 ANFORDERUNGEN AN DEN SOMMERLICHEN WAERMESCHUTZ . 225 5.1 ABGRENZUNG DER ZIELSETZUNGEN . 225 5.2 EINFLUSSGROESSEN . 225 5.2.1 ALLGEMEINES . 225 5.2.2 GESAMTENERGIEDURCHLASSGRAD DER VERGLASUNG . 226 5.2.3 WIRKSAMKEIT EINER SONNENSCHUTZVORRICHTUNG . 227 5.2.4 POSITION DES SONNENSCHUTZES . 228 5.2.5 ART DER VERGLASUNG . 233 5.2.6 HINTERLUEFTUNG DES SONNENSCHUTZES . 233 5.2.7 NUTZERVERHALTEN . 234 5.2.8 FLAECHENANTEIL DER TRANSPARENTEN AUSSENBAUTEILE . 234 5.2.9 ORIENTIERUNG DER TRANSPARENTEN AUSSENBAUTEILE . 236 5.2.10 NEIGUNGSWINKEL TRANSPARENTER AUSSENBAUTEILE . 237 5.2.11 ART UND INTENSITAET DER RAUMLUEFTUNG . 238 5.2.12 WAERMESPEICHERFAEHIGKEIT DER RAUMUMSCHLIESSENDEN BAUTEILE . 239 5.2.13 RAUMGEOMETRIE . 241 5.2.14 GEBAEUDESTANDORT . 241 5.3 TEMPERATURAMPLITUDENVERHAELTNIS UND PHASENVERSCHIEBUNG . 241 5.4 SONNENEINTRAGSKENNWERTE-VERFAHREN GEMAESS DIN 4108-2 . 245 5.4.1 NACHWEISPRINZIP . 245 5.4.2 SONNENEINTRAGSKENNWERTS . 246 5.5 NACHWEIS DURCH THERMISCHE GEBAEUDESIMULATION . 251 5.5.1 NACHWEISPRINZIP . 251 5.5.2 KLIMARANDBEDINGUNGEN . 253 XII INHALTSVERZEICHNIS 6 VEREINFACHTE BERECHNUNG DES HEIZENERGIEBEDARFS . 257 6.1 ALLGEMEINES . 257 6.2 BEGRIFFE . 257 6.3 WAERMEVERLUSTE . 259 6.3.1 TRANSMISSIONSWAERMEVERLUST . 259 6.3.2 LUEFTUNGSWAERMEVERLUST . 260 6.4 WAERMEGEWINNE . 260 6.4.1 INTERNE WAERMEGEWINNE . 260 6.4.2 SOLARE WAERMEGEWINNE . 261 6.5 JAHRES-HEIZWAERMEBEDARF . 262 6.6 JAHRES-HEIZENERGIEBEDARF . 263 7 BEMESSUNG VON GEBAEUDEGRUENDUNGEN ZUR VERMEIDUNG VON FROSTHEBUNGEN . 265 7.1 EINFUEHRUNG . 265 7.2 BEGRIFFE . 265 7.2.1 GRUENDUNGSTIEFE . 265 7.2.2 FROSTINDEX . 265 7.2.3 FROSTEINDRINGTIEFE . 270 7.3 BODENPLATTEN AUF ERDREICH BEI BEHEIZTEN GEBAEUDEN . 270 7.3.1 FALL 1 - AUSSCHLIESSLICH VERTIKALE RANDDAEMMUNG . 271 7.3.2 FALL 2 - ZUSAETZLICH HORIZONTALE ERDREICHDAEMMUNG IN DEN ECKEN . 271 7.3.3 FALL 3 - ZUSAETZLICH HORIZONTALE ERDREICHDAEMMUNG UM DAS GEBAEUDE . 272 7.4 NUMERISCHE BERECHNUNGEN . 274 7.4.1 ALLGEMEINES . 274 7.4.2 RANDBEDINGUNGEN . 274 7.4.3 BEMESSUNGSKRITERIUM . 276 8 LUEFTUNG UND LUFTDICHTHEIT . 277 8.1 LUFTBEDARF . 277 8.1.1 RAUMLUFTQUALITAET .277 8.1.2 ZIELSETZUNGEN EINER AUSREICHENDEN UND KONTROLLIERTEN LUEFTUNG . 279 8.2 LUFTDICHTHEIT . 281 8.2.1 EINFUEHRUNG . 281 8.2.2 ANFORDERUNGEN UND PLANUNGSEMPFEHLUNGEN GEMAESS DIN 4108-7 . 282 XIII 8.2.3 UEBERPRUEFUNG DER LUFTDICHTHEIT (BLOWER-DOOR TEST) . 287 8.3 LUEFTUNGSSYSTEME . 291 8.3.1 FREIE LUEFTUNG . 291 8.3.2 VENTILATORGESTUETZTE LUEFTUNG . 295 8.4 LUFTFUEHRUNG BEI VENTILATORGESTUETZTER LUEFTUNG . 300 8.4.1 ARTEN DER LUFTFUEHRUNG . 300 8.4.2 LUEFTUNGSTECHNISCHE ZONIERUNG VON NUTZUNGSEINHEITEN . 301 8.4.3 VORTEMPERIERUNG DER ZULUFT UEBER ERDWAERMETAUSCHER . 303 8.5 WAERMETAUSCHER IN LUEFTUNGSANLAGEN . 305 8.5.1 VERFAHREN ZUR WAERMERUECKGEWINNUNG . 305 8.5.2 KREUZWAERMETAUSCHER . 306 8.5.3 GEGENSTROM-WAERMETAUSCHER . 306 8.5.4 KREISVERBUND-WAERMETAUSCHER . 307 8.5.5 WAERMEROHRE (YYHEAT-PIPES " ) . 308 8.5.6 ROTATIONS-WAERMETAUSCHER . 308 8.5.7 KAPILLAR-VENTILATOREN . 309 8.6 LUEFTUNGSKONZEPTE FUER WOHNGEBAEUDE . 310 8.6.1 ALLGEMEINES . 310 8.6.2 LUEFTUNGSSTUFEN GEMAESS DIN 1946-6 . 310 8.6.3 SYSTEME DER WOHNUNGSLUEFTUNG GEMAESS DIN 1946-6 . 311 8.6.4 NOTWENDIGKEIT LUEFTUNGSTECHNISCHER MASSNAHMEN . 311 9 THERMISCHE BEHAGLICHKEIT. 315 9.1 EINFUEHRUNG . 315 9.2 WERTEPAAR: RAUMLUFTTEMPERATUR VS. OBERFLAECHENTEMPERATUREN . 317 9.2.1 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. OBERFLAECHENTEMPERATUR INSGESAMT . 317 9.2.2 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. FUSSBODENTEMPERATUR . 319 9.2.3 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. DECKENTEMPERATUR . 320 9.2.4 INNENOBERFLAECHENTEMPERATUR VERSCHIEDENER BAUTEILE . 321 9.2.5 RAUMLUFTTEMPERATUREN BEI UNTERSCHIEDLICHEN NUTZUNGEN . 323 9.3 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. LUFTFEUCHTE . 323 9.4 RAUMLUFTTEMPERATUR VS. LUFTGESCHWINDIGKEIT . 325 9.5 ANALYTISCHE BESTIMMUNG DER THERMISCHEN BEHAGLICHKEIT NACH DIN EN ISO 7730 . 325 9.5.1 ANFORDERUNGEN . 325 9.5.2 BESTIMMUNG DES VORAUSGESAGTEN MITTLEREN VOTUMS (PMV) . 327 XIV INHALTSVERZEICHNIS 9.5.3 9.5.4 BESTIMMUNG DES VORAUSGESAGTEN PROZENTSATZES AN UNZUFRIEDENEN (PPD).331 BESTIMMUNG DER BEEINTRAECHTIGUNG DURCH ZUGLUFT (DR) . 331 10 LITERATURVERZEICHNIS . 337 10.1 10.2 VERORDNUNGEN UND VEROEFFENTLICHUNGEN . 337 NORMEN UND RICHTLINIEN . 339
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