Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch das Prinzip der geringen Wärmeleitfähigkeit ruhender Luftschichten für den Wärmeschutz. Motivation für den Einsatz von Dämmstoffen waren Anfang des 20. Jahrhunderts die Kühlhäuser, die mit der Entwicklung der Kältetechnik möglich wurden. Als erste Wärmedämmstoffe kamen Kork, Glaswolle und Vulkanfiber zum Einsatz. Luftschicht – Energie-Wiki. Durch die technischen Möglichkeiten Decken, Wände und die Gebäudehülle auf das statisch erforderliche Maß zu beschränken und die steigenden Anforderungen an Wohnkomfort und Feuchteschutz gewann der bauliche Wärmeschutz an Bedeutung. Weitere Impulse für die Entwicklung und den Einsatz von Dämmstoffen gab in den 1970er Jahren die sogenannte Energiekrise. Im Rahmen des Bewusstwerdens für nachhaltige Entwicklung und die Verteuerung von Energie in den 1990er-Jahren hat die Wärmedämmung von Gebäuden zur Einsparung von Energie einen hohen Stellenwert erhalten, nicht zuletzt wegen der zeitgleich beschlossenen gesetzlichen Vorschriften. Einen Höhepunkt der Entwicklung und des Einsatzes von Dämmstoffen markiert die Passivhaustechnologie, die Gebäude ohne aktive Heizsysteme auskommen lässt.
Ähnlich wie bei Fenstern läßt sich für Außenwände ein korrigierter Wärmedurchgangskoeffizient, der effektive oder äquivalente Wärmedurchgangskoeffizient Ueq, W, bestimmen, der die Absorption solarer Energie berücksichtigt. Ueq, W ist abhängig vom U-Wert der Außenwand, der Orientierung und dem Absorptionsvermögen der Wand. Wärmeübergangswiderstand – Wissen Wiki. Es gilt: U eq, W ·S W Der Strahlungsgewinnungskoeffizient SW schwankt in Abhängigkeit der Flächenorientierung zwischen 0, 92 und 1, 00. Die Reduzierung der Wärmeverluste durch die Absorption solarer Energie durch die Außenwände ist in der Bundesrepublik Deutschland so gering, daß dieser Einfluß i. d. R. nicht berücksichtigt wird.
Die Schicht j hat die Dicke d j. Das Teil mj befindet sich im Abschnitt m in der Schicht j. Es hat die Teilfläche A m, den Flächenanteil f m, die Dicke d j, die Wärmeleitfähigkeit l mj und den Wärmedurchlasswiderstand Die für die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten U notwendigen Parameter wie Wärmeübergangswiderstände innen und außen sowie Wärmewiderstand der einzelnen Luftschichten finden sich in den nachfolgend aufgeführten Tabellen, die der DIN EN ISO 6946 entnommen sind. Nach DIN EN ISO 6946 Abschnitt 5. 2, Tabelle 1 werden folgende Wärmeübergangswiderstände vorgeschrieben: Tabelle 8: Wärmeübergangswiderstände in m ² K/W Richtung des Wärmestromes Aufwärts Horizontal Abwärts R si 0, 10 0, 13 0, 17 R se 0, 04 Nach Abs. 5. Ingenieurbüro Mevenkamp - Hinterlüftung (Bauteil). 3, Tab. 2 gelten für Luftschichten folgende Wärmedurchlasswiderstände: Tabelle 9: Wärmedurchlasswiderstand in m²K/W von ruhenden Luftschichten Dicke der Luftschicht mm 0 0, 00 5 0, 11 7 10 0, 15 15 0, 16 25 0, 18 0, 19 50 0, 21 100 0, 22 300 0, 23 ANMERKUNG: Zwischenwerte können mittels linearer Interpolation ermittelt werden.
Der Wärmedurchgang durch Luftschichten in Bauteilen hängt von der Geometrie der Luftschichten und der Ausrichtung ab. Berechnungsmöglichkeiten finden sich in DIN EN 673 DIN EN ISO 6946 DIN EN ISO 10077-2 (Fenster) ISO 15099 (Fenster) Alle Berechnungsverahren berechnen die Wärmeleitfähigkeit aus einem Anteil aus Konvektion und Wärmeleitung (h c EN: convection) und einem Anteil aus Wärmestrahlung (h r EN: radiation). Wärmedurchlasskoeffizient durch Wärmeleitung und Konvektion Der Wärmedurchlasskoeffizient durch Wärmeleitung und Konvektion h c wird in der Regel über die Nußelt-Zahl ermittelt. Die Nußelt-Zahl ist das Verhältnis der Wärmestromdichte aus einem bewegten und einem ruhenden Fluid (z. B. Luft). Die Nußelt-Zahl beträgt mind. 1 (Wärmeleitfähigkeit des ruhenden Fluids).
Die Wärmeleitfähigkeit einer ruhenden Luftschicht ist im Gegensatz zu anderen Baustoffen keine Konstante sondern abhängig von der Luftschichtdicke. Eine Erhöhung der Schichtdicke bringt schon nach wenigen Zentimetern keinen Vorteil mehr. "Ruhend" bedeutet, dass die Luft keine Verbindung zur Außenluft haben darf, wie es z. B. in Hinterlüftungsebenen der Fall ist. Eine Hinterlüftung sollte nicht vom U-Wert-Rechner erfasst werden. Vielmehr endet die Konstruktion an der Hinterlüftungsebene. Dämmwirkung Luftschicht (ruhend): λ ≈ -1 W/mK Alle Angaben ohne Gewähr. Impressum
Folgende Buchkapitel finden Sie im Volltext in der Datenbank SCHADIS ®. Die unverzichtbare Datenbank zur Entstehung, Vermeidung und Sanierung von Schäden im Hochbau für jeden Bausachverständigen, Architekten und Planer. Die Datenbank enthält komplette Fachbücher und Fachaufsätze mit sämtlichen Abbildungen und Tabellen. Zur Datenbank SCHADIS ® Grundbegriffe des Wärmeschutzes Peters, Hans R. Seiten: 127-133 – Abbildung ähnlich – Dieses Kapitel finden Sie im Volltext in der Datenbank SCHADIS ® Aus dem Inhalt 6. 1 Grundbegriffe des Wärmeschutzes Wärmeleitfähigkeit λ Durch ein Bauteil "fließt" Wärme durch Wärmeleitung, Strahlung und Konvektion. Die Grun... Wärmedurchlasswiderstand R homogener Schichten Wärmetechnische Bemessungswerte können als Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit oder Wärmedurchlassw... Wärmedurchlasswiderstände R von Luftschichten Ruhende Luftschicht Eine Luftschicht gilt als ruhend, wenn der Luftraum von der Umgebung abgeschlossen ist. Eine Luft... Wärmeübergangswiderstand R S Von der leicht bewegten Luft wird Wärme an die Wandoberflächen übertragen.
In einer Luftschicht wird also Tauwasser an vorzugsweise an den kältesten Oberflächen stattfinden. Und das ist im zweischaligen Mauerwerk die Innenseite der Außenschale, also im Beispiel oben der äußeren Klinker. Vorteilhaft bei diesem Tauwasserausfall ist, dass das Wasser sehr gut wieder abtransportiert werden kann. Es läuft die Wand hinunter und nach außen oder in das Erdreich geleitet. // Bild: Tauwasserausfall zweischaliges MW mit und ohne Hinterlüftung // Grundsätzlich ist der Feuchtabtransport bei Hinterlüftung oder ruhenden Luftschicht viel besser kontrollierbar, der Wärmeschutz aber nicht so leistungsfähig wie der einer Kerndämmung. Für jedes Bauteil sollte der Planende daher die folgenden Aspekte prüfen, um am Ende zu entscheiden, ob eine Hinterlüftung sinnvoll ist, und wie genau diese am besten ausgeführt werden kann: - Ort und Menge des Tauwasserausfall - Maßnahmen, um den Tauswasserausfall zu reduzieren (z. B. Dampfsperre) - Menge der Verdunstung in den Verdunstungsphasen (Sommer) - Möglichkeiten des Abtransports Auch in modernen Gebäuden kann eine Hinterlüftung in Frage kommen.