Bauphysik – Wärmeschutz

1. Winterlicher Wärmeschutz

erfordert Maßnahmen, die den Heizenergiebedarf in einem Gebäude oder einer beheizten Zone bei entsprechender Nutzung nach vorgegebenen Anforderungen begrenzen. Der Heizenergiebedarf wird erheblich von der Wärmedämmqualität der Außenbauteile, der Reduzierung von Wärmebrücken, der Luftdichtheit der Gebäudehülle, der Lüftung sowie der Kompaktheit, Lage und Ausrichtung des Gebäudes beeinflusst.

Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ

beschreibt das Vermögen von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen, thermische Energie zu transportieren. Die Wärmeleitfähigkeit wird in W/m·K angegeben und ist abhängig vom Feuchtegehalt, der Rohdichte, Temperatur, Porosität, Porenstruktur und chemisch-mineralogischen Zusammensetzung. Je kleiner λ ist, desto besser dämmt der Baustoff. Bemessungswerte sind in DIN 4108-4 oder Produktzulassungen angegeben
(siehe Balkendiagramme und Tabellen rechts bzw. Kapitel „Mauerziegel nach bauaufsichtlicher Zulassung“).

Der Wärmedurchgangskoeffizient U („U-Wert“)

ist eine bedeutende Kennzahl zur Beurteilung der Wärmedämmqualität von Außenbauteilen. Je kleiner er ist, desto besser dämmt ein Bauteil. U-Werte werden z.B. nach DIN EN ISO 6946 ermittelt und haben die Einheit W/(m²K). Für opake, d.h. nicht transparente Bauteile aus n homogenen Schichten, gilt unter stationären Bedingungen, also ohne zeitlichen Einfluss:

mit:
d Dicke der jeweiligen Baustoffschicht
λ Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit
RT Wärmedurchgangswiderstand gesamt
R Bemessungswerte des Wärmedurchlasswiderstandes der einzelnen Schichten
Rsi/Rse Wärmeübergangswiderstand innen/außen aus Wärmestrahlung/-konvektion oberflächennah

Die Grafik unten zeigt die bauphysikalisch erforderliche Wanddicke verschiedener Baustoffe zum Erreichen eines U-Wertes von 0,28 W/(m²K). Nach EnEV 2014 ist 0,28 der Referenz-U-Wert luftberührter Außenwände.

Transmissionswärmeverlust H'T

Mit H'T wird der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche A bezogenen Transmissionswärmeverlust ermittelt. Es ist der mittlere, wärmebrückenbereinigte U-Wert der Gebäudehülle in W/(m²K). Je kleiner H'T, desto besser dämmt die Gebäudehülle.

mit:
Fx Temperatur-Korrekturfaktor; an Außenluft: 1,0
ΔHWB Verluste durch Wärmebrücken
ΔHT,FH Verluste bei ggf. Flächenheizung in Außenwand

Historische Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit λ für Mauerwerk aus Ziegeln nach DIN 105 1)

Aktuelle Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit λ für Ziegel-Mauerwerk (gem. DIN 4108-4 bzw. abZ)

Historische Entwicklung der Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit λ für Mauerwerk aus Zulassungsziegeln

U-Werte verschiedener Außenwandkonstruktionen aus Ziegel mit einer Gesamtdicke d = 39,5 cm in W/(m²·K)

U-Werte einschaliger, verputzter Ziegelaußenwände in W/(m²·K)

U-Werte zweischaliger Ziegelaußenwände mit Kerndämmung bzw. mit Luftschicht und Wärmedämmung a) b) c)

U-Werte einschaliger Ziegelaußenwände mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) in W/(m²·K)

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