Der Wärmeschutz Der Wärmeschutz kann nach DIN 4108 in drei Teilbereiche untergliedert werden: Wärmeschutz und Energieeinsparung umfassen alle Maßnahmen zur Reduzierung der von Gebäuden umfasst bauliche Maßnahmen, um den Wärmedurchgang Als Wärmedurchgang wird die Wärmeübertragung von der Raumluft durch eine ebene Wand auf die Außenluft und in umgekehrter Richtung bezeichnet, durch die Gebäudehülle aufgrund von Wärmeleitung Auf Molekül- und Teilchenbewegungen basierende Form des Wärmetransports in Festkörpern, ruhenden Flüssigkeiten und unbewegten Gasen in Folge eines Temperaturunterschieds, wobei und Wärmestrahlung Wärmestrahlung ist neben den Transportmechanismen Wärmeleitung und Konvektion ein weiterer Mechanismus zum Transport von thermischer Energie von einem Ort höherer zu reduzieren und damit die Baukonstruktion und die Innenräume vor Abkühlung oder Erwärmung zu schützen. Gleichzeitig dient die Reduzierung der Wärmeverluste der Verringerung der Energiekosten. Beide Ansätze sind untrennbar miteinander verknüpft. Auch wenn der Fokus auf dem winterlichen Wärmeschutz liegt, gehört der Schutz vor Überhitzung von außen im Sommer ebenfalls zum Wärmeschutz von Gebäuden. Damit sich taupunktbedingtes Kondenswasser z. B. an Wärmebrücken Wärmebrücken (auch als Kältebrücken bezeichnet) sind Stellen in der Gebäudehülle, in denen örtlich begrenzt ein größerer Wärmefluss als im Übrigen und in der weiteren Folge Schimmelpilzbefall in Innenräumen gar nicht erst bilden kann, gibt es Mindestanforderungen an den Wärmeschutz von Bauteilen. Das Ziel besteht darin, die Energieeffizienz der Gebäudehülle und ein hygienisches Innenraumklima miteinander zu verbinden und die Baukonstruktion vor Feuchteschäden zu schützen.
Hierbei ist der Wärmeschutz von Gebäuden abhängig von
- dem Wärmedurchlasswiderstand bzw. Wärmedurchgangskoeffizienten der Bauteile (Wände, Decken, Fenster, Türen) und deren Anteil an der wärmeübertragenden Gebäudehülle,
- der Anordnung der einzelnen Materialschichten bei mehrschichtigen Bauteilen sowie der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit der Außenwände und insbesondere der raumumschließenden Flächen,
- dem Wärmeverlust im Bereich von Wärmebrücken und den damit verbundenen geringeren Bauteiltemperaturen Die Temperaturverhältnisse auf und innerhalb von Bauteilen in Folge eines Wärmedurchgangs lassen sich über die Ermittlung der Wärmestromdichte berechnen. an den Oberflächen,
- dem Gesamtenergiedurchlassgrad von Verglasungen sowie Größe und Orientierung der Fenster unter Berücksichtigung von Sonnenschutzmaßnahmen sowie
- der Luftdichtheit Luftdichtheit ist eine Zustandsbeschreibung der Hüllkonstruktion eines Gebäudes im Hinblick auf ihre ungeplante Luftdurchlässigkeit. Sie ist ein Synonym für möglichst von Bauteilen und deren Anschlüssen.
Der Mindestwärmeschutz Der Mindestwärmeschutz ist ein Begriff aus der Bauphysik und dient der Verhinderung von Kondensation (Tauwasser) auf Oberflächen. Infolgedessen soll ein von Bauteilen wird durch den Wärmedurchlasswiderstand R (früher 1/λ) bestimmt. Dieser Kennwert bezeichnet den Widerstand, den ein homogenes Bauteil zwischen seinen Oberflächen einem genau definierten Wärmestrom Siehe Wärmefluss [W]. entgegensetzt. Hierbei ist zu beachten, dass es sich tatsächlich um ein homogenes Bauteil handelt, da bei mehrschichtigen Wandaufbauten (Verbundbaustoffe) die Wärmedurchlasswiderstände jeder einzelnen Bauteilschicht ermittelt werden muss. Um vergleichbare Werte zu erhalten, die sich für bauphysikalische Berechnungen eignen, wurde der Wärmestrom auf eine Temperaturdifferenz von 1 Kelvin bei einer Fläche von 1 m² festgelegt. Die Einheit ist dem entsprechend m²K/W. Der Wärmedurchlasswiderstand R wird mithilfe folgender Formel berechnet: R = d/λ (d = Dicke des Bauteils; λ = Wärmeleitfähigkeit).
Die Anforderungen an den Mindestwärmeschutz ergeben sich dadurch, dass Mindestwerte für die Wärmedurchlasswiderstände R unterschiedlicher Bauteile gefordert werden – getrennt für schwere Bauteile (das sind Bauteile mit einer flächenbezogenen Masse von 100 kg/m² oder mehr) und leichte Bauteile (Bauteile mit einer flächenbezogenen Masse unter 100 kg/m²) sowie für inhomogene nichttransparente Bauteile (z. B. Bauteile in Rahmen- und Skelettbauweise) und transparente sowie teiltransparente Bauteile. Konkrete Werte des Mindestwärmeschutzes für unterschiedliche Bauteile finden sich im Teil 2 „Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“ der DIN 4108 „Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden“. Demnach wird für Außenwände; Wände von beheizten Innenräumen gegen Bodenräume, Durchfahrten, offene Hausflure, Garagen oder Erdreich mit einer flächenbezogenen Gesamtmasse von mindestens 100 kg/m² ein Mindestwert des Wärmedurchlasswiderstandes von 1,2 m²K/W gefordert. Dies entspricht einem U-Wert von 0,73 W/(m²K). Für leichte Außenwände mit einer Masse < 100 kg/m² gilt ein Mindestwert von 1,75 m²K/W; dies entspricht einem U-Wert von 0,52 (W/m²K). Für Wohnungstrennwände bzw. Wände zwischen fremdgenutzten beheizten Innenräumen gilt ein R-Wert von 0,07 m²K/W. Für den unteren Abschluss direkt ans Erdreich angrenzender Aufenthaltsräume sowie Decken zu nicht beheizten Dachräumen wird ein R-Wert ≥ 0,90 m²K/W und für Dächer und Decken nach oben sowie unter Terrassen ein R-Wert ≥ 1,20 m²K/W gefordert. Dieser Wert gilt auch für Flachdächer gegen Außenluft. Für Decken nach unten gegen Außenluft beheizter Innenräume gilt ein Mindestwert von 1,75 m²K/W. Der Wärmedurchlasswiderstand von Bauteilen mit Wärmebrücken kann nach DIN EN ISO 10211 Wärmebrücken im Hochbau „Wärmebrücken im Hochbau“ berechnet werden. Der Geltungsbereich der DIN 4108 erstreckt sich auf Innenräume in Gebäuden, die nach ihrer üblichen Nutzung auf normale Raumtemperaturen (> 19 °C) beheizt werden. Unter üblicher Nutzung versteht die Norm hierbei Innenräume für Wohn- oder wohnähnliche Zwecke, die ausreichend beheizt und gelüftet werden. Letzteres ist in der Regel der Fall, wenn während der Heizperiode Eine gesetzliche Regelung zur Heizperiode gibt es in Deutschland nicht. Infolgedessen ist auch nicht geregelt, wann die Heizsaison startet bzw. ein durchschnittlicher Luftwechsel von 0,5 h-1 sichergestellt wird. Der Mindestwärmeschutz definiert daher einen wärmeschutztechnischen Standard, der an jeder Stelle der Innenoberfläche der wärmeübertragenden Gebäudehülle unter Zugrundelegung der in dieser Norm angegebenen Randbedingungen ( Temperaturfaktor Siehe fRsi-Wert. fRsi ≥ 0,70 und raumseitige Oberflächentemperatur Entgegen der allgemeinen Auffassung beschreibt die Oberflächentemperatur nicht den Temperaturbereich auf einer Baustoff- oder Bauteiloberfläche. Vielmehr ist der Grenzbereich zwischen θsi ≥ 12,6 °C) ein hygienisches Raumklima Als Raumklima wird eine Vielzahl von Faktoren bezeichnet, die in einem Aufenthaltsraum Einfluss auf die Wohnqualität und die Behaglichkeit des sicherstellt, so dass Tauwasserfreiheit und Schimmelpilzfreiheit in Innenräumen gegeben sind. Fenster, Fenstertüren und Türen sind hiervon ausgenommen, nicht jedoch die Einbaufuge zum angrenzenden Bauwerk, der Fenstersturz, die Fensterbrüstung bzw. die Schwelle. Wenn Bauteilbereiche mit einer material- oder stoffbedingten, geometrischen oder konstruktionsbedingten Wärmebrücke entsprechend den Beispielen in der DIN 4108, Beiblatt 2 ausgeführt wurden, ist kein gesonderter Nachweis erforderlich. Sie gelten dann als ausreichend wärmegedämmt. Gleiches gilt für übliche Befestigungen und Verbindungsmittel sowie Mörtelfugen von Mauerwerk.
Die Wärmedurchlasswiderstände (für jede einzelne Materialschicht eines Bauteils) und die Wärmeübergangswiderstände (in der DIN EN ISO 6946 festgelegte Werte der Innen- und Außenkanten) ergeben den Wärmedurchgangswiderstand. Daraus ergibt sich: Wärmedurchgangswiderstand (RT) = Summe der Wärmedurchlasswiderstände (R) + Wärmeübergangswiderstände (RS)
Dieser Wert bezeichnet den Gesamtwiderstand des Wärmedurchgangs von einer Bauteilseite zur anderen und ist somit der übergeordnete Wert z. B. einer Gebäudehülle, bestehend aus mehreren Verbundbaustoffen in der Baukonstruktion. Der wichtigste Stoffkennwert für die Ermittlung des Wärmedurchlasswiderstandes bzw. Wärmedurchgangskoeffizienten eines Bauteils ist der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit, der λ-Wert. Hierbei handelt es sich um eine spezifische Stoffeigenschaft die angibt, wie groß der Wärmestrom in Watt ist, der durch eine Stoffschicht von einem Meter Dicke bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin übertragen wird. Die nachfolgende Tabelle gibt einige λ-Werte von Baustoffen in Abhängigkeit von der Rohdichte an.
