![\"Holzriegel-Wandaufbau](\"http:\/\/www.htflux.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2016\/02\/Holzrahmen-Wandaufbau-Materialien.png\")
<\/a><\/p>\nDie D\u00e4mmung erfolgt hierbei haupts\u00e4chlich \u00fcber Mineralwolle (60\u00a0cm), welche zwischen den Holzst\u00e4ndern (6\u00a0cm) eingebracht wird. Zur Versteifung sind innen und au\u00dfen Holzwerkstoffplatten angebracht. (Anm. um Kondensation zu vermeiden ist darauf zu achten, dass die innenliegende Platte einen h\u00f6heren Diffusionswiderstand als die \u00e4u\u00dfere aufweist \u2013 siehe unten). Der \u201eInnenausbau\u201c besteht klassisch aus doppelter Gipskartonbeplankung auf Holzlattung. Au\u00dfen wurde eine Schindelfassade angedeutet, da laut Norm die thermische Simulation nur bis zur Hinterl\u00fcftungsebene zu erfolgen hat, k\u00f6nnte es sich hierbei jedoch um eine beliebige Fassade handeln.<\/p>\n
Dynamisch-thermische Kenngr\u00f6\u00dfen (gem\u00e4\u00df EN ISO 13786)<\/h2>\n
HTflux erm\u00f6glicht es sehr einfach die W\u00e4rmeaufnahme Y11<\/sub>, dynamische W\u00e4rmeaufnahme Y12<\/sub> und fl\u00e4chenbezogene wirksame W\u00e4rmekapazit\u00e4t \u03c7 samt zeitlichen Phasenverschiebungen, wie in EN ISO 13786 definiert, zu ermitteln. Sowohl f\u00fcr den U-Wert, als auch f\u00fcr die dynamischen Kenngr\u00f6\u00dfen k\u00f6nnen die Werte in der Regel (d.h. unter der Einhaltung bestimmter Bedingungen) auch f\u00fcr inhomogene Bauteile mittels vereinfachter Verfahren analytisch (also ohne Simulation) berechnet werden. Beim U-Wert erfolgt diese Absch\u00e4tzung durch Mittelung des minimal- und maximal-m\u00f6glichen W\u00e4rmestroms. Bei den dynamischen Kennwerten werden \u00fcblicherweise die durchdringenden Elemente, wie Holzbalken, ganz vernachl\u00e4ssigt. Grunds\u00e4tzlich weisen die entsprechenden Normen (z.B. EN\u00a0ISO\u00a06946 und EN\u00a0ISO\u00a013786) jedoch immer darauf hin, dass eine entsprechende Simulation zu exakteren Ergebnissen f\u00fchrt, und die Verwendung dieser nat\u00fcrlich zul\u00e4ssig ist.<\/p>\n Je nach Aufbau der Bauteile k\u00f6nnen die Unterschiede zwischen vereinfachter Berechnung (\u201e1d\u201c) und Ermittlung aus thermischer Simulation entweder signifikant oder vernachl\u00e4ssigbar sein. Grunds\u00e4tzlich sind die Unterschiede nat\u00fcrlich markanter wenn die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeiten der beteiligten Materialen stark unterschiedlich sind (z.B. D\u00e4mmstoffe zwischen Beton- oder Stahlteilen). Im vorliegenden Beispiel sind die Unterschiede eher gering, da die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit der Holzelemente im Vergleich zu anderen Baustoffen niedrig ist und damit n\u00e4her bei jenem des verwendeten D\u00e4mmstoffs liegt.<\/p>\n In HTflux kann mittels vier Maus-Clicks das U-Wert Tool zur exakten Berechnung des U-Werts angewendet werden. Hierbei ist lediglich darauf zu achten, dass zur Berechnung exakt ein oder mehrere Abschnitte gew\u00e4hlt werden, welche der Breite des sich wiederholenden Aufbaus entsprechen (hier 66\u00a0cm). Nach Aufruf der Simulation, welche nur Sekunden dauert, k\u00f6nnen eine Vielzahl von Werten zur thermischen Charakterisierung des Bauteils angezeigt werden.<\/p>\n Im Beispiel wird ein U-Wert von 0,200\u00a0W\/mK ermittelt. Eine entsprechende Berechnung nach dem vereinfachten Verfahren f\u00fcr inhomogene Schichten (gem\u00e4\u00df EN ISO 6946) ergibt einen Wert von 0,202\u00a0W\/mK. Die vereinfachte Berechnung liefert somit in diesem Fall einen guten N\u00e4herungswert, der nur um 1% \u00fcber dem tats\u00e4chlichen Wert liegt. Die Gr\u00fcnde f\u00fcr die geringe Abweichung wurden bereits oben erl\u00e4utert.<\/p>\n Wie in der Temperaturansicht zu sehen ist, liefert das angewendete U-Wert Tool auch bereits die dynamisch thermischen Kenngr\u00f6\u00dfen nach dem vereinfachten Verfahren mit. Diese Werte werden nach dem in der Norm beschriebenen Verfahren unter der Annahme von homogenen, unendlich ausgedehnten Materialebenen berechnet, und k\u00f6nnen damit den Einfluss von Lattung und Holzriegel nicht abbilden.\u00a0 Um zu \u00fcberpr\u00fcfen, wie stark die so ermittelten Werte von den tats\u00e4chlichen Werten abweichen, wird eine transiente (=zeitaufgel\u00f6ste) thermische Simulation mit HTflux durchgef\u00fchrt. Hierbei werden die inneren und \u00e4u\u00dferen Temperaturen mit einer Periode von 24 Stunden variiert und die daraus resultierenden W\u00e4rmestromverl\u00e4ufe an der Innen- und Au\u00dfenseite gemessen. Im Vergleich zeigt sich, dass die W\u00e4rmekapazit\u00e4t innen 4% \u00fcber jener aus der vereinfachten Berechnung liegt. Die Erh\u00f6hung resultiert aus dem Einfluss der Holzlattung, welche im vereinfachten Verfahren nicht ber\u00fccksichtigt wird. Die relativ geringe Abweichung mag \u00fcberraschen, erkl\u00e4rt sich aber durch die geringe periodische Eindringtiefe des W\u00e4rmestroms. Dies bedeutet, dass eine signifikante W\u00e4rmespeicherung praktisch nur im Bereich der Gipskartonplatten stattfindet.<\/p>\n Anmerkung: bei dieser Berechnung wurden die W\u00e4rme\u00fcbergangswiderst\u00e4nde innen mit 0,13\u00a0W\/mK angenommen, wird – wie in manchen nationalen Normen gefordert – der W\u00e4rme\u00ad\u00fcbergangs\u00adwiderstand vernachl\u00e4ssigt, so ergeben sich einerseits h\u00f6here Werte und andererseits eine gr\u00f6\u00dfere Abweichung zur vereinfachten Berechnung. Die Vernachl\u00e4ssigung der W\u00e4rme\u00fcbergangswiderst\u00e4nde ist jedoch physikalisch nicht plausibel. <\/em><\/p>\n Au\u00dfenseitig ist die Abweichung zwischen vereinfachter Berechnung und exakter Simulation mit 17% deutlich signifikanter.\u00a0 Dies erkl\u00e4rt sich daraus, dass ein gr\u00f6\u00dferer Teil des W\u00e4rmestroms \u00fcber die leichte Holzwerkstoffplatte bis zu den massiven Holzst\u00e4nder vordringen kann und damit dessen W\u00e4rmekapazit\u00e4ten zus\u00e4tzlich „genutzt“ werden k\u00f6nnen. Auf den Temperaturverlauf im Innenraum hat dieser Effekt jedoch praktisch keinen Einfluss.<\/p>\n Quasi nebenbei entstehen bei der Simulation auch Videos, welche die Temperaturschwankungen und W\u00e4rmestromverl\u00e4ufe sehr gut wahrnehmbar machen:<\/p>\n W\u00e4rmestrom bei periodischem Temperaturverlauf als Video:<\/strong>
\nDiese spielen derzeit haupts\u00e4chlich bei der Vermeidung von sommerlicher \u00dcberhitzung eine Rolle und werden von den einschl\u00e4gigen Normen gefordert. Sie k\u00f6nnen aber auch f\u00fcr die Beurteilung und Optimierung von weiteren Anwendungsf\u00e4llen eingesetzt werden. Denn Kennwerten kommt derzeit auch wachsendes Interesse zu, da es mit einer entsprechenden Optimierung m\u00f6glich ist die Energieeffizienz von Geb\u00e4uden zu steigern.<\/p>\nVergleich analytische Berechnung (\u201e1d\u201c) und zweidimensionale Simulation (\u201e2d\u201c)<\/h2>\n
U-Wert-Ermittlung (W\u00e4rmedurchgangskoeffizient)<\/h2>\n
<\/a><\/p>\nDynamisch thermische Kenngr\u00f6\u00dfen<\/h2>\n
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\nDurch Quotientenbildung von Temperatur- und W\u00e4rmestromamplitude kann die fl\u00e4chenbezogene wirksame W\u00e4rmekapazit\u00e4t \u03c7 entsprechend der Norm-Definition direkt ermittelt werden.<\/p>\n
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