thech Workshop Bau 2011 Bauphysik & Thermografie

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1 thech Workshop Bau 2011 Bauphysik & Thermografie Die Bauphysik ist die Anwendung der Physik auf Bauwerke und Gebäude [wikipedia.org]

2 InfraBlow.Siegrist Harald Siegrist Dipl. Architekt FH 1994 Anstellungen als Bauphysiker und Architekt (CH/D) zertifizierter Bauthermograf EN 473 Stufe 2 6/2008 Vorstandsmitglied Thermografie Verband Schweiz thech 3/2009 Gründung InfraBlow.Siegrist 10/2009 Mitglied Fachkommission TT - EN 473 (SGZP) 7/2010 assoziiertes Mitglied Schweiz. Kammer technischer und wissenschaftlicher Gerichtsexperten SEC 10/2010 Minergie Fachpartner Energieplaner 12/2010 CAS Bauphysik (fhnw) ab 10/ thech Workshop Bau

3 SIA 180 Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau aktuell gültige Ausgabe 1999 Seit 1. Januar 2000 in Kraft. "Zweck dieser Norm ist die Sicherstellung eines behaglichen Raumklimas und die Vermeidung von Bauschäden." "Neue" Ausgabe in der Vernehmlassung thech Workshop Bau

4 SIA 180 Wärme- und Feuchteschutz im Hochbau Kapitel 2) Thermische Behaglichkeit 3) Lüftung 4) Wärmeschutz im Winter 5) Wärmeschutz im Sommer 6) Feuchteschutz 7) Anhang thech Workshop Bau

5 Was ist mit IR messbar? Raumbedingungen Oberflächentemperaturen Asymmetrie Strahlungstemperaturen thech Workshop Bau

6 Was ist mit IR messbar? Unterstützung bei Blower- Door-Messungen (Leckagensuche) thech Workshop Bau

7 Was ist mit IR messbar? Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert-Kontrolle) Nachweis von Wärmebrücken thech Workshop Bau

8 Was ist mit IR messbar? Asymmetrie Strahlungstemperaturen (Kapitel 2) (Winterbild) thech Workshop Bau

9 Was ist mit IR messbar? Oberflächentemperaturfaktor f Rsi thech Workshop Bau

10 Was ist mit IR messbar? Berechnung Oberflächentemperaturfaktor.. (zur Kontrolle/Vergleich) thech Workshop Bau

11 Was ist mit IR messbar eventuell folgende Punkte Oberflächentemperaturen / Asymmetrie Strahlungstemperaturen Unterstützung Blower-Door-Messungen Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) Nachweis von Wärmebrücken Oberflächentemperaturfaktor thech Workshop Bau

12 Norm SIA 180:1999 Thermische Behaglichkeit Raumbedingungen im Winter c) Fussbodentemperatur zwischen 19 und 26 C thech Workshop Bau

13 Norm SIA 180:1999 Thermische Behaglichkeit Raumbedingungen im Winter d) maximale Asymmetrie der Strahlungstemperatur zwischen oben und unten bei Heizdecken 4 K zwischen zwei Seiten bei kalten Wänden 10 K zwischen zwei Seiten bei warmen Wänden 20 K thech Workshop Bau

14 Norm SIA 180:1999 Thermische Behaglichkeit Raumbedingungen im Sommer d) maximale Asymmetrie der Strahlungstemperatur bei kalten Wänden 10 K bei kalten Decken 13 K bei warmen Decken 5 K thech Workshop Bau

15 Norm SIA 180:1999 Lüftung Luftdurchlässigkeit der Gebäudehülle thech Workshop Bau

16 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Wärmedurchgangskoeffizient U kein Hinweis auf thermografische Messmethode Praxisversuch an einer Vorstadtvilla in Bern thech Workshop Bau

17 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Wärmedurchgangskoeffizient U thech Workshop Bau

18 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Wärmedurchgangskoeffizient U thech Workshop Bau

19 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Wärmedurchgangskoeffizient U U-Wertberechnung mit Oberflächentemperaturen Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Wärmeübergang aussen Wärmedurchgang thech Workshop Bau

20 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Abgleich mit der U-Wertberechnung U θe = h e * (θ se θ e ) / (θ i θ e ) U θi = (θ i θ si ) / (θ i θ e ) * h i Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Innentemperatur Q i vorh 2 Backstein 19.8 C Oberflächentemp. Innen Q si vorh 17.2 C 3 Aussenputz Aussentemperatur Q e vorh 1.0 C - Wärmeübergang aussen Wärmeübergangswiderstand R si m²k/w Wärmedurchgang U-Wert vorhanden aus θ si U i berechnet 1.11 W/m2K Oberflächentemp. Aussen Q se vorh 1.8 C Wärmeübergangswiderstand R se m²k/w U-Wert vorhanden aus θ se U e berechnet 1.06 W/m2K Differenz ca. ± 5% ± 0.4 Liter Heizöl / m thech Workshop Bau

21 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 1 & 2 - Abgleich mit den gemessenen Oberflächentemperaturen V1 V2 Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innentemperatur Q i vorh 1 Innenputz 19.8 C Oberflächentemp. Innen Q si vorh 18.0 C 2 Backstein Aussentemperatur Q e vorh 1.0 C +2.4 Wärmeübergangswiderstand R si 3 Aussenputz m²k/w +1.8 U-Wert vorhanden aus θ si U - Wärmeübergang aussen i berechnet 0.77 W/m2K Wärmedurchgang Oberflächentemp. Aussen Q se vorh 3.3 C Wärmeübergangswiderstand R se m²k/w U-Wert vorhanden aus θ se U e berechnet 3.06 W/m2K V1 Differenz -30% -3.0 Liter Heizöl / m2 V2 Differenz +275% Liter Heizöl / m thech Workshop Bau

22 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 3 - Oberflächentemperatur innen Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] Wärmeübergangswiderstand in der oberen Raumhälfte h i = 4 W/mK (gem. Norm R si = 0.25 m2k/w) m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Innentemperatur Qi, vorh- Wärmeübergang aussen 19.8 C Oberflächetemp. Qsi,vorh Wärmedurchgang 18.0 C Aussentemperatur Qe,vorh 1.0 C Wärmeübergangswiderstand R si 0.25 m²k/w U-Wert vorhanden U berechnet 0.38 W/m2K Differenz ca. -66% -6.4 Liter Heizöl / m thech Workshop Bau

23 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 4 - Oberflächentemperatur innen Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] Wärmeübergangswiderstand rechnerisch angepasst h i = 11.6 W/mK m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Innentemperatur Qi, vorh- Wärmeübergang aussen 19.8 C Oberflächetemp. Qsi,vorh Wärmedurchgang 18.0 C Aussentemperatur Qe,vorh 1.0 C Wärmeübergangswiderstand R si m²k/w U-Wert vorhanden U berechnet 1.11 W/m2K Keine Differenz Wärmeübergang korrekt? thech Workshop Bau

24 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 5 - Oberflächentemperatur aussen Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] Wärmeübergangswiderstand rechnerisch angepasst h e = 9 W/mK m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Innentemperatur Q i vorh - Wärmeübergang aussen 19.8 C Aussentemperatur Wärmedurchgang Q e vorh 1.0 C Oberflächentemp. Aussen Q se vorh 3.3 C Wärmeübergangswiderstand R se m²k/w U-Wert vorhanden aus θ se U e berechnet 1.10 W/m2K Keine Differenz Wärmeübergang korrekt? thech Workshop Bau

25 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 6 - Oberflächentemperatur aussen Annahme Messungenauigkeit -1 K Wärmeübergangswiderstand SN EN ISO h e = 25 W/mK Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Innentemperatur Q i vorh - Wärmeübergang aussen 19.8 C Aussentemperatur Wärmedurchgang Q e vorh 1.0 C Oberflächentemp. Aussen Q se vorh 2.3 C Wärmeübergangswiderstand R se m²k/w U-Wert vorhanden aus θ se U e berechnet 1.73 W/m2K Abweichung +56% +5.5 Liter Heizöl / m thech Workshop Bau

26 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Versuch 7 - Oberflächentemperatur aussen Annahme Messungenauigkeit +1 K Wärmeübergangswiderstand SN EN ISO h e = 25 W/mK Nr. Aufbau Stärke λ R U-Wert θ [ C] m W/mK m²k/w W/m²K Wärmeübergang innen Innenputz Backstein Aussenputz Innentemperatur Q i vorh - Wärmeübergang aussen 19.8 C Aussentemperatur Wärmedurchgang Q e vorh 1.0 C Oberflächentemp. Aussen Q se vorh 4.3 C Wärmeübergangswiderstand R se m²k/w U-Wert vorhanden aus θ se U e berechnet 4.39 W/m2K Abweichung +300% Liter Heizöl / m thech Workshop Bau

27 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter V0 Abgleich ist i.o. V1 eff. innere θ si V2 eff. äussere θ se V3 obere Raumhälfte h i =4 V4 h i =11.6 rechnerisch passend V5 h e =9 rechnerisch passend V6 Messungenauigkeit θ se -1 K V7 Messungenauigkeit θ se +1 K thech Workshop Bau

28 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Auswahl weiterer Schwierigkeiten bei der Messung Genauigkeit ± 2 C oder ± 2% des Messwertes (bei Flir B360) θ si von 17.0 C bis 20.0 C! θ se von 1.3 C bis 5.3 C! Äussere Luft-Infrarottemperatur!?!? exakter Aufbau des Bauteils, Berechnungsgrundlage (hat der BN von 1905 wirklich λ = 0.44 W/mK) lokale Windverhältnisse thech Workshop Bau

29 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter 4.3 Messmethode Vernehmlassung thech Workshop Bau

30 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Nachweis von Wärmebrücken thech Workshop Bau

31 Norm SIA 180:1999 Wärmeschutz im Winter Nachweis von Wärmebrücken Skalierung!! thech Workshop Bau

32 Norm SIA 180:1999 Feuchteschutz 6.2 Kritische Oberflächenfeuchte Vereinfachter Nachweis...für konstruktive Wärmebrücken bei Bauteilen minimal zulässiger Oberflächentemperaturfaktor f Rsi, min 0.75 f Rsi, min = θ si,min θ e / θ i θ e erforderliche Werte: Raumlufttemperatur innen Athmosphärentemp. aussen thech Workshop Bau

33 Norm SIA 180:1999 Feuchteschutz Oberflächentemperaturfaktor f Rsi [Flir Reporter Software] f Rsi thech Workshop Bau

34 Norm SIA 180:1999 Feuchteschutz 6.2 Kritische Oberflächenfeuchte Rechnerischer Nachweis notwendig wenn zulässige Raumluftfeuchten überschritten sind. bei erheblichen Wärmebrücken f Rsi < 0.75 erforderlich. für Oberflächenkondensat- und Schimmelpilzfreiheit Anhang A.6 Berechnung des minimalen Oberflächentemperaturfaktors thech Workshop Bau

35 SIA Dokumentation D 0166 Leitfaden zur Norm 180 sinnvolle Ergänzung Erklärungen und Beispiele thech Workshop Bau

36 Die Norm SIA 180:1999 und Infrarot-Thermografie Thermische Behaglichkeit bei Blower-Door-Messungen U-Wert Analyse Nachweis Wärmebrücken Oberflächentemperaturfaktor Persönliche Meinung/Analyse! thech Workshop Bau

37 BFE Projekt QualiThermo (Autor Christoph Tanner) IR-Bildskalierungen Standardisierung Spannweite der Skalierung den Temperaturdifferenzen innen-aussen angepasst Vergleichbarkeit der Bilder bei unterschiedlichen Meteobedingungen (Aussentemperatur!) Dokumentation Erscheinung Herbst/Winter thech Workshop Bau

38 Fragen Diskussion Ergänzungen Meinungen InfraBlow.Siegrist Lutertalstrasse Bolligen thech Workshop Bau

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