IDEAL 5000-CH FV MINERGIE-Modul-Fenster

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1 aluplast GmbH IDEAL 5000-CH FV MINERGIE-Modul-Fenster Nachweis Wärmedämmfähigkeit MINERGIE- Modul-Fenster Version 1.0 Datum: Status: release Dokument: Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc Dokumenttyp: Analyse Seitenzahl: 19 Autoren: SCW Besitzer: SCW Verteiler: Walter Lüthi

2 Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 3 1 Gegenstand Beschreibung 4 2 Analyse Mittlerer U f -Wert Ψ g -Wert Glasanteil Fenster U w -Wert Zusammenstellung 8 3 Numerische Simulationen Grundlagen Verfahren Rechenprogramm Materialien und Randbedingungen Abmessungen und Querschnitte U fu -Wert: Detail Unten U fs -Wert: Detail Seitenpartie und Oben U fm -Wert: Detail Mittelpartie Ψ g -Wert: Detail Seitenpartie 14 Anhang A: Rahmenquerschnitte 15 Anhang B: Glasabstandshalter 19 Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 2/19

3 Zusammenfassung Das untersuchte Fenster aluplast IDEAL 5000-CH flächenversetzt der Firma aluplast GmbH erfüllt mit dem in der Analyse verwendeten, thermisch verbesserten Glasabstandshalter bzw. mit einem thermisch vergleichbaren Glasabstandshalter alle Kriterien des Wärmedämmfähigkeits-Nachweises gemäss MINERGIE -Modul-Fenster. Der deklarierte U-Wert des Referenzfensters beträgt U w =1.0 W/(m 2 K) und der Glasanteil 75%. Zürich, den 8. Dezember 2006 Walter Schmidli Berichts-Verfasser Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 3/19

4 1 Gegenstand 1.1 Beschreibung Für das Kunststofffenster aluplast IDEAL 5000-CH flächenversetzt des Auftraggebers aluplast GmbH, Karlsruhe Deutschland soll der Wärmedämmfähigkeits-Nachweis gemäss MINERGIE -Modul-Fenster 1 erbracht werden. Die Geometriedaten der Fensterquerschnitte wurden in Form von CAD-Dateien vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt (vgl. Anhang A), die Materialbelegung erfolgte in Absprache mit dem Auftraggeber. 1 Reglement und Nachweisverfahren zur Vergabe des MINERGIE -Labels für Fenster im Wohnungsbau; Reglement FFF-SZFF; Schweizerischer Fachverband Fenster- und Fassadenbranche; Zurzach 2003 Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 4/19

5 2 Analyse 2.1 Mittlerer U f -Wert Rahmen seitlich: A fs, U fs Rahmen oben: A fo, Ufo Rahmen mitte: A fm, U fm Rahmen unten: A fu, Ufu Rahmen seitlich: A fs, U fs b fu b fo 1.30 m b fs b fm b fs 1.75 m U f A = fs U fs + A fo U fo + A A f fu U fu + A fm U fm Rahmenbreite [m] Rahmenfläche [m 2 ] U-Wert [W/(m 2 K)] Referenz Rahmen seitlich b fs A fs U fs Kapitel 3.3 Rahmen oben b fo A fo U fo Kapitel 3.3 Rahmen unten b fu A fu U fu Kapitel 3.2 Rahmen mitte b fm A fm U fm Kapitel 3.4 Total Af Uf Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 5/19

6 2.2 Ψ g -Wert Zur Bestimmung des Ψ g -Wertes für das 3-IV Referenzglas mit U g =0.7 W/(m 2 K) wird ein thermisch verbesserter Glasabstandshalter der Firma Swisspacer (Swisspacer-V 12 mm) verwendet (genaue Spezifikation vgl. Anhang B): Der gemäss EN ISO :2003 errechnete Wert beträgt Ψ g =0.035 W/(m K) (vgl. Kapitel 3.5 und Kapitel 3.3) 2.3 Glasanteil Rahmen seitlich: A flicht s Rahmen oben: A flicht o Rahmen mitte: A fl icht m Rahmen unten: A fl icht u Rahmen seitlich: A flicht s b fl icht u b fl icht o 1.15 m b fl icht s b fl icht m b fl icht s 1.55 m Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 6/19

7 Rahmenbreite [m] Rahmenfläche [m 2 ] Referenz Rahmen seitlich b flicht s A flicht s Anhang A Rahmen oben b flicht o A flicht o Anhang A Rahmen unten b flicht u A flicht u Anhang A Rahmen mitte b flicht m A flicht m Anhang A A flicht Breite Mauerlicht Höhe Mauerlicht Mauerlicht A w Fläche Glas A g Glasanteil 75% Perimeter Randverbund Fenster U w -Wert U w = A f, licht U f + A A g w U g + l' Ψ g g mit Referenz U f [W/(m 2 K)] Kapitel 2.1 A f, licht [m 2 ] Kapitel 2.3 U g [W/(m 2 K)] MINERGIE -Modul-Fenster A g [m 2 ] Kapitel 2.3 Ψ g [W/(m K)] Kapitel 2.2 l g [m] Kapitel 2.3 A w [m 2 ] Kapitel 2.3 U w [W/(m 2 K)] Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 7/19

8 fsfs fmfm fsfs Nachweis Wärmedämmfähigkeit MINERGIE-Modul-Fenster 2.5 Zusammenstellung U-Wert Fensterrahmen U f fofo Rahmen seitlich Rahmenfläche A fs [m 2 ] U-Wert U fs [W/(m 2 K)] Rahmen oben Rahmenfläche A fo [m 2 ] U-Wert U fo [W/(m 2 K)] Rahmen unten Rahmenfläche A fu [m 2 ] U-Wert U fu [W/(m 2 K)] f Rahmen mitte Rahmenfläche A fm [m 2 ] U-Wert U fm [W/(m 2 K)] Rahmen total Rahmenfläche A f [m 2 ] Mittlerer U-Wert U f [W/(m 2 K)] U-Wert Fenster U w Verglasung U-Wert Glas [W/(m 2 K)] Ψ-Wert Randverbund [W/(m K)] Glasfläche [m 2 ] Perimeter Randverbund [m] Rahmen U-Wert Rahmen U f [W/(m 2 K)] Rahmenfläche A f,licht [m 2 ] Fenster Fensterfläche [m 2 ] Glasanteil [%] 75% U-Wert Fenster U w [W/(m 2 K)] Deklarierter U w- Wert [W/(m 2 K)] 1.0 Sowohl der deklarierte U w -Wert von 1.0 W/(m 2 K) als auch der Glasanteil von 75% erfüllen die Anforderungen des MINERGIE -Modul-Fenster. Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 8/19

9 3 Numerische Simulationen 3.1 Grundlagen Verfahren Die U f -Werte und der Ψ G -Wert wurden gemäss EN ISO :2003 Berechnung der Wärmedurchgangskoeffizienten; Numerisches Verfahren für Rahmen ermittelt. Die Querschnitte wurden in eine ausreichende Anzahl von Elementen unterteilt. Die Elementeinteilung erfüllt die Genauigkeitskriterien der Norm EN ISO : Rechenprogramm Die Berechnungen wurden mit dem gemäss EN ISO :2003 und EN ISO :1995 validierten Wärmebrückenprogramm flixo professional Version 4.11 der Firma Infomind GmbH, Weberstrasse 10, 8004 Zürich durchgeführt Materialien und Randbedingungen Folgende Materialeigenschaften wurden verwendet: Name λ [W/(m K)] Quelle Stahl 50.0 EN ISO :2003 Aluminium EN ISO :2003 EPDM EN ISO :2003 PVC EN ISO :2003 Floatglas EN ISO :2003 Maske EN ISO :2003 Silicagel (Trockenmittel) EN ISO :2003 Lufthohlräume variabel 2 EN ISO :2003 Gasfüllung MINERGIE -Modul-Fenster Butyl Swisspacer 4 Edelstahlfolie 14.3 Swisspacer Polysulfid Swisspacer SAN 35% GF 0.19 Swisspacer 2 Alle Ersatzleitwerte für Lufthohlräume sind iterativ in Abhängigkjeit der Geometrie und der Temperaturverteilung gemäss EN ISO :2003 berechnet. Die Emmisionsgrade aller Oberflächen werden gemäss EN ISO :2003 mit 0.9 angenommen. 3 Berechneter Wert, so dass das 3-IV-Referenzglaspaket gemäss dem MINERGIE -Modul-Fenster Reglement bei den gegebenen Abmessungen einen U g -Wert von 0.7 W/(m 2 K) aufweist. 4 Saint-Gobain Glass Solutions Swisspacer Datenblatt, vgl. Anhang B Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 9/19

10 Folgende Randbedingungen wurden verwendet: Name q[w/m 2 ] θ [ C] h [W/(m K)] Quelle Aussen Fenster EN ISO :2003 Innen Fensterrahmen Standard EN ISO :2003 Innen Fensterrahmen Reduziert EN ISO :2003 Symmetrie/Bauteilschnitt/Adiabat 0.0 EN ISO : Abmessungen und Querschnitte Die Darstellungen der Fensterquerschnitte basieren auf den Unterlagen des Auftraggebers. Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 10/19

11 3.2 U fu -Wert: Detail Unten Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 11/19

12 3.3 U fs -Wert: Detail Seitenpartie und Oben Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 12/19

13 3.4 U fm -Wert: Detail Mittelpartie Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 13/19

14 3.5 Ψ g -Wert: Detail Seitenpartie Glasrand Ψ-Wert b g [m] U g [W/m 2 K] b f [m] U f [W/m 2 K] Q [W/m] T [K] L2D [W/mK] Ψ g [W//mK] Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 14/19

15 Anhang A: Rahmenquerschnitte Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 15/19

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19 Anhang B: Glasabstandshalter Aluplast_minergie_IDEAL_5000_FV.doc/1.0/ /release 19/19