Wärmebrücken. Bauteilanschlüsse und Isothermen Wärmebrückenkonstruktion PSI-Wert Schimmelpilzbildung

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1 Wärmebrücken Bauteilanschlüsse und Isothermen Wärmebrückenkonstruktion PSI-Wert Schimmelpilzbildung Copyright 2017 KERN ingenieurkonzepte SOFTWARE FÜR ARCHITEKTEN UND INGENIEURE

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3 Inhalt 1.0 Wärmebrücken detailliert berechnen Übersicht Projekt anlegen Außenwandanschluss (Außenecke) Fensteranschluss Geschossdeckenanschluss Sockelanschluss, Gleichwertigkeitsnachweis gemäß DIN 4108, Bbl Auskragende Balkonplatte (aus bestehender Konstruktion) Traufanschluss (schräger Anschluss) Materialbedingte Wärmebrücke (Wand mit Betonstütze ) Exkurs: Schimmelpilzuntersuchung 2D und 3D Drucken Formeln...59

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5 1.0 Wärmebrücken detailliert berechnen 1.1 Übersicht Mit DÄMMWERK lassen sich unterschiedliche Arten von Wärmebrücken konstruieren. Die nachfolgende Übersicht soll Ihnen einen kurzen Überblick darüber geben, wie Sie die einzelnen Arten konstruieren können. Über Wärmebrücke konstruieren in der oberen Menüleiste öffnen Sie das Eingabefenster. Dort müssen Sie, bevor Sie mit der Konstruktion der Wärmebrücke beginnen, die Art der Wärmebrücke wie unten dargestellt wählen. Wärmebrücken konstruieren Lineares Bauteil: Wandkante: Fensteranschlüsse: Anschluss mit 2 Bauteilen: Anschluss mit 3 Bauteilen: Mit Geländeoberkante: Sturz, Brüstung: Wände, Decken, Außen,- u. Innenecken Fenster Sockelanschluss, Geschossdeckenanschluss, auskragende Balkonplatte Fußboden zu Erdreich Sturz, Brüstung Beispiel: Attikaabschluss Anschluss mit zwei Bauteilen und Ergänzungsbauteile. Geladen wird das Bauteil Flachdach, die Außenwand wird als 1. Anschlussbauteil dazu geladen. Über Ergänzungsbauteile wird die Wärmebrücke komplettiert. Ausgangsbauteil Dach Ergänzungsbauteile 1. Anschlussbauteil Seite 5 von 60

6 Beispiel Anschluss mit 3 Bauteilen und 3 Temperaturbereichen Sie müssen einstellen, wie viele Temperaturbereiche die Wärmebrücke aufweist. Es können bis zu vier Temperaturbereiche gewählt werden. Das Beispiel unten zeigt eine Wärmebrücke mit drei Temperaturbereichen und deren Darstellung im Eingabefenster Wärmebrücken berechnen, wo Sie die Temperaturen der Bereiche eingeben können. 1. Anschlussbauteil Innenraum 20 C Ausgangsbauteil Innenraum 20 C 2. Anschlussbauteil Außenraum -15 C Beispiel Anschluss mit 3 Bauteilen und 4 Temperaturbereichen Hier sieht man eine Außen- und drei unterschiedlichen Innentemperaturen. Ausgangsbauteil ist die Geschossdecke, Anschlussbauteil 1 ist die Innenwand, Anschlussbauteil 2 ist die Außenwand. Innenraum + 10 Ausgangsbauteil Geschossdecke 1. Anschlussbauteil Innenwand Innenraum + 20 Keller + 5 Außenraum Anschlussbauteil, Außenwand Seite 6 von 60

7 1.2 Projekt anlegen Anleitung Schritt für Schritt: Legen Sie sich ein neues Projekt mit dem Namen Bauteilanschlüsse unter dem Projektverzeichnis C:\dw2017 an. Die Bauteile die im Folgenden benötigt werden sind schon vorbereitet worden. Kopieren Sie diese Bauteile über die Option Bauteile beschaffen aus in Ihr Projekt: Kopieren Sie die Datei aus dem bestehenden Projektordner dw2017 > 001-Seminarbeispiele 2017 > Seminarbeispiel Wärmebrücken. Wählen Sie alle ; in der Bauteilübersicht sollten Sie dann fünf Bauteile sehen. 1.3 Außenwandanschluss (Außenecke) Aufgabenstellung Es soll ein Außenwandeckanschluss thermisch untersucht werden. Berechnen Sie den PSI-Wert und führen Sie den Nachweis zur Vermeidung der Schimmelpilzbildung gemäß DIN Als Grundlage steht Ihnen folgende Skizze zur Verfügung: Seite 7 von 60

8 Anleitung Schritt für Schritt: Öffnen Sie die Bauteilübersicht über Bauteile (obere Menüleiste), wählen Sie das Bauteil Außenwand aus und wählen das Symbol Kopie an. Als Namen geben Sie AußenwandaußeneckePSI ein. Wechseln Sie in das Grafikfenster, indem Sie auf die Grafik im rechten oberen Bildschirmbereich klicken oder in der linken Menüführung auf Wärmebrücken. Über das Menü Einstellungen lassen sich die Beschriftungen und die Maßkette entfernen (Häkchen herausnehmen), da diese für die Wärmebrückenkonstruktion entfallen können. Wärmebrücken Einstellungen Schieberegler Nun richten Sie die Größe Ihres Bauteils über den Schieberegler ein. Über den Bildschalter Wärmebrücke konstruieren in der Menüleiste des Grafikfensters öffnen Sie den zugehörigen Bearbeitungsbereich. Das Bauteil dreht sich nun in eine waagerechte Position, da die Wärmebrückenberechnung grundsätzlich aus der Waagerechten beginnt. Seite 8 von 60

9 Es öffnet sich der Dialog zum Konstruieren von Wärmebrücken. Im angebotenen Klappmenü wählen Sie für die Außenwandecke die Wandkante an: Damit haben Sie die Außenwandecke schon fertig konstruiert. Stellen Sie Ihr Berechnungsnetz mit Maschenweite = 5 mm und Netzgröße = 150 x 150 cm ein. Tipp: Die Netzgröße sollte immer ausreichend groß gewählt werden, damit später die Isothermen in den Schnittkanten wieder ungestört parallel verlaufen. Durch die Normung wird ein Mindestabstand (gemessen von der Innenecke) vorgegeben. Als Richtwert soll von einer 3-4-fachen Bauteildicke ausgegangen werden. Außerdem ist darauf zu achten, dass die Konstruktionsschritte in mm mit der Maschenweite übereinstimmen. Sie sollten sich also bereits beim Konstruieren der Bauteile Gedanken über Ihr späteres Berechnungsnetz machen. Ggf. passen Sie die Größe der Konstruktion nochmals über den Schieberegler an, damit der erzeugte Konstruktionsausschnitt auch vollständig auf Ihrem Bildschirm sichtbar ist. Wechseln Sie nun über das Taschenrechnersymbol Wärmebrücken berechnen in den Dialog Wärmebrücke berechnen. Zunächst soll die Berechnung des PSI-Wertes erfolgen. In den Randbedingungen wählen Sie daher für PSI-Werte aus, indem Sie auf den blauen Schriftzug der Übergangswiderstände klicken. Die Temperaturen stellen sich nun automatisch auf -10 C außen und 20 C innen, die Übergangswiderstände auf Rsi 0,13 und Rse 0,04 ein. Über berechnen starten Sie die Isothermenberechnung. In der Auswahl der einfachen oder beschleunigten Iteration wählen Sie beschleunigte Iteration aus. Die Berechnung der Isothermenverläufe beginnt nun und wird gemäß dem Abbruchkriterium der Normung (diese ist voreingestellt) automatisch enden. Nach Ende der Berechnung speichern Sie die Isothermenberechnung ab, beantworten Sie daher die Abfrage mit Ja. Durch Anklicken der farbigen Schalter unterhalb des Temperaturfensters wählen Sie die Darstellung der Isothermen, Wärmeströme oder der Ecktemperaturen. Seite 9 von 60

10 Wärmebrücke berechnen Randbedingungen einstellen Isothermen, Temperatur und Wärmefluss einstellen Ecktemperaturen, Minimalund Maximaltemperaturen psi Wert PSI-Wert-Berechnung Über den Schalter psi im unteren Bereich des Fensters erreichen Sie die PSI-Wert-Berechnung. Für den PSI-Wert wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert benötigt. Der thermische Leitwert kann entweder außen (L2D,e) oder innen (L2D,i).auf der Bauteiloberfläche abgegriffen werden. In der Thermodynamik gilt: Die innere Energie ist eine Eigenschaft der stofflichen Bestandteile eines Systems und kann nicht erzeugt oder vernichtet werden. Die innere Energie ist eine Zustandsgröße (Satz der Energieerhaltung). Für die Berechnung des PSI-Wertes bedeutet das, dass der L2D,e-Wert annähernd so groß sein sollte wie der L2D,i. In den meisten Fällen greifen Sie den thermischen Leitwert außen ab. Wählen Sie im Dialog L2De und lassen Sie sich damit von DÄMMWERK den PSI-Wert berechnen. Den druckbaren Nachweis der Berechnung des PSI-Wertes finden Sie automatisch auf der Seite Bauteile im Berechnungsprotokoll, wenn Sie in den Berechnungsoptionen (rechts unten) unter gebäudebezogene Berechnungen die Option psi-wert (Wärmebrücken) zugeschaltet haben: Seite 10 von 60

11 Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient y Empfohlene Übergangswiderstände für Wärmestromberechnungen Rsi = 0.13, Rse = 0.04 (EN ISO , 6.1.2) aus der DÄMMWERK-Berechnung vom Außenecke mit Rsi = 0,13 ~ Rse = 0,04m²K/W ~ Ti = 20,0 C ~ Ta = -10,0 C L2D = 1,01 W/(mK) (2D-Leitwert nach der Isothermenberechnung) Die Werte Ui der beteiligten Bauteile werden mit Rsi / Rse (neu) berechnet S li * Ui = 1,860*0, ,870*0,300 = 1,12 (Leitwert ohne WB-Einfluß) y = L2D - S li * Ui =-0,11 W/(mK) xxx verwendeter y - Wert = -0,11 W/(mK) Hinweis: Grundlage des PSI-Wertes ist zunächst der thermische Leitwert. Er gibt den Energieverlust des betrachteten Ausschnitts an. Über die Formel = L2D - li * Ui wird nun der eigentliche Energieverlust des Ausschnitts (thermischer Leitwert) mit den bereits in der EnEV-Berechnung veranschlagten Transmissionswärmeverluste (A*U) auf 2D-Ebene verglichen. Ein negatives Ergebnis, wie im Beispiel, bedeutet also, dass im Vorfeld in den Transmissionswärmeverlusten bereits mehr Energieverlust berechnet wurde, als real vorhanden ist. Seite 11 von 60

12 Zum Nachweis der Vermeidung der Schimmelpilzbildung Erstellen Sie sich zunächst auf der Seite Bauteile eine Kopie Ihrer Wärmebrückenkonstruktion unter dem Namen Außenwandaußenecke-Schimmel (über den Bildschalter Diskette ). Danach wechseln Sie in die Berechnung der Isothermen (Grafikfenster > Taschenrechnersymbol) und stellen die Randbedingungen gemäß der Vermeidung der Schimmelpilzbildung ein. Über berechnen starten Sie erneut eine Iteration, die wieder automatisch nach Erreichen des genormten Abbruchkriteriums endet. Bei der Schimmelpilzbetrachtung geht es nun darum, die kälteste Oberflächentemperatur auf der Innenseite abzugreifen. Diese wird sich direkt in der Ecke einstellen. Um die Temperatur an dieser Stelle zu erfahren, klicken Sie mit Ihrem Mauszeiger (kleines Fadenkreuz) direkt in die Innenecke Ihrer Konstruktion. Es erscheint ein kleines Quadrat, das die Temperatur des dort angewählten Netzknoten abgreift. Sie müssen unbedingt darauf achten, dass Sie die Temperatur genau auf der Oberfläche abgreifen, zur genaueren Einstellung nutzen Sie hierfür die Pfeiltasten unten rechts. Das kleine Quadrat wird sich rot färben, wenn Sie genau die Oberfläche der Bauteilkonstruktion getroffen haben. (falsch) (richtig) Zum Abgreifen der Ecktemperatur für den Schimmelpilznachweis betätigen Sie den Bildschalter frsi, dann bestätigen Sie den folgenden Dialog und wählen den Nachweis auf 2D-Ebene aus. Der frsi und die Ecktemperatur wird nun in Ihrer Grafik angezeigt. Den druckbaren Nachweis finden Sie auf der Seite Feuchteschutz unter Berechnungsoptionen > Schimmelpilzvermeidung und Punkt 20 Schimmelpilzbildung 2D. Seite 12 von 60

13 1.4 Fensteranschluss Aufgabenstellung Es soll ein Fensteranschluss thermisch untersucht werden. Berechnen Sie den PSI-Wert der Konstruktion. Als Grundlage steht Ihnen folgende Skizze zur Verfügung. Anleitung Schritt für Schritt: Kopieren Sie das Bauteil Außenwand und nennen Sie die Bauteilkopie Fensterleibung-PSI (Bauteilübersicht Bauteil wählen - Kopie Dateiname - bestätigen). Im Grafikfenster passen Sie die Größe Ihrer Konstruktion über den Schieberegler an und blenden Sie überflüssige Bezeichnungen und Maße aus. Wechseln Sie dann in die Konstruktion von Wärmebrücken und stellen Ihr Berechnungsnetz auf 5mm ein. Die Netzgröße wählen Sie genügend groß aus, damit sicher ist, dass die später berechneten Isothermen in den Schnittkanten ungestört (parallel) verlaufen. Seite 13 von 60

14 Als Berechnungsmodell wählen Sie im Klappmenü Fensteranschluss aus. Bestätigen Sie die Abfrage, ob Sie das Paneelmodell verwenden möchten. Es öffnet sich folgender Dialog: Paneelmodell Hinweis*: Zur Berechnung des PSI-Wertes nach DIN 4108 Bbl. 2 darf ein vereinfachtes PaneelModell angewendet werden. Die Fensterkonstruktion wird hierbei durch ein einfaches Paneel mit einer bestimmten Dicke und einer bestimmten Wärmeleitfähigkeit ersetzt, welches den U-Wert des gesamten Fensters widerspiegelt (Uw =1,40 W/m²K). Im selben Dialog geben Sie manuell den U-Wert = 1,40 W/m²K ein. DÄMMWERK errechnet nun über den U-Wert und die darunter stehende Dicke des Paneels die richtige Wärmeleitfähigkeit zum eingegebenen U-Wert. Alternativ können Sie hier auch eine Fensterkonstruktion aus der Bauteilübersicht auswählen, dann würde deren Uw übernommen. Richten Sie ebenfalls die Größe des Modells ein, b x h = 40 cm x 8 cm. Bei einer Änderung der Paneeldicke müssen Sie die Eingabe des U-Wertes ggfs. wiederholen, da die Wärmeleitfähigkeit des Paneels neu berechnet werden muss. Bestätigen Sie danach die Eingabe mit OK und richten sich die Konstruktion weiter ein. Ergänzungsbauteil Position Anschlag Breite / Höhe Seite 14 von 60

15 Sehen Sie sich die Eingangsskizze noch einmal an und erzeugen Sie den Fnsteranschlag: Über das rechte Pfeilpaar Anschlag bewegen Sie zunächst den Anschlag 30 mm nach links. Pro Pfeiltastendruck bewegt sich der Anschlag einen Netzknoten, d.h.: bei 30 mm müssen Sie den Anschlag sechsmal (6 * 5 mm Maschenweite) nach links bewegen. Das Fenster-Paneel schieben Sie über Position nach links oder ziehen es mit der Maus (linke Taste gedrückt halten) an die Kante des Anschlags. Zur kompletten Konstruktion müssen der Gipsputz und der Kalkzementputz ergänzt werden. Erzeugen Sie nun über den Schalter + neu ein Einbauteil und wählen Sie das gewünschte Material. Für den Gipsputz wählen Sie aus den DIN-Baustoffen den Putzmörtel aus Gips : Im folgenden Dialog können Sie die Wärmeleitfähigkeit und die Größe des Einbauteils einlesen und ggf. ändern. Über OK gelangen Sie wieder zurück in das Grafikfenster. Zu Ihrer Konstruktion erscheint nun ein weiterer Baustoff. Über die Pfeiltasten von Position und Breite / Höhe können Sie Position und Größe des neuen Einbauteils ändern. Die direkte Eingabe der Größe ist ebenfalls möglich, indem Sie den blauen Schriftzug der Größe anklicken und Ihre Eingabe gemäß der Abfrage tätigen. Wie beim Paneel kann auch die Position des Einbauteils per Maus verschoben werden (linke Maustaste gedrückt halten).plazieren Sie den Gipsputz so, dass der Fensterrahmen gerade 5mm überdeckt wird. Erstellen Sie nun ein zweites (Außenputz > Putzmörtel aus Kalkzement, b x h = 1,5 cm x 11,5 cm) und ein drittes Einbauteil (Mineralfaser, 0,35 II, b x h = 1,0 cm x 8 cm), das Sie links hinter den Rahmen schieben und vervollständigen Sie damit Ihre Konstruktion: Zur PSI-Wert-Berechnung Wechseln Sie nun über das Taschenrechnersymbol in der oberen Menüleiste des Grafikfensters in den Dialog Wärmebrücke berechnen. In den Randbedingungen wählen Sie für PSI-Werte aus. Klicken Sie hierzu auf den blauen Schriftzug der Randbedingungen. Die Temperaturen sollen für PSI auf -10 C außen und 20 C innen eingestellt sein, die Übergangswiderstände auf Rsi 0,13 und Rse 0,04. Seite 15 von 60

16 Über berechnen starten Sie die Iteration, die wieder nach dem normierten Abbruchkriterium selbständig stoppt. Speichern Sie den Berechnungszustand ab indem Sie bei der Abfrage danach mit JA antworten. Über den Schalter erreichen Sie die PSI-Wert-Berechnung. Für den PSI-Wert wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert benötigt. Der thermische Leitwert kann auf der Bauteiloberfläche abgegriffen werden, entweder außen (L2D,e) oder innen (L2D,i). Wählen Sie vorzugsweise im mer L2D,e, wenn nichts dagegen spricht (s.auch weiter unten. Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient y Empfohlene Übergangswiderstände für Wärmestromberechnungen Rsi = 0.13, Rse = 0.04 (EN ISO , 6.1.2) aus der DÄMMWERK-Berechnung vom Fensteranschluss mit Rsi = 0,13 ~ Rse = 0,04m²K/W ~ Ti = 20,0 C ~ Ta = -10,0 C L2D = 0,89 W/(mK) (2D-Leitwert nach der Isothermenberechnung) Die Werte Ui der beteiligten Bauteile werden mit Rsi / Rse (neu) berechnet S li * Ui = 0,965*0, ,420*1,400 = 0,88 (Leitwert ohne WB-Einfluß) y = L2D - S li * Ui =0,01 W/(mK) xxx verwendeter y - Wert = 0,01 W/(mK) Die Konstruktion einer Fensterbrüstung sowie einen Sturz mit Rolladenkasten finden Sie in unserem Berechnungsbeispiel zum Gleichwertigkeitsnachweis. Seite 16 von 60

17 1.5 Geschossdeckenanschluss Aufgabenstellung Konstruieren Sie einen Geschossdeckenanschluss mit den vorhandenen Außenwänden, berechnen Sie den PSI-Wert und führen Sie eine Untersuchung zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung durch. Zur Aufgabenstellung wird Ihnen folgende Skizze zur Verfügung gestellt: Anleitung Schritt für Schritt: Einen Geschossdeckenanschluss (Anschluss mit drei Bauteilen) beginnt man immer mit dem waagerecht liegenden Bauteil, also der Decke. Die Deckenkonstruktion finden Sie in der Bauteilübersicht unter dem Namen Geschoßdecke.DWB.Erstellen Sie sich eine Kopie der Decke und vergeben Sie den Dateinamen Deckenanschluss-PSI. Wechseln Sie wie schon gewohnt in das Grafikfenster. Nachdem Sie die überflüssigen Beschriftungen ausgeschaltet haben, beginnen Sie mit der Konstruktion der Wärmebrücke, indem Sie auf den Bildschalter Wärmebrücke konstruieren klicken. Als Berechnungsmodell wählen Sie Anschluss mit 3 Bauteilen. Stellen Sie auch mit 3 Temperaturbereichen ein, indem Sie auf den farbigen Schriftzug Temperaturbereich klicken. Seite 17 von 60

18 Richten Sie sich dann Ihr Berechnungsnetz genügend groß ein: Maschenweite = 5mm, Netzgröße = 150 waagerecht / 120 senkrecht ab OK Bauteil. Für die Anschlussbauteile wählen Sie die schon bekannte Außenwand, die Sie durch einfaches Klicken auf den blauen Schriftzug 1.Anschlussbauteil oder 2.Anschlussbauteil ansteuern können. Die Position Ihrer Anschlussbauteile verändern Sie durch Verziehen mit der Maus (linke Maustaste gedrückt halten) oder über die Pfeiltasten der Anschlussbauteile. Über Ergänzungsbauteile vervollständigen Sie nun die Konstruktion:Normalbeton, bewehrt nach DIN 1045, b/h gemäß Skizze und Randdämmstreifen Mineralwolle,Lambda = 0,40 W/mK und b x h = 1cm x 6cm. Tipp: Ziehen Sie zuerst das obere Anschlussbauteil auf die Rohdecke und danach das untere hoch bis zum oberen Anschlussbauteil und überlagern dann das Mauerwerk mit dem Ergänzungsbauteil Beton. Berechnet wird stets nur der sichtbare Baustoff. So benötigen Sie nur zwei Einbauteile zur vollständigen Konstruktion. Seite 18 von 60

19 Zur PSI-Wert-Berechnung Wechseln Sie nun über das Taschenrechnersymbol in den Dialog Wärmebrücke berechnen. In den Randbedingungen wählen Sie für PSI-Werte aus. Klicken Sie hierzu auf den blauen Schriftzug der Randbedingungen. Die Temperaturen stellen sich wie gewohnt auf -10 C außen und 20 C innen, die Übergangswiderstände auf Rsi 0,13 und Rse 0,04 ein. Evtl. müssen Sie die Temperaturrandbedingungen für die hier benötigten 3 Temperaturen manuell einstellen wie gezeigt: Über berechnen starten Sie die Iteration, die wieder nach dem normierten Abbruchkriterium selbständig stoppt. Speichern Sie den Berechnungszustand ab indem Sie bei der Abfrage danach mit JA antworten. Über den Schalter erreichen Sie die PSI-Wert-Berechnung. Für den PSI-Wert wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert benötigt. Der thermische Leitwert muss hier außen abgegriffen werden (L2D,e). Vergleichen Sie die Werte und die Darstellung ebenfalls indem Sie beispielhaft den Leitwert innen (L2D,i) anwählen. Da über und unter der Geschossdecke jeweils 20 C herrschen müsste der thermische Leitwert innen oben und unten abgegriffen werden. Dämmwerk greift den Leitwert in unserem Beispiel aber nur über der Geschossdecke ab, dadurch ist der Leitwert zu klein. Gemäß der oben genannten Regel ist es egal, wo wir den Leitwert abgreifen, auf der Innen- oder Außenoberfläche. Es muss aber die gesamte Innen- und die gesamte Außenoberfläche, also der gesamte gestörte Bereich berücksichtigt werden. Seite 19 von 60

20 Der thermische Leitwert muss daher außen (L2D,e) erfasst werden, um zum richtigen Ergebnis gelangen. Aufschluss über die Berechnung des PSI-Wertes geben auch die angezeigten Maßketten, diese sollten mit Ihren Systemgrenzen aus der EnEV-Berechnung übereinstimmen. Den druckbaren Nachweis finden Sie wieder im Bauteilformular, schließen Sie hierzu das Grafikfenster. Seite 20 von 60

21 Zum Nachweis der Vermeidung der Schimmelpilzbildung Erstellen Sie sich zunächst eine Kopie Ihrer fertigen Wärmebrückenkonstruktion unter dem Namen Deckenanschluss-Schimmel (Bildschalter Diskette Eingabe neuer Dateiname). Danach wechseln Sie in die Berechnung der Isothermen (Bildschalter Wärmebrücke berechnen ) und stellen die Randbedingungen gemäß der Vermeidung der Schimmelpilzbildung ein. Über berechnen starten Sie erneut eine Iteration, die wieder automatisch nach Erreichen des genormten Abbruchkriteriums endet. Bei der Schimmelpilzbetrachtung geht es darum, die kälteste Oberflächentemperatur auf der Innenseite abzugreifen. Betrachten wir den Anschluss genau, dann muss sich die kälteste Oberflächentemperatur unterhalb der Geschossdecke einstellen. Um die Temperatur an dieser Stelle zu erfahren, klicken Sie mit Ihrem Mauszeiger (kleines Fadenkreuz) direkt auf die Oberfläche Ihrer Konstruktion. Zur genaueren Einstellung nutzen Sie die Pfeiltasten. Das kleine Quadrat wird sich rot färben, wenn Sie die Oberfläche der Bauteilkonstruktion genau getroffen haben.wenn Sie unsicher sind, ob Sie getroffen haben, vergrößern Sie die Darstellung vorübergehend mit dem Schiebeschalter: Zum Ablesen der Ecktemperatur für den Schimmelpilznachweis betätigen Sie frsi, dann bestätigen Sie die folgenden Dialoge und wählen den Nachweis auf 2D-Ebene (frsi,2d) aus. Der frsi,2d und die Ecktemperatur werden nun in Ihrer Grafik angezeigt: Seite 21 von 60

22 Den druckbaren Nachweis finden Sie wieder auf der Seite Feuchteschutz (Häkchen bei Punkt Schimmelpilzbildung 2D in den Berechnungsoptionen, falls nicht schon eingestellt) Vermeidung von Schimmelpilzbildung in Raumecken nach DIN D-Betrachtung nach EN ISO :2001 Randbedingungen für die Berechnung des Temperaturfaktors Rsi = 0.25 Rse = 0.04 m²k/w Ji = 20 C Je = -5 C fi = 50% (DIN :2003, 6.2) Schnittkante "[18,08 C frsi,2d = 0,923]" (sh. Isothermenberechnung) Jsi(x,y) = 18,08 C mit Rsi = 0,25 Rse = 0,04 Ji = 20,00 C Je = -5,00 C Temperaturfaktor Rsi,2D = ( Jsi - Je) / ( Ji - Je) = 0, ausreichend nach DIN Ecken (3D), die aus schimmelpilztechnisch unbedenklichen Kanten gebildet werden und bei denen keine darüber hinausgehende Störung der Dämmebene vorliegt, bedürfen keines weiteren Nachweises (DIN :2013). Vertiefung: der thermische Leitwert L2D für den PSI-Wert Wie Sie in der Übung zuvor gesehen haben, wurde der thermische Leitwert auf der Innenoberfläche nur oberhalb der Geschossdecke abgegriffen. Diesen Fall benötigen Sie zum Beispiel bei der PSIWert-Ermittlung eines Deckenanschlusses über einem unbeheizten Raum (z.b. unbeheizter Keller). Eine kleine Übung soll Ihnen helfen, die Zusammenhänge besser zu verstehen. Kopieren Sie den Deckenanschluss-PSI unter einem anderen Namen, z.b.: Decke-überunbeheizt-PSI. Öffnen Sie dann das Grafikfenster und die Isothermenberechnung mit dem Taschenrechnersymbol und ändern Sie die Temperaturrandbedingungen wie unten dargestellt: Starten Sie nun die Isothermenberechnung über berechnen (beschleunigte Iteration) und berechnen Sie im Anschluss den PSI-Wert. Seite 22 von 60

23 In unserem Fall interessiert uns nur die Energie, die von oben in die Konstruktion eingeht. Beim Bestimmen des thermischen Leitwertes wäre es daher falsch, den Leitwert außen (L2D,e) zu bestimmen, denn das Temperaturgefälle des unbeheizten Raumes unterhalb der Geschoss-decke nähme sonst ebenfalls Einfluss auf die Größe des thermischen Leitwertes. Für die Bestimmung des PSI-Werts soll aber nur ein Temperaturgefälle betrachtet werden und die angezeigten Maßlinien sollten unbedingt mit Ihren Systemgrenzen der Hüllflächenberechnung (EnEV) übereinstimmen. Zur richtigen PSI-Wert-Ermittlung muss der thermische Leitwert daher von innen abgegriffen werden (L2D,i). Nur über den thermischen Leitwert von innen (L2D,i) bekommen Sie das Maß für die Geschossdecke (1,495 m) und für die Außenwand (1,305 m) angezeigt. Über die Formel = L2D - li * Ui wird nun der eigentliche Energieverlust des Ausschnitts (thermischer Leitwert) mit den bereits in der EnEV-Berechnung veranschlagten Transmissionswärmeverluste (A*U) auf 2D-Ebene verglichen. Da die Transmissionswärmeverluste der Decke über dem unbeheizten Raum aber bereits mit Fx = 0,5 abgemindert werden, fließt dieser ebenfalls in die Formel des PSI-Wertes mit ein: ( = L2D - li * Ui * Fxi). DÄMMWERK berechnet daher den PSI-Wert unter Berücksichtigung des bereits gewählten Fx-Wertes (Fx = 0,5, für Decke über unbeheizt): Seite 23 von 60

24 Fx-Werte können bei Bedarf im Bauteilformular über den blauen Schriftzug verändert werden. Tipp: Ob der thermische Leitwert innen ober- oder unterhalb der Decke berücksichtigt wird, wird über den Bauteiltyp im Bauteilformular geregelt. Bauteilquerschnitt Bauteiltyp Projekt Seminarunterlagen-Wärmebrücken Bauteil: Decke-gegen-unbeheizt-PSI Bauteiltyp "Wohnungstrenndecke in zentralbeh. Geb. nach unten" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,17 und Rse = 0,17 m²k/w Querschnitt R [W/mK] [m²k/w] Rsi 0, Eiche (Parkett) 10, ,0 0,200 0,050 s Bauteiltyp "Wohnungstrenndecke in zentralbeh. [mm] Geb.[kg/m³] nach unten" von innen [kg/m²] Bauteiltyp "Wohnungstrenndeckein zentralbeh. Geb. nach oben" Seite 24 von 60

25 1.6 Sockelanschluss, Gleichwertigkeitsnachweis gemäß DIN 4108, Bbl. 2 Der Gleichwertigkeitsnachweis ist durch die Initiative der KfW in den Fokus gerückt. Eine ausführliche Betrachtung finden Sie in unserem Skript Gleichwertigkeitsnachweis (11/2016). Zur Übung zeigen wir Ihnen hier jedoch auch noch ein altes Beispiel: Bis zur EnEV 2007 war bei Verwendung des pauschalen Wärmebrückenzuschlags duwb = 0,05 W/m²K ein Gleichwertigkeitsnachweis gemäß DIN 4108 Bbl 2:2006 zu führen. War keine Zuordnung des konstruktiven Grundprinzips möglich und / oder wurden Materialien mit abweichender Wärmeleitfähigkeit verwendet, musste ein rechnerischer Gleichwertigkeitsnachweis mit Randbedingungen gemäß des Bbl 2 durchgeführt werden. Mit der EnEV 2009 wurde ein vereinfachter Gleichwertigkeitsnachweis eingeführt. Am Ende der Übung wird hierauf nochmals eingegangen. Aufgabenstellung Konstruieren Sie einen Sockelanschluss mit der vorhandenen Außenwand und führen Sie einen rechnerischen Gleichwertigkeitsnachweis gemäß DIN 4108 Bbl.2. Zur Aufgabenstellung wird Ihnen die folgende Skizze zur Verfügung gestellt: Anleitung Schritt für Schritt: Die Grundlage eines Sockelanschlusses bildet die Bodenplatte zu einem späteren Anschluss mit zwei Bauteilen. Laden Sie die Bodenplatte aus der Bauteilübersicht, erstellen eine Kopie und nennen diese Sockelanschluss-Gleichwertigkeit. Auf Folien und Abdichtungen wurde bei der Bauteilkonstruktion verzichtet, da diese nicht relevant für die Wärmebrückenberechnung sind (denken Sie wieder an das spätere Berechnungsnetz mit der Maschenweite, z.b. 5mm. In diesem Abstand sollte auch die Konstruktion erstellt werden). Danach wechseln Sie in das Grafikfenster, blenden über die Einstellungen oben links überflüssige Bezeichnungen aus und beginnen mit Wärmebrücken konstruieren. Richten Sie sich jetzt Ihr Berechnungsnetz mit Maschenweite und Anzahl der Maschen ein. Alle einzustellenden Werte sind in der nebenstehenden Grafik sichtbar: Seite 25 von 60

26 Da im Gleichwertigkeitsnachweis auf eine Erdreichkonstruktion verzichtet wird, wählen Sie als Berechnungsmodell Anschluss mit 2 Bauteilen aus. Als 1. Anschlussbauteil wählen Sie sich die bereits bekannte Außenwand und richten diese entsprechend aus. Über neu komplettieren Sie nun die Konstruktion mit Ergänzungsbauteilen. Konstruieren Sie die Frostschürze in Normalbeton mit der Breite 30cm und der Höhe 40cm. Danach erstellen Sie den Randdämmstreifen aus einem beliebigen Dämmmaterial mit WLG 040 mit 1cm Breite und 6cm Höhe. Seite 26 von 60

27 Zuletzt fehlt Ihnen nur noch der Dämmstreifen an der Frostschütze, den Sie mit einem PS-Extruderschaum 035, II b x h = 8cm x 6cm erstellen und danach ausrichten. Nachdem Sie die Konstruktion vervollständigt haben, öffnen Sie über das Taschenrechnersymbol im Grafikfenster die Isothermenberechnung und stellen sich entsprechend der nachfolgenden Grafik aus dem DIN 4108 Bbl.2 sämtliche Randbedingungen ein. Auszug aus DIN 4108 Bbl.2 zum Gleichwertigkeitsnachweis (nur zu Schulungszwecken): Der einzuhaltende Wert ist demnach 0,34 W/mK. Seite 27 von 60

28 Randbedingungen, die zum Gleichwertigkeitsnachweis angesetzt werden müssen, sind: Wie zu sehen ist, sollen verschiedene Randbedingungen an den Oberflächen verwendet werden. Diese können zum Teil automatisch voreingestellt werden, indem Sie über den blauen Schriftzug unter den Randbedingungen entsprechende Einstellungen (hier für PSI-Werte) vornehmen. Einzelnen Oberflächen können unterschiedliche Randbedingungen zugewiesen werden. Hierfür muss zunächst die Oberfläche, der eine eigene Randbedingung zugewiesen werden soll, angewählt werden. Prinzipiell funktioniert das ähnlich dem Abgreifen der Temperatur beim Schimmelpilznachweis. Setzen Sie den Mauszeiger und das kleine Quadrat, das nach Klicken im Bild auftaucht, direkt auf die Oberfläche. Erst wenn es sich rot eingefärbt hat, wissen Sie dass sie es genau auf der Oberfläche platziert haben. Zur Hilfe nehmen Sie sich die Pfeiltasten über die Sie zielsicher die Bauteiloberfläche anwählen können. Beginnen Sie unter der Bodenplatte. Wenn Sie die gewünschte Oberfläche markiert haben, öffnen Sie über den Bildschalter Berechnungsdetails. Seite 28 von 60 die

29 Nun wählen Sie über gemäß der Vorgaben des DIN 4108 Bbl.2 : eine individuelle Randbedingung (Rs und Temperatur) aus: Hinweis: Da im Bbl.2 keine konkreten Werte, sondern lediglich Faktoren angegeben sind, müssen die Temperaturen über einen Dreisatz ermittelt werden. Für fx = 0,6, -10 C Außentemperatur, 20 C Innentemperatur und der Formel f=1-f ergibt sich eine Erdreichtemperatur von 2 C. Die Herleitung finden Sie in DIN 4108,Bbl.2. Belegen Sie danach alle weiteren Oberflächen Ihrer Konstruktion mit den im Bbl.2 vorgegebenen Randbedingungen, indem Sie die eben besprochenen Schritte wiederholen. Seite 29 von 60

30 Vergleichen Sie Ihre Grafik mit folgender: Über starten Sie die Iteration, die nach einem normierten Abbruchkriterium selbständig endet. Speichern Sie den Berechnungszustand ab, indem Sie bei der späteren Abfrage mit JA antworten. Ihr Isothermenbild sollte dem folgenden gleichen. Seite 30 von 60

31 Über den Schalter wird der PSI-Wert berechnet. Den zweidimensionalen thermische Leitwert müssen Sie jetzt auf der Innenseite (L2D,i) ablesen, da ein Abgreifen von außen (L2D,e) durch die beiden unterschiedlichen Temperaturen 2 C und -10 C zu verfälschten Ergebnissen führen kann, da evtl. Temperaturströme von 2 C zu -10 C ebenfalls mit aufgenommen werden. Es gilt aber nach wie vor, das was an Energie reingeht, kommt draußen auch wieder an. Stimmen die Maßketten? Dämmwerk besitzt eine Rechenroutine, die das Maß der Bodenplatte immer ab OK Betonplatte ansetzt. Die Systemgrenzen der Hüllflächenberechnung nach EnEV und die in der Wärmebrückenberechnung verwendeten Längen (Maße) müssen aber miteinander übereinstimmen. Ggfs. müssen Sie die Werte im druckbaren Nachweis im Bauteilformular nachträglich ergänzen. Vergleichen Sie die Vorgaben des DIN 4108 Bbl.2. Wird Ihr PSI-Wert richtig berechnet? Überprüfen Sie, ob das Ergebnis stimmen kann und kontrollieren Sie bei Bedarf Ihre Konstruktion. Wenn Sie für die Bodenplatte in Ihrer EnEVBerechnung eine Temperaturkorrektur über einen Fx-Wert vorgenommen haben, müssen Sie das im Ergebnis der PSI-Wert-Berechnung berücksichtigen. Seite 31 von 60

32 Führen Sie daher folgende Änderung durch: li * Ui = 1,610*0,241*0,6 + (1,620)*0,300 = 0,66 Die Formel wird um den Fx-Wert (0,6) der Bodenplatte (Transmissionswärmeverlust aus der EnEVBerechnung = A*U*Fx) vervollständigt. Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient Empfohlene Übergangswiderstände für Wärmestromberechnungen Rsi = 0.13, Rse = 0.04 (EN ISO , 6.1.2) aus der DÄMMWERK-Berechnung vom Gebäudekante mit Rsi = 0,13 ~ Rse = 0,04m²K/W ~ Ti = 20,0 C ~ Ta = -10,0 C L2D = 0,82 W/(mK) (2D-Leitwert nach der Isothermenberechnung) Die Werte Ui der beteiligten Bauteile werden mit Rsi / Rse (neu) berechnet S li * Ui = 1,610*0,241*0,6 + 1,620*0,300 = 0,72 (Leitwert ohne WB-Einfluß) y = L2D - S li * Ui =0,10 W/(mK) xxx verwendeter y - Wert = 0,10 W/(mK) Als Ergebnis sollte nun ein PSI-Wert von 0,10W/mK stehen. Der Gleichwertigkeitsnachweis wird demnach eingehalten, denn als Höchstwert sind hier nur 0,34 W/mK gefordert. Das bedeutet, dass für die EnEV-Berechnung der pauschale Wärmebrückenzuschlag duwb = 0,05 W/m²K verwendet werden darf. Exkurs: Vertiefung zum vereinfachten Gleichwertigkeitsnachweis gemäß EnEV 2009/2014 Mit der EnEV 2009 änderten sich die Anforderungen an die Wärmbrückenzuschläge. Gemäß EnEV 2009, 7 gilt der Gleichwertigkeitsnachweis als erfüllt, wenn die U-Werte der beteiligten Bauteile den U-Werten der Bauteile des jeweiligen Details aus dem DIN 4108 Bbl.2 mindestens gleichwertig sind. Dieser Paragraph ist unverändert in die EnEV 2014 übernommen worden. Falls Bauteile die U-Werte der Bauteile im DIN 4108 Bbl.2 unterschreiten, erfüllen sie die Anforderung der EnEV 2009/2014 und Sie dürfen mit einem Wärmebrückenzuschlag von duwb = 0,05 W/m²K rechnen. Das bedeutet eigentlich, dass theoretisch keine Randdämmung mehr notwendig ist. Den Vergleichswert des DIN 4108 Bbl.2 würde man allerdings ohne Randdämmung kaum einhalten. Führen Sie übungshalber eine solche Vergleichsrechnung durch, indem Sie den Randdämmstreifen aus Ihrem Anschluss löschen, die Iteration erneut starten und den PSI-Wert nochmals ermitteln. Achten Sie dabei auch auf die Nachbearbeitung des PSI-Wertes. Interpretieren Sie das Ergebnis. Seite 32 von 60

33 1.7 Auskragende Balkonplatte (aus bestehender Konstruktion) Aufgabenstellung Erstellen Sie einen Geschossdeckenanschluss mit auskragender Balkonplatte aus einer bereits angelegten Wärmebrückenkonstruktion der DÄMMWERK-Datenbank. Es geht um einen Bestandsbau, dessen baukonstruktive Qualität Sie untersuchen sollen. Hinweis: Dieser Weg eignet sich besonders, wenn Sie mal nicht so recht wissen, wie Sie eine Konstruktion beginnen sollen. DÄMMWERK beinhaltet eine Vielzahl bereits konstruierter Wärmebrücken, die über die Bauteilübersicht kopiert und später durch wenige Schritte verändert werden können Anleitung Schritt für Schritt: Öffnen Sie die Bauteilübersicht in der oberen Menüleiste über Bauteile und wählen nun über den links angezeigten Dateipfad folgende Ordner jeweils mit Doppelklick an dw2017 Wärmebrücken Wärmebrücken-Bestand. Hier kopieren Sie sich den Anschluss Geschossdecke3.DWB und benennen die Kopie Balkonanschluss. Auch wenn diese Konstruktion wahrscheinlich nicht Ihren Vorstellungen entspricht, werden wir sie als Grundlage verwenden, da Sie mit relativ einfachen Schritten Änderungen vornehmen können. Passen Sie zunächst die Konstruktion der Decke an und wechseln danach in das Grafikfenster und beschäftigen sich mit der Konstruktion der Wärmebrücke mittels Wärmebrücken konstruieren. Seite 33 von 60

34 Die beiden PE-Folien löschen Sie aus dem Bauteil Decke, da diese keinen thermischen Einfluss auf die Wärmedämmung und Wärmebrücke haben. Passen Sie auch die Bauteilschichten der unten gezeigten Tabelle an: Querschnitt s von innen cm r kg/m³ kg/m² l W/(mK) R m²k/w Rsi 0, Zementestrich 6, ,0 1,400 0, Mineralfaser 035 4, ,2 0,035 1, Stahlbeton 20, ,0 2,100 0,095 Rse 0,170 d = 30,00 G = 601,2 RT = 1,62 Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,617 W/(m²K) (ohne Korrekturen) Hinweis: Die Baustoffdaten für ältere Bauteile finden Sie im Baustoffassistenten in einer der historischen Baustoffdatenbanken, z.b. in der Rubrik Passen Sie danach die Wärmebrückenkonstruktion an. Als Anschlussbauteile ziehen Sie die bereits erstellte Außenwand heran (blauer Schriftzug 1.Anschlussbauteil und 2.Anschlussbauteil ). Ihr Berechnungsnetz kann unverändert bleiben, sollte aber nochmals überprüft werden. Die thermische Trennung soll vorerst gelöscht werden. Markieren Sie hierzu das zu löschende Bauteil und wählen dann den Bildschalter Löschen. Durch Ausrichten der Anschluss- und Einbauteile, sowie der Anpassung deren Größen vervollständigen Sie die Konstruktion. Seite 34 von 60

35 Zur Isothermenberechnung gelangen Sie über Wärmebrücken berechnen. Stellen Sie nun, wie in den Übungen zuvor, die richtigen Randbedingungen ein und starten Sie die Isothermenberechnung über berechnen. Je nachdem, welchen Nachweis Sie führen möchten, bestimmen Sie entweder die kritische Oberflächentemperatur für den Schimmelpilznachweis oder den PSI-Wert der Konstruktion. Die jeweils druckbaren Nachweise finden Sie wieder im Bauteilformular oder im Feuchteschutzformular. Zur Kontrolle: Folgende PSI-Werte sollten für die Konstruktion errechnet werde: Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient y Empfohlene Übergangswiderstände für Wärmestromberechnungen Rsi = 0.13, Rse = 0.04 (EN ISO , 6.1.2) aus der DÄMMWERK-Berechnung vom Deckenanschluss mit Rsi = 0,13 ~ Rse = 0,04m²K/W ~ Ti = 20,0 C ~ Ta = -10,0 C L2D = 1,18 W/(mK) (2D-Leitwert nach der Isothermenberechnung) Die Werte Ui der beteiligten Bauteile werden mit Rsi / Rse (neu) berechnet S li * Ui = 0,895*0, ,995*0,300 = 0,57 (Leitwert ohne WB-Einfluß) y = L2D - S li * Ui =0,61 W/(mK) Führen Sie übungshalber wieder eine thermische Trennung ein, lassen Sie DÄMMWERK neu berechnen und interpretieren Sie das Ergebnis. Seite 35 von 60

36 1.8 Traufanschluss (schräger Anschluss) Aufgabenstellung Berechnen Sie den Wärmebrückenverlustkoeffizienten für einen Traufanschluss. Da es sich hierbei um einen schrägen Anschluss handelt (Dachneigung 45 ) und dieser in einem rechtwinkligen Netz, wie es DÄMMWERK verwendet, nicht konstruiert werden kann, nutzen Sie das Näherungsverfahren von Feist (Passivhausinstitut). Dabei wird zunächst ein rechtwinkliger, danach ein vertikaler Anschluss gerechnet und dann zueinander ins Verhältnis gesetzt. Als Grundlage erhalten Sie die nachfolgende Skizze: Anleitung Schritt für Schritt: Laden Sie aus der Bauteilübersicht die Holzbau-Dachschäge und erstellen Sie sich eine Kopie mit dem Namen Traufe rechtwinklig Dampfsperren und andere Abdichtungen sind der Einfachheit halber bereits außen vorgelassen. Da in der PSI-Wert-Berechnung nur von den Gefach-U-Werten ausgegangen wird (die Regel-Holzquerschnitte eines zusammengesetzten Bauteils und deren Wärmebrückeneinflüsse sind bereits im Gesamt-U-Wert enthalten), reicht es aus, dass lediglich das Gefach konstruiert wurde. Seite 36 von 60

37 Gemäß Feist wird nun der PSI-Wert eines schrägen Anschlusses aus zwei Wärmebrückenberechnungen gemittelt. Hierfür benötigen wir unseren Anschluss einmal in rechtwinkliger Ausführung und einmal als linearen Anschluss (gerader Anschluss zweier Bauteile). Wir beginnen mit dem rechtwinkligen Anschluss: Wechseln Sie in das Grafikfenster, indem Sie auf die Grafik im rechten oberen Bildschirmbereich oder in der linken Menüführung auf Wärmebrücken klicken. Über den Bildschalter Einstellungen in der oberen Menüleiste, können Sie sich die Bezeichnungen und ggf. die Maßkette deaktivieren. Richten Sie nun die Größe Ihres Bauteils über den Schieberegler ein. Über Wärmebrücke in der oberen Menüleiste öffnet sich das Fenster zum Konstruieren von Wärmebrücken. Wählen Sie als Berechnungs-modell den Anschluss mit 2 Bauteilen.. Danach wählen Sie als 1.Anschlussbauteil die Außenwand-Holzbau. Stellen Sie sich Ihr Berechnungsnetz mit einer Netzgröße von 150 x 150 cm ein, 5 mm-netzmaschenabstand. Die horizontale und vertikale Netzgröße sollte ausreichend gewählt werden, damit später die Isothermen in den Schnittkanten wieder ungestört parallel verlaufen. Durch die Normung wird ein Mindestabstand (gemessen von der Innenecke) vorgegeben. Gehen Sie von einer 3-4-fachen Bauteildicke aus. Außerdem ist darauf zu achten, dass die Konstruktionsschritte in mm mit der Maschenweite übereinstimmen. Sie sollten sich also bereits beim Konstruieren der Bauteile Gedanken über Ihr späteres Berechnungsnetz gemacht haben. Über den Bildschalter neue Ergänzungsbauteile komplettieren Sie nun die Konstruktion. Fügen Sie ein Holzteil mit den Abmessungen 16cm / 16cm ein und positionieren Sie es wie in der Abbildung dargestellt. Dabei ragt die Pfette ca. 4cm in die Dachkonstruktion. Tipp: Um die 4cm Verschiebung genau einstellen zu können, verschieben Sie das Ergänzungsbauteil mit Hilfe der Pfeiltasten in 5mm-Schritten nach oben Seite 37 von 60

38 Als Abstellbrett fügen Sie bitte ein Holzteil mit der Größe 2cm / 20cm ein und positionieren dieses. Tipp: Sie können das Ergänzungsbauteil auch kopieren und modifizieren. Wechseln Sie nun über in den Dialog Wärmebrücke berechnen. Sie sollen den PSI-Wert berechnen, in den Randbedingungen wählen Sie daher für PSI-Werte aus. Klicken Sie hierzu auf den blauen Schriftzug der Temperaturrandbedingungen. Die Temperaturen sollten sich nun wie abgebildet einstellen: Über berechnen starten Sie die Isothermenberechnung. In der Auswahl der einfachen oder beschleunigten Iteration wählen Sie beschleunigte Iteration aus. Die Berechnung der Isothermenverläufe beginnt nun und wird gemäß dem voreingestellten Abbruchkriterium der Normung automatisch enden. Nach Ende der Berechnung speichern Sie die Isothermenberechnung ab, beantworten Sie daher die Abfrage mit Ja. Durch Anwählen der Symbole richten Sie sich die Darstellung der Isothermen, Wärmeströme oder der Ecktemperaturen ein. Seite 38 von 60

39 Zur PSI-Wert-Berechnung Über den Schalter erreichen Sie die PSI-Wert-Berechnung. Für den PSI-Wert wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert benötigt. Der thermische Leitwert kann, wie bereits bekannt, auf der Bauteiloberfläche entweder außen (L2D,e) oder innen (L2D,i) abgegriffen werden. Wählen Sie vorzugsweise, so auch hier, L2D,e aus und lassen sich den PSI-Wert berechnen. Den druckbaren Nachweis der Berechnung des PSI-Wertes finden Sie im Bauteilformular. Auswahlmenü 166 An dieser Stelle müssen Sie DÄMMWERK mitteilen, dass es sich um einen zusammengetzten Anschluss handelt. Öffnen Sie dazu das Auswahlmenü 166, indem Sie mit Ihrer linken Maustaste auf die magentafarbenen Kreuzchen klicken. Wählen Sie nun schräge Anschlüsse, danach berechnen. Es öffnet sich folgender Dialog. Wie Sie im Dialog sehen können, wurde der erste berechnete PSI-Wert bereits in die Eingabe übertragen. Um zum Ergebnis zu gelangen, fehlt noch der PSI-Wert für den geraden Bauteilstoß und die Dachneigung. Seite 39 von 60

40 Gerader Bauteilstoß Um zum geraden Bauteilstoß zu gelangen, schließen Sie das Menü mit einem Klick auf OK. Klicken Sie danach auf den Schriftzug Wärmebrückenverlustkoeffizient und öffnen so nochmals das Auswahlmenü 166. Aktivieren Sie geraden Bauteilstoß vorschlagen : Es wird automatisch eine Bauteilkopie angelegt und die Wärmebrücke in einem linearen Stoß angezeigt. Wechseln Sie erneut in das Grafikfenster - Wärmebrücken konstruieren und passen Sie die Konstruktion Ihrer Wärmebrücke an, indem Sie die beiden Anschlussbauteile und die Ergänzungsbauteile entsprechend verschieben. Erreichen können Sie das wie folgt: zuerst müssen Sie den Anschluss Sturz,Brüstung neu auswählen, dann die Bauteile durch Festhalten und Verschieben per Maus oder durch Betätigen der entsprechenden Richtungs-Pfeiltasten verschieben. Der Anschluss sollte nun wie rechts abgebildet aussehen. Wechseln Sie nun über in den Dialog Wärmebrücke berechnen. Es soll die Berechnung des PSI-Wertes erfolgen. In den Randbedingungen wählen Sie daher für PSI-Werte aus. Klicken Sie hierzu auf den blauen Schriftzug der Temperaturrandbedingungen. Zunächst stellen sich die Temperaturen auf -10 C außen und 20 C innen, die Übergangswiderstände auf Rsi 0,13 und Rse auf 0,04 ein. Über starten Sie die Isothermenberechnung. In der Auswahl der einfachen oder beschleunigten Iteration wählen Sie beschleunigte Iteration aus. Die Berechnung der Isothermenverläufe beginnt nun und wird gemäß dem Abbruchkriterium der Normung automatisch enden. Nach Ende der Berechnung speichern Sie sich die Isothermenberechnung ab, beantworten Sie die Abfrage wieder mit Ja. Seite 40 von 60

41 Zur PSI-Wert-Berechnung Über den Schalter erreichen Sie die PSI-Wert-Berechnung. Für den PSI-Wert wird nun der zweidimensionale thermische Leitwert benötigt. Der thermische Leitwert kann auf der Bauteiloberfläche abgegriffen werden entweder außen (L2D,e) oder innen (L2D,i). Wählen Sie L2D,e und lassen Sie sich den PSI-Wert berechnen. Den druckbaren Nachweis der Berechnung des PSI-Wertes finden Sie wie gewohnt im Bauteilformular: Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient y Empfohlene Übergangswiderstände für Wärmestromberechnungen Rsi = 0.13, Rse = 0.04 (EN ISO , 6.1.2) aus der DÄMMWERK-Berechnung vom Sturz / Brüstung mit Rsi = 0,13 ~ Rse = 0,04m²K/W ~ Ti = 20,0 C ~ Ta = -10,0 C L2D = 0,58 W/(mK) (2D-Leitwert nach der Isothermenberechnung) Die Werte Ui der beteiligten Bauteile werden mit Rsi / Rse (neu) berechnet S li * Ui = 1,500*0, ,730*0,169 = 0,54 (Leitwert ohne WB-Einfluß) y = L2D - S li * Ui =0,04 W/(mK) Wärmebrückenverlustkoeffizient für den schrägen Anschluss nach Feist PHI 1999/5 mit y90 = -0,021 und y0 = 0,000 W/(mK) y0 = y0 + ( y90 - y0 ) * 90 / 90 = -0,021 W/(mK) verwendeter y - Wert = 0,04 W/(mK) Um den korrekten PSI-Wert des schrägen Traufanschlusses zu ermitteln, wechseln Sie über die Bauteilübersicht, Icon Bauteile in der oberen Menüleiste zurück in den rechtwinkligen Anschluss. Öffnen Sie erneut das Auswahlmenü 166, indem Sie auf Wärmebrückenverlustkoeffizient klicken. Wählen Sie nun schräge Anschlüsse, danach berechnen aus. Geben Sie bitte den soeben berechneten, in der Maske noch fehlenden, PSI-Wert des geraden Bauteilstoßes ein und vervollständigen Sie die Eingabe mit der Dachneigung=45. Der gemittelte PSI-Wert unseres schrägen Anschlusses wird nun angezeigt, er beträgt 0,009 W/mK. Seite 41 von 60

42 1.9 Materialbedingte Wärmebrücke (Wand mit Betonstütze ) Aufgabenstellung Konstruieren Sie die dargestellte Situation Betonstütze in monolithischer Außenwand. Geben Sie dazu zunächst eine Außenwand mit dem unten angegebenen Aufbau ein. Verwenden Sie ein Konstruktions- und Berechnungsnetz mit 5 mm Maschenweite und einer horizontalen Ausdehnung von 160 cm. Die Betonstütze ist 30 x 30 cm groß. Positionieren Sie die Stütze in der Mitte des Konstruktionsnetzes. Bringen Sie das Netz dazu zur Anzeige. Führen Sie die Isothermenberechnung durch und stellen Sie das Oberflächen-Temperaturprofil wie unten gezeigt dar. Bewerten Sie das Oberflächen-Temperaturprofil. Anleitung Schritt für Schritt: Erzeugen Sie folgenden, neuen Bauteilquerschnitt mit dem Namen Außenwand-mit Betonstütze : Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²k/w Rsi 0, Gipsputz ohne Zuschlag 1, ,0 0,510 0, POROTON Plan-T 12 DM VD 30, ,0 0,120 2, Kalkzementputz 1, ,0 0,870 0,017 Rse 0,040 d = 33,00 G = 240,0 RT = 2,72 Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,368 W/(m²K) (ohne Korrekturen) Speichern Sie das Bauteil unter dem Namen Außenwand-mit-Betonstütze ab. Ändern Sie die Bezeichnung im Bauteilformular. Richten Sie das Konstruktions- und Berechnungsnetz ein, indem Sie das Grafikfenster öffnen und den Schalter Wärmebrücke konstruieren anklicken. Der Bauteilquerschnitt wird für die Berechnung gedreht. Klicken Sie anschließend auf die blaue Schrift 10 er Netz... und Stellen Sie über den Schalter 5 mm für die Einflussbreite 160 cm und für die Einflusshöhe ab OK Bauteil 40 cm ein. Die Eingaben werden mit OK bestätigt. Mit dem Schiebebalken Maßstab stellen Sie die Querschnittsbreite so ein, dass das Bauteil unter dem Konstruktions-/ Berechnungsnetz liegt. Seite 42 von 60

43 Die Betonstütze wird als Ergänzungsbauteil konstruiert, klicken Sie dazu auf den Bildschalter neues Ergänzungsbauteil erzeugen. In der Menüwahl 2. Baustoffe wählen Sie 2. Beton 2.1 Normalbeton Beton Nachdem Sie das neue Einbauteil Beton (30 x 30 cm) dimensioniert haben, verschieben Sie es mit der Maus in die Mitte der Querschnittsdarstellung, Ansatzpunkt ist Oberkante Gipsputz. Führen Sie die Isothermenberechnung durch. Die Randbedingungen stellen Sie für das Schimmelpilzkriterium auf Rsi 0,25 und Außentemperatur -5 C ein. Die Berechnung wird über den Schalter berechnen beschleunigte Iteration neu gestartet. Betrachten Sie den Isothermenverlauf: Die Grafik des Oberflächen-Temperaturprofils erzeugen Sie über den Bildschalter OberflächenTemperaturprofil (im Bearbeitungsfenster unten rechts, Schalter mit Kurvengrafik). Markieren Sie zunächst mit der Maus den Startpunkt für das Oberflächenprofil, einen Punkt der inneren Bauteiloberfläche links von der Stütze (Markierung muss rot sein). Klicken Sie erneut auf Oberflächen-Temperaturprofil und geben nun Sie nun die folgenden Einstellungen ein: Länge (Abwicklung) Ordinatenhöhe Abszisse niedrigste Temperatur Abstand vertikale Längsmarkierung = 100 cm = 20 = 10 =8 =5 x- und y-position bezeichnen die Lage der Grafik im Grafikfenster, belassen Sie diese zunächst bei 0. Seite 43 von 60

44 Falls das Oberflächen-Temperaturprofil vom Bearbeitungsfenster Isothermen berechnen zu sehr verdeckt wird oder Sie die Position ändern wollen, kann es manuell verschoben werden. Klicken Sie mit der Maus an die Grafik und ziehen Sie sie an die gewünschte Position. Alternativ können Sie natürlich auch die anderen sichtbaren Grafikbausteine mit der Maus verziehen, bis die Darstellung Ihren Wünschen entspricht. Versuchen Sie folgende Darstellung zu erzeugen: Die Grafik können Sie wie gewohnt als JPEG-Datei abspeichern. Seite 44 von 60

45 Vertiefung Überprüfen Sie, wie sich die Oberflächentemperatur ändert, wenn die Sichtbetonstütze mit Versatz konstruiert wird. Bauen Sie zusätzlich einen Mineralfaserdämmstreifen an der Innenseite ein und berechnen Sie dann die Oberflächentemperatur erneut. Anleitung Schritt für Schritt: Kopieren Sie das Bauteil, indem Sie es unter dem neuen Namen Außenwand-mit-Betonstütze-2 abspeichern. Den Stützenversatz realisieren Sie, indem Sie die Position der Stütze über die Wippschalter y-position um 10 Netzmaschen (5 mm Netz) nach oben verschieben: Der Dämmstreifen (WLG 035) an der Innenseite ist 30 * 5 cm groß.für den eingebauten Dämmstreifen verwenden Sie einen Dämmstoff der WLG 035 (z.b. Mineralfaser), dimensionieren ihn (30 x 5 cm) und positionieren ihn wie in der Aufgabenstellung (Grafik) gezeigt. Führen Sie nun eine weitere Isothermenberechnung durch. Erzeugen Sie für diese Berechnung das Oberflächen-Temperaturprofil wie oben beschrieben. Seite 45 von 60

46 Vertiefung zum PSI-Wert Fragestellung: Welche Berechnungsgrundlagen wirken maßgeblich auf den PSI_Wert ein? Aufgabenstellung Berechnen Sie für die verwendete Außenwand mit Beton-Stütze den längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten mit abgewandelter Ausgangslage. Kopieren Sie dazu den Bauteilanschluss und ändern Sie die Maschenweite des Konstruktionsnetzes von 5 auf 10mm, rechnen Sie damit erneut. Sie sollten in der ersten Berechnung einen PSI-Wert von 0,144 W/mK erhalten, in der zweiten Berechnung mit 10 mm Maschenweite einen Wert von 0,164 W/mK ermitteln. Sehen Sie sich dann den druckbaren Nachweis des PSI-Wertes im Berechnungsblatt Bauteil an. Welchen Differenzwert stellt der PSI-Wert dar? Spielt es eine Rolle, mit welcher Außentemperatur gerechnet wird? Ändern Sie die Außenlufttemperatur auf -5 C / 80%, rechnen Sie erneut. Anleitung Vertiefung Schritt für Schritt: Laden Sie das erzeugte Bauteil Außenwand-mit-Betonstütze. Ändern Sie die Putzstärke auf 2 cm. Überprüfen Sie das Berechnungs- / Konstruktionsnetz. Geben Sie für die Netzmaschenweite 10 mm, für die Einflussbreite horizontal 160 cm und vertikal 30 cm an. Unter Umständen müssen Sie die Einbauteile anders positionieren. Beenden Sie den Dialog. Wechseln Sie von Wärmebrücke konstruieren in das Isothermen-Modul. Überprüfen Sie die Einstellungen (Rsi, Temperaturrandbedingungen etc.) und ändern Sie diese gegebenenfalls, wie in der Aufgabenstellung abgebildet. Starten Sie die Berechnung mittels rotem Bildschalter neu (Iteration starten / fortsetzen). Wählen Sie im Dialogfeld den Schalter beschleunigte Iteration. Wenn die Berechnung beendet ist, speichern Sie den aktuellen Temperaturzustand. Betätigen Sie den Bildschalter ψ psi (längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient). Im folgenden Dialogfenster können Sie den Berechnungsgang über verschiedene Möglichkeiten beeinflussen. Betätigen Sie den Schalter L2D,e (außenbezogen).in der Bauteilgrafik wird jetzt die gerechnete Länge durch rote Punkte dargestellt. Im Informationsfenster wird das Ergebnis der Berechnung angezeigt. Die genaue Berechnung lässt sich im Bauteilformular nachvollziehen, wenn mittels Bildschalter Inhalt der PSI-Wert aktiviert ist. Für die Berechnung mit 5 mm-maschen fertigen Sie eine Bauteilkopie an (speichern unter neuem Namen Außenwand B2a) und ändern das Berechnungsnetz im Fenster Wärmebrücke. Ob eine Berechnung mit 5 mm Maschen notwendig ist, lässt sich anhand des PSI-Wertes nicht erkennen. An den PSI-Wert werden bisher keine Genauigkeitsanforderungen gestellt. Allerdings verlangt die EN ISO , dass eine genauere Berechnung durchgeführt wird, wenn sich dadurch die kritische Oberflächentemperatur wesentlich ändert. Das EN-Kriterium bedeutet etwa, dass man an der kritischen Stelle einen Temperaturunterschied von mehr als 0.1 K berechnet. Die kritische Temperatur befindet sich unter der Stütze an der inneren Bauteiloberfläche. Sie lässt sich mit der Beschriftung Tmin / Tmax anzeigen. Mit 10 mm-maschen berechnet man C und mit 5 mm Maschen 17,06 C. Dieser Unterschied ist kleiner als 0.1 K, die genauere und länger dauernde Berechnung mit 5 mm-maschen also nicht gefordert. Seite 46 von 60

47 1.10 Exkurs: Schimmelpilzuntersuchung 2D und 3D Die Randbedingungen für den Nachweis des Schimmelpilzkriteriums mittels des Temperaturfaktors f Rsi (2D) befinden sich in DIN : , 6.2. Das vereinfachte Verfahren zur Betrachtung und Beurteilung eines Schnittpunkts dreier linienförmiger Wärmebrücken (3D) war Bestandteil der EN ISO :2001, Anhang B. Bei der Bearbeitung der aktuellen Fassung DIN EN ISO 10211:2008 wurde das Verfahren ersatzlos gestrichen. Zur vollständigen Darstellung der Möglichkeiten im DÄMMWERK wurde das Beispiel beibehalten. Folgende Bauteile werden benötigt, Außenwand A1 und Flachdach F2-Warmdach. Geben Sie den Schichtaufbau wie unten gezeigt ein. Bauteil: Außenwand A1 Bauteiltyp "Außenwand" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,04 m²k/w Querschnitt s r l R von innen cm kg/m³ kg/m² W/(mK) m²k/w Rsi 0, Gipsputz ohne Zuschlag 1, ,0 0,350 0, Hochlochziegel-MW LM21/LM , ,0 0,400 0, EPS 033, I 14, ,8 0,040 3, Putzmörtel aus Kalkzement 1, ,0 0,870 0,017 Rse 0,040 d = 41,00 G = 287,8 RT = 4,33 Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,231 W/(m²K) (ohne Korrekturen) Seite 47 von 60

48 Bauteil: Flachdach F2 - Warmdach Bauteiltyp "Dachdecke" mit den Wärmeübergangswiderständen Rsi = 0,13 und Rse = 0,04 m²k/w Querschnitt r kg/m³ s cm von innen kg/m² l W/(mK) R m²k/w Rsi 0, Gipsputz Stahlbeton Dachdämmplatte Bitumenbahn, kaltselbstklebend Bitumneschweißbahn, beschiefert Rse 1,50 14,00 20,00 0,50 0, ,0 336,0 27,0 5,0 5,0 0,350 2,100 0,040 0,170 0,170 0,043 0,067 5,000 0,029 0,029 0,040 d = 36,50 G = 391,0 RT = 5,34 Wärmedurchgangskoeffizient U = 0,187 W/(m²K) (ohne Korrekturen) Für die 3D Untersuchung werden die folgenden drei Anschlüsse betrachtet Seite 48 von 60

49 Konstruktion Flachdachanschluss mit Attika Aufgabenstellung Konstruieren Sie die Attikasituation unter Verwendung des Flachdachs F2 und der Außenwand A1. Als Berechnungsmodell wählen Sie: Anschluss mit zwei Bauteilen. Ringanker (24 x 25 cm), Aufmauerung (24 x 48 cm, KS-MW 1400), Wärmedämmung EPS 035 ( 4 cm) und Kalkzementputz werden als Ergänzungsbauteile dargestellt. Laden Sie die Flachdachkonstruktion Flachdach A2 und speichern diese unter dem Namen Attika-1. Wählen Sie im Wärmebrücken-Modul über das Klappmenü einen Anschluss mit 2 Bauteilen. Das Anschlussbauteil ist die Außenwand A1. Bevor Sie die Einbauteile entsprechend der Vorgaben wählen, sollten Sie die Netzabmessungen überprüfen und gegebenenfalls ein 5-er Netz mit folgenden Abmessungen einstellen: horizontal 140 cm, ab OK Bauteil 100 cm. Seite 49 von 60

50 Schimmelpilzuntersuchung - 2-D Betrachtung Als Vorbereitung für die 3D-Betrachtung führen Sie zunächst separate Schimmelpilzuntersuchungen für die oben beschriebenen 3 Anschlusspunkte durch wie schon aus den vorher gezeigten Beispielen bekannt. Bringen Sie den jeweiligen Nachweis Vermeidung von Schimmelpilzbildung in Raumecken zur Anzeige und bewerten Sie das Ergebnis. Anschlüsse (siehe Steite 48) Anleitung Schritt für Schritt Laden Sie den Dachrandanschluss Attika-1. Die Randbedingungen für die Schimmelpilzbetrachtung sind in DIN :2013, 6.2 wie folgt festgelegt: Innentemperatur 20 C und 50% Luftfeuchtigkeit, innere Wärmeübergangswiderstand Rsi = 0,25 m² K / W Außentemperatur 5 C äußere Wärmeübergangswiderstand Rse = 0,04 m² * K / W. Zur Erinnerung: die Einstellungen befinden sich im Dialog Übergangswiderstände ändern unter dem blauen Werten Rse und Rsi. Führen Sie die Berechnung durch und markieren Sie mit dem Cursor den kritischen Punkt für die Schimmelpilzbetrachtung in der Raumecke. Die Markierung (viereckiges Kästchen) kann mit den blauen Richtungspfeilen schrittweise verschoben werden. Die Markierung wird für Randknoten rot, für Außen- und Innenknoten grau dargestellt. Betätigen Sie anschließend den Schalter frsi und wählen im Dialogfenster frsi,2d. Die berechnete Oberflächentemperatur des markierten Eckpunktes und die Randbedingungen werden damit gesichert. Seite 50 von 60

51 Markieren Sie für die spätere 3D-Betrachtung einen Oberflächenpunkt im ungestörten Deckenbereich und wiederholen Sie die Dialogabfrage, notieren aber diesmal frsi,1d. Tipp: Ungestörte Oberflächentemperaturen sollten Sie am Netzrand vorfinden, dort verlaufen die Isothermen parallel zur Bauteiloberfläche und kennzeichnen den stationären Temperaturverlauf, wenn die Netzausdehnungen groß genug gewählt wurden. Schließen Sie das Grafikfenster und wechseln Sie links in der Navigationsleiste in den Bereich Feuchteschutz. Bei den Berechnungsoptionen auf der rechten Seite schalten Sie Schimmelpilzbildung 2D, falls nicht voreingestellt, dazu (und die übrigen Berechnungen zum Feuchteschutz ab). Die 2D-Betrachtung kann mit der zuvor markierten Ecktemperatur nachvollzogen werden. Seite 51 von 60

52 3-D Betrachtung Die kritischen Bereiche sind meistens die dreidimensionalen Raumecken. Die dort auftretende Oberflächentemperatur und der frsi-faktor können näherungsweise nach EN ISO :2001, Anhang B (ACHTUNG: alte Fassung, s.o.) ermittelt werden. Laden Sie dazu die Außenwandkonstruktion A1, fertigen Sie eine Bauteilkopie an, erzeugen Sie eine Wandkante und berechnen Sie dafür den frsi-faktor. Bringen Sie dann die zweidimensional gerechnete Wandkante mit der Attikasituation rechnerisch zum Schnitt und ermitteln Sie den f Rsi-Faktor für die 3D-Ecke. Wesentlichen Einfluss auf die Berechnung hat der Mittelwert der eindimensionalen Temperaturfaktoren der angrenzenden Bauteile, also der Außenwand auf zwei Seiten und von oben der Dachdecke. Deshalb markieren Sie geeignete Oberflächenpunkte Rsi,1D im ungestörten Bauteilbereich. Die Berechnung des mittleren Temperaturfaktors aus den markierten Oberflächenpunkten wird im Berechnungsprotokoll angegeben und kann ggf. korrigiert werden. Dabei müssen die Außenbauteile in der korrekten, flächenanteiligen Gewichtung Berücksichtigung finden. Anschluss 3 (siehe Setie 48) Seite 52 von 60

53 Anleitung Schritt für Schritt Für die Betrachtung der 3D-Ecke wird nun noch der Anschlusspunkt 3, die Wandkante konstruiert und die Ecktemperatur zwei-dimensional berechnet. Kopieren Sie dazu das Bauteil Außenwand A1 als Außenwandkante A1 und wählen im Fenster Wärmebrücke konstruieren Wandkante. Stellen Sie ein 5 mm Netz ein, b/h = 130 / 100 cm. Nach der Berechnung markieren und speichern Sie die Temperaturen für die kritische Wandecke (frsi,2d) und zwei Oberflächenpunkte im ungestörten Bereich (frsi,1d), wie schon oben beschrieben Die zweidimensional berechneten Wärmebrücken können nun räumlich geschnitten werden. Über eine Näherungsformel kann dann auf die Temperatur in der dreidimensionalen Ecke geschlossen werden. Hierzu wechseln Sie links in der Navigation in den Feuchteschutz, wählen auf der rechten Seite bei den Berechnungsoptionen Schimmelpilzvermeidung und setzen einen Haken bei der Option Schimmelpilzbildung 3D. In der EN ISO :2001 werden obere Gebäudeecken aus drei linienförmigen Wärmebrücken berechnet (Auszug nur zu Schulungszwecken): Die Attika muss demnach als 3. linienförmige Wärmebrücke ausgewählt werden. Der Mittelwert der Temperaturfaktoren der angrenzenden, homogenen Bauteile wird aus den markierten frsi,1d berechnet. Die Formel dafür ist angegeben und kann ggf. korrigiert werden. Im Regelfall sind drei homogene Bauteile, im betrachteten Fall auf zwei Seiten die Außenwand und von oben die Dachdecke, zu berücksichtigen. Nur die angrenzenden Außenbauteile beeinflussen den 3DTemperaturfaktor. Aus dem Kehrwert der Summe (Kehrwerte ein- und zweidimensional berechneter Temperaturfaktoren) wird nun der gesuchte dreidimensionale Faktor Rsi,3D ermittelt. Er muss ebenfalls mindestens den Wert 0.7 erreichen. Seite 53 von 60

54 Klicken Sie auf den Schriftzug 3D Betrachtung und laden die zuvor berechnete Attika als 2. und 3. linienförmige Wärmebrücke und sehen Sie sich das Ergebnis an. Vermeidung von Schimmelpilzbildung in Raumecken nach DIN D-Betrachtung nach EN ISO :2001 Randbedingungen für die Berechnung des Temperaturfaktors Rsi = 0.25 Rse = 0.04 m²k/w Ji = 20 C Je = -5 C fi = 50% (DIN :2003, 6.2) Schnittkante "[16,89 C frsi,2d = 0,876]" (sh. Isothermenberechnung) Jsi(x,y) = 16,89 C mit Rsi = 0,25 Rse = 0,04 Ji = 20,00 C Je = -5,00 C Temperaturfaktor Rsi,2D = ( Jsi - Je) / ( Ji - Je) = 0, ausreichend nach DIN Ecken (3D), die aus schimmelpilztechnisch unbedenklichen Kanten gebildet werden und bei denen keine darüber hinausgehende Störung der Dämmebene vorliegt, bedürfen keines weiteren Nachweises (DIN :2013). 3D-Betrachtung nach EN ISO :2001, Anhang B (vereinfachtes Verfahren) Schnittpunkt zweidimensional berechneter, linienförmiger Wärmebrücken 2D-Schnittkante "[16,89 C frsi,2d = 0,876]" wird geschnitten mit "Attika-Anschluss", Kante [14,93 C frsi,2d = 0,797] und "Attika-Anschluss", Kante [14,93 C frsi,2d = 0,797] mittlerer Temperaturfaktor der angrenzenden, homogenen Außenbauteile informativ: Temperaturfaktoren Rsi,1D = (Rt + Rse) / (Rt + Rse + Rsi) in der Umgebung der Wärmebrücke: 0,944 (Außenwandecke-A1), 0,954 (Attika-Anschluss), 0,944 (Außenwand-A1) Rsi,1D,Mittel = (0, , ,954) / 3 = 0,95 xxx Temperatur im Schnittpunkt Temperaturfaktor Rsi,3D = 1 / (1 / Rsi,2D,x + 1 / Rsi,2D,z + 1 / Rsi,2D,y - 2 / Rsi,1D) = 0,65 Die Temperatur im 3D-Schnittpunkt beträgt mindestens 11,2 C Rsi,3D = 0,65 < 0.70 nicht ausreichend Bessere Werte werden mit einer dreidimensionalen Berechnung des Temperaturfeldes erzielt. Für den Fall, dass ein rechnerischer Nachweis geführt wird, darf eine Oberflächentemperatur an der ungünstigsten Stelle von mindestens 10,0 C als unbedenklich hinsichtlich Schimmelbildung gelten (E DIN :2011). Die Näherungsberechnung nach DIN EN ISO ergäbe keinen ausreichenden Wert. Beachten Sie aber die Festlegung aus DIN :2013: Ecken (3D), die aus schimmelpilztechnisch unbedenklichen Kanten gebildet werden und bei denen keine darüber hinausgehende Störung der Dämmebene vorliegt, bedürfen keines weiteren Nachweises. Seite 54 von 60

55 Exkurs: Grafik- Beschriftung Testen Sie die Funktionen Beschriftungen im Fenster Wärmebrücke konstruieren. Mit dieser Funktion können Sie Einbauteile beschriften und deren Maße angeben. Der Bildschalter Beschriftungen befindet sich im Fenster Wärmebrücken konstruieren Anleitung Um ein Einbauteil zu beschriften, müssen Sie es vor Betätigen des Schalters durch anklicken aktivieren. Ein aktives Ergänzungsbauteil ist an den markierten Eckpunkten zu erkennen. Im Dialogfeld erscheinen Schalter für verschiedene Beschriftungsoptionen. Betätigen Sie den Schalter Einbauteil, im erscheinenden Eingabedialog werden das Material und dessen Ausdehnung vorgeschlagen. Hier können Sie durch Löschen des Vorschlages, eine andere Beschriftung / Bezeichnung wählen. Sobald das Dialogfeld geschlossen wird, erscheint eine Rückfrage bezüglich der Positionierung der Beschriftung. Sie haben verschiedene Positionen zur Auswahl, um gegebenenfalls Überschneidungen zu vermeiden. Die Beschriftung löschen Sie, indem das Feld des Eingabedialoges leer bleibt (Text entfernen). Über die Schalter Hauptquerschnitt, Hauptmaßlinie und Anschlussbauteil können weitere Legenden in ähnlicher Weise zu- und abgeschaltet werden. Seite 55 von 60

56 2.0 Drucken Anleitung Schritt für Schritt (1) Um Nachweise und Berechnungen zu drucken, klicken Sie in der Funktionsleiste den Bildschalter "Drucken" an. 1 (2) Das Fenster mit der Druckjobliste öffnet sich. Hier können Sie die gewünschten Einstellungen vornehmen. Gehen Sie zunächst auf "Druckjobs hinzufügen", um Ihre Druckaufträge zu sammeln. (3) Im darauf folgendem Fenster wählen Sie die Option Druckjobliste detailliert aus. 2 3 Seite 56 von 60

57 (4) Wählen Sie, welches Thema bzw. welche Berechnungen, die entsprechende Berechnungsseite und die gewünschten Teile die Sie ausdrucken möchten: (5) Danach gehen Sie auf hinzufügen" und auf den Bildschalter "beenden". Hinweis: Im Druck-Dialog unter "Einstellungen" können Sie verschiedene Optionen zum Drucken festlegen, aber auch Standardeinstellungen für word oder open office auswählen. (6a) Ausgabe mit Microsoft Word: Um die Berechnungen an das Textverarbeitungsprogramm weiterzugeben, wählen Sie im Dialog Drucken im Fensterbereich Übergeben den "word- export". Klicken Sie auf starten und wählen Sie die Standard-Textausgabe. Seite 57 von 60

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