Wärmebrückenkatalog für WAREMA Sonnenschutz

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1 Wärmebrückenkatalog für WAREMA Sonnenschutz Dok.-Nr

2 Steigende Anforderungen an die Gebäudehülle Energiesparendes Bauen gewinnt heutzutage immer mehr an Bedeutung. Mit der im Oktober 2009 in Kraft getretenen Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) stiegen erneut die energetischen Anforderungen an die Gebäudehülle. Bei der für 2012 geplanten Energieeinsparverordnung wird eine weitere Verringerung des Transmissionswärmeverlustes um 30 % zur derzeit aktuellen Novelle erwartet. Um den Transmissionswärmeverlust so gering wie möglich zu halten, wurden die Anforderung des Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) der Gebäudehülle verschärft, womit auch die erforderliche Dämmschicht dicke der Wärmedämmung anstieg. Mit zunehmender Dämmschichtdicke steigt jedoch auch die Bedeutung wärmetechnischer Schwachstellen in der Gebäudehülle. Diese Schwachstellen, auch Wärmebrücken genannt, verursachen einen erhöhten Wärmeverlust bzw. können bis hin zur Bildung von Schimmelpilz führen. Sie müssen zunächst so minimiert werden, dass die Bildung von Tauwasser und Schimmelpilz ausgeschlossen ist. Des Weiteren ist es wünschenswert, dass der Wärmeverlust so gering wie möglich gehalten wird. Deshalb müssen bei der Betrachtung von Wärmebrücken zwei unterschiedliche Kenngrößen be - trachtet werden, der Temperaturfaktor und der Wärmeverlust koeffizient. 2

3 GRUNDLAGEN WÄRMEBRÜCKEN Berechnung von Wärmebrücken Grundlagen Der Temperaturfaktor (f RSi ) Ob an der raumseitigen Oberfläche Schimmelpilz oder Tauwasser auftritt, kann durch die Betrachtung des Temperaturfaktors (f RSi ) beurteilt werden. Der Temperaturfaktor wird nach Angaben der DIN durch das Verhältnis der Temperaturdifferenz zwischen raumseitiger Oberflächen- und Außentemperatur und der Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außentemperatur bestimmt. f RSi = Θ Si Θ e Θ i Θ e f RSi = Temperaturfaktor Θ Si = raumseitige Oberflächentemperatur Θ i = Innentemperatur Θ e = Außentemperatur Wird ein Temperaturfaktor von f RSi 0,70 erreicht, tritt kein Schimmelpilz oder Tauwasser an der raumseitigen Oberfläche auf. Berücksichtigung der Wärmeverluste nach EnEV Nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) werden Wärmebrücken bei der Berechnung des Transmissionswärmeverlustes der Gebäudehülle berück sichtigt. Wärmebrücken können durch einen pauschalen Zuschlag des Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) der Gebäudehülle oder durch einen genauen Nachweis berücksichtigt werden. Folgende Möglichkeiten sind gegeben: Berücksichtigung durch Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten um ΔU WB = 0,1 W/m 2 K für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche Bei Anwendungen von Planungsbeispielen nach DIN 4108 Beiblatt 2: Berücksichtigung durch Erhöhung der Wärmedurchgangskoeffizienten um ΔU WB = 0,05 W/m 2 K für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche Durch genauen Nachweis der Wärmebrücken nach DIN : in Verbindung mit weiteren anerkannten Regeln der Technik Um den reduzierten pauschalen Wärmebrückenzuschlag von ΔU WB = 0,05 W/m²K ansetzten zu dürfen, müssen die maximal vorgegebenen längenbezogenen Wärmeverlustkoeffizienten (Ψ-Wert) der Planungsbeispiele nach DIN 4108 Beiblatt 2: eingehalten werden. Wie das nachstehende Beispiel zeigt, könnte man erheblich an Wärmedämmung sparen, wenn man den reduzierten Wärmebrückenzuschlag ansetzten darf. Nach den Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) besitzten Außenwände des Referenzgebäude einen U-Wert von U = 0,28 W/m²K. Um diese Anforderungen einzuhalten, kann mit dem geringeren Wärmebrückenzuschlag ein U-Wert der Außenwand von U = 0,23 W/m²K anstelle von U = 0,18 W/m²K angesetzt werden. In Verbindung mit einer 180 mm Stahlbetonwand (Wärmeleitfähigkeit λ = 2,3 W/m²K) bedeutet dies, dass eine Wärmedämmung (Wärmeleitfähigkeit λ = 2,3 W/m²K) von 160 mm anstel - le von 220 mm Wärmedämmung ausreichend ist, um den Referenzwert von U = 0,28 W/m²K einzuhalten. 3

4 GRUNDLAGEN WÄRMEBRÜCKEN Der längenbezogene Wärmeverlustkoeffizient (Ψ-Wert) Der Ψ-Wert sagt aus, um wie viel der durch die Wärmebrücken entstehende Wärmeverlust höher ist, im Vergleich zur ungestörten Wandkonstruktion. Er ermittelt sich aus dem gesamten Wärmeverlust der Konstruktion/Bauteil (thermischer Leitwert, L 2D ) abzüglich der Wärmeverluste der wärmebrückenfreien Gebäudehülle (U j *l j ). Mit dem nachfolgenden Beispiel soll die Ermittlung des längenbezo genen Wärmeverlustkoeffizienten (Ψ-Wert) verdeutlich werden: Außen - temperatur 0 C N Ψ = L 2D Σ (U j *l j ) mit L 2D j=1 = l AW Innen - temperatur 20 C Außenwand: U = 0,27W/m 2 K q ΔΘ l AW = 2,00 m l F = 0,15 m Θ a = 0 C Θ i = 20 C Θ = 20 K mittels eines Wärmebrückenprogramms berechnete Werte q = W/m U AW = 0,27 W/m²K U F = 1,41 W/m²K Ψ = längenbezogener Wärmeverlustkoeffizient in [W/mK] L 2D = thermischer Leitwert in [W/mK] U j = Wärmedurchgangskoeffizient des ungestörten Bauteils in [W/m²K] l j = Länge des ungestörten Bauteils in [m] q = Wärmestrom in [W/m] Θ = Temperaturdifferenz von Außen- und Innenlufttem - peratur l AW = Länge der Außenwand l F = Länge des Fensters Θ a = Außentemperatur Θ i = Innentemperatur U AW = U-Wert Außenwand U F = U-Wert Fenster Innentemperatur 20 C l F Fenster: U = 1,41 W/m 2 K L 2D = 19,88 20 = 0,99 W/mK Ψ = 0,99 W/mK - (0,27 W/m 2 K * 2,00 m + 1,41 W/m 2 K * 0,15 m) = 0,24 W/mK 4

5 T H E R M O P L A T T E Wärmeverluste reduzieren Um eine möglichst wärmebrückenfreie Befestigung des Sonnenschutzes zu erreichen, empfehlen wir den Sonnenschutz nicht in die Fassade, sondern vor der Fassade anzubringen. Doch der Trend der modernen Architektur geht immer häufiger weg von Vorbaukästen, hin zur eingeputzten Blende. Um trotzdem beim Einbau im Wärmedämmverbundsystem (WDVS) einen möglichst geringen Wärmeverlust zu haben, kann die WAREMA Thermoplatte unter dem Befestigungselement angebracht werden. Die Wärmeverluste, die durch das Befestigungselement (Montagebügel, Halter) entstehen, können um bis zu 30 % reduziert werden. Es verringert sich aber nicht nur der Wärmeverlust. Auch die Oberflächentemperaturen des Bauteils im Rauminneren werden erhöht, wodurch sich die Gefahr von Tauwasser und Schimmelpilzbildung verringert. In Verbindung mit der WAREMA Thermoplatte ist es gelungen, bei nachfolgenden Einbaubeispielen die Anforderungen nach DIN 4108 Beiblatt 2: Ausführungsart 62 (Ψ 0,23 W/mK) einzuhalten und Schimmelpilz und Tauwasser zu vermeiden. Somit kann der reduzierte Wärmebrückenzuschlag von U WB = 0,05 W/m²K angesetzt werden. 5

6 L E G E N D E Energiesparen durch den optimalen Einbau Die Wärmebrücke ist abhängig von den baulichen Gegebenheiten und der Konstruktion der Gebäudehülle. Deshalb ist es nicht möglich für jede individuelle Einbausituation die Größe der Wärmebrücke beim Einbau eines außenliegenden Sonnenschutzes anzugeben. Es wurden Einbaubeispiele ausgewählt bei denen mit der maximal möglichen Blendengröße und der minimalen Dämmschichtdicke die Anforderungen an den reduzierten Wärmebrückenzuschlag eingehalten werden. Die Ergebnisse sind in sofern auf der sicheren Seite liegend, dass bei geringerer Blendenhöhe oder dickerer Wärmedämmung die Anforderungen eingehalten werden. Der Decken- und Wandaufbau der nachfolgenden Konstruktionen wurde wie folgt gewählt: Wandaufbau 10 mm Kalkmörtel (Außenputz) Wärmedämmung 180 mm Stahlbeton 10 mm Gipsputz (Innenputz) Materialkennwerte Wärmedämmung (WGL 040) λ = 0,04 W/mK Stahlbeton λ = 2,3 W/mK Fenstersturz (wärmegedämmt) λ = 0,45 W/mK Kalkmörtel (Außenputz) λ = 1,0 W/mK Gipsputz (Innenputz) λ = 0,04 W/mK Deckenaufbau 50 mm Zementestrich 30 mm Wärmedämmung 180 mm Stahlbeton 10 mm Gipsputz (Innenputz) Baustahl (korrosionsbeständig) λ = 30,0 W/mK Zementstrich λ = 1,4 W/mK Aluminium λ = 160,0 W/mK Wärmedämmung (Fensterdichtband) λ = 0,48 W/mK Nadelholz (Fensterrahmen) λ = 0,13 W/mK Polystorol (Dämmband/ Anputzleiste) λ = 0,03 W/mK 6

7 WÄRMEDÄMM VERBUNDSYSTEM R A F F S T O R E N Raffstore im Wärmedämmverbundsystem 180 mm Wärmedämmung mit doppelter Thermoplatte 180 mm Wärmedämmung 220 mm Blendenhöhe 124 mm Blendentiefe WAREMA Thermoplatte (doppelt) In der Einbausituation ist eine eingeputzte Raffstorenblende (220 mm Blendenhöhe, 124 mm Blendentiefe) integriert in 180 mm starker Wärmedämmung dargestellt. Hinter den Montagebügeln sind zwei WAREMA Thermoplatten angebracht Mit 180 mm Wärmedämmung und zwei gestapelten Thermoplatten ist es möglich die geforderten Werte einzuhalten. f Rsi = 0,75 Ψ = 0,23 W/mK Temperaturverlauf Wärmestrom Tmin; C, f(0.25) =

8 WÄRMEDÄMM VERBUNDSYSTEM R A F F S T O R E N 200 mm Wärmedämmung mit Thermoplatte 200 mm Wärmedämmung 280 mm Blendenhöhe 124 mm Blendentiefe WAREMA Thermoplatte In der Einbausituation ist eine eingeputzte Raffstorenblende (280 mm Blendenhöhe, 124 mm Blendentiefe) integriert in 200 mm starker Wärmedämmung dargestellt Bei einer Blendenhöhe > 220 mm ist mindestens 200 mm Wärmedämmung erforderlich. Soll die Dämmschichtdicke von 180 mm beibehalten werden, ist empfehlenswert einen wärmegedämmten Fenstersturz bauseitig anzubringen. f Rsi = 0,76 Ψ = 0,22 W/mK Temperaturverlauf Wärmestrom Tmin; C, f(0.25) =

9 WÄRMEDÄMM VERBUNDSYSTEM R A F F S T O R E N 180 mm Wärmedämmung mit wärmegedämmtem Fenstersturz und Thermoplatte 180 mm Wärmedämmung Fenstersturz wärmegedämmt 280 mm Blendenhöhe 124 mm Blendentiefe WAREMA Thermoplatte In der Einbausituation ist eine eingeputzte Raffstorenblende (280 mm Blendenhöhe, 124 mm Blendentiefe) integriert in 180 mm starker Wärmedämmung dargestellt Der Wärmefluss wird durch den wärmegedämmten Fenstersturz bzw. der verstärkten Wärmedämmung gehemmt. Deshalb ist hier eine WAREMA Thermoplatte ausreichend, um die Anforderungen zu erfüllen. f Rsi = 0,79 Ψ = 0,23 W/mK Temperaturverlauf Wärmestrom Tmin; C, f(0.25) = 0.79 Für die Darstellungen wurde ein Raffstore mit 1 m Blendenlänge mit zwei Montagebügel á 40 mm Breite ausgewählt. Die Berechnungen wurden mittels ei nes dreidimensionalen Wärmebrückensimulationsprogramms erstellt. Bei den Detaildarstellungen handelt es sich um allgemeine Planungsvorschläge, welche schematisch die Ausführung darstellen. Die Aufstellung entbindet nicht von der Verpflichtung einer individuellen Prüfung vom Verarbeiter/Kunden auf Anwendbarkeit, Vollständigkeit oder Übertragbarkeit beim jeweiligen Bauvorhaben. Angrenzende Gewerke sind nur schematisch dargestellt. Alle Vorgaben und Annahmen sind unter Berücksichtigung der gültigen Normen auf die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 9

10 WÄRMEDÄMM VERBUNDSYSTEM M A R K I S E N Fenster-Markise im Wärmedämmverbundsystem 160 mm Wärmedämmung mit doppelter Thermoplatte 160 mm Wärmedämmung 180 mm Blendenhöhe 105 mm Blendentiefe WAREMA Thermoplatte (doppelt) In der Einbausituation ist eine eingeputzte Fenster-Markisen- Blende (180 mm Blendenhöhe, 105 mm Blendentiefe) integriert in 160 mm starker Wärmedämmung dargestellt. 180 Hinter den Montagebügeln sind zwei WAREMA Thermoplatten angebracht. Mit 160 mm Wärmedämmung und zwei gestapelten Thermoplatten ist es möglich die geforderten Werte einzuhalten f Rsi = 0,71 Ψ = 0,22 W/mK Temperaturverlauf Wärmestrom Tmin; C, f(0.25) =

11 WÄRMEDÄMM VERBUNDSYSTEM M A R K I S E N 180 mm Wärmedämmung mit wärmegedämmtem Fenstersturz und Thermoplatte 180 mm Wärmedämmung Fenstersturz wärmegedämmt 220 mm Blendenhöhe 120 mm Blendentiefe WAREMA Thermoplatte In der Einbausituation ist eine eingeputzte Fenster-Markisen- Blende (180 mm Blendenhöhe, 120 mm Blendentiefe) integriert in 180 mm starker Wärmedäm - mung dargestellt Bei der Montage einer Blende für Fenster-Markise empfehlen wir einen wärmegedämmten Fenstersturz. Auch hier können bei einer Dämmschichtdicke von 180 mm die Anforderungen an den f RSi - und Ψ-Wert eingehalten werden. Der Wärmefluss wird durch den wärmegedämmten Fenstersturz gehemmt. Deshalb ist hier eine WAREMA Thermoplatte ausreichend, um die Anforderungen zu erfüllen. f Rsi = 0,75 Temperaturverlauf Wärmestrom Ψ = 0,22 W/mK Tmin; C, f(0.25) = 0.75 Für die Darstellungen wurde eine Fenster-Markise mit 1 m Blendenlänge mit zwei Montagebügel á 40 mm Breite ausgewählt. Die Berechnungen wurden mittels eines dreidimensionalen Wärmebrückensimulationsprogramms erstellt. Bei den Detaildarstellungen handelt es sich um allgemeine Planungsvorschläge, welche schematisch die Ausführung darstellen. Die Aufstellung entbindet nicht von der Verpflichtung einer individuellen Prüfung vom Verarbeiter/Kunden auf Anwendbarkeit, Vollständigkeit oder Übertragbarkeit beim jeweiligen Bauvorhaben. Angrenzende Gewerke sind nur schematisch dargestellt. Alle Vorgaben und Annahmen sind unter Berücksichtigung der gültigen Normen auf die örtlichen Gegebenheiten anzupassen. 11

12 WAREMA Renkhoff SE Hans-Wilhelm-Renkhoff-Straße Marktheidenfeld info@warema.de Art.-Nr