Inhaltsverzeichnis 1 Physikalische Grundlagen 2 Wärmeschutz

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Physikalische Grundlagen Allgemeines Physikalische Größen und Einheiten Länge l Zeit t Geschwindigkeit v Beschleunigung a Masse m Kraft F Arbeit W Leistung P Druck p Stoffmenge v Stromstärke I Lichtstärke I Lichtstrom f Lichtausbeute Leuchtdichte L Beleuchtungsstärke E Temperatur Wärmewirkungen Wärmemenge Q Heizwert H Spezifische Wärmekapazität c (Stoffwärme, Artwärme) Wärmeinhalt Q i Spezifische Schmelzwärme q Wärmeleitfähigkeit l Wärmedurchlasswiderstand R Wärmeübergangskoeffizient h Wärmedurchgang U Wärmestromdichte q Wärmeschutz Zweck des Wärmeschutzes Gesundes Leben Behaglichkeit Geringer Energieverbrauch Wärmeverluste verschiedener Hausformen Wärmeschutztechnische Größen Zielsetzung der Energie-Einsparverordnung (EnEV) Energie-Einspargesetz (EnEG) Einführung EnEV Zielsetzungen für den Neubau... 63

2 IV Inhaltsverzeichnis Zielsetzungen für den Altbau Neuerungen der Energie-Einsparverordnung EnEV Erweiterung der Energiebilanz Neue Systematik der Anforderung zur Energieeinsparung Ganzheitliche Betrachtung bei der energetischen Gebäudeplanung Beschreibung der energetischen Effizienz mit Aufwandszahlen Dokumentierung des Energiebedarfs Anwendungsbereiche und flankierende Normen Normen in der Energieeinsparverordnung Begriffe der Energie-Einsparverordnung EnEV Inhalte der Energie-Einsparverordnung Anforderungen an neu zu errichtende Gebäude Anforderungen an Gebäude mit normalen Innentemperaturen Begrenzung des Jahres-Primärenergiebedarfs Begrenzung des spezifischen Transmissionswärmeverlust H T Methodik des EnEV-Nachweises Ausnahmeregelungen bei Gebäuden mit normalen Innentemperaturen Anforderungen an Gebäude mit niedrigen Innentemperaturen Anforderungen an Gebäude mit geringem Volumen Mindestanforderungen an den Wärmeschutz Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz Luftdichtigkeit von Gebäuden Abhängigkeit der Anforderungen von der Gebäudekenngröße A/V e Zonierung des Gebäudes Systemgrenzen für die Anforderungen an den Wärmeschutz Systemgrenzen bei Steildächern Systemgrenzen bei Flachdächern Systemgrenze Außenwand Systemgrenze Abseitenwände Systemgrenze unterer Gebäudeabschluss Systemgrenze Fenster, Fenstertüren und Außentüren Aneinander gereihte Gebäude Energiebedarfsausweis Umsetzung und Genehmigungsverfahren Anforderungen an bestehende Gebäude Anforderungen bei Änderung von Außenbauteilen Nachrüstverpflichtungen bei Anlagen und Gebäuden Berechnungsverfahren nach der Energie-Einsparverordnung Berechnung des Heizwärmebedarfs (Q h ) Heizperiodenbilanzverfahren (Vereinfachtes Verfahren) Transmissionswärmeverluste H T im Heizperiodenbilanzverfahren Transmissionswärmeverluste der Wärmebrücken (H wb ) Wärmedurchgangskoeffizient U Berechnungsbeispiele Transmissionswärmeverluste der Fenster und Fenstertüren U W Lüftungswärmeverluste H V Interne Wärmegewinne Q i Solare Wärmegewinne Q s Jahres-Warmwasserwärmebedarf

3 Inhaltsverzeichnis V Monatsbilanzverfahren Prüfung und Festlegung der Randdaten Ermittlung der gebäudespezifischen Daten und der Höchstwerte für Q" P und H ' T Ermittlung der vorhandenen Werte für: Q h, e p, Q" P und H ' T Ermittlung der Wärmeverluste im Monatsbilanzverfahren Ermittlung der spezifischen Transmissionswärmeverluste H T im Monatsbilanzverfahren Ermittlung der spezifischen Lüftungswärmeverluste H V im Monatsbilanzverfahren Ermittlung der monatlichen Wärmeverluste Ermittlung der Wärmegewinne im Monatsbilanzverfahren Ermittlung der internen Wärmegewinne Solare Wärmegewinne Ausnutzungsgrad und wirksame Wärmespeicherfähigkeit Berücksichtigung von Heizunterbrechungen Ermittlung des bezogenen Jahres-Heizwärmebedarfs Q h bei Wohngebäuden Ermittlung der primärenergiebezogenen Anlagenaufwandszahl e p Ermittlung des Jahres- Heizwärmebedarfs im Monatsbilanzverfahren Ermittlung des vorhandenen spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlustes H ' T Ausstellen des Energiebedarfsausweises Berechnung des End- und Primärenergiebedarfs Berechnungssystematik des End- und Primärenergiebedarfs Energetische Bewertung der Anlagentechnik mit dem Diagrammverfahren Energetische Bewertung der Anlagentechnik mit dem Tabellenverfahren Energetische Bewertung der Anlagentechnik mit dem detaillierten Verfahren Energetische Bewertung elektrischer Speicherheizungen Berechnungen für den Nachweis der EnEV Beispiel: Nachweis für ein Einfamilienhaus mit dem Heizperiodenbilanzverfahren Berechnungsschritte des Vereinfachten Verfahrens für Wohngebäude Prüfung der Anwendbarkeit des Berechnungsverfahrens Ermittlung der gebäudespezifischen Daten Ermittlung der vorhandenen Werte für Q h, q h, e p, und H ' T Ermittlung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H T Ermittlung der U- Werte und Berechnung der Wärmebrücken Ermittlung der Lüftungswärmeverluste H V Ermittlung der solaren Wärmegewinne Q S Ermittlung der internen Wärmegewinne Q i Bilanzierung Berechnung des vorhandenen Jahresheizwärmebedarfs Q h Berechnung des bezogenen Jahresheizwärmebedarfs q h Berechnung des vorhandenen Transmissionswärmeverlusts H ' T Berechnung des zulässigen Transmissionswärmeverlustes

4 VI Inhaltsverzeichnis Berechnung des Jahres-Trinkwasserbedarfs Q W Berechnung des Jahres- Primärenergiebedarf Q " P Maximale Anlagenaufwandzahl e p Wahl der Heizungsanlage Zusammenfassung der Ergebnisse mit alternativen Ansätzen Nachweis des Endenergiebedarfs Zusammenfassung des vereinfachten Verfahrens mittels Tabellenformulare Nachweis für ein Einfamilienhaus mit dem Monatsbilanzverfahren Prüfung und Festlegung der Randdaten Ermittlung der gebäudespezifischen Daten und der Höchstwerte für und Q " und H ' T Ermittlung des spezifischen Transmissionswärmeverlustes H T und des monatlichen Transmissionswärmeverlustes Q TM Ermittlung des spezifischen Lüftungswärmeverlustes H V Ermittlung der solaren Wärmegewinne Q S Ermittlung der internen Wärmegewinne Ermittlung der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit C wirk, η Ermittlung der Heizunterbrechung Ermittlung des Wärmegewinn-/Verlustverhältnisses γ des Gebäudes Ermittlung des monatlichen Heizwärmebedarfs Q h,m und des vorhandenen Jahres-Heizwärmebedarfs Q h Bericht zu den zugrunde gelegten Randbedingungen zur Ermittlung des Jahres-Heizwärmebedarfs nach Monatsbilanzverfahren Ermittlung des bezogenen Jahres-Heizwärmebedarfs q h für das Einfamilienhaus Ermittlung der primärenergiebezogenen Anlagenaufwandszahl e p Ermittlung des vorhandenen bezogenen Jahres-Primärenergiebedarfs Q" P und des Transmissionswärmeverlustes H ' T Zusammenfassung der Ergebnisse mit alternativen Ansätze Feuchteschutz Zweck des Feuchteschutzes Wassergehalt (Feuchtegehalt) Sättigungsgehalt der Luft Relative Luftfeuchte ϕ Tauwasserbildung Tautemperatur Wasserdampfdruck Wassergehalt von Baustoffen Wassertransport (Feuchtetransport) Wassertransport durch Diffusion Wassertransport durch kapillare Wasserwanderung Wasserverdunstung Wassertransport durch Luftströmung Wassertransport durch laminare Strömung Wassertransport durch elektrokinetische Einflüsse (Osmose) Rechenwerte der Wasserdampfdiffusion

5 Inhaltsverzeichnis VII Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl Wasserdampf-diffusionsäquivalente Luftschichtdicken Wasserdampf-Diffusionsdurchlasswiderstand Wasserdampf-Diffusionsstromdichte Schutz gegen Tauwasser Tauwasserbildung auf Oberflächen von Bauteilen Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen Maßnahmen gegen schädliche Auswirkungen der Tauwasserbildung Absenkung der relativen Luftfeuchte im Raum Veränderung der Schichtenfolge Hinterlüftung einzelner Bauteilschichten Wahl der Baustoffe Einbau von Dampfbremsen oder Dampfsperren Einbau von Entspannungsschichten oder Entlüftern Diffusionstechnische Berechnungen Berechnung zur Tauwasserbildung auf Oberflächen von Bauteilen Berechnung zur Tauwasserbildung im Inneren von Bauteilen Berechnungsgleichungen für die Tauperiode (Winter) Berechnungsgleichungen für die Verdunstungsperiode (Sommer) Berechnungsbeispiele Schutz gegen Schlagregen Wasseraufnahme Beanspruchungsgruppen Erfüllung des Schlagregenschutzes Außenwände Wandbekleidungen Fugen und Anschlüsse Fenster Schutz gegen Bodenfeuchte Stoffe für Abdichtungen gegen Bodenfeuchte Abdichtungen nichtunterkellerter Gebäude Abdichtungen unterkellerter Gebäude Möglichkeiten nachträglicher Abdichtungen bei alten Bauwerken Schutz gegen nichtdrückendes Wasser Stoffe für Abdichtungen gegen nichtdrückendes Wasser Abdichtungen mit bituminösen Stoffen und Kunststoff-Dichtungsbahnen Abdichtungen für hohe Beanspruchungen Abdichtungen für mäßige Beanspruchungen Bewegungsfugen Durchdringungen Abschlüsse Schutzschichten Abdichtungen mit wasserundurchlässigem Beton Schutz durch Dränung Abdichtungen gegen aufstauendes Sickerwasser Abdichtungen gegen drückendes Wasser Stoffe für Abdichtungen gegen drückendes Wasser Abdichtungen mit bituminösen Stoffen und Kunststoff-Dichtungsbahnen Bewegungsfugen Abdichtung von Bewegungsfugen Typ I Abdichtung von Bewegungsfugen Typ II

6 VIII Inhaltsverzeichnis Durchdringungen Anschlüsse Abschlüsse Abdichtungen mit wasserundurchlässigem Beton (Weiße Wannen) Kapillarität, Diffusion und Tauwasserbildung Form der Bauwerke für geringe Zwangbeanspruchung Abmessungen der Bauabschnitte für geringe Zwangbeanspruchung Bewegungsfugen (Dehnfugen) Arbeitsfugen (Betonierfugen) Durchdringungen Anwendungsgrenzen Zusammenfassende Beurteilung Schallschutz Schall als Schwingung und Wellenbewegung Schallwelle Arten des Schalls Schallgeschwindigkeit c Frequenz f Wellenlänge l Schall als Hörempfinden Schalldruck p Schallpegel L Hörfläche Hörempfinden Bewerteter Schallpegel L A Schall als Außenlärm Berechnungsverfahren für die Schallemission Straßenveerkehr Straßenverkehr Schienenverkehr Wasserverkehr Luftverkehr Gewerbe- und Industrieanlagen Sport- und Freizeitanlagen Mehrere Schallquellen Immissionsrichtwerte und ausreichende Abstände von den Schallquellen Schutz gegen Außenlärm Lärmpegelbereiche Schutz durch großen Abstand Schutz durch Abschirmung Luftschalldämmung Bewertetes Schalldämm-Maß R w Anforderungen an Außenbauteile Anforderungen an Decken und Dächer Anforderungen bei Fluglärm Eignung von Außenbauteilen Einschalige massive Außenwände Zweischalige Außenwände Massive Dächer

7 Inhaltsverzeichnis IX Leichte Dächer Fenster und Glasbaustein-Wände Rollladenkästen Bauteile bei Fluglärm Luftschall in Gebäuden Luftschalldämmung in Gebäuden Luftschalldämmung einschaliger Bauteile Luftschalldämmung zweischaliger Bauteile Flankenübertragung bei Luftschallanregung Trittschall in Gebäuden Trittschall Trittschalldämmung Flankenübertragung bei Trittschallanregung Schall durch haustechnische Anlagen und Betrieben Schutz gegen Schall in Gebäuden Kennzeichnende Größen für die Schalldämmung der Bauteile Anforderungen an den Schutz gegen Luft- und Trittschall Anforderungen der Schallschutzstufe I (SSt I) Anforderungen der Schallschutzstufe II (SSt II) Anforderungen der Schallschutzstufe III (SSt III) Anforderungen an den Schallschutz im eigenen Wohnbereich (EW) Nachweis der Eignung mit bauakustischen Messungen Nachweis der Eignung ohne bauakustische Messungen Luftschalldämmung in Gebäuden in Massivbauart Trennende Bauteile Einschalige, biegesteife Trennwände Zweischalige Wände aus zwei schweren, biegesteifen Schalen Einschalige, biegesteife Wände mit biegeweicher Vorsatzschale Zweischalige Wände aus zwei biegeweichen Schalen Geschossdecken Einfluss flankierender Bauteile Trittschalldämmung in Gebäuden in Massivbauart Massivdecken Holzbalkendecken Massive Treppenläufe und Treppenpodeste Luftschalldämmung in Gebäuden in Skelett- und Holzbauart Horizontale Schallübertragung Vertikale Schallübertragung Trittschalldämmung in Gebäuden in Skelett- und Holzbauart Anforderungen an den Schallschutz bei haustechnischen Anlagen und Gewerbebetrieben Bauteile zwischen besonders lauten und schutzbedürftigen Räumen Armaturen und Geräte der Wasserinstallation Lüftungsschächte und -kanäle Maßnahmen zur Minderung der Belastung durch Lärm Maßnahmen zum Schutz vor Außenlärm Maßnahmen zum Schutz vor Lärm im Gebäude Maßnahmen zum Schutz vor Lärm aus besonders lauten Räumen

8 X Inhaltsverzeichnis 5 Tageslicht Sonnenstrahlung Tageslichtquotient D Gleichmäßigkeit der Beleuchtung Blendungsfreiheit Schattigkeit Forderungen an Fenster Wohnräume Arbeitsräume Unterrichtsräume Krankenzimmer Kindergärten Hallen Mindest-Fenstergröße Brandschutz Bau- und Brandschutzvorschriften Bauvorschriften Brandschutzvorschriften Baustoffe Eigenschaften und Bezeichnung Eigenschaften der Baustoffe Beton Mauerwerk Holz Stahl Einteilung der Baustoffe Baustoffklassen Klassifizierte Baustoffe Bauteile Einteilung und Benennung Einheits-Temperaturzeitkurve Feuerwiderstandsklassen Benennung der Bauteile Bauteile mit Sonderanforderungen Feuerhemmende und feuerbeständige Bauteile Brandschutz-Anforderungen Anforderungen durch die Landesbauordnung Brandschutzklassen im Industriebau Bauartklassen der Feuerversicherer Klassifizierte Bauteile (DIN ; 3 bis 7) Klassifizierte Betonbauteile (DIN ; 3.1) Kritische Temperatur c rit Q des Betonstahls (DIN ; 3.1.3) Achsabstand der Bewehrung (DIN ; 3.1.4) Betondeckung der Bewehrung (DIN ; 3.1.5) Schutzbewehrung bei c > 50 mm (DIN ; 3.1.5) Putzbekleidungen (DIN ; 3.1.6) Feuchtegehalt und Abplatzverhalten (DIN ; 3.1.7) Klassifiziertes Mauerwerk (DIN ; 4) Wandarten und Wandfunktionen (DIN ; 4.1.1) Nichttragende Wände (DIN ; ) Tragende und aussteifende Wände (DIN ; )

9 Inhaltsverzeichnis XI Nichtraumabschließende, tragende Wände und Pfeiler (DIN ; ) Zweischalige Außenwände (DIN ; ) Zweischalige Haustrennwände (DIN ; ) Stürze, Balken, Unterzüge (DIN ; ) Klassifizierte Holzbauteile (DIN ; 5) Klassifizierte Stahlbauteile (DIN ; 6) Kritische Stahltemperatur c rit Q und Stahlsorte (DIN ; 6.1.1) Klassifizierte Verbundbauteile (DIN ; 7) Klassifizierte Wände und Pfeiler (DIN ; 4.1) Wände aus Mauerwerk und Wandbauplatten (DIN ; 4.5) Wände aus Beton und Stahlbeton (Normalbeton) (DIN ; 4.2) Wände aus Leichtbeton (DIN ; 4.4 u. 4.6) Wände aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge (DIN ; 4.4) Wände aus Leichtbeton mit haufwerkporigem Gefüge (DIN ; 4.6) Wände aus Porenbeton (DIN ; 4.7) Wände aus Holzwolle-Leichtbauplatten (DIN ; 4.9) Wände aus Gipskarton-Bauplatten (DIN ; 4.10) Fachwerkwände (DIN ; 4.11) Holztafelwände (DIN ; 4.12) Brandwände (DIN ,4.8) Klassifizierte Stützen Stützen aus Stahlbeton (DIN ,3.13) Stützen aus Holz (DIN , 5.6) Unbekleidete Holzstützen Bekleidete Holzstützen Stützen aus Stahl (DIN ,6.3) Verbundstützen (DIN , 7.3) Klassifizierte Zugglieder Zugglieder aus Stahlbeton und Spannbeton (DIN , Abschn. 3.14) Zugglieder aus Holz (DIN , Abschn. 5.7) Zugglieder aus Stahl (DIN , Abschn. 6.4) Klassifizierte Decken Klassifizierte Decken aus Stahlbeton und Spannbeton Decken aus Stahlbeton- und Spannbetonplatten aus Normalbeton (DIN ,3.4) Decken aus Stahlbeton- und Spannbetonplatten aus Leichtbeton mit geschlossenem Gefüge (DIN , 3.4.6) Decken aus Stahlbetonhohldielen und Porenbetonplatten (DIN , 3.5) Stahlbeton- und Spannbetondecken aus Fertigteilen (DIN , 3.6) Stahlbeton- und Spannbeton-Rippendecken ohne Zwischenbauteile sowie Plattenbalkendecken (DIN , 3.7 und 3.8) Stahlbeton- und Spannbeton-Balkendecken sowie -Rippendecken mit Zwischenbauteilen (DIN , 3.10) Stahlsteindecken (DIN , 3.9)

10 XII Inhaltsverzeichnis Stahlbetondecken mit eingebetteten Stahlträgern sowie Kappendecken (DIN ,3.11) Klassifizierte Holzdecken Decken in Holztafelbauart (DIN , 5.2) Holzbalkendecken (DIN , 5.3) Klassifizierte Decken mit Unterdecken (DIN , 6.5) Klassifizierte Träger und Balken Balken aus Stahlbeton und Spannbeton (DIN , 3.2 und 3.3) Holzbalken (DIN , 5.5) Unbekleidete Holzbalken Bekleidete Holzbalken Stahlträger (DIN , 6.2) Verbundträger (DIN , 7.2) Klassifizierte Dächer Stahlbetondächer aus Normalbeton und Leichtbeton (DIN , Abschn. 3.12) Holzdächer (DIN , Abschn. 5.4) Dächer mit Sparren (DIN , Abschn ) Dächer mit Dachträgern oder Dachbindern (DIN , Abschn ) Dächer mit vollständig freiliegenden Sparren (DIN , Abschn ) Dächer mit teilweise freiliegenden Sparren (DIN , Abschn ) Bedachungen (DIN , Abschn. 8.7) Bauphysikalische Zusammenfassung Standardbetrachtungen Fußböden über dem Erdreich Kelleraußenwände Kellerdecken Außenwände Haustrennwände Wohnungstrennwände Treppenraumwände Treppen Wohnungstrenndecken Auskragende Decken, Balkone und Attiken Decken über Durchfahrten Dächer Türen Fenster Bäder und Toiletten Laute Räume Anhang Einheiten und ihre Bedeutung Basiseinheiten (Grundeinheiten) Vorsätze für Einheiter Andere Einheiten Abgeleitete Einheiten

11 Inhaltsverzeichnis XIII Umrechnungswerte für Einheiten Formelzeichen und ihre Bedeutung Formelsammlung Physikalische Grundlagen Wärmeschutz Feuchteschutz Schallschutz Tageslicht in Wohnräumen Brandschutz Wärmeschutz- und feuchteschutztechnische Kennwerte Normen und Vorschriften Physikalische Grundlagen Wärmeschutz Feuchteschutz Schallschutz Tageslicht Brandschutz Schrifttum Physikalische Grundlagen Wärmeschutz Feuchteschutz Schallschutz Tageslicht Brandschutz Sachverzeichnis