Dach-und Wandkonstruktionen Energieeffizienz und Dichtigkeit

Transkript

1 Dach-und Wandkonstruktionen Energieeffizienz und Dichtigkeit Dr.-Ing. Ralf Podleschny IFBS Industrieverband für Bausysteme im Metallleichtbau e. V. 1

2 Energieeffizientes Bauen Haupt-Energiebedarf: Heizung Warmwassererzeugung Verbraucht 90 % des Energiebedarfs eines Privathaushalts Anlagentechnik Wärmedämmung 2

3 Energieeffizientes Bauen 3

4 Energieeffizientes Bauen Einflussfaktoren auf den Jahresheizwärmebedarf: Wärmedämmung Wärmebrücken Luftdichtheit 4

5 Dämmung mit Stahl-Sandwichelementen Aufbau eines Sandwichelementes Leicht profiliert Stark profiliert 5

6 Wärmedämmung mm Mauerziegelsteine 130 mm Holzfaserplatte 200 mm Weichholz 760 mm Leichtbetonstein 90 mm Mineralwolle 100 mm Kork 80 mm Polystyrol Polyurethan- Hartschaum 50 mm

7 Wärmedämmung Wärmedurchgangskoeffizient U = t ni λ fi 1 d c t ne R si R se λ design λ fe 7

8 Wärmebrücken 8

9 Wärmebrücken Direkte Befestigung 9

10 Wärmebrücken Verdeckte Befestigung 10

11 Wärmedämmung Wärmedurchgangskoeffizient mit Längsfugeneinfluss: U = λ fi 1 t ni d t R ne si + + c +Δe + + R se λ design λ fe (1 + f Fuge 1,0/B) Nach DIN EN

12 Wärmebrücken 12

13 Wärmebrücken Berechnung der Transmissionswärmeverluste H T H T = Σ U i A i + H WB mit: U i Wärmedurchgangskoeffizient der Bauteile i A i H WB wärmeübertragende Flächen der Bauteile i Wärmebrückenzuschlag Berücksichtigung der Wärmebrücken Pauschal: H WB = Δ U WB A Genau: H WB = Σ l i Ψ i A l i Ψ i Wärmeübertragungsfläche Länge der linienförmigen Wärmebrücken i Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient 13

14 Wärmebrücken Bei gut gedämmten Gebäuden können die zusätzlichen Wärmeverluste im Bereich von Bauteilanschlüssen 20 % der Transmissionswärmeverluste ausmachen Dieser Effekt wird von der EnEV berücksichtigt durch: Pauschale Erhöhung aller Wärmedurchgangskoeffizienten um ΔU WB = 0,10 (W/m²K) für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche Bei Anwendung der Planungsbeispiele nach DIN 4108 Bbl. 2: pauschale Erhöhung der U-Werte um ΔU WB = 0,05 (W/m²K) Genaue Ermittlung nach DIN in Verbindung mit weiteren anerkannten Regeln der Technik 14

15 Wärmebrücken H WB = Σ l i Ψ i A l i Ψ i Wärmeübertragungsfläche Länge der linienförmigen Wärmebrücken i Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient 15

16 Wärmebrücken Zweidimensionale Wärmeströme bei einer Außenecke 16

17 Wärmebrücken Zweidimensionale Wärmeströme bei einer Außenecke 17

18 Wärmebrücken Oberflächentemperaturen Vermeidung von Schimmelpilz nach DIN Temperaturfaktor an der Innenoberfläche: f Rsi 0,70 f Rsi = θ si - θ e θ i - θ e für: θ e = -5 C, θ i = 20 C, θ si = 12,6 C f Rsi = 0,704 0,70 18

19 Wärmebrücken - First 19

20 Wärmebrücken - Querstoß Ψ = 0,005 W/(mK) f = 0,91 > 0,70 20 C 19 C 18 C 17 C 16 C 15 C 14 C 13 C 12 C 11 C 10 C 9 C 8 C 7 C 6 C 5 C 4 C 3 C 2 C 1 C 0 C 20

21 Wärmebrücken - Ortgang Ψ = 0,120 W/(mK) f = 0,52 < 0,70 21

22 Wärmebrücken - Ortgang Ψ = 0,000 W/(mK) f = 0,79 > 0,70 22

23 Wärmebrücken - Traufe Ψ = 0,574 W/(mK) f = 0,35 < 0,70 auf > 70 mm 23

24 Wärmebrücken - Traufe Ψ = 0,138 W/(mK) f = 0,70 = 0,70 24

25 Detail - Traufe Ψ = 0,029 W/(mK) f = 0,83 > 0,70 25

26 Wärmebrücken - Pultfirst Ψ = 0,039 W/(mK) f = 0,70 = 0,70 26

27 Wärmebrücken - Pultfirst Ψ = -0,012 W/(mK) f = 0,83 > 0,70 27

28 Wärmebrücken - Außenecke Ψ = 0,003 W/(mK) f = 0,87 > 0,70 mit Schlitz 28

29 Wärmebrückenkatalog Inhalte des Wärmebrückenkatalogs: Mindestwärmeschutz Wärmebrücken in der Fläche (Längsstöße) Linienförmige Wärmebrücken Punktförmige Wärmebrücken 29

30 Luftdichtheit Anforderungen nach EnEV Dichtheit, Mindestluftwechsel Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend den anerkannten Regeln der Technik abgedichtet sind. 30

31 Luftdichtheit - Ausführung Planungs- und Ausführungsempfehlungen nach DIN IFBS 4.02 Fugendichtheit im Stahlleichtbau 31

32 Luftdichtheit - Anforderung Anhang 4, Nr. 2 EnEV: Wird eine Überprüfung der Anforderungen nach 5 Abs. 1 durchgeführt, so darf der nach DIN EN 13829: bei einer Druckdifferenz zwischen Innen und Außen von 50 Pa gemessene Volumenstrom -bezogen auf das beheizte Luftvolumen - bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen 3,0 h -1 und mit raumlufttechnischen Anlagen 1,5 h -1 nicht überschreiten. 32

33 Luftdichtheit - Begriffe Nach DIN EN 13829: Luftwechselrate bei 50 Pa n 50 = V 50 /V [1/h] (V = temperiertes Innenvolumen) Literatur: Anzustreben ist n 50 1,0 h-1 Passivhausstandard: n 50 0,6 h-1 Bauteilanschlussfugen: a < 0,1 m³/(m h (dapa 2/3 )) Prüfung nach DIN EN

34 Luftdichtheit - Fugenbänder Fugenbänder: Verbundwerkstoffe auf Basis eines offenzelligen Polyurethan- Weichschaums, der mit einer Tränkung auf Basis von Acrylaten, Chlorparaffinen oder Neopren imprägniert wird. Diese Dichtbänder entwickeln ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von der Kompression, auf welche sie im Anwendungsfall zusammengedrückt werden. Die für die Anforderungen erforderliche Kompression der Dichtbänder ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. 34

35 Luftdichtheit - Fugenbänder Bezeichnung: Bandbreite / Fugenbreite ( mm ) z. B. 25 / 3 9 In diesem Bereich werden die Anforderungen nach den Beanspruchungsgruppen nach DIN erfüllt. 35

36 Luftdichtheit - Fugenbänder Beanspruchungsart Beanspruchungsgruppe BG1 BG2 Fugenbewitterung direkt entfällt Schlagregeneinwirkung stark gering Tauwasserbildung hoch gering Einwirkung von Luftfeuchte langzeitig langzeitig Winddichtheit normal normal Beanspruchungsgruppen nach DIN

37 Detail - Querstoß 37

38 Detail - Längsstoß *) Bei Dachneigungen < 7 oder gem. Herstellerangaben 38

39 Detail - Ortgang 39

40 Detail - Ortgang 40

41 Detail - Ortgang Seiten aus IFBS_4.02_ jpg 41

42 Detail - Traufe Seiten aus IFBS_4.02_ jpg 42

43 Detail - First Seiten aus IFBS_4.02_ jpg 43

44 Detail - First Seiten aus IFBS_4.02_ jpg 44

45 Detail - Lichtkuppelanschluss 45

46 Detail - Lichtkuppelanschluss 46

47 Detail - Lichtkuppelanschluss 47

48 Luftdichtheit - Messung Gebäude: Hochregallager mit Wand: MW-Sandwichelementen mit Inertisierungsanlage L/B/H: 81m / 29m / 24m Volumen: m³ 48

49 Luftdichtheit - Messung Forderung des Bauherrn: Luftwechselrate bei 50 Pa n 50 < 0,025 h -1 Erzielter Wert: Luftwechselrate bei 50 Pa n 50 = 0,01 h -1 49

50 Vielen Dank Dr.-Ing. Ralf Podleschny 50