Gebäudehülle

Bilanzhülle

 

Die Gebäudehülle umfasst den beheizten Bereich und ist definiert durch die Fläche der Bauteile wie Außenwände, Fenster, Türen, Dach und Bodenplatte, die Wärme an die Umgebung abgeben. Man spricht von Transmission oder Wärmedurchgang. Diese Grenzfläche ist die Grundlage er Wärme- der Frischluft- und der Feuchtebilanz.

 

Dabei können Ein- oder Mehrzonenmodelle zum Einsatz kommen. Wohngebäude werden immer mit einem 1 - Zonenmodell berechnet, während für Nichtwohngebäude üblicherweise Mehrzonenmodelle zum Einsatz kommen.

In Mehrzonenmodellen werden Zonen beispielsweise anhand der folgenden Kriterien gebildet:

 

- Nutzung, wie beispielsweise Wohnen, Büro, Produktion

- Raumtemperatur

- Versorgungstechnik wie Heizung, Klimaanlage, Lüftung

- Beleuchtungszonen

 

Für eine Bilanzhülle müssen Innen - und Außenbedingungen entlang der Sytemgrenze vollständig definiert werden, um Aussagen über die Wärme-, Luft und Feuchteströme machen zu können.

 

 

Wärmedurchgang

 

Der Wärmedurchgang durch die Gebäudehülle wird nach opaken und transparanten Bauteilen unterschieden. Grundsätzlich lassen sich alle Formen des Wärmeaustausches über eine Sys6temgrenze (Gebäudehülle) auf drei grundlegende Mechanismen der Wärmeübertragung zurückführen.

 

Durch die Gebäudehülle kommt es aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen innen und außen zu einem Wärmedurchgang. Zusätzlich lassen transparente Bauteile solare Starhlungswärme hindurch.

Um den Wärmedurchgang durch Bauteile zu bewerten, sind die beiden folgenden Kennzahlen entscheidend. Durch sie wird die Güte des Bauteils im Wärmeschutz bestimmt.

 

- Für opake (nicht transparente) Bauteile ist der U-Wert maßgebend

- Für transparente Bauteile sind U-Wert und g-Wert maßgebend

Abbildung: Definition Gebäudehülle mit Wärme-, Luft und Feuchtedurchgang

 

Luftdichtigkeit

 

Neben dem Wärmedurchgang durch Bauteile wird auch durch den Luftaustausch zwischen innen und außen Wärme mit der Umgebung ausgetauscht. Falls die Umgebungsteperatur dabei niedriger ist als die Innentemperatur, spricht man von Wärmeverlusten. Je niedriger der Volumenstrom der ausgetauschten Luft ist, desto geringer sind die Verluste. Allerdings können diese Luftströme nicht beliebig veringert werden. Die Behaglichkeitsgrenzen für Frischluft sind einzuhalten und die Vermeidung von ausfallender Feuchtigkeit ist eine weitere Anforderung.

Energetisch günstig ist daher eine kontrollierte Lüftung, die sowohl die Mindestluftwechsel einhält, darüber hinaus die Verluste durch Luftwechsel einschränkt.

Konstruktiv erreicht werden kann das durch eine dichte Gebäudehülle und eine Lüftungsanlage. Hierbei ist jedch der hohe Investitionsaufwand zu berücksichtigen.

 

 

Feuchtediffusion

 

Entlang des Wärmestromes kommt es bauphysikalisch immer auch zu einem Feuchtestrom. Der Grund ist der folgende. Ein Wärmestrom fließt immer von der warmen zur kalten Seite. Die Feuchtigkeit im Bauteil ist damit auch physikalisch festgelegt, da die warme Seite mehr Wasser aufnehmen kann als die kalte. Durch diesen Unterschied der Wasserkonzentrationen im Bauteil wird auch die Diffusion von Wasser durch das Bauteil getrieben. Also von der warme zur kalten Seite.

Die Gebäudehülle hat keine absoluten Anforderungen an die Dichtigekeit im Feuchteschutz zu erfüllen, jedoch ist das Prinzip zu beachten, dass die Diffusionsdichtigkeit, charakterisiert durch den sD - Wert, grundsätzlich von innen nach außen verringert. Dadurch werden zwei Dinge erreicht. Es tritt wenig Feuchtigkeit auf der Innenseite in das Bauteil hinein und die Feuchtigkeit kann weiter außen wieder aus dem Bauteil austreten. Gerade das zweite Prinzip ist bei der Auswahl des Dämmstoffes wichtig, der häufig außen angebracht wird.

Mehr informationen finden Sie im Absatz Feuchteschutz.

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© Christoph Mevenkamp