Bauphysik-Kalender 2022. Nabil A. Fouad

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Bild 11. Ableitungskurven für Temperatur und Luftfeuchte in unbeheizten Dachräumen aus dem Außenklima für folgende bauliche Bedingungen:

      Klasse A1: mit Schalung, Unterspannbahn, Dampfbremse, gedämmt mit U-Wert ≤ 0,7 (> ca. 10 cm WD); winddicht.

      Klasse A2: mit Schalung, Unterspannbahn, gedämmt mit U-Wert ≤ 2,5 W/(m² K), (> ca. 4 cm WD), mäßig winddicht

      Klasse B1: mit Schalung und ggf. Unterdeckung, ungedämmt, (U-Wert > 2,5 W/(m² K), mäßig winddicht

      Klasse B2: nur Eindeckung, Lüfterziegel, ungedämmt, (U-Wert > 2,5 W/(m² K), nicht winddicht

Das resultierende Innenklima bezieht sich auf die Verhältnisse, die sich nach der Sanierung einstellen, da in der Regel nur zu sanierende oder neu zu errichtende Bauteile bemessen werden. Wenn eine Einordnung in die vier Klassen nicht eindeutig möglich ist, sollte die jeweils ungünstigere Klasse gewählt werden. Die in [76] dargestellten Berechnungen zeigen dabei, dass auch die Annahme von nur geringfügig wärmeren Bedingungen im Dachraum im Vergleich zum Außenklima bereits eine deutliche Verbesserung der Feuchteverhältnisse in der Decke zum Dachraum bewirkt und somit die Anforderungen z. B. an den Einbau einer Dampfbremse deutlich reduziert.

      Weitere für den Holzbau vermutlich weniger relevante Raumklimamodelle sind in [72] beschrieben.

      Andere Nutzungen

      Wird das Gebäude anders genutzt, sind die zuvor genannten Raumklimamodelle nicht geeignet. Stattdessen sollte auf Messdaten vergleichbarer Objekte, Raumklimasimulationen oder, falls verfügbar, auf die geplante Konditionierung des Gebäudes zurückgegriffen und diese für die Simulation angesetzt werden. Auch die Euro-Glaser-Norm [36] enthält Modelle für Nutzungen von der Lagerung trockener Güter bis hin zu Wäschereien oder Schwimmbädern. Nachteilig ist hier jedoch, dass die Raumtemperatur das ganze Jahr über mit konstant 20 °C angenommen wird und die Feuchtlast entsprechend der Glaser-Philosophie meist etwas weiter auf der sicheren Seite liegt. Falls mit diesen Daten eine Bemessung möglich ist, stellt dies natürlich kein Problem dar, falls nicht, bleibt immer noch eine genauere Annäherung an das tatsächliche Raumklima.

3.2.2.3 Anfangsbedingungen

      Die Anfangsbedingungen in Holzbauteilen werden nach den Vorgaben der DIN 4108 in der Regel mit der Gleichgewichtsfeuchte der Materialien bei 80 % r. F. angenommen, was in etwa der mittleren Außenluftfeuchte in Deutschland bzw. bei Konstruktionsholz dem Mittelwert der Einbaufeuchte nach DIN 68800 [33] von 15 ± 3 M.-% entspricht. Ein solcher Feuchtegehalt stellt sich bei einer längerfristigen Lagerung der Materialien im Freien mit Schutz vor Beregnung ein und liegt gegenüber dem tatsächlichen trockenen Einbauzustand eher etwas auf der sicheren Seite.

      Wenn die Materialien vor oder während dem Einbau beregnet wurden, sollte dies bei der Simulation natürlich berücksichtigt werden. Gleiches gilt, wenn die Materialien noch Produktionsfeuchte enthalten oder nicht ausreichend getrocknet wurden. Für beregnete Schalungen kann vereinfacht ein erhöhter Einbaufeuchtegehalt von 25 M.-% angesetzt werden – dieses Feuchteniveau wurde u. a. bei Messungen an solchen Einbausituationen im IBP Freigelände ermittelt und stellt eine gute erste Näherung dar. Umgekehrt kann für üblicherweise trockener eingebaute Materialien ein entsprechend niedrigerer Wert angesetzt werden, der allerdings vom Hersteller gewährleistet oder bei Einbau nochmal durch Messung abgesichert werden sollte. Für die Einbaufeuchte einiger besonders sorptionsfähiger Materialien haben einzelne Hersteller in den Datenbanken der Simulationsprogramme auch entsprechend niedrigere Einbaufeuchten hinterlegen lassen.

3.2.3 Wärme- und Feuchteübergang

      Der Wärme- und Feuchteübergang an den inneren und äußeren Bauteiloberflächen wurde schon in Abschnitt 2.1.1 kurz betrachtet. In der DIN EN 15026 werden für die Außenoberfläche windabhängige konvektive Übergangskoeffizienten definiert. Für den Wärmeübergang wird zum konvektiven oft noch vereinfacht ein strahlungsbedingter Übergangskoeffizient addiert. Letzteres ist, wie bereits angesprochen, nur in Ausnahmefällen sinnvoll, da in der Nacht der konvektive und der strahlungsbedingte Wärmestrom an der Außenoberfläche häufig in gegensätzliche Richtung zeigen. Auch die Windabhängigkeit täuscht eine vermeintlich höhere Genauigkeit vor, da die Windgeschwindigkeit in der Nähe der Oberfläche als Grundlage für die beschriebene Berechnungsformel dient. Da dieser Wert so gut wie nie vorhanden ist, wird er meist durch die Windgeschwindigkeit im meteorologischen Datensatz ersetzt. Dieser wurde jedoch in einer Höhe von 10 m im freien Feld gemessen. Er weicht also deutlich von Verhältnissen an der Bauteiloberfläche ab. Da die Wärmeübergangswiderstände beim heutigen Dämmstandard im Vergleich zum Wärmedurchlasswiderstand der Gebäudehülle keine große Rolle spielen, reicht es in der Regel aus, für den Wärme- und den Feuchteübergang konstante Übergangskoeffizienten bzw. Übergangswiderstände zu verwenden. Eine genauere Betrachtung kann aber zur Beurteilung der kurzfristigen Wärme- und Feuchteverhältnisse an den Bauteiloberflächen oder bei besonders exponierten oder windgeschützten Standorten erforderlich werden.

Dasselbe gilt auch für die konvektiven Dampfübergangswiderstände, die in der Regel deutlich kleiner sind als der Dampfdiffusionswiderstand des gesamten Bauteils. Anhang D der DIN 4108-3 gibt dafür die in Tabelle 2 gelisteten Werte an. Beim Feuchteübergang wird häufig mit einem zusätzlichen s_d-Wert gearbeitet, der zum konvektiven Feuchteübergangswiderstand addiert wird. Dieser s_d-Wert soll beispielsweise den Widerstand eines dünnen Farbanstrichs auf der Oberfläche repräsentieren, der wärmetechnisch keine Rolle spielt. Dabei ist jedoch Vorsicht geboten, denn dieser zusätzliche Diffusionswiderstand reduziert ausschließlich den Dampftransport und nicht die flüssige Wasseraufnahme bei Regen oder Betauung. Deshalb müsste in diesem Fall auch die Wasseraufnahme der Außenoberfläche so angepasst werden, dass sie der Funktion des Farbanstrichs – der meist auch wasserabweisend eingestellt ist – entspricht. Diese Vorgehensweise funktioniert allerdings nur im Fall der Beregnung. Soll eine Betauung von außen berücksichtigt werden – z. B. um das Risiko von mikrobiellem Wachstum ermitteln zu können – muss der äußere Farbanstrich als eigene Materialschicht eingegeben werden. Die Vereinfachung mittels zusätzlichem s_d-Wert СКАЧАТЬ