Wärmebrücken- & Dampfdiffusionsbrücken-Programm AnTherm Version 6.115 - 8.133

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Europa-Normen bezüglich Wärmebrücken

Seit Anfang 1996 ist die Europa-Norm "Wärmebrücken im Hochbau Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren" (EN ISO 10211-1) in Kraft. EN ISO 10211:2007 "Wärmebrücken im Hochbau - Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Detaillierte Berechnungen" stellt eine Weiterentwicklung dieser Standardisierung dar. Die Europanorm "Bauteile - Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient - Berechnungsverfahren" (EN ISO 6946) liegt auch vor. Für Rahmenbauteile ist die EN ISO 10077-2:2003 "Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten - Teil 2: Numerisches Verfahren für Rahmen" zu beachten.

Damit ist der Inhalt der neuen Aufgaben für Planer, Hersteller, Bauausführende sowie für die Qualitätskontrolle erkennbar, die mit dem Wirksamwerden der Europa-Normen auf dem Gebiet des Wärmeschutzes verbunden sind.

Im Abschnitt "Anwendungsbereich" der EN ISO 10211 wird als Zweck der Norm festgelegt:

  • die Berechnung der minimalen (niedrigsten) Oberflächentemperatur zur Abschätzung des Risikos von Oberflächenkondensation (Tauwasserbildung)
    und
  • die Berechnung der Wärmeströme zur Abschätzung der Gesamtwärmeverluste eines Gebäudes (im stationären Fall, d.h. zeitunabhängiger Temperaturverteilung)
    und
  • auch die Ermittlung von längenbezogenen und punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten und Oberflächentemperaturkennzahlen (von Wärmebrücken).

Zur Berechnung der Temperaturverteilung wird gefordert, "präzise" Rechenverfahren anzuwenden, wobei die Norm die Anforderungen festlegt, bei deren Erfüllung ein Rechenverfahren als "präzise" (high precision) zu bezeichnen ist.

Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten von oberflächenparallelen Bauteilen aus thermisch homogenen Schichten wird gemäß EN ISO 6946 natürlich unter Zugrundelegung 1 dimensionaler Modelle durchgeführt. Bei oberflächenparallelen Bauteilen mit thermisch homogenen und inhomogenen Schichten kann die Berechnung des (flächenbezogenen) thermischen Widerstandes entsprechend einem bekannten Näherungsverfahren (ISO-Verfahren) erfolgen, sofern der maximale relative Fehler "klein" bleibt.

In allen anderen Fällen von mehrdimensionalen Wärmeströmen, insbesondere beim Vorliegen von Wärmebrücken, sind numerische Verfahren gemäß EN ISO 10211 heranzuziehen.

Weitere zu berücksichtigenden Standards (exemplarisch):

  • ISO 7345 "Wärmeschutz - Physikalische Größen und Definitionen"
  • ISO 10456 "Baustoffe und Bauprodukte - Wärme- und feuchtetechnische Eigenschaften - Tabellierte Bemessungswerte und Verfahren zur Bestimmung der wärmeschutztechnischen Nenn- und Bemessungswerte"
  • ISO 13370 "Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden - Wärmeübertragung über das Erdreich - Berechnungsverfahren"
  • ISO 13786 "Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen - Dynamisch-thermische Kenngrößen - Berechnungsverfahren"
  • ISO 13788 "Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen - Raumseitige Oberflächentemperatur zur Vermeidung kritischer Oberflächenfeuchte und Tauwasserbildung im Bauteilinneren - Berechnungsverfahren"
  • ISO 13789 "Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden - Spezifischer Transmissions- und Lüftungswärmedurchgangskoeffizient - Berechnungsverfahren"
  • ISO 14683 "Wärmebrücken im Hochbau - Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient - Vereinfachte Verfahren und Anhaltswerte"
  • etc.

Ein Rechenprogramm als Werkzeug

Um diese Aufgaben praktisch ausführen zu können, muss dem kompetenten Planer, Konstrukteur oder Gutachter ein Rechenprogramm zur Verfügung stehen, das

  • den Anforderungen der Europanorm bezüglich Eingabe- und insbesondere Ausgabedarstellung voll entspricht,
  • die numerische Berechnung mit hoher Genauigkeit auszuführen vermag und
  • entsprechenden Benutzerkomfort (gute Handhabbarkeit, Übersichtlichkeit, Schnelligkeit etc.) bietet.

Diesen Werkzeugcharakter besitzt AnTherm® in hohem Maß.

  • Das Programm unterstützt die Eingabe durch graphische Baukonstruktionsdarstellungen und durch ein von der Bauteileingabe vollständig unabhängiges vollautomatisches Diskretisierungsverfahren, welches dem Benutzer über Änderung von Parametern jedoch auch Eingriffsmöglichkeiten bietet.
  • Das Programm liefert auf Wunsch eine vollständige Eingabendokumentation (Geometrie der Baustoff-Elemente, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeübergangskoeffizienten...)
  • Die Genauigkeit der numerischen Berechnung kann vom Benutzer beeinflusst und kontrolliert werden.
  • Das Programm gibt die Ergebnisse EU-normgerecht aus:
    • in genereller Form als Tabelle der Temperaturgewichtungsfaktoren und Matrix der thermischen Leitwerte mit normgemäßen Hinweisen auf die Rechengenauigkeit,
    • in spezieller Form bei aktuellen Randbedingungen für die durch den betrachteten Bauteil thermisch verkoppelten Räume, als tiefste und höchste Oberflächentemperaturen der betrachteten Räume und die zugehörigen Grenzfeuchtigkeiten.
  • Das Programm ermöglicht die graphische Ausgabe von Isothermen, Kantentemperaturen und (nicht nur für 2D-Fälle aber auch in 3D) der Wärmestromlinien.
  • Die vorliegende Version des Programmpakets AnTherm entspricht allen Anforderungen, die gemäß EN ISO 10211 an ein Rechenprogramm zu stellen sind, um als zwei- und dreidimensionales, stationäres Präzisionsverfahren („Klasse A – Verfahren“) eingestuft werden zu können.

Siehe auch: Validierung nach EN ISO 10211:2007, Validierung nach EN ISO 10077-2:2003, Aufbau des Programms


 Wärmebrücken in 2D und 3D berechnen und untersuchen mit AnTherm®  

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2017-03-22 12:04 +0100