Wärmebrücken & Dampfdiffusionsbrücken Programm AnTherm Version 6.115 - 8.133 

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Wärmeleitung in Baukonstruktionen unter Berücksichtigung von Wärmequellen

Zum Thema der Wärmeleitern in Baukonstruktionen existiert eine umfangreiche Literatur. In der Mehrzahl der Fälle wird dabei nur der eindimensionale Fall der stationären Wärmeleitung abgehandelt. Der in der Realität vorliegende Fall der dreidimensionalen instationären Wärmeleitung wurde der praktischen Berechnung erst in letzter Zeit unter Zuhilfenahme der elektronischen Datenverarbeitung zuganglich. Ein derartiges Konzept, das zumindest zum Teil schon in anwendbare EDV-Programme umgesetzt ist, wird z. B. in [1] (stationärer Fall) und [2] (instationärer Fall) geschildert.

Bedenkt man, dass die thermischen Vorgänge in einem Bauwerk nicht nur durch die Außenlufttemperatur und die Lufttemperaturen in seinen Innenräumen bestimmt werden, sondern ebenso durch die Wärmequellen, die infolge von Sonneneinstrahlung, langwelliger Wärmestrahlung und natürlich auch beim Betrieb von Heizkörpern auftreten, so wird einem klar, dass jedes Konzept, das diese Wärmequellen nicht berücksichtigt, unvollständig und wirklichkeitsfremd bleiben muss.
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Wie solche Wärmequellen berücksichtigt werden können, wurde schon 1975 unter Beschränkung auf eindimensionale Wärmeleitung und flächenhafte Wärmequellen in [4] für den periodisch eingeschwungenen Fall besprochen. Hier soll der dreidimensionale Fall und der Zusammenhang mit dem in [2] geschilderten Leitwert-Konzept behandelt werden.

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Die Berücksichtigung von Wärmequellen innerhalb oder an den Oberflächen einer Baukonstruktion ist im Rahmen des in [2] vorgestellten Leitwert-Konzeptes sowohl im stationären als auch im periodisch eingeschwungenen Fall ohne weiteres möglich. Die Auswirkung von Wärmequellen auf die thermischen Vorgange im Bauwerk lassen sich unabhängig von den jeweiligen Randbedingungen und unabhängig vom Wert der den Wärmequellen zugeordneten Heizleistungen beschreiben. Als kennzeichnende Größen zur Charakterisierung einer Wärmequelle dienen im Rahmen des hier vorgesteilten Konzeptes die Verteilungsschlüssel und die Heizleistungsamplituden.

Die Berechnung von Heizleistungs-Verteilungsschlüsseln und von Leitwert-Matrizen (siehe [2]) ermöglicht es, das thermische Verhalten von Baukonstruktionen unter Berücksichtigung zwei- und dreidimensionaler Wärmeleitungsvorgänge instationär zu erfassen. Insbesondere liefert sie die grundlegenden Daten für dreidimensional rechnende Programme zur Simulation des thermischen Verhaltens ganzer Gebäude unter periodisch eingeschwungenen Verhältnissen.

Lesen Sie hier weiter:

 

Die obigen Artikel wurden mit der freundlichen Einwilligung von Klaus Kreč, Büro für Bauphysik, A-3562 Schönberg am Kamp, Veltlinerstr. 9, Österreich übernommen.

 

[1] Heindl, W., Kreč K., Panzhauser E. und Sigmund A.: Wärmebrücken. Springer-Verlag Wien-New York 1987.
[2] Kreč, K.: Zur Wärmespeicherung in Baukonstruktionen. Gesundheits-Ingenieur 114 (1993), H. 1, S. 11-18.
[3] Koch, H. A. und Pechinger, U.: Möglichkeiten zur Berücksichtigung von Sonnen- und Wärmestrahlungseinflüssen auf Gebäudeoberflächen. Gesundheits-Ingenieur 98(1977), H. 10, S. 265—280.
[4] Haferland, Fr., Heindl, W und Fuchs, H.: Ein Verfahren zur Ermittlung des wärmetechnischen Verhaltens ganzer Gebäude unter periodisch wechselnder Wärmeeinwirkung und rechnerische Untersuchungen zur Ermittlung der Größenordnung bestimter Einflüsse von Bauweise und Konstruktion sowie sonstiger Parameter auf die Temperaturstabilität in Räumen. Berichte aus der Bauforschung H. 99, Verlag Wilhelm Ernst & Sohn Berlin — München — Düsseldorf 1975.
[5] Frank. P. und Mises, R.: Die Differential- und Integralgleichungen. Band 2. Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig 1961.
 

Siehe auch: Theoretische Grundlagen


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2017-03-22 12:04 +0100