U-wert Beispiel - MassivHolzwand 185mm Holzfaser 140 mm Holzfaser plus HolzFassade, hinterlüftet
U-wert Beispiel - MassivHolzwand 185mm Holzfaser 140 mm Holzfaser plus HolzFassade, hinterlüftet
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Zi<strong>mm</strong>erermeister Gerd Ribbeck<br />
Hohn 15, 53797 Lohmar<br />
www.zi<strong>mm</strong>erei-massivholzbau.de<br />
Tel. 02206 / 8647977 Mobil: 0157 71900356<br />
<strong>MassivHolzwand</strong>_185-<strong>Holzfaser</strong><strong>140</strong>_Holz19_holzFassade22<br />
Außenwand, U=0,179 W/m²K<br />
U = 0,179 W/m²K<br />
(Wärmedä<strong>mm</strong>ung)<br />
Wenig Tauwasser<br />
(Feuchteschutz)<br />
TA-Dämpfung: >100<br />
(Hitzeschutz)<br />
0 0.5<br />
EnEV Bestand*: U
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<strong>MassivHolzwand</strong>_185-<strong>Holzfaser</strong><strong>140</strong>_Holz19_holzFassade22<br />
Außenwand, U=0,179 W/m²K<br />
U-Wert-Berechnung nach DIN EN ISO 6946<br />
# Material Dicke λ R<br />
[cm] [W/mK] [m²K/W]<br />
Wärmeübergangswiderstand innen (Rsi) 0,130<br />
1 Fichte 18,50 0,090 2,056<br />
2 Fermacell Powerpanel HD 1,50 0,400 0,037<br />
3 STEICOzell 14,00 0,038 3,684<br />
Fichte (9,2%) 14,00 0,130 1,077<br />
4 Fichte 1,90 0,130 0,146<br />
Wärmeübergangswiderstand außen (Rse) 0,130<br />
Gesamtes Bauteil 41,1<br />
Die Wärmeübergangswiderstände wurden gemäß DIN 6946 Tabelle 1 gewählt.<br />
Oberer Grenz<strong>wert</strong> des Wärmedurchgangswiderstandes R' T = 5,794 m²K/W.<br />
Unterer Grenz<strong>wert</strong> des Wärmedurchgangswiderstandes R'' T = 5,510 m²K/W.<br />
DIN 6946 darf angewendet werden.<br />
Wärmedurchgangswiderstand R T = (R' T + R'' T )/2 = 5,652 m²K/W<br />
Abschätzung des maximalen relativen Fehlers nach Absatz 6.2.5: 2,5%<br />
Wärmedurchgangskoeffizient U = 1/R T = 0,18 W/m²K<br />
22<br />
30<br />
19<br />
außen<br />
<strong>140</strong><br />
15<br />
185<br />
innen<br />
60 590<br />
*Vergleich des U-Werts mit den Höchst<strong>wert</strong>en aus EnEV 2014 Anlage 3 Tabelle 1 (EnEV Bestand); 80% des U-Werts der Referenzausführung aus<br />
EnEV 2014 Anlage 1 Tabelle 1 (EnEV16 Neubau); der Referenzausführung aus EnEV 2014 Anlage 1 Tabelle 1 (EnEV14 Neubau); den techn.<br />
Mindestanforderungen für KfW Einzelmaßnahmen<br />
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<strong>MassivHolzwand</strong>_185-<strong>Holzfaser</strong><strong>140</strong>_Holz19_holzFassade22<br />
Außenwand, U=0,179 W/m²K<br />
Temperaturverlauf / Tauwasserzone<br />
Temperatur [°C]<br />
Temperaturverlauf<br />
20<br />
18<br />
1 2 3 4<br />
16<br />
5 6<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
-2<br />
-4<br />
-6<br />
-8<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450<br />
Innen<br />
[<strong>mm</strong>]<br />
www.u-<strong>wert</strong>.net<br />
Außen<br />
Temperatur<br />
Taupunkt<br />
Tauwasser<br />
60 590<br />
außen<br />
innen<br />
1 Fichte (185 <strong>mm</strong>)<br />
2 Fermacell Powerpanel HD (15 <strong>mm</strong>)<br />
3 Fichte (<strong>140</strong> <strong>mm</strong>)<br />
4 Fichte (19 <strong>mm</strong>)<br />
5 Hinterlüftung (30 <strong>mm</strong>)<br />
6 Lärche (22 <strong>mm</strong>)<br />
Links: Verlauf von Temperatur und Taupunkt an der in der rechten Abbildung markierten Stelle. Der Taupunkt kennzeichnet<br />
die Temperatur, bei der Wasserdampf kondensieren und Tauwasser entstehen würde. Solange die Temperatur des Bauteils<br />
an jeder Stelle über der Taupunkttemperatur liegt, entsteht kein Tauwasser. Falls sich die beiden Kurven berühren, fällt an den<br />
Berührungspunkten Tauwasser aus.<br />
Rechts: Maßstäbliche Zeichnung des Bauteils.<br />
Schichten (von innen nach außen)<br />
# Material λ R Temperatur [°C] Gewicht Tauwasser<br />
[W/mK] [m²K/W] min max [kg/m²] [Gew%]<br />
Wärmeübergangswiderstand* 0,250 18,8 20,0<br />
1 18,5 cm Fichte 0,090 2,056 8.5 18,9 77,7 0,0<br />
2 1,5 cm Fermacell Powerpanel HD 0,400 0,037 8.2 10,3 14,3 0,0<br />
3 14 cm STEICOzell 0,038 3,684 -4.3 10,1 5,1 1,7<br />
14 cm Fichte (9,2%) 0,130 1,077 -3.6 8.5 5,8 0,0<br />
4 1,9 cm Fichte 0,130 0,146 -4.8 -3.3 8,5 1,0<br />
Wärmeübergangswiderstand* 0,040 -5.0 -4.7<br />
5 3 cm Hinterlüftung (Außenluft) -5.0 -5.0 0.0<br />
6 2,2 cm Lärche -5.0 -5.0 10,1<br />
41,1 cm Gesamtes Bauteil 5,602 121,5<br />
*Wärmeübergangswiderstände gemäß DIN 4108-3 für Feuchteschutz und Temperaturverlauf. Die Werte für die U-Wert-<br />
Berechnung finden Sie auf der Seite 'U-Wert-Berechnung'.<br />
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<strong>MassivHolzwand</strong>_185-<strong>Holzfaser</strong><strong>140</strong>_Holz19_holzFassade22<br />
Außenwand, U=0,179 W/m²K<br />
Feuchteschutz<br />
Während der winterlichen Tauperiode von 90 Tagen fallen in diesem Bauteil insgesamt 0,087 kg Tauwasser pro Quadratmeter<br />
an. Diese Menge trocknet im So<strong>mm</strong>er innerhalb von 8 Tagen ab (Verdunstungsperiode gemäß DIN 4108-3:2014-11).<br />
Bitte beachten Sie: DIN 4108-3 ist auf diese Konstruktion nicht anwendbar. Um den Feuchteschutz dennoch zu untersuchen,<br />
wurde ein eigenes, an die DIN 4108-3 angelehntes, Berechnungsverfahren verwendet. Weitere Hinweise im Eingabeformular<br />
unter 'Feuchteschutz'.<br />
# Material sd-Wert Tauwasser Trocknungsdauer Gewicht<br />
[m] [kg/m²] % Tage [kg/m²]<br />
1 18,5 cm Fichte 3,70 - 0,0 77,7<br />
2 1,5 cm Fermacell Powerpanel HD 0,60 - 0,0 14,3<br />
3 14 cm STEICOzell 0,14 0,087 1,7 5,1<br />
... auf Außenseite 0,087<br />
14 cm Fichte (9,2%) 2,80 - 0,0 5,8<br />
4 1,9 cm Fichte 0,95 0,087 1,0 8,5<br />
... auf Innenseite 0,087 8<br />
41,1 cm Gesamtes Bauteil 5,52 0,087 8 121,5<br />
Luftfeuchtigkeit<br />
Die Oberflächentemperatur der Wandinnenseite beträgt 18,8 °C was zu einer relativen Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche von<br />
54% führt. Unter diesen Bedingungen sollte nicht mit Schi<strong>mm</strong>elbildung zu rechnen sein.<br />
Das folgende Diagra<strong>mm</strong> zeigt die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Bauteils.<br />
Relative Luftfeuchtigkeit [%]<br />
100<br />
90<br />
1 2 3 4<br />
5 6<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450<br />
Innen<br />
[<strong>mm</strong>]<br />
www.u-<strong>wert</strong>.net<br />
Außen<br />
Relative Luftfeuchtigkeit in %<br />
60 590<br />
außen<br />
innen<br />
1 Fichte (185 <strong>mm</strong>)<br />
2 Fermacell Powerpanel HD (15 <strong>mm</strong>)<br />
3 Fichte (<strong>140</strong> <strong>mm</strong>)<br />
4 Fichte (19 <strong>mm</strong>)<br />
5 Hinterlüftung (30 <strong>mm</strong>)<br />
6 Lärche (22 <strong>mm</strong>)<br />
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<strong>MassivHolzwand</strong>_185-<strong>Holzfaser</strong><strong>140</strong>_Holz19_holzFassade22<br />
Außenwand, U=0,179 W/m²K<br />
Hitzeschutz<br />
Für die Analyse des so<strong>mm</strong>erlichen Hitzeschutzes wurden die Temperaturänderungen innerhalb des Bauteils im Verlauf eines<br />
heißen So<strong>mm</strong>ertages simuliert:<br />
Temperatur [°C]<br />
36<br />
34<br />
32<br />
30<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
Temperaturverlauf<br />
1 2 3 4 5 6<br />
14<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450<br />
Innen<br />
[<strong>mm</strong>]<br />
www.u-<strong>wert</strong>.net<br />
Außen<br />
[°C]<br />
36<br />
34<br />
32<br />
30<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
Tagesverlauf der Oberflächentemperatur<br />
Temperatur um 15, 11 und 7 Uhr<br />
Temperatur um 19, 23 und 3 Uhr<br />
1 Fichte (185 <strong>mm</strong>)<br />
2 Fermacell Powerpanel HD (15 <strong>mm</strong>)<br />
3 Fichte (<strong>140</strong> <strong>mm</strong>)<br />
4 Fichte (19 <strong>mm</strong>)<br />
5 Hinterlüftung (30 <strong>mm</strong>)<br />
6 Lärche (22 <strong>mm</strong>)<br />
16<br />
Phasenverschiebung: 17.7h<br />
14<br />
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<br />
[Tageszeit]<br />
Außen<br />
Obere Abbildung: Temperaturverlauf innerhalb des Bauteils zu verschiedenen Zeitpunkten. Jeweils von oben nach unten,<br />
braune Linien: um 15, 11 und 7 Uhr und rote Linien um 19, 23 und 3 Uhr morgens.<br />
Untere Abbildung: Temperatur auf der äußeren (rot) und inneren (blau) Oberfläche im Verlauf eines Tages. Die schwarzen<br />
Pfeile kennzeichnen die Lage der Temperaturhöchst<strong>wert</strong>e. Das Maximum der inneren Oberflächentemperatur sollte möglichst<br />
während der zweiten Nachthälfte auftreten.<br />
Innen<br />
Phasenverschiebung* nicht relevant Zeitpunkt der maximalen Innentemperatur: 9:15<br />
Amplitudendämpfung** >100 Temperaturschwankung auf äußerer Oberfläche: 18,8 °C<br />
TAV*** 0,006 Temperaturschwankung auf innerer Oberfläche: 0,1 °C<br />
* Die Phasenverschiebung gibt die Zeitdauer in Stunden an, nach der das nachmittägliche Hitzemaximum die Bauteilinnenseite erreicht.<br />
** Die Amplitudendämpfung beschreibt die Abschwächung der Temperaturwelle beim Durchgang durch das Bauteil. Ein Wert von 10<br />
bedeutet, dass die Temperatur auf der Außenseite 10x stärker variiert, als auf der Innenseite, z.B. außen 15-35°C, innen 24-26°C.<br />
*** Das Temperaturamplitudenverhältnis TAV ist der Kehr<strong>wert</strong> der Dämpfung: TAV = 1/Amplitudendämpfung<br />
Die oben dargestellten Berechnungen wurden für einen 1-dimensionalen Querschnitt des Bauteils erstellt.<br />
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