U-wert Beispiel - MassivHolzwand 185mm Holzfaser 140 mm Holzfaser plus HolzFassade, hinterlüftet

Zimmerermeister Gerd Ribbeck
Hohn 15, 53797 Lohmar
www.zimmerei-massivholzbau.de
Tel. 02206 / 8647977 Mobil: 0157 71900356
MassivHolzwand_185-Holzfaser140_Holz19_holzFassade22
Außenwand, U=0,179 W/m²K
U = 0,179 W/m²K
(Wärmedämmung)
Wenig Tauwasser
(Feuchteschutz)
TA-Dämpfung: >100
(Hitzeschutz)
0 0.5
EnEV Bestand*: U

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MassivHolzwand_185-Holzfaser140_Holz19_holzFassade22
Außenwand, U=0,179 W/m²K
U-Wert-Berechnung nach DIN EN ISO 6946
# Material Dicke λ R
[cm] [W/mK] [m²K/W]
Wärmeübergangswiderstand innen (Rsi) 0,130
1 Fichte 18,50 0,090 2,056
2 Fermacell Powerpanel HD 1,50 0,400 0,037
3 STEICOzell 14,00 0,038 3,684
Fichte (9,2%) 14,00 0,130 1,077
4 Fichte 1,90 0,130 0,146
Wärmeübergangswiderstand außen (Rse) 0,130
Gesamtes Bauteil 41,1
Die Wärmeübergangswiderstände wurden gemäß DIN 6946 Tabelle 1 gewählt.
Oberer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes R' T = 5,794 m²K/W.
Unterer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes R'' T = 5,510 m²K/W.
DIN 6946 darf angewendet werden.
Wärmedurchgangswiderstand R T = (R' T + R'' T )/2 = 5,652 m²K/W
Abschätzung des maximalen relativen Fehlers nach Absatz 6.2.5: 2,5%
Wärmedurchgangskoeffizient U = 1/R T = 0,18 W/m²K
22
30
19
außen
140
15
185
innen
60 590
*Vergleich des U-Werts mit den Höchstwerten aus EnEV 2014 Anlage 3 Tabelle 1 (EnEV Bestand); 80% des U-Werts der Referenzausführung aus
EnEV 2014 Anlage 1 Tabelle 1 (EnEV16 Neubau); der Referenzausführung aus EnEV 2014 Anlage 1 Tabelle 1 (EnEV14 Neubau); den techn.
Mindestanforderungen für KfW Einzelmaßnahmen
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MassivHolzwand_185-Holzfaser140_Holz19_holzFassade22
Außenwand, U=0,179 W/m²K
Temperaturverlauf / Tauwasserzone
Temperatur [°C]
Temperaturverlauf
20
18
1 2 3 4
16
5 6
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Innen
[mm]
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Außen
Temperatur
Taupunkt
Tauwasser
60 590
außen
innen
1 Fichte (185 mm)
2 Fermacell Powerpanel HD (15 mm)
3 Fichte (140 mm)
4 Fichte (19 mm)
5 Hinterlüftung (30 mm)
6 Lärche (22 mm)
Links: Verlauf von Temperatur und Taupunkt an der in der rechten Abbildung markierten Stelle. Der Taupunkt kennzeichnet
die Temperatur, bei der Wasserdampf kondensieren und Tauwasser entstehen würde. Solange die Temperatur des Bauteils
an jeder Stelle über der Taupunkttemperatur liegt, entsteht kein Tauwasser. Falls sich die beiden Kurven berühren, fällt an den
Berührungspunkten Tauwasser aus.
Rechts: Maßstäbliche Zeichnung des Bauteils.
Schichten (von innen nach außen)
# Material λ R Temperatur [°C] Gewicht Tauwasser
[W/mK] [m²K/W] min max [kg/m²] [Gew%]
Wärmeübergangswiderstand* 0,250 18,8 20,0
1 18,5 cm Fichte 0,090 2,056 8.5 18,9 77,7 0,0
2 1,5 cm Fermacell Powerpanel HD 0,400 0,037 8.2 10,3 14,3 0,0
3 14 cm STEICOzell 0,038 3,684 -4.3 10,1 5,1 1,7
14 cm Fichte (9,2%) 0,130 1,077 -3.6 8.5 5,8 0,0
4 1,9 cm Fichte 0,130 0,146 -4.8 -3.3 8,5 1,0
Wärmeübergangswiderstand* 0,040 -5.0 -4.7
5 3 cm Hinterlüftung (Außenluft) -5.0 -5.0 0.0
6 2,2 cm Lärche -5.0 -5.0 10,1
41,1 cm Gesamtes Bauteil 5,602 121,5
*Wärmeübergangswiderstände gemäß DIN 4108-3 für Feuchteschutz und Temperaturverlauf. Die Werte für die U-Wert-
Berechnung finden Sie auf der Seite 'U-Wert-Berechnung'.
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Außenwand, U=0,179 W/m²K
Feuchteschutz
Während der winterlichen Tauperiode von 90 Tagen fallen in diesem Bauteil insgesamt 0,087 kg Tauwasser pro Quadratmeter
an. Diese Menge trocknet im Sommer innerhalb von 8 Tagen ab (Verdunstungsperiode gemäß DIN 4108-3:2014-11).
Bitte beachten Sie: DIN 4108-3 ist auf diese Konstruktion nicht anwendbar. Um den Feuchteschutz dennoch zu untersuchen,
wurde ein eigenes, an die DIN 4108-3 angelehntes, Berechnungsverfahren verwendet. Weitere Hinweise im Eingabeformular
unter 'Feuchteschutz'.
# Material sd-Wert Tauwasser Trocknungsdauer Gewicht
[m] [kg/m²] % Tage [kg/m²]
1 18,5 cm Fichte 3,70 - 0,0 77,7
2 1,5 cm Fermacell Powerpanel HD 0,60 - 0,0 14,3
3 14 cm STEICOzell 0,14 0,087 1,7 5,1
... auf Außenseite 0,087
14 cm Fichte (9,2%) 2,80 - 0,0 5,8
4 1,9 cm Fichte 0,95 0,087 1,0 8,5
... auf Innenseite 0,087 8
41,1 cm Gesamtes Bauteil 5,52 0,087 8 121,5
Luftfeuchtigkeit
Die Oberflächentemperatur der Wandinnenseite beträgt 18,8 °C was zu einer relativen Luftfeuchtigkeit an der Oberfläche von
54% führt. Unter diesen Bedingungen sollte nicht mit Schimmelbildung zu rechnen sein.
Das folgende Diagramm zeigt die relative Luftfeuchtigkeit innerhalb des Bauteils.
Relative Luftfeuchtigkeit [%]
100
90
1 2 3 4
5 6
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Innen
[mm]
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Außen
Relative Luftfeuchtigkeit in %
60 590
außen
innen
1 Fichte (185 mm)
2 Fermacell Powerpanel HD (15 mm)
3 Fichte (140 mm)
4 Fichte (19 mm)
5 Hinterlüftung (30 mm)
6 Lärche (22 mm)
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Außenwand, U=0,179 W/m²K
Hitzeschutz
Für die Analyse des sommerlichen Hitzeschutzes wurden die Temperaturänderungen innerhalb des Bauteils im Verlauf eines
heißen Sommertages simuliert:
Temperatur [°C]
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
Temperaturverlauf
1 2 3 4 5 6
14
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Innen
[mm]
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Außen
[°C]
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
Tagesverlauf der Oberflächentemperatur
Temperatur um 15, 11 und 7 Uhr
Temperatur um 19, 23 und 3 Uhr
1 Fichte (185 mm)
2 Fermacell Powerpanel HD (15 mm)
3 Fichte (140 mm)
4 Fichte (19 mm)
5 Hinterlüftung (30 mm)
6 Lärche (22 mm)
16
Phasenverschiebung: 17.7h
14
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
[Tageszeit]
Außen
Obere Abbildung: Temperaturverlauf innerhalb des Bauteils zu verschiedenen Zeitpunkten. Jeweils von oben nach unten,
braune Linien: um 15, 11 und 7 Uhr und rote Linien um 19, 23 und 3 Uhr morgens.
Untere Abbildung: Temperatur auf der äußeren (rot) und inneren (blau) Oberfläche im Verlauf eines Tages. Die schwarzen
Pfeile kennzeichnen die Lage der Temperaturhöchstwerte. Das Maximum der inneren Oberflächentemperatur sollte möglichst
während der zweiten Nachthälfte auftreten.
Innen
Phasenverschiebung* nicht relevant Zeitpunkt der maximalen Innentemperatur: 9:15
Amplitudendämpfung** >100 Temperaturschwankung auf äußerer Oberfläche: 18,8 °C
TAV*** 0,006 Temperaturschwankung auf innerer Oberfläche: 0,1 °C
* Die Phasenverschiebung gibt die Zeitdauer in Stunden an, nach der das nachmittägliche Hitzemaximum die Bauteilinnenseite erreicht.
** Die Amplitudendämpfung beschreibt die Abschwächung der Temperaturwelle beim Durchgang durch das Bauteil. Ein Wert von 10
bedeutet, dass die Temperatur auf der Außenseite 10x stärker variiert, als auf der Innenseite, z.B. außen 15-35°C, innen 24-26°C.
*** Das Temperaturamplitudenverhältnis TAV ist der Kehrwert der Dämpfung: TAV = 1/Amplitudendämpfung
Die oben dargestellten Berechnungen wurden für einen 1-dimensionalen Querschnitt des Bauteils erstellt.
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