4.2 Bauphysik...4.2.2 Temperatur/Grundlagen Bauphysik 10 wichtige Begriffe 1. Wärmewirkung 2. Wärmeausdehnung 3. Wärmetransport durch 4. Wärmeleitung, 5. Wärmekonvektion und 6

4.2 Bauphysik Die Bauphysik wird in drei Bereiche unterschieden:

Wärmeschutz Feuchtigkeitsschutz Schallschutz

Mit den Kenntnissen aus der Bauphysik will man vor allem drei Ziele erreichen, dass

• man sich im Gebäudeinnern wohl und geschützt fühlen kann

• die Gebäudehülle gesund erhalten bleibt und

• der Betrieb des Gebäudes wenig Energie verbraucht.

Die sechs wichtigsten Schutzfunktionen die eine Gebäudehülle zu erfüllen hat sind:

• Winterlicher Kälteschutz

• Sommerlicher Wärmeschutz

• Luftdichtung

• Witterungsschutz

• Feuchteschutz

• Schallschutz

Repetition gem. Lernziele 4.2 + 4.2.1 • In welche drei Bereiche wird die Bauphysik unterschieden?

• Welche drei Ziele will man mit den Kenntnissen aus der

Bauphysik erreichen?

Repetition 4.2.1 Schutzfunktionen • Welche sechs wichtigsten Schutzfunktionen muss eine

Gebäudehülle erfüllen?

• Winterlicher Kälteschutz

• Sommerlicher Wärmeschutz

• Luftdichtung

• Witterungsschutz

• Feuchteschutz

• Schallschutz

Wärmeschutz Feuchtigkeitsschutz Schallschutz

• Dass, man sich im Gebäudeinnern wohl und geschützt fühlen kann

• Dass die Gebäudehülle gesund erhalten bleibt und

• Dass der Betrieb des Gebäudes wenig Energie verbraucht.

4.2 Bauphysik

4.2.2 Temperatur/Grundlagen Bauphysik 10 wichtige Begriffe

1. Wärmewirkung

2. Wärmeausdehnung

3. Wärmetransport durch

4. Wärmeleitung,

5. Wärmekonvektion und

6. Wärmestrahlung

7. Wärmeverlust

8. Wärmeleitzahl

9. Wärmedurchgangszahl

10.Wärmedämmstoffe

Definition Brainstorming

• Frei übersetzt: «Sturm im Gehirn»

• Methode zum Sammeln von Ideen, Gedanken und Anregungen vor allem in Gruppen

• Viele Gedanken und Ideen ohne Wertung, Angst und Kritik sammeln

• Ideen protokollieren

Brainstorming: Was wissen Sie zu diesen 10 Begriffen?

1. Wärmewirkung

2. Wärmeausdehnung


4. Wärmeleitung,


6. Wärmestrahlung

7. Wärmeverlust

8. Wärmeleitzahl



1. Wärmewirkung

Je wärmer ein Stoff, desto schneller bewegen sich die Atome und Moleküle in winzigen Schwingungen zueinander.

Schematische Darstellung: Verdunstung von Wasser

1. Wärmewirkung

Je wärmer, desto schnellere Atombewegung

Erst beim absoluten Nullpunkt, bei -273 °C = 0 K findet keine Bewegung mehr statt.

Celsius Kelvin Fahrenheit Rankin Verwendung Ganze Welt

Wissenschaft Ganze Welt, Wissenschaft

Englischsprachige Länder

Angloamerikanische Länder

Siedepunkt

100 °C 373 K 212 °F 672 °R Gefrierpunkt

0 °C 273 K 32 °F 492 °R Absoluter Nullpunkt

-273 °C 0 K - 456 °F 0 °R

1. Wärmewirkung: Temperaturskalen

Formeln: C = K - 273.15 K = C + 273.15 F = C x 1.8 + 32 C = (F - 32) ÷ 1.8 R = K x 1.8 Ré = (K - 273.15) x 0.8

2. Wärmeausdehnung Ausdehnung in mm je 100 K Temperaturdifferenz

• Alle Stoffe dehnen sich bei Erwärmung aus

• Ausnahmen: Wasser und Holz

• Wasser weist zwischen 0°C und +4°C eine Ausnahme auf

• Holz dehnt sich bei Erwärmung theoretisch aus, trocknet aber

und schwindet. Netto werden die Holzabmessungen kleiner.

3. Wärmetransport

4. Wärmeleitung 5. Wärmekonvektion 6. Wärmestrahlung

Direkter Kontakt

zwischen zwei Körpern

Strömen eines Gases

(Luft) oder Flüssigkeit

Elektromagnetische

Strahlung

(auch im Vakuum)

7. Wärmeverlust

Am Wärmeverlust von Gebäudeteilen sind alle drei Arten beteiligt.

8. Wärmeleitzahl/klein Lambda [ W/(m*K)]

Sie gibt an, wie viel Wärmeleistung durch 1 m2 einer 1 m dicken Schicht fliesst, wenn der Temperaturunterschied der

beiden Oberflächen 1 K beträgt.

Backstein Dämmstoff Fichtenholz

Je kleiner die Rohdichte eines Materials ist, desto besser ist seine Wärmedämmung und

desto schlechter seine Wärmeleitung.

8. Wärmeleitzahl/klein Lambda [ W/(m*K)]

9. Wärmedurchgangszahl/U-Wert [ W/(m2*K)]

Die Wärmedurchgangszahl gib Auskunft über den

Wärmedurchgang von 1 m2 eines Bauteils mit verschiedenen

Materialschichten/-dicken wenn der Temperaturunterschied der

beiden Oberflächen 1 K (1 °C) beträgt.

10. Wärmedämmstoffe

Es ist nicht das Material das dämmt, sondern die ruhende Luft,

die sich im Dämmmaterial befindet.

• fühlen sich warm an

• sind porös (haben Luft in kleinen Hohlräumen eingeschlossen)

• haben eine tiefe Wärmeleitzahl W/mK

• haben eine geringe Dichte/Rohdichte kg/m3

• müssen trocken sein und bleiben

• sollten bei der Herstellung wenig Graue Energie verbraucht haben

• sollten einen niedrigen Treibhauseffekt haben

Merke: Gute Wärmedämmstoffe


Rückblick 1 Bauphysiktag: Was habe ich neues zu diesen 10 Fachausdrücken gelernt?

Schreiben Sie zu jedem Fachausdruck ein Stichwort auf oder machen Sie sich eine Skizze.

1. Wärmewirkung

2. Wärmeausdehnung


4. Wärmeleitung,


6. Wärmestrahlung

7. Wärmeverlust

8. Wärmeleitzahl




Einzelarbeit: Zusammenfassung 10 Begriffe z. T. an PC (Kopfhörer)

2.7 Wärmedämmstoffe

Künstliche Wärmedämmstoffe • Polystyrol XPS XPS ist? 02:59 https://www.youtube.com/watch?v=4A5AsNmhx7c • Einsatz 04:26 https://www.youtube.com/watch?v=LOHicAMhs3c • Polystyrol EPS 08:10 https://www.youtube.com/watch?v=8IeOq7WA8J4 • Polyurethan 03:56 https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_2012721135&feature=iv&src_vid=wegb3vn_qqk&v=9FhXdLvQeuY

Tierische Wärmedämmstoffe • Schafschurwolle 04:22 bin-educa Schafwolle

Mineralische Wärmedämmstoffe • Steinwolle 09:22 bin-educa Steinwolle • Glaswolle ISOVER 04:13 https://www.youtube.com/watch?v=4ujB5hYVgbA • Schaumglas D&I 02:02 https://www.youtube.com/watch?v=XirNX5jtu-k • (Schaumglasschotter GEOCELL 08:22 https://www.youtube.com/watch?v=rXGgW3n_FMk ) • Vakuum-Isolations-Paneele 03:29 https://www.youtube.com/watch?v=ZzL90kZQGao

Pflanzliche Wärmedämmstoffe • Zelluloseflocken isofloc Einblastechnik 03:05 https://www.youtube.com/watch?v=NlwYrXlaSdk Zus. Videos isofloc auf https://www.youtube.com/results?search_query=isofloc Hompage isofloc http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/ • Holzfasern pavatex-altbausanierung 04:22 https://www.youtube.com/watch?v=irhu9asEfh4 • Kokosfasern pdf http://www.stroba.ch/download/pdf/kokos_daemmstoffbeschrieb.pdf • Kork 04:51 bin-educa Kork • Hanf Thermohanf produzieren 04:28 https://www.youtube.com/watch?v=wZfThdEf_oc • Thermohanf verlegen 03:16 https://www.youtube.com/watch?v=cZO12q_2sqk

https://www.youtube.com/watch?v=4A5AsNmhx7chttps://www.youtube.com/watch?v=4A5AsNmhx7chttps://www.youtube.com/watch?v=LOHicAMhs3chttps://www.youtube.com/watch?v=LOHicAMhs3chttps://www.youtube.com/watch?v=8IeOq7WA8J4https://www.youtube.com/watch?v=8IeOq7WA8J4https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_2012721135&feature=iv&src_vid=wegb3vn_qqk&v=9FhXdLvQeuYhttps://www.youtube.com/watch?v=4ujB5hYVgbAhttps://www.youtube.com/watch?v=4ujB5hYVgbAhttps://www.youtube.com/watch?v=XirNX5jtu-khttps://www.youtube.com/watch?v=XirNX5jtu-khttps://www.youtube.com/watch?v=XirNX5jtu-khttps://www.youtube.com/watch?v=XirNX5jtu-khttps://www.youtube.com/watch?v=rXGgW3n_FMkhttps://www.youtube.com/watch?v=rXGgW3n_FMkhttps://www.youtube.com/watch?v=ZzL90kZQGaohttps://www.youtube.com/watch?v=ZzL90kZQGaohttps://www.youtube.com/watch?v=NlwYrXlaSdkhttps://www.youtube.com/watch?v=NlwYrXlaSdkhttps://www.youtube.com/results?search_query=isoflochttps://www.youtube.com/results?search_query=isoflochttps://www.youtube.com/results?search_query=isoflochttp://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/http://isofloc.ch/de/unsere-daemmprodukte-2/isofloc-lm/https://www.youtube.com/watch?v=irhu9asEfh4https://www.youtube.com/watch?v=irhu9asEfh4http://www.stroba.ch/download/pdf/kokos_daemmstoffbeschrieb.pdfhttp://www.stroba.ch/download/pdf/kokos_daemmstoffbeschrieb.pdfhttp://www.stroba.ch/download/pdf/kokos_daemmstoffbeschrieb.pdfhttps://www.youtube.com/watch?v=wZfThdEf_ochttps://www.youtube.com/watch?v=wZfThdEf_ochttps://www.youtube.com/watch?v=cZO12q_2sqkhttps://www.youtube.com/watch?v=cZO12q_2sqk

4.2.3 Luftfeuchtigkeit > Schimmel • greift Baukonstruktionen an • greift Oberflächen an • Bildet Pilzsporen in Raumluft = schwere

gesundheitliche Folgen, wie z. B. Allergienen, Atemwegserkrankungen

Ursachen: • Falsches Lüften • Mehr Abgabe Wasserdampf durch

Duschen, Wachen und Kochen Lösung: • Mehrmals täglich 5’ bis max. 10’ lüften

4.2.3 Luftfeuchtigkeit > Schimmel Ursachen: • Undichtheiten in der Gebäudehülle • Raumluft mit Luftfeuchtigkeit entweicht,

(= Wasserdampfdiffusion), • Abkühlung in Wandkonstruktion,

Wasserdampf kondensiert in Dämmschicht • nach wenigen Wochen Bildung Schimmel • Führt zu Holzzerstörung, Fäulnis

Lösung: • Luftdicht und winddicht verklebte

Gebäudehülle

Wärmetransport und Wasserdampfdiffusion

Video’s •

• SIGA: Wie ein Bauschaden entsteht + Schimmellaborfilm

• http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198

http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198

4.2.3 Luftfeuchtigkeit

Erhöhung Luftfeuchte durch: • Restfeuchte Bauerstellung (Beton) • Duschen, Baden, Wäsche waschen,

Kochen etc. • Feuchtigkeitsabgabe von Mensch und

Tier über Haut und Lunge • Feuchtigkeitsabgabe von Pflanzen

In einem 4-Personenhaushalt können daher ca. 14 Liter Wasserdampf je Tag produziert werden.

Wasserdampfdiffusion

Wasserdampfmoleküle mit der Grösse von nur 1/10’000’000 mm diffundieren durch eine Konstruktion stets auf

die Klimaseite mit dem niedrigeren Teildruck. (kältere Seite)

Wasserdampf • Luft besteht aus ~78 % Stickstoff, ~21 % und ~1.2 % Wasserdampf.

• Wasserdampf = Gas, nicht sichtbar, (NICHT mit Dampf zu verwechseln, der beim Kochen aus einem Topf strömt.)

• Wassermoleküle im Wasserdampf können feste Stoffe durchdringen, sofern diese nicht gasdicht sind wie z. B. Stahl oder Glas.

• Wassermoleküle = Durchmesser von ca. 0.3 Nanometer, können deshalb durch die Poren von Baustoffen hindurch diffundieren.

Warme Luft kann mehr Feuchtigkeit/Wasserdampf aufnehmen und hat den höheren Dampfteildruck.

• Kleinste Undichtheiten = erheblichen Wärmeverluste.

• Verringerung Dämmung von 0,30 W/m2K auf 1,44 W/m2K

• Konsequenzen:

Höhere Heizkosten

geringere Rentabilität der Wärmedämmung

höhere Emission von CO2

Problematik Undichtheiten in Dampfbremsen, -sperren

• Pro Normwintertag 800 g Feuchtigkeit in Wandkonstruktion durch Dampfdiffusion.

• Konsequenz: Schimmelpilzbefall

o Dampfsperren (sd = 50 m) diffundiert ca. 0,50 g/m2

o Dampfbremse (sd = 2,3 m) ca. 10 g/m2

Problematik Undichtheiten in Dampfbremsen, -sperren

Video’s •

• SIGA: Wie prüfe ich, ob mein Haus luftdicht ist?

• http://www.siga.ch/de/bd-test.html?frage=63


• U-Wert 13:36

• https://www.youtube.com/watch?v=krWyyb-qXH0

http://www.siga.ch/de/bd-test.html?frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?frage=63http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198https://www.youtube.com/watch?v=krWyyb-qXH0https://www.youtube.com/watch?v=krWyyb-qXH0https://www.youtube.com/watch?v=krWyyb-qXH0https://www.youtube.com/watch?v=krWyyb-qXH0

Diffusionswiderstandszahl u-Wert

Gibt an, wievielmal höher der Diffusionswiderstand eines Materials ist als derjenige von Luft gleicher Schichtdicke

Luft u-Wert = 1

Mineralwolle u-Wert = 1.5

Gipsfaserplatte u-Wert = 13

sd-Wert = u-Wert * Materialdicke

Gibt an, wie stark der Dampf durch das Material «gebremst» wird. Je höher der Wert, desto besser!

Gipsf.pl. 12.5 = 13 * 0.0125 m = 0.16 m (sd-Wert) PS-Schaum 60 = 50 * 0.06 m = 3 m Alufolie 0.4 = 1’200’000 * 0.0004 m = 480 m Luftschichtdi.

Video’s • Video Bauphysik: Dämmstoffe, Luftfeuchtigkeit Bauphysik

•

• http://www.waermedaemmstoffe.com/htm/pur.htm

• (nur Text)

•

• http://www.stroba.ch/produkte/hanf/right.htm

•

• SIGA: Wie ein Bauschaden entsteht + Schimmellaborfilm


• SIGA Blower-Door-Test

• http://www.siga.ch/de/bd-test.html?&frage=63

• http://www.raum-analyse.de/wasserdampf.html

• Ampack

• http://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpj..

http://www.waermedaemmstoffe.com/htm/pur.htmhttp://www.waermedaemmstoffe.com/htm/pur.htmhttp://www.stroba.ch/produkte/hanf/right.htmhttp://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/schimmel-vermeiden.html?&frage=198http://www.siga.ch/de/bd-test.html?&frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?&frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?&frage=63http://www.siga.ch/de/bd-test.html?&frage=63http://www.raum-analyse.de/wasserdampf.htmlhttp://www.raum-analyse.de/wasserdampf.htmlhttp://www.raum-analyse.de/wasserdampf.htmlhttp://www.raum-analyse.de/wasserdampf.htmlhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpjhttp://www.ampack.ch/produkte/bahnen/dampfbremsen/?sfpDebug=gpj

Documents

4.2 Bauphysik...4.2.2 Temperatur/Grundlagen Bauphysik 10 wichtige Begriffe 1. Wärmewirkung 2. Wärmeausdehnung 3. Wärmetransport durch 4. Wärmeleitung, 5. Wärmekonvektion und 6