grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:erdreich:vorgehensweise
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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:erdreich:vorgehensweise [2015/04/28 11:52] – [Empfohlene Vorgehensweise für die Ermittlung von Wärmebrücken erdberührter Bauteile] mschueren | grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:waermebruecken:wbberechnung:erdreich:vorgehensweise [2023/09/09 14:16] (aktuell) – [Empfohlene Vorgehensweise für die Ermittlung von Wärmebrücken erdberührter Bauteile] wfeist | ||
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+ | In Praxis werden für die Ermittlung von Wärmebrücken erdberührter Bauteile (Wärmebrücken zum Erdreich) oft sehr unterschiedliche Verfahren verwendet. Vor allem das Erdreich wird in den Berechnungen auf unterschiedliche Weise berücksichtigt: | ||
- | In Praxis werden für die Ermittlung von Wärmebrücken erdberührter Bauteile oft sehr unterschiedliche Verfahren verwendet. | ||
- | Vor allem das Erdreich wird in den Berechnungen auf unterschiedliche Weise berücksichtigt: | ||
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* Berücksichtigung des Erdreichs als Material | * Berücksichtigung des Erdreichs als Material | ||
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* Teilweise Berücksichtigung des Erdreichs durch kleine Erdschichten oder kleinen Erdreichsblöcken in den Berechnungsmodellen | * Teilweise Berücksichtigung des Erdreichs durch kleine Erdschichten oder kleinen Erdreichsblöcken in den Berechnungsmodellen | ||
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* Überhaupt keine Abbildung des Erdreichs, analog zu den Berechnungen der regulären Wärmebrücken zur Luft | * Überhaupt keine Abbildung des Erdreichs, analog zu den Berechnungen der regulären Wärmebrücken zur Luft | ||
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* Oder das Erdreich wird als zusätzliche Temperatur-Randbedingungen abgebildet. (vgl. DIN 4108 Beiblatt 2) | * Oder das Erdreich wird als zusätzliche Temperatur-Randbedingungen abgebildet. (vgl. DIN 4108 Beiblatt 2) | ||
- | Letztendlich stellen alle Methode | + | Letztendlich stellen alle Methoden |
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+ | ===== Prinzipielle Vorgehensweise nach DIN EN ISO 10211 (Option B) ===== | ||
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+ | Im Gegensatz zu regulären Wärmebrücken müssen Leitwerte der erdberührten Bauteile durch eine zusätzliche Wärmestromsimulation ermittelt werden. Dabei sind in den Modellen exakt die gleichen Abmessungen zu verwenden. \\ \\ **Für die Erstellung der Berechnungsmodelle ist auf Folgendes zu achten:** | ||
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+ | * Das Erdreich muss in beiden Berechnungsmodellen gleich lang in x- und y-Richtung mit mindestens dem 5- bis 6-fachen der Bodenplattenlänge abgebildet werden (vgl. Abbildung). | ||
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+ | * Für die Bodenplattenlänge gilt der Außenmaßbezug (im Gegensatz zur DIN EN ISO 10211). Es wird für eine Länge von 4 Metern empfohlen. | ||
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+ | * Für die zusätzlichen Leitwertberechnungen empfiehlt es sich, die erdberührten Bauteile nicht durch ihren Aufbau darzustellen, | ||
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+ | * Der Erdreichblock muss an den Schnittflächen adiabatische Randbedingungen aufweisen. | ||
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+ | ==== Wahl der Länge und Lage der Bodenplatten ==== | ||
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+ | Die DIN EN ISO 10211 beinhaltet für die Ermittlung der Wärmebrücken zwei Optionen bereit. Für die **Option B** ist wie bereits oben gezeigt, für alle erdberührten Bauteile eine zusätzliche numerische Berechnung notwendig damit in den U-Werten bzw. Leitwerten auch der thermische Widerstand des Erdreichs enthalten ist, da dieser ebenfalls im Erdreichblatt des PHPP berücksichtigt wird. Das PHPP benutzt dafür keine Wärmestromsimulationen sondern spezielle analytische Funktionen, die jedoch nahezu identische Werte liefern. Diese Näherungsfunktionen gehen allerdings davon aus, dass Bodenplatten direkt auf dem Erdreich aufliegen. Damit die Ψ-Werte auch zum PHPP passen, ist es notwendig im zusätzlichen Berechnungsmodell ebenfalls **die Bodenplatte auf dem Erdreich aufliegen zu lassen**. | ||
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+ | Die so berechneten Ψ-Werte sind zwar von der Wahl der Bodenplattenlänge nahezu unabhängig, | ||
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+ | === Option A === | ||
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+ | Die DIN EN ISO 10211 beinhaltet nach Option A eine weitere Möglichkeit entsprechende Ψ-Werte zu berechnen. Dabei entfallen die oben beschriebenen zusätzlichen Wärmestromsimulationen der erdberührten Bauteile. Diese müssen dann bei der Ψ-Wert Ermittlung durch U-Werte abgebildet werden, die den Einfluss des Erdreichs bereits enthalten. Diese Werte können durch die Näherungsfunktionen der DIN EN ISO 13370 berechnet werden, oder können direkt aus dem Erdreichblatt des PHPP entnommen werden ($U_{bf}$ für Bodenplatten bzw. $U_{bw}$ für Kellerwände, | ||
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+ | Diese Werte können erst ermittelt werden wenn die Dimensionen der erdberührten Bauteile bekannt sind, da diese speziellen U-Werte nicht nur abhängig von ihrem Bauteilaufbau sind, sondern auch von ihren Abmessungen und Lage im Erdreich. Aus dem gleichen Grund kann im zweidimensionalen Berechnungsmodell (für die Ermittlung von $L_{2d}$) die Bodenplattenlänge nicht mehr frei gewählt werden sondern muss der Hälfte des **charakteristischen Bodenplattenmaß** | ||
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+ | === Das charakteristische Bodenplattenmaß === | ||
- | ===== Prinzipielle Vorgehensweise nach DIN EN ISO 10211 ===== | + | [{{: |
- | {{ : | + | Mit Hilfe des charakteristischen Bodenplattenmaßes ist es möglich das eigentlich dreidimensionale Wärmestromproblem (dreidimensionale Verteilung des Erdreichs um das Gebäude) näherungsweise auf ein zweidimensionales Wärmestromproblem zu reduzieren. |
+ | Die Ermittlung der entsprechenden Leitwerte durch Wärmestromsimulationen erfolgt dazu an einem " | ||
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