004_Wärmen und Heizen + Tageslicht Flashcards
Formen von Wärmeübergang
Konduktion
Kovenktion
Strahlung
Definition der Konduktion
Wärmetransport durch direkte Berührung von Teilchen in einem Festkörper oder zwischen Festkörpern
Definition der Konvektion
Wärmetransport durch die Bewegung von Fluiden (Gasen oder Flüssigkeiten).
Definition der Strahlung
Wärmetransport durch elektromagnetische Wellen, die von einem heißen Körper abgestrahlt werden.
Was ist Wärme?
Wärme ist die Übertragung von Energie zwischen Körpern oder Systemen aufgrund eines Temperaturunterschieds. Sie entsteht durch die thermischen Bewegungen von Teilchen und fließt immer von einem wärmeren Körper zum kälteren.
Die Einheit der Wärmeenergie ist das Joule (J).
Was ist die Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Materialeigenschaft, die angibt, wie effizient ein Material Wärmeenergie leitet.
Sie beschreibt die Übertragung von Wärmeenergie von einem Ort zum anderen in Anwesenheit eines Temperaturunterschieds.
Die Wärmeleitfähigkeit wird üblicherweise mit λ (Lambda) oder k (kleines k) angegeben und in Watt pro Meter-Kelvin (W/(m·K)) gemessen
Wie wird die Wärmeleitfähigkeit beeinflusst?
Rohdichte
Temperatur
Feuchte
Alterung
Typische interne Wärmelasten
Wohnungen: 2 - 5 W/m²
Bürogebäude: 5 -50 W/m²
Externe Lasten
Solare Einstrahlung
Transmission
Lüftung
Interne Lasten
Personen
Bürogeräte
Beleuchtung
Einflussgrößen des Heizen und Kühlen, insbesondere bei Büros
Größe der Hüllfläche
Fensterfläche
Speichermasse
Dammstandard
Innere + Externe Lasten
Was sind PCMs
Materialien, die ihre Phasen (fest, flüssig, gasförmig) ändern können, wenn sie Wärme aufnehmen und abgeben.
Werden in Gebäude, Kleidung, Elektronik und Energiespeicherung eingesetzt, um die Temperatur zu regulieren, Wärme zu speichern und Energieeffizienz zu verbessern.
-> Latentwärmespeicher
Der bekannteste PCM
Wasser
Selbe Energie ist notwendig 1 Kilo Eis zu schmelzen, wie 1 Kilo Wasser zu verdampfen.
Gipsbauplatten als PCM
Kleine Kapseln werden in die Gipsbauplatte gemischt, welche als PCM dienen.
Regulieren das Raumklima und sind leicht zu verbauen.
Typische Beleuchtungsstärke in Wohnungen und Bürogebäuden
Arbeitsbereich: 500 lx
Umgebungsbereich: 300 lx
Wie wirkt sich der Dämmstandard in Verwaltungsgebäuden aus?
Nicht so ehrlich von der Bedeutung wie bei einem Wohngebäude -> Der Heizwärmebedarf wird primär durch die internen Gewinne definiert. + Gehen von einem höhen Verglasungsanteil aus
Ein besserer Dämmstandard verbessert trz. die Behaglichkeit und du verringt die Heizlasten.
Einfluss der Fensterorientierung in Verwaltungsgebäuden
Mit zunehmenden Fensterflächeanteil steigt aufgrund der erhöhten Transmissionswärmeverluste der Heizwärmebedarf.
Dieser Effekt wird auch durch die erhöhten solaren Gewinne nicht kompensiert, da diese anders als im Wohnungsbau kaum noch nutzbar sind.
Einfluss der Raumbelegung in Verwaltungsgebäuden
Die Wärmelast wird primär durch die internen Gewinne definiert, wodurch sich eine höhere Belegung direkt auf diese Gewinne auswirkt. Allerdings kann eine zu hohe Belegung gegen dies wirken, da auch eine höhere Luftwechselzahl erfordert wird.
Einfluss der Speichermasse auf den Heizwärmebedarf bei Sonnenschutzsteuerung - Am Beispiel des Verwaltungsgebäudes
Die Speichermasse hat einen erheblichen Einfluss auf den Heizwärmebedarf. Bei schwerer Bauweise ergibt sich bei großen Fensterflächen eine Reduktion um bis zu 40%.
Die tagsüber in den schweren Bauteilen eingespeicherte Wärme (durch solare oder innere Gewinne) verzögert ein nächtliches Auskühlen wenn die Erträge fehlen.
Was ist der Treibhaus- / Glashauseffekt
Treibhauseffekt, in Treibhäusern zur Temperaturerhöhungausgenutzte Erscheinung, dass normales Glas zwar die energiereiche UV-Strahlung der Sonne passieren lässt, nicht jedoch Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung). Die in Wärmeenergie umgewandelte UV-Strahlung erhöht deshalb die Raumtemperatur (“Glashauseffekt”).
Was ist der Strahlungsdurchgang
Transmission, Reflexion und Absorption sind die bestimmenden Größen beim Strahlungsdurchgang.
Reflexionsanteil, ist größer bei steilerem Einfallswinkel der Sonne auf die Scheibe! Die Wärmelasten steigen somit bei flacherer Sonneneinstrahlung.
Daher ist die Abendsonne im Sommer problematischer als die Mittagssonne.
Sonnenschutzsysteme nach Ausrichtung der Fassade
Südfassade - Horizontale Lamelle
Ost- und Westfassade - Vertikale Lamellen
Warum ein horz. Lamellen bei einer Südfassade
Bei hohen Sonnenstand können horz. Lamellen mit einer flachen Lamellenstellunf eingesetzt werden. Der Außenbezug und die Versorgung mit Tageslicht durch diffuse Strahlung bleiben erhalten.
Warum vertikale Lamellen bei einer Ost- und Westfassade
Hier trifft die Sonne in einem flachen Winkel auf die Fassade. Deswegen müssen horz. gelagerte Lamellen nahezu geschlossen werden, um den solaren Eintrag zu begrenzen.
Dabei gehen der Außenbezug und ein ausreichender Tageslichteintrag verloren.
-> Bessere Option die vertikalen Lamellen, welche sich drehen können und damit Anpassen an den Winkel der Sonne.
Wie wird der Sonnenschutz in die Berechung des G-Wertes einbezogen?
Fc-Wert
Arten von Sonnenschutz
Außenliegender Sonnenschutz
Scheibenintegrieter Sonnenschutz
Innenliegender Sonnenschutz
