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grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:thermische_behaglichkeit:lokale_thermische_behaglichkeit

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twessel
grundlagen:bauphysikalische_grundlagen:thermische_behaglichkeit:lokale_thermische_behaglichkeit [2014/04/11 14:30]
twessel
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 +====== Thermische Behaglichkeit im Passivhaus ======
 +
 + ​Richtig spannend ist, dass durch die Anforderungen des Passivhaus-Standards alle Behaglichkeitskriterien automatisch optimal erfüllt werden - eine erheblich bessere Wärmedämmung ​ verbessert zugleich die thermische Behaglichkeit. Und das kann ganz einfach verstanden werden:
 +
 +    * Durch eine bessere Wärmedämmung (gleichgültig,​ an welchem Außenbauteil) verringert sich der Wärmestrom von innen nach außen.
 +    * Daher ist auch der Wärmestrom vom Innenraum an die Innenoberfläche dieses Außenbauteils geringer. Der Wärmestrom überwindet den sog. Wärmeübergangswiderstand der Oberfläche (Strahlung und Konvektion).
 +    * Der geringere Wärmestrom hat einen geringeren Temperaturabfall über diesem Wärmeübergangswiderstand zur Folge, mit anderen Worten: //Die Temperaturdifferenz zwischen dem Raum (den Oberflächen im Raum und der Raumluft) und der Innenoberfläche des besser gedämmten Bauteils nimmt ab.//\\
 +\\
 +Die praktische Konsequenz: Bei sehr gut wärmedämmenden Außenbauteilen ist **die Temperatur der Innenoberfläche nur wenig verschieden von den übrigen Temperaturen im Raum**; das gilt im Sommer wie im Winter. In der kalten Jahreszeit bedeutet das, dass auch die Innenoberflächen der Außenbauteile behaglich warm sind (Außenwände,​ Dächer usw. höchstens 1 °C unter der Raumtemperatur,​ Fensteroberflächen maximal 3 bis 3,5 °C darunter [[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Lokale thermische Behaglichkeit#​Literatur|[Pfluger 2003] ]]). "​Passivhaus-Qualität",​ insbesondere bei Fenstern, wird sogar gerade so definiert: Die Dämmwirkung eines für Passivhäuser geeigneten Fensters muss so gut sein, dass bei kältesten Auslegungsbedingungen immer noch
 +
 +> ** |θ <​sub>​Raum</​sub>​ - θ <​sub>​Oberfl</​sub>​| ≤ 3,5 °C**
 +
 +bleibt. Diese geringen Temperaturdifferenzen wirken sich nun auf alle Behaglichkeitskriterien aus, und zwar in folgender Weise:
 +
 +    *   ​Luftgeschwindigkeiten im Raum werden (von durch Fugen einströmender Kaltluft einmal abgesehen - die gibt es aber im luftdichten Passivhaus ohnehin nicht) durch den Auftrieb an unterschiedlich warmen Oberflächen erzeugt. Durch die geringen Temperaturdifferenzen sind die **Auftriebskräfte nun nur sehr gering**. In der Folge bleiben auch die Luftgeschwindigkeiten sehr gering. __**Abb.1**__ zeigt ein Simulationsergebnis mit einem CFD-Programm:​ Keine Zugluft im Aufenthaltsbereich,​ auch wenn kein Heizkörper unter dem Fenster vorhanden ist.\\
 +\\
 +|{{ :​picopen:​luft_v_u_0_8.png }}|
 +|//**__Abb. 1:__ Passivhausfenster,​ Luftströmung:​ Durch den geringen Temperatur-\\
 +unterschied zwischen Fensteroberfläche und Raumlufttemperatur ist die\\
 +Luftgeschwindigkeit der am Fenster abfallenden Luft nur gering. Am Fuß-\\
 +boden wird die Luft umgelenkt: In etwa 10 cm Entfernung vom Passivhaus-\\
 +fenster (U<​sub>​w</​sub>​ = 0,8 W/(m²K)) beträgt die maximale Luftgeschwindigkeit noch\\
 +0,11 m/s. Das ist ein kaum wahrnehmbarer Wert. Ist die Dämmwirkung des\\
 +Fensters aber weniger gut, so steigt die Luftgeschwindigkeit auf störende\\
 +Werte an. Deshalb ist es empfehlenswert,​ bei "​normalen Fenstern"​ unter\\
 +dem Fenster einen Heizkörper zu positionieren.\\
 +(CFD-Simulation:​ J. Schnieders, PHI).**//​|\\
 +\\
 +    * Die Differenz der Strahlungstemperaturen in verschiedene Richtungen können nicht höher als 3,5 °C werden, wenn die Außenoberflächentemperatur nur maximal 3,5 °C unter der Raumtemperatur liegt. Die Thermographieaufnahmen in __**Abb.2 bis Abb. 4**__ zeigen den Unterschied zwischen den verschiedenen Qualitäten von Fenstern.\\
 +\\
 +|{{ :​picopen:​3warmfenster_thermographie_mit logo.png?​300 }}|{{ :​picopen:​2isolierglas_thermographie_mit logo.png?​300 }}|{{ :​picopen:​2waermeschutzglas_thermographie.png?​250 }}|
 +|//**__Abb. 2:__ Wärmebildaufnahme eines Passivhaus-\\
 +fensters von der Innenseite. Alle Oberflächen\\
 +(Blendrahmen,​ Flügelrahmen und Verglasung)\\
 +sind angenehm warm (über 17 °C). Selbst am\\
 +Glasrand sinkt die Temperatur in diesem Bild\\
 +nicht unter 15 °C ab.\\
 +(Aufnahme: PHI; Objekt: Passivhaus Darmstadt\\
 +Kranichstein)\\ \\ **//​|//​**__Abb. 3:__ Zum Vergleich ein Altbaufenster mit\\
 +Zweifach-Isolierverglasung:​ hier liegen schon\\
 +die mittleren Oberflächentemperaturen unter\\
 +14 °C. Aber auch der Einbau zeigt auffällige\\
 +Wärmebrücken,​ besonders im Bereich des\\
 +Sturzes. Die Folgen: Strahlungstemperatur-\\
 +Asymmetrie, Zugluft und Kaltluftsee.\\ (IR-Aufnahme:​ PHI im Büroraum des Institutes)\\ \\ **//​|//​**__Abb. 4:__ Zweischeiben-Wärmeschutz-\\
 +verglasungen (hier bei einer neu ein-\\
 +gebauten Fenstertür) haben schon\\
 +höhere Oberflächentemperaturen (16 °C\\
 +im Mittel). Auffällig ist bei dieser\\
 +Aufnahme die sehr schlechte Dämmung\\
 +des konventionellen Fensterrahmens.\\
 +Passivhausrahmen erlauben eine\\
 +bedeutende Qualitätsverbesserung.**//​|\\
 +\\
 +    * Die Raumlufttemperaturschichtung zwischen Kopf und Fußknöchel bei einer sitzenden Person beträgt weniger als 2 °C - aber nur unter der Voraussetzung,​ dass der **effektive mittlere U-Wert des Außenbauteils unter 0,85 W/(m²K) liegt**. Vgl. dazu die Abbildung in der Seite [[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Einflussgrößen auf die thermische Behaglichkeit]]
 +    * Die empfundenen Temperaturen unterscheiden sich im Raum von Ort zu Ort um weniger als 0,8 °C.\\
 +\\
 +> **Alle Behaglichkeitskriterien sind in optimaler Weise erfüllt, ohne dass es einer ausgleichenden Strahlungsheizfläche bedarf. In einem Raum im Passivhaus gibt es deshalb "​automatisch"​ ein Strahlungswärme-Klima,​ unabhängig davon, wie die Wärme zugeführt wird. Mehr noch: da es keine großen Temperaturunterschiede gibt, bleibt auch die Luftbewegung gering. Die hier dargestellten Ergebnisse sind in der Publikation [[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Lokale thermische Behaglichkeit#​Literatur|[Pfluger 2003] ]] belegt und durch praktische Erfahrungen der Nutzer immer wieder bestätigt worden.**\\
 +\\
 +Dass sich diese Eigenschaften gut gedämmter Gebäudehüllen auch **in der Praxis** so wahrnehmen lassen, wird von drei unabhängigen **Forschungsergebnissen** bestätigt:
 +
 +  - Thermographieaufnahmen und Lufttemperatur- sowie Geschwindigkeitsmessungen in Passivhäusern bestätigen experimentell die hier dargestellten Ergebnisse ([[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Lokale thermische Behaglichkeit#​Literatur|[Schnieders 2002] ]]).
 +  - Physiologische Messungen von Bernhard Lipp objektivieren die Behaglichkeitsempfindung ([[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Lokale thermische Behaglichkeit#​Literatur|[Lipp 2004] ]]).
 +  - Sozialwissenschaftliche Befragungen einer repräsentativen Anzahl von Bewohnern liefern sehr gute Noten für gut wärmegedämmte Gebäude ([[Grundlagen:​Bauphysikalische Grundlagen:​Thermische Behaglichkeit:​Lokale thermische Behaglichkeit#​Literatur|[Hermelink 2004] ]]).\\
 +\\
 +{{:​picopen:​2isolierglas_thermographie_mit_logo.png|}}
 +
 +===== Siehe auch =====
 +
 +[[Planung:​Waermeschutz:​fenster:​Verglasungen und ihre Kennwerte]]\\
 +\\
 +[[grundlagen:​bauphysikalische_grundlagen:​thermische_behaglichkeit:​einflussgroessen_auf_die_thermische_behaglichkeit|Einflussgrößen auf die thermische Behaglichkeit]]\\
 +\\
 +[[grundlagen:​sommerfall|Behaglichkeit - auch im Sommer]]\\
 +\\
 +[[grundlagen:​bauphysikalische_grundlagen:​thermische_behaglichkeit|Übersicht]] der Passipedia-Artikel zum Thema "​Thermische Behaglichkeit" ​
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 +
 +===== Literatur =====
 +
 +**[Pfluger 2003]** Pfluger, R.; Schnieders, J.; Kaufmann, B.; Feist, W.: Hochwärmedämmende Fenstersysteme:​ Untersuchung und Optimierung im eingebauten Zustand (Anhang zu Teilbericht A), 2003, [[http://​www.passiv.de/​04_pub/​Literatur/​HiWin/​HiWin_F.htm|Internet-Publikation]]
 +
 +**[Schnieders 2002]** Schnieders, J.; Betschart, W.; Feist, W.: Raumluftströmungen im Passivhaus: Messung und Simulation HLH 03-2002, Seite 61
 +Kurzfassung im Internet: [[http://​www.passiv.de/​06_pre/​PreMT/​07/​07.htm|Bewohnererfahrung]]
 +
 +**[Lipp 2004]** Lipp, B. und Moser, M.: Heizsysteme und Behaglichkeit:​ Ist Behaglichkeit physiologisch messbar? in: AkkP Protokollband Nr. 25, Darmstadt, 2004
 +Kurzfassung im Internet: [[http://​www.passiv.de/​04_pub/​Literatur/​ProtokB/​Phase_III/​2002-2004/​AK25/​Inh_AK25/​02-BL_F.htm|Behaglichkeit]]
 +
 +**[Hermelink 2004]** Hermelink, Andreas: Werden Wünsche wahr? Temperaturen in Passivhäusern für Mieter; in: AkkP Protokollband Nr. 25, Darmstadt, 2004
 +Kurzfassung im Internet: [[http://​www.passiv.de/​04_pub/​Literatur/​ProtokB/​Phase_III/​2002-2004/​AK25/​Inh_AK25/​03-AH_F.htm|Mieterbefragung]]
  
grundlagen/bauphysikalische_grundlagen/thermische_behaglichkeit/lokale_thermische_behaglichkeit.txt · Zuletzt geändert: 2019/04/17 09:21 von cblagojevic