Behaglichkeit und Kontakttemperatur: Der Wärmeeindringkoeffizient b
Der Wärmeeindringkoeffizient b ist ein spürbares Phänomen und kann bei der Planung von Innenräumen gut zur Auslegung der Behaglichkeit genutzt werden. Zur Berechnung werden die Materialeigenschaften genutzt, dabei geht es allerdings nicht um die energetischen Wärmeverluste oder die Oberflächentemperatur zur Bewertung des Schimmelpilzrisikos, sondern darum, wie schnell Wärme in den Baustoff eindringt. Dies ist besonders bei Kontaktflächen von Interesse, die durch Benutzung berührt werden können.
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Mit der Berührung von unterschiedlichen Materialien, fällt die Empfindung kalt/warm ganz unterschiedlich aus, man erlebt den Wärmefluss aus dem Körper in das Material unmittelbar – auch wenn alle Bauteile eine gleiche Oberflächentemperatur im eingeschwungenen Zustand besitzen
Bild: Baunetz (yk), Berlin
Vergleicht man sein eigenes Empfinden bei der Berührung von z.B. Polystyrol, Holz oder Keramik, stellt man fest, wie unterschiedlich die wärmebezogenen Wahrnehmungen sind. Bei gleichen Raum- und Oberflächentemperaturen stellt sich bei Polystyrol unmittelbar ein Gefühl von Wärme auf der Hand ein. Mit der Berührung von Holz fällt diese Empfindung schon weniger deutlich aus und bei keramischen Baustoffen, wie z.B. Fliesen, erlebt man den Wärmefluss aus dem Körper in das Material unmittelbar. Im Vergleich zu den anderen Stoffen wird sie als kältere Oberfläche empfunden, auch wenn alle Bauteile eine gleiche Oberflächentemperatur im eingeschwungenen Zustand besitzen.
Verursacher dieser Empfindung ist der Wärmeeindringkoeffizient, der die Kontakttemperatur bestimmt, wenn zwei unterschiedliche Stoffe sich berühren. Gebildet wird der Wärmeeindringkoeffizient aus dem
- Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ in W/(m∙K),
- der Dichte p in kg/m³ und
- der spezifischen Wärmekapazität cp in J/(kg∙K).
Die Formel dafür lautet: b = √(λ∙ρ∙c) in [J/m² ∙ h1/2 ∙ K]
Damit steht der Wärmeeindringkoeffizient in unmittelbarem Bezug zur
Temperaturleitfähigkeit, die auf denselben Parametern beruht. Mit
dem Wärmeeindringkoeffizienten lässt sich darstellen, wie sich
Temperaturfelder durch Wärmeleitung in einem Material verändern.
Dabei gilt: je kleiner der Wärmeeindringkoeffizient b eines Stoffes
ist, desto geringer ist die Wärmeleitung in das Bauteil. Der
Wärmeeindringkoeffizient b kann somit als Maß zur Bewertung genutzt
werden, wie sich Räume und Oberflächen kurzfristig erwärmen lassen
bzw. wie der Anheizvorgang verläuft. Haben die raumumfassenden
Wände und Decken einen hohen Wärmeeindringkoeffizienten kann von
einem langen Anheizvorgang ausgegangen werden bevor sich behagliche
Oberflächentemperaturen auf den Innenseiten einstellen.
Nachfolgende Tabelle zeigt eineige Materialienund Werte nach
DIN EN ISO 10456 Baustoffe und Bauprodukte - Wärme- und
feuchtetechnische Eigenschaften - Tabellierte Bemessungswerte und
Verfahren zur Bestimmung der wärmeschutztechnischen Nenn- und
Bemessungswerte.
