Wärmeverhalten von Gebäuden

Durch den hohen Anteil verglaster Fassadenteile werden zwar die passiven Solarenergiegewinne erhöht, aber auch die Probleme der sommerlichen Gebäudeerwärmung. Der Einsatz von Klimageräten zur Kühlung kann und sollte in den meisten Fällen durch den Einsatz baulicher Mittel bzw. baukonstruktiver Maßnahmen vermieden werden.

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Die Erwärmung eines Gebäudes hängt in erster Linie von der Menge der in das Gebäude gelangenden Sonneneinstrahlungsenergie ab. Maßgebend sind dabei Größe, Art und Orientierung von Verglasungen sowie eventuelle Sonnenschutzvorrichtungen. Daneben können auch interne Wärmequellen dominant werden. Die Bauart und Konstruktion beeinflusst das sommerliche Wärmeverhalten folgendermaßen:

Wärmedämmung, U-Wert
Der U-Wert der Außen- aber auch der Innenbauteile bestimmt die im Mittel zu- oder abfließende Wärme. Eine hohe Wärmedämmung der Außenbauteile trägt zu tiefen mittleren Raumlufttemperaturen im thermisch eingeschwungenen Zustand bei (es sei denn, es liegen unbehaglich hohe Raumtemperaturen vor) und verzögert bei Witterungsumschwüngen zu Beginn einer Schönwetterperiode die Erwärmung. Der U-Wert der Innenbauteile bestimmt die im Mittel mit Nachbarräumen ausgetauschte Wärme.

Wärmespeicherfähigkeit und Schichtanordnung
Aus der Wärmespeicherfähigkeit der Materialschichten eines Bauteils und deren Schichtanordnung ergibt sich die thermisch wirksame Wärmespeicherfähigkeit. Diese ist im thermisch eingeschwungenen Zustand oder beim thermischen Einschwingvorgang unterschiedlich. So macht z.B. eine untergehängte Akustikdecke mit Mineralwolleinlage eine Betondecke im thermisch eingeschwungenen Zustand zu einem aus thermischer Sicht leichten Bauteil. Während des Einschwingvorgangs bleibt die Masse der Betondecke etwas zeitversetzt thermisch wirksam. Eine große thermisch wirksame Wärmespeicherfähigkeit führt zu einer Glättung der Raumlufttemperaturschwankungen und zu einer Verzögerung der Temperaturänderungen bei Witterungsumschwüngen.

Der sommerliche Wärmeschutz wird durch niedrige U-Werte der Außenwände sowie des Daches positiv beeinflusst und gegebenenfalls der Innenbauteile, falls z.B. Maschinenräume oder andere Räume mit hoher Wärmeproduktion in der Nachbarschaft angeordnet sind. Bei Gebäuden, die wegen hoher interner Wärmeproduktionen auch noch an kühleren Sommertagen und während der Übergangsjahreszeiten gekühlt werden, ist ein hoher U-Wert der Außenbauteile vorteilhaft, eine große thermisch wirksame Wärmespeicherfähigkeit der Außen- und besonders der Innenbauteile.

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