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Ökobau Glossar W

 Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert, k-Wert)


Der Wärmedurchgangskoeffizient, auch U-Wert (in der Bauphysik früher k-Wert) genannt, ist ein Maß für den Wärmestrom von einem Fluid (ein Gas oder eine Flüssigkeit) durch einen festen Körper (etwa eine Wand) in ein zweites Fluid aufgrund eines Temperaturunterschiedes zwischen den Fluiden. Im Fall einer ebenen Wand gibt er den Wärmestrom (Wärmeenergie pro Zeit) je Fläche der Wand und je Kelvin Temperaturunterschied der beiden Fluide an. Seine SI-Einheit ist daher W/(m²·K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Als Formelzeichen wird in der Regel k (vor allem in Maschinenbau und Verfahrenstechnik) oder U (vor allem im Bauwesen) verwendet.

Der Wärmedurchgangskoeffizient ist abhängig von den Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem festen Körper und den Fluiden sowie der Wärmeleitfähigkeit und Geometrie des festen Körpers. Die folgenden Ausführungen gelten im Bauwesen und sind spezielle Fälle der Verfahrenstechnik und des thermischen Apparatebaues.

Der Wärmedurchgangskoeffizient ist ein spezifischer Kennwert eines Bauteils. Er wird im Wesentlichen durch die Wärmeleitfähigkeit und Dicke der verwendeten Materialien bestimmt, aber auch durch die Wärmestrahlung und Konvektion an den Oberflächen.
Anmerkung: Für eine Messung des Wärmedurchgangskoeffizienten sind stationäre Temperaturen wichtig, damit die Wärmespeicherfähigkeit der Materialien bei Temperaturänderungen das Messergebnis nicht verfälscht.

  • Der Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten ist der Wärmedurchgangswiderstand RT in (K·m²)/W.
  • Je höher der Wärmedurchgangskoeffizient, desto schlechter ist die Wärmedämmeigenschaft des Stoffs.
  • Je höher der Wärmedurchgangswiderstand, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft.

Besonders weit verbreitete Anwendung findet der Wärmedurchgangskoeffizient im Bauwesen, wo er zur Bestimmung der Transmissionswärmeverluste durch Bauteile hindurch dient.

Berechnung des U-Werts von Bauteilen und Materialien:
Die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten für den öffentlich-rechtlichen Nachweis im Bauwesen erfolgt nach den Berechnungsschritten gemäß EN ISO 6946, wo auch kompliziertere baurelevante Fälle behandelt sind. Die erforderlichen Bemessungswerte sind in EN 12524 und DIN 4108-4 festgelegt.

Beispielwerte von Wärmedurchgangskoeffizienten für Bauteile
BauteilDickeU-Wert in W/(m²K)
Außenwand aus Beton ohne Wärmedämmung25 cm3,3
Außenwand aus Mauerziegeln24 cmca. 1,5
36,5 cmca. 0,8
Außenwand aus Mauerziegeln (17,5 cm)
mit Wärmedämmverbundsystem (PUR)
30 cmca. 0,32
Außenwand aus hochporösem Hochlochziegel, unverputzt50 cm0,17–0,23
Außenwand Holzrahmenbau, wohnungstypischer Aufbau25 cm0,15–0,20
Außenwand aus Massivholz (ohne Wärmedämmung)20,5 cm0,5
Außenwand aus Porenbeton36,5 cm0,183–0,230
40 cm0,163–0,210
50 cm0,125–0,146
Innenwand aus Mauerziegeln11,5 cm3,0
Innenwand aus Porenbeton28 cmca. 0,6
Außentür aus Holz oder Kunststoff-3,49
Acrylglas (Plexiglas)5 mm5,3
Einfachfenster4 mm5,9
Doppelfenster-3,0
Fenster mit Isolierverglasung2,4 cm2,8–3,0
Fenster mit Wärmeschutzverglasung2,4 cmca. 1,3
Fenster gesamt Anforderung Energienachweis Schweiz (2011)-1,3
Lichtbauelement aus Polycarbonat5 cmca. 0,83
Fenster im Passivhausstandard-0,5–0,8
Polystyrol2 cmca. 1,7
Polystyrol10 cmca. 0,35


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