Bauphysik / Building Physics - Deutsch / Englisch mit Wörterbuch
von: Hans-Peter Leimer
Carl Hanser Fachbuchverlag, 2016
ISBN: 9783446445864
Sprache: Deutsch
179 Seiten, Download: 30379 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Bauphysik | 4 | ||
Inhalt | 6 | ||
1 Einführung in die Bauphysik | 12 | ||
1.1 Welche Gebiete umfasst die Bauphysik? | 12 | ||
1.1.1 Wärmeschutz | 12 | ||
1.1.2 Feuchteschutz | 13 | ||
1.1.3 Schallschutz | 14 | ||
1.1.4 Brandschutz | 15 | ||
2 Wärmeleitung | 16 | ||
2.1 Definition | 16 | ||
2.2 Die stationäre eindimensionale Wärmeleitung durch eine ebene Wand (ohne Wärmequelle) | 16 | ||
3 Konvektion | 19 | ||
Definition | 19 | ||
Grundgleichung | 19 | ||
4 Wärme- oder Temperaturstrahlung | 20 | ||
4.1 Definition | 20 | ||
4.2 Energiebilanz der Strahlung | 20 | ||
4.3 Erfassung des Wärmeaustausches bei praktischen Berechnungen | 21 | ||
5 Wärmedurchgang | 24 | ||
5.1 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch eine homogene Wand | 24 | ||
5.2 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch ein mehrschichtiges Bauteil | 27 | ||
5.3 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch ein Bauteil mit Luftschichten | 27 | ||
6 Wärmeübertragungsvorgänge infolge Sonnenstrahlung | 29 | ||
6.1 Allgemeines | 29 | ||
6.2 Wärmedurchgang durch nichttransparente Bauteile mit Sonnenstrahlung | 29 | ||
6.3 Wärmedurchgang durch transparente Bauteile mit Sonnenstrahlung | 31 | ||
6.4 Treibhauseffekt | 33 | ||
7 Mindestwärmeschutz | 34 | ||
7.1 Zweck | 34 | ||
7.2 Tauwasserfreiheit der raumseitigen Bauteiloberfläche | 34 | ||
7.3 Tauwassergefahr an der Bauteiloberfläche | 36 | ||
8 Wärmebrücken | 37 | ||
8.1 Klassifizierung | 37 | ||
8.1.1 Materialbedingte Wärmebrücken | 37 | ||
8.1.2 Geometrisch bedingte Wärmebrücken | 38 | ||
8.2 Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken | 38 | ||
Einzelnachweis zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung | 38 | ||
9 Sommerlicher Wärmeschutz | 41 | ||
9.1 Zweck | 41 | ||
9.2 Behaglichkeitsniveau | 41 | ||
9.3 Der Sonneneintragskennwert | 42 | ||
10 Thermisch-energetische Simulationsberechnungen für Gebäude | 44 | ||
10.1 Grundlagen | 44 | ||
10.2 Das Simulationsmodell | 46 | ||
10.2.1 Das Informationsflussschema | 46 | ||
10.2.2 Außenklimadaten | 47 | ||
10.2.3 Modell zur Umrechnung der Strahlungsdaten auf die Flächenorientierungen | 48 | ||
10.2.4 Das thermische Modell des Gebäudes | 49 | ||
10.2.5 Zeitunabhängige Parameter | 52 | ||
10.2.6 Zeitabhängige Eingangswerte | 53 | ||
10.3 Typische Aufgabenstellungen für eine Gebäudesimulation | 54 | ||
10.3.1 Klimasimulation für den Sommerfall | 54 | ||
10.3.2 Energiediagnosen | 55 | ||
10.3.3 Weitere Anwendungsfälle | 56 | ||
10.4 Schlussbemerkung | 56 | ||
11 Bauklimatik | 58 | ||
Thermodynamik der „Feuchten Luft“ | 58 | ||
12 Feuchteschutz | 64 | ||
12.1 Die Grundstadien des Feuchtetransportes | 65 | ||
12.2 Baustofffeuchten | 67 | ||
12.2.1 Sorption | 69 | ||
13 Kapillarleitung | 72 | ||
13.1 Numerische Ermittlung des Wärme- und Feuchtetransports | 75 | ||
13.2 Thermische und hygrische Bauteilsimulationsberechnung | 76 | ||
13.3 Wasserdampfdiffusion | 77 | ||
14 Praktischer Feuchteschutz | 82 | ||
14.1 Feuchteproduktion in Räumen | 82 | ||
14.2 Tauwasser in Bauteilen infolge Wasserdampfkonvektion | 83 | ||
14.3 Sommerkondensation und Umkehrdiffusion | 84 | ||
14.4 Schlagregenschutz | 84 | ||
15 Schallschutz | 86 | ||
15.1 Schwingungen und Wellen | 86 | ||
15.1.1 Longitudinalwellen (Längswellen) | 87 | ||
15.1.2 Transversalwellen (Querwellen) | 88 | ||
15.1.3 Dehnwellen | 88 | ||
15.1.4 Biegewellen | 89 | ||
15.2 Ausbreitung und Geschwindigkeit des Schalls | 89 | ||
15.3 Frequenz f | 90 | ||
15.4 Wellenlänge ? | 91 | ||
15.5 Ton, Klang, Geräusch | 92 | ||
15.6 Schall, Schallschutz | 92 | ||
15.7 Schalldruck, Schalldruckpegel | 93 | ||
15.8 Lautstärke | 95 | ||
15.9 Addition mehrerer Schalldruckpegel | 97 | ||
15.10 Ausbreitung des Schalls in Luft (freies Schallfeld) | 97 | ||
16 Grundlagen zum Luftschallschutz | 100 | ||
16.1 Allgemeines | 100 | ||
16.2 Schalldämm-Maß R, R' | 100 | ||
16.3 Bewertetes Schalldämm-Maß Rw und R'w | 103 | ||
16.4 Subjektive Wirkung der Schalldämmung | 104 | ||
16.5 Abschätzung des Schallpegels im leisen Raum | 105 | ||
16.6 Zusammenwirken von Flächenanteilen mit unterschiedlicher Schalldämmung (R'w res) | 106 | ||
16.7 Grenzfrequenz, biegesteife Bauteile, biegeweiche Schalen | 107 | ||
16.8 Resonanzfrequenz zweischaliger Bauteile | 110 | ||
17 Grundlagen zum Trittschallschutz | 112 | ||
17.1 Allgemeines | 112 | ||
17.2 Normtrittschallpegel Ln | 112 | ||
17.3 Bewerteter Normtrittschallpegel Ln,w | 113 | ||
17.4 Trittschallverbesserungsmaß DLw von Deckenauflagen | 114 | ||
17.5 Äquivalenter bewerteter Normtrittschallpegel Ln,w,eq | 115 | ||
17.6 Normtrittschallpegel von Massivdecken | 116 | ||
18 Grundlagen zum Schallimmissions- und Schallemissionsschutz | 117 | ||
18.1 Immissionsgleichung | 117 | ||
18.2 Emissionsgrößen und ungestörte Schallausbreitung | 118 | ||
18.3 Einwirkungen auf die Schallausbreitung | 120 | ||
18.4 Zeiteinflüsse | 123 | ||
19 Anforderungen an den Schallschutz | 124 | ||
19.1 Vorbemerkung | 124 | ||
19.2 Anforderungen an den Schallschutz im Inneren von Gebäuden | 125 | ||
19.2.1 Allgemeines | 125 | ||
19.2.2 Mindestanforderungen an die Luftschalldämmung in Wohngebäuden | 127 | ||
19.2.3 Mindestanforderungen an die Trittschalldämmung in Wohngebäuden | 127 | ||
19.3 Anforderungen an den Schallschutz gegen Geräusche aus haustechnischen Anlagen und Betrieben | 128 | ||
19.4 Anforderungen an den Schallschutz gegen Außenlärm | 129 | ||
19.4.1 Grundlagen | 129 | ||
19.4.2 Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen | 131 | ||
19.4.3 Schallschutz gegen Fluglärm | 132 | ||
20 Nachweis des geforderten Schallschutzes | 133 | ||
20.1 Nachweis mit bauakustischen Messungen (Eignungsprüfungen) | 133 | ||
20.2 Nachweis ohne bauakustische Messungen | 134 | ||
20.3 Luftschalldämmung von massiven Außenbauteilen | 135 | ||
20.3.1 Rechenwerte R'w,R | 135 | ||
20.3.2 Ermittlung der Masse m' | 137 | ||
20.4 Luftschalldämmung von leichten Außenbauteilen mit biegeweichen Schalen | 138 | ||
20.4.1 Allgemeines Verhalten | 138 | ||
20.4.2 Rechenwerte R'w,R | 139 | ||
20.5 Luftschalldämmung von Fenstern | 141 | ||
20.6 Luftschalldämmung von Innenbauteilen | 142 | ||
20.6.1 Allgemeines | 142 | ||
20.6.2 Luftschalldämmung von Innenbauteilen in Massivbauart | 144 | ||
20.6.3 Luftschalldämmung von zweischaligen Gebäudetrennwänden | 148 | ||
20.7 Luftschalldämmung von Innenbauteilen in Holz- und Skelettbauart | 149 | ||
20.7.1 Allgemeines | 149 | ||
20.7.2 Nachweis | 149 | ||
Nachweis analog Massivbauart (vgl. 20.6.2) | 149 | ||
Vereinfachter Nachweis | 150 | ||
Genauerer Nachweis | 150 | ||
20.7.3 Rechenwerte | 152 | ||
20.8 Trittschallschutz von Decken | 154 | ||
20.8.1 Nachweis | 154 | ||
20.8.2 Rechenwerte | 155 | ||
20.9 Schutz vor Körperschall aus haustechnischen Anlagen | 157 | ||
Fachwörterbuch | 162 | ||
Building Physics | 4 | ||
Content | 6 | ||
1 Introduction to Building Physics | 12 | ||
1.1 Which areas does Building Physics include? | 12 | ||
1.1.1 Heat Protection | 12 | ||
1.1.2 Moisture protection | 13 | ||
1.1.3 Noise Protection | 14 | ||
1.1.4 Fire Protection | 15 | ||
2 Thermal conduction | 16 | ||
2.1 Definition | 16 | ||
2.2 Steady-state linear thermal conduction through an even wall (without heat source) | 16 | ||
3 Convection | 19 | ||
Definition | 19 | ||
Principal equation: | 19 | ||
4 Thermal radiation | 20 | ||
4.1 Definition | 20 | ||
4.2 Energy balance of radiation | 20 | ||
4.3 Survey of heat exchange in practical computations | 21 | ||
5 Heat transfer | 24 | ||
5.1 Linear heat transfer through a homogenous wall | 24 | ||
5.2 Linear heat transfer through a multilayer construction element | 27 | ||
5.3 Linear heat transfer through a construction element with air layers | 27 | ||
6 Heat transfer processes due to solar radiation | 29 | ||
6.1 General Information | 29 | ||
6.2 Heat flow through non-transparent construction elements with solar radiation | 29 | ||
6.3 Heat flow through transparent construction elements with solar radiation | 31 | ||
6.4 Greenhouse effect | 33 | ||
7 Minimum thermal protection | 34 | ||
7.1 Purpose | 34 | ||
7.2 Prevention of condensate on interior surfaces | 34 | ||
7.3 Analysis of the risk for water condensation at the construction element surface | 36 | ||
8 Thermal bridges | 37 | ||
8.1 Classification | 37 | ||
8.1.1 Material thermal bridges | 37 | ||
8.1.2 Geometric thermal bridges | 38 | ||
8.2 Minimum requirements for thermal protection when dealing with thermal bridges | 38 | ||
Single check to avoid mould fungus formation | 38 | ||
9 Summer thermal protection | 41 | ||
9.1 Purpose | 41 | ||
9.2 Comfort level | 41 | ||
9.3 The solar transmittance value | 42 | ||
10 Thermal-energy simulation calculations for buildings | 44 | ||
10.1 Basics | 44 | ||
10.2 The simulation model | 46 | ||
10.2.1 Diagram of information flow | 46 | ||
10.2.2 Exterior climate data | 47 | ||
10.2.3 Model for converting radiation data to surface orientations | 48 | ||
10.2.4 Thermal building model | 49 | ||
10.2.5 Time-independent parameters | 52 | ||
10.2.6 Time-variable input values | 53 | ||
10.3 Typical tasks for a building simulation | 54 | ||
10.3.1 Climate simulation for the summer | 54 | ||
10.3.2 Energy assessments | 55 | ||
10.3.3 Further areas of application | 56 | ||
10.4 Final remark | 56 | ||
11 Building climate control | 58 | ||
Thermodynamics of “humid air” | 58 | ||
12 Moisture protection | 64 | ||
12.1 The basic stages of moisture transport | 65 | ||
12.2 Building material moisture content | 67 | ||
12.2.1 Sorption | 69 | ||
13 Capillary conduction | 72 | ||
13.1 Numerical determination of heat and moisture transport | 75 | ||
13.2 Thermal and hygric computer simulation for building components | 76 | ||
13.3 Water vapour diffusion | 77 | ||
14 Practical moisture protection | 82 | ||
14.1 Moisture production in rooms | 82 | ||
14.2 Condensate in construction elements due to water vapour convection | 83 | ||
14.3 Summer condensation and reverse diffusion | 84 | ||
14.4 Driving rain protection | 84 | ||
15 Purpose of sound protection | 86 | ||
15.1 Oscillations and waves | 86 | ||
15.1.1 Longitudinal waves (l-waves) | 87 | ||
15.1.2 Transverse waves | 88 | ||
15.1.3 Quasi-longitudinal waves | 88 | ||
15.1.4 Bending waves | 89 | ||
15.2 Diffusion and speed of sound | 89 | ||
15.3 Frequency f | 90 | ||
15.4 Wavelength ? | 91 | ||
15.5 Pure tone, complex sound, noise | 92 | ||
15.6 Acoustic noise, sound insulation | 92 | ||
15.7 Acoustic pressure, sound pressure level | 93 | ||
15.8 Sound volume | 95 | ||
15.9 Adding several sound levels | 97 | ||
15.10 Propagation of sound in the air (free sound field) | 97 | ||
16 Principles for protection against airborne noise | 100 | ||
16.1 General information | 100 | ||
16.2 Sound insulation index R, R' | 100 | ||
16.3 Weighted sound insulation index Rw and R'w | 103 | ||
16.4 Subjective effect of sound insulation | 104 | ||
16.5 Appraising the sound level in a quiet room | 105 | ||
16.6 Interrelation of area portions with different sound insulation (R'w res) | 106 | ||
16.7 Cut-off frequency, rigid construction components, flexible shells | 107 | ||
16.8 Resonance frequency of double-layer construction elements | 110 | ||
17 Principles of impact sound protection | 112 | ||
17.1 General information | 112 | ||
17.2 Normalized impact sound pressure level Ln | 112 | ||
17.3 Evaluated normalized impact sound pressure level Ln,w | 113 | ||
17.4 Impact sound level reduction DLw of floor coverings | 114 | ||
17.5 Equivalent assessed normalized impact sound pressure level Ln,w,eq | 115 | ||
17.6 Normalized impact sound pressure level of solid floors | 116 | ||
18 Principles of protection against sound immission and emission | 117 | ||
18.1 Immission equation | 117 | ||
18.2 Emission values and uninterrupted sound propagation | 118 | ||
18.3 Influences on sound propagation | 120 | ||
18.4 Influences of time | 123 | ||
19 Requirements for sound protection | 124 | ||
19.1 Preliminary remark | 124 | ||
19.2 Requirements for sound protection in building interiors | 125 | ||
19.2.1 General information | 125 | ||
19.2.2 Minimum requirements for airborne sound insulation in residential buildings | 127 | ||
19.2.3 Minimum requirements for impact sound insulation in residential buildings | 127 | ||
19.3 Requirements for sound protection against noises from building service installations and systems | 128 | ||
19.4 Requirements for sound protection against outside noise | 129 | ||
19.4.1 Basic information | 129 | ||
19.4.2 Requirements for the airborne sound insulation of exterior construction elements | 131 | ||
19.4.3 Sound protection against aircraft noise | 132 | ||
20 Testing the required sound protection | 133 | ||
20.1 Testing with building acoustic measurements (suitability tests) | 133 | ||
20.2 Testing without building acoustic measurements | 134 | ||
20.3 Airborne sound insulation of heavy exterior construction elements | 135 | ||
20.3.1 Calculated values R'w,R | 135 | ||
20.3.2 Determining m' | 137 | ||
20.4 Airborne sound insulation of lightweight exterior construction elements with flexible shells | 138 | ||
20.4.1 General behavior | 138 | ||
20.4.2 Calculated values R'w,R | 139 | ||
20.5 Airborne sound insulation of windows | 141 | ||
20.6 Airborne sound insulation of interior construction elements | 142 | ||
20.6.1 General information | 142 | ||
20.6.2 Airborne sound insulation of interior construction elements in solid constructions | 144 | ||
20.6.3 Airborne sound insulation of double-shell building partition walls | 148 | ||
20.7 Airborne sound insulation of interior construction elements in timber wood and frame constructions | 149 | ||
20.7.1 General information | 149 | ||
20.7.2 Testing | 149 | ||
Testing analogous to solid constructions (see 20.6.2) | 149 | ||
Simplified testing | 150 | ||
More precise testing | 150 | ||
20.7.3 Calculated values | 152 | ||
20.8 Impact sound protection of floors/ceilings | 154 | ||
20.8.1 Testing | 154 | ||
20.8.2 Calculated values | 155 | ||
20.9 Protection against structure-borne sound from building service installations | 157 | ||
Subjectdictionary | 162 | ||
???? | 4 | ||
?? | 6 | ||
1 ?????? | 12 | ||
1.1 ??????????? | 12 | ||
1.1.1 ?? | 12 | ||
1.1.2 ?? | 13 | ||
1.1.3 ?? | 14 | ||
1.1.4 ?? | 15 | ||
2 ??? | 16 | ||
2.1 ?? | 16 | ||
2.2 ???????????????(???) | 16 | ||
3 ??? | 19 | ||
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4 ????????? | 20 | ||
4.1??? | 20 | ||
4.2???????? | 20 | ||
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5.2??????????????? | 27 | ||
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7.1??? | 34 | ||
7.2???????????? | 34 | ||
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8 ?? | 37 | ||
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8.1.1????–??? | 37 | ||
8.1.2?????? | 38 | ||
8.2?????????????? | 38 | ||
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9.1??? | 41 | ||
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14.4???? | 84 | ||
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15.1????? | 86 | ||
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15.1.3???? | 88 | ||
15.1.4???? | 89 | ||
15.2????????? | 89 | ||
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15.4???l | 91 | ||
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15.6???????? | 92 | ||
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15.8??? | 95 | ||
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15.10??????????????? | 97 | ||
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16.1??? | 100 | ||
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16.5?????????? | 105 | ||
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16.8???????????? | 110 | ||
17 ?????? | 112 | ||
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