Nachweisverfahren
Seitens der Bauphysik sind im Rahmen der Gebäudeplanung einige Nachweise zum Wärme- und Feuchteschutz notwendig. Dazu zählen die Berechnungen, die auf bauaufsichtlich eingeführte Normen beruhen, oder die als Verordnung Gesetzescharakter besitzen.
mehr lesen
Die erforderlichen Nachweise beziehen sich auf:
- Nachweisverfahren Wärmeschutz und Heizwärmebedarf nach SIA380/1
- Nachweisverfahren Oberflächentemperaturfaktor fRsi
- Nachweisverfahren Wärmebrücken
Der Nachweis kann auf zwei Arten erbracht werden: Einzelbauteilnachweis und Systemnachweis.
Einzelbauteilnachweis:
- Es ist keine Berechnung des Heizwärmebedarfs erforderlich.
- Nachweisverfahren ist deutlich einfacher als Systemnachweis.
- Jedoch werden tiefere U-Werte benötigt als beim Systemnachweis.
- Anforderungen an Wärmebrücken sind über Grenzwerte in Tabelle 5 der SIA 380/1 festgelegt.
Systemnachweis:
- Die Berechnung des Heizwärmebedarfs ist erforderlich, wobei dabei die Gebäudehülle sowie die Gebäudetechnik (Lüftung) berücksichtigt werden müssen.
- Das Verfahren wird in SIA 380/1 beschrieben. Zahlreiche Programme bilden die Berechnungssystematik ab.
Ein Nachweis der Wärmebrücken in Bezug auf Begrenzung des Energieverlustes muss bei beiden oben genannten Varianten erfolgen. Beim Einzelbauteilnachweis müssen die Wärmebrücken aber nicht zwingend detailliert berechnet werden, wobei dies beim Systemnachweis erforderlich ist.
Nach SIA 180:2014 sind für den Feuchteschutz an der Oberfläche drei Verfahren möglich:
- Vereinfachter Nachweis
- Nachweis durch Berechnung
- Nachweis durch Messung
Sind die Grenzen der relativen Luftfeuchte in der nachfolgenden Abbildung (Figur 14 der SIA 180) im Tagesmittel eingehalten, kann der vereinfachte Nachweis (vgl. Kapitel 6.2.2 SIA 180:2014) verwendet werden, um die Wärmebrücke zu prüfen. In anderen Fällen muss der Nachweis durch Berechnung (vgl. Kapitel 6.2.3 SIA 180:2014) angewendet werden. Nachweis durch Berechnung muss auch erfolgen, wenn bei deutlich geringeren relativen Luftfeuchten erhebliche Wärmebrücken vorhanden sind.
Beim vereinfachten Nachweis muss der Oberflächentemperaturfaktor fRsi grösser oder gleich dem Grenzwert nach Anhang F der SIA 180 für den entsprechenden Standort sein.
Maximale zulässige relative Feuchte der Raumluft zur Bestimmung des Aussenluft-Volumenstroms (Tagesmittelwerte); Quelle: Figur 14 aus SIA 180
Die Abbildung zeigt grafisch den Ablauf beim Nachweis zur Vermeidung von Tauwasserausfall oder Schimmelrisiko an Innenoberflächen (ohne Nachweis durch Messung).
Je nach gewähltem Nachweisverfahren für den Neubau eines Gebäudes müssen die Wärmebrücken auf unterschiedliche Weise berücksichtigt werden. Grundsätzlich müssen Wärmebrücken nicht zwingend detailliert mit 2D- oder 3D-Verfahren berechnet werden, es können auch Wärmebrückenkataloge verwendet werden. Die Verwendung von Pauschalwerten birgt jedoch die Gefahr einer Unter- oder Überbewertung der tatsächlich auftretenden Wärmebrücken in sich.
Einzelbauteilnachweis
Das vereinfachte Verfahren stellt eine Ausnahme dar, weil zahlreiche Randbedingungen gleichzeitig erfüllt sein müssen, um auf den Nachweis der Wärmebrücken komplett verzichten zu können:
- Das gesamte Untergeschoss liegt innerhalb der thermischen Gebäudehülle.
- Die Wärmedämmung von Aussenwand und Dach ist bei keinem Anschluss durchdrungen.
- Alle Fenster werden an der Kante der Wärmedämmung angeschlagen.
In der Regel müssen im Rahmen des Einzelbauteilnachweises also die Wärmebrücken nachgewiesen werden. Dazu müssen sie die Grenzwerte aus Tabelle 5 der SIA 380/1 einhalten.
Systemnachweis
Beim Systemnachweis fliessen die zusätzlichen Wärmeverluste über linien- oder punktbezogene Wärmebrücken in die Energiebilanz mit ein. Sie werden als Teil der Transmissionswärmeverluste berücksichtigt. Deshalb ist es besonders wichtig wärmebrückenarm zu konstruieren, um die Summe der Transmissionswärmeverluste gering zu halten.
Geometrische Wärmebrücken mit durchgehender, unverminderter Wärmedämmung (z. B. Ecken) können vernachlässigt werden. Wiederholt vorkommende Wärmebrücken (Sparren, Lattungen, Befestigungsanker usw.) sind bei den flächigen Wärmedurchgangskoeffizienten zu berücksichtigen. Die übrigen Wärmebrücken sind separat zu erfassen und zu berücksichtigen.
Der Heizwärmebedarf muss unter dem Grenzwert liegen, der nach SIA 380/1 projektspezifisch berechnet wird. Er setzt sich aus den gesamten Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten, vermindert um den Wärmegewinn, zusammen. Die Wärmeverluste der flächigen Bauteile (Wände, Dächer, Türen, Fenster etc.) werden über die U-Werte ermittelt, während die der Wärmebrücken über die längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten ψ bzw. die punktbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten χ berechnet werden müssen.
Die Abbildung zeigt die rechnerische Berücksichtigung der Wärmebrücken im Heizwärmebedarf schematisch auf.
Nachweisverfahren Minergie
Für die Minergie-Zertifizierung müssen unterschiedlichste Nachweise eingereicht werden. Dazu gehören z. B. Nachweise von Eigenstromerzeugung, kontrollierter Lufterneuerung, sommerlichem Wärmeschutz und Luftdichtheitskonzept. Die Energiebilanz wird über den Systemnachweis nach SIA 380/1 berechnet. Insoweit unterscheidet sich die Systematik beim Nachweis der Wärmebrücken nicht.
Über SIA 180 und 380/1 hinausgehende Nachweise müssen für Wärmebrücken nicht geführt werden, wohl aber entstehen durch die Minergie-Vorgaben hohe Anforderungen an ihre Ausführung und Optimierung.
Durch die Optimierung der Wärmebrücken kann der gewählte Minergie-Standard leichter erreicht bzw. Spielraum bei der Auslegung von flächigen Bauteilen und Haustechnik erlangt werden.
