Interne Wärmegewinne
Interne Wärmegewinne
Der interne Wärmestrom eines Gebäudes ergibt sich in erster Linie aus der Wärmeabgabe der Menschen und der technischen Geräte in dem betreffenden Gebäude. Daneben können auch Stoffeinträge, z.B. in Form von Fernwärme- oder Kaltwasserleitungen, die das Gebäude durchdringen, eine Rolle spielen. Diese Einflüsse sind aber nur in seltenen Fällen von größerer Bedeutung, so dass sie im Normalfall nicht in Berechnungen einbezogen werden.
Wärmeabgabe durch den Menschen
Der Mensch gibt über seine Körperoberfläche kontinuierlich Wärme an seine Umgebung ab. Der Wärmestrom setzt sich hierbei aus Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung und Verdunstungswärme zusammen. Der genaue Wert für den Wärmestrom kann nur durch empirische Messungen im Einzelfall ermittelt werden, da viele Einflussfaktoren diesen Wärmefluss mitbestimmen. Die in der DIN 1946 Teil 2 aufgeführten Werte sind abhängig von der Bekleidung und der Aktivität der Person festgesetzt worden. Neben dieser DIN-Vorschrift ist in diesem Zusammenhang auch die ISO 7730 maßgebend.
Wärmeabgabe durch elektrische Geräte
Ein weiterer Wärmegewinn innerhalb eines Gebäudes wird durch die Beleuchtung und den Betrieb von elektrischen Geräten erzielt. Durch die Energieumwandlung von Strom in Licht oder z.B. mechanische Energie werden oft erhebliche Wärmeströme frei. Bei einer konventionellen Glühbirne wird nur ein Bruchteil der eingesetzten Energie in Licht umgewandelt. Etwa 90 % der elektrischen Leistung wird als Wärme an die Umgebung abgegeben.
Die Wärmeströme können für den Winterbetrieb eines Gebäudes aus energetischer Sicht einen Vorteil darstellen, für den Sommerbetrieb stellen sie allerdings ein großes Problem dar.
Strahlungswärme durch die Sonne
Der Strahlungswärmestrom, der durch die Sonne hervorgerufen wird, hat gerade für den Wohnbereich eine entscheidende Bedeutung. Über die Fensterflächen können „solare Gewinne“ erzielt werden, die bei einer entsprechenden Ausführung, Ausrichtung und Dimensionierung in den Übergangszeiten ausreichend sein können, um den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes zu decken.
Im Sommer kann dieser „Gewinn“ aber häufig erhebliche Überhitzungsprobleme im Gebäude zur Folge haben. Für eine optimierte Planung ist es unabdingbar, den notwendigen Gewinn im Winter und in der Übergangszeit den Problemen im Sommer gegenüberzustellen und durch geeignete Maßnahmen auszugleichen. Die Auswahl der Baustoffe, insbesondere nach ihrer Eigenschaft Wärme zu speichern, ist in diesem Fall häufig von besonderer Bedeutung.
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