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Tauwasserbildung auf Oberflächen



Feuchteschutz WS 2019/20

Tauwasser auf Bauteilen tritt auf, wenn die Oberflächentemperatur die Taupunkttemperatur der angrenzenden Raumluft unterschreitet



Die Gefahr von Tauwasser auf Innenoberflächen von Außenbauteilen besteht bei zu hohen Raumluftfeuchten oder zu geringen Temperatur-

Kritische Luftfeuchten

en der Oberflächen



an Bauteiloberflächen

Zur Gewährleistung von Tauwasserfreiheit an den Innenoberflächen von Außenbauteilen sind die Mindestwerte der Wärmedurchlasswiderstände nach DIN 4108-2 einzuhalten

Prof. Dr.-Ing. Julian Kümmel



Insbesondere im Bereich von Wärmebrücken können kritische Temperaturen erreicht werden (



Vorlesung Wärmebrücken)

1

Klimabedingter F Feuchteschutz euchteschutz

2

Feuchteschutz

Kritische relative Luftfeuchte an Oberflächen

WS 2019/20

Feuchteschutz WS 2019/20

Werden nachfolgende relative Luftfeuchten an raumseitigen Oberflächen nicht erreicht bzw. nicht überschritten sind die Anforderungen nach DIN 4108-3 erfüllt.



Für Tauwasserbildung:





Für Schimmelpilzbildung:





Für Baustoffkorrosion:



si,cr

si,cr

si,cr

= 1 (entspricht 100% r. F.) = 0,8 (entspricht 80% r. F.) je nach Material

Für den Nachweis ist die einzuhaltenden niedrigste raumseitige Oberflächentemperatur

3



si,min

zu bestimmen

4

Mindestwert raumseitige Oberflächentemperatur

si,min

Krit. Sättigungsdampfdruck an der Innenoberfläche

WS 2019/20

 p    610,5     p 17,269  ln  610,5    237,3 ln



Feuchteschutz

p sat ,si

sat ,si



 p  i

sat ,i



Feuchteschutz WS 2019/20

pi



si, cr

si, cr

sat ,si

Dabei bedeuten: psat,si

Dabei bedeuten:



Mindestwert der raumseitigen Oberflächentemperatur

psat,si

Sättigungsdampfdruck für den kritischen Mindestwert der

si,min

Sättigungsdampfdruck für den kritischen Mindestwert der raumseitigen Oberfläche

 

i

relative Raumluftfeuchte in %

si,cr

kritischer Wert der relativen Luftfeuchte an der raum seitigen Oberfläche in %

raumseitigen Oberfläche pi

Wasserdampfteildruck der Raumluft in Pa

5

Mindestwerte raumseitiger Oberflächentemperaturen

6

Feuchteschutz

Erforderlicher Wärmedurchlasswiderstand

WS 2019/20

Feuchteschutz WS 2019/20

Erforderlicher Wärmedurchlasswiderstand zur Vermeidung von kritischen Luftfeuchten an Oberflächen (ohne Wärmebrücken)

R

min



R si 1

f

 (R  R si

se

)

Rsi,min

Dabei bedeuten: Rmin

Erforderlicher Wärmedurchlasswiderstand in m²K/W

Rsi

Innerer Wärmeübergangswiderstand

Rse

Äußerer Wärmeübergangswiderstand in m²K/W

fRsi,min

Bemessungstemperaturfaktor für die raumseitige Oberfläche

1)

in m²K/W

Fortsetzung siehe DIN 4108-3 Tabelle A.2

1)

7

2

2 Für Rsi sind unabhängig von der Richtung des Wärmestr oms 0,25 m K/W anzusetzen

8

Feuchteschutz

Wärmedurchlasswiderstand - Feuchteschutz

Feuchteschutz

Wärmedurchlasswiderstand - Feuchteschutz

WS 2019/20

WS 2019/20

Beurteilung der Tauwasserbildung an Fenster und Türen

R si in m ²K/W m²K/W

Rse in m²K/W

0,25

0,04

Beheizte Räume

Wärmeübergangswiderstände für den Nachweis der Tauwasserbildung

m² Rsi in m ²K/W

m² Rse in m ²K/W

aufwärts

0,10

0,04

horizontal

0,13

0,04

abwärts

0,17

0,04

und Schimmelpilzfreiheit. Rse = 0,04 m²K/W ist auch bei belüfteten Luftschichten zu verwenden.

10

9

Feuchteschutz

Bemessungstemperaturfaktor

fRsi ,min





  

si,min

i

Bemessun gsBemessungse

Ziel

Temperatu rfak tor fRsi ,min Temperaturfak

Dabei bedeuten:

0,70

Vermeidung von Tauwasser

Vermeidung von Schimmelpilzbildung

 

Innentemperatur in °C

e

Außentemperatur in °C

si,min

Kr iti sche Lu ft feucht e Kriti itis Luft ftfeucht feuchte



si,cr



= 1,0

si,cr

= 0,8

si,cr

= 0,6

Bemessungstemperaturfaktor für die raumseitige Oberfläche

i



WS 2019/20

e

0,57

fRsi,min

Feuchteschutz

Bemessungstemperaturfaktor

WS 2019/20

0,88

Beispiel zur Vermeidung von materialspezifischen Korrosion



Werte unter Annahme der standardisierten Randbedingungen nach DIN 4108-2

Mindestwert der raumseitigen Oberflächentemperatur

Beispiel

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12

Gefahr der Tauwasserbildung

Feuchteschutz

Tauwasser durch erhöhte Wärmeübergangswiderstände

WS 2019/20

Ta uwasserbildung infolge erhöhter R aumluf aumluftfeuchte tfeuchte



Zu hohe Feuchteproduktion bei gleichzeitiger unzureichender Luftabfuhr

Ta uwasserbildung infolge erhöhter Wärmeübergangswiderstände



Behinderung des konvektiven und strahlungsbedingten Wärmeübergangs durch z.B. Möbel



Erhöhung des inneren Wärmeübergangswiderstands, Absinken der Wandinnenoberflächentemperatur

14

13

Erhöhte Wärmeübergangswiderstände

Erhöhte Wärmeübergangswiderstände

16

Erhöhte Wärmeübergangswiderstände

m²K/W Rsi in m ²K/W

Gefahr der Tauwasserbildung

0,25

leichte Gardinen

WS 2019/20

Ta uwasserbildung infolge Sommerkondensation

Rse in m²K/W

 1)

Feuchteschutz

0,04



Sommerliche Belüftung eines „kühlen“ Raums, z.B. Keller, Kirche Warme Außenluft mit dementsprechend hohem Wasserdampfgehalt kondensiert an kühleren Wänden

Bereiche hinter freistehenden 0,50

2)

Schränken

Bereiche hinter 2)

Einbauschränken

1,00

0,04

 

0,04

Große Tauwassermengen sind möglich Größte Gefahr im Frühjahr, massive Wände sind aufgrund ihrer Speicherfähigkeit noch kalt

1)

Werte nach DIN 4108-2

2)

Werte nach DIN 4108-8 (DIN Fachbericht: Vermeidung von Schimmelpilzbildung in Wohngebäuden)

Beispiel

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Quellen und Bildnachweise

Feuchteschutz WS 2019/20

Quellen und Bilder folgen

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