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4.3 Ursachen des natürlichen Luftaustausches

4.3.1 Windströmungen und Winddruck Windprofile und Bebauung In der 500 m bis 1000 m mächtigen untersten Luftschicht, auch atmosphärische Grenzschicht genannt, wird die geostrophe Strömung (ungestörte, laminare Windgeschwindigkeit in oberen Luftschichten) durch Reibung an der Erdoberfläche gebremst. Das dadurch entstehende Höhenprofil der Windgeschwindigkeit v(z) lässt sich u. a. durch folgenden Potenzansatz beschreiben (vgl. Abb. 4.5): (4.5) Der Exponent [...]

1.1 Aussenklima und meteorologische Parameter

Da das Erstellen, Betreiben und Unterhalten eines Bauwerkes einen Eingriff in unsere Umwelt – primär Atmosphäre und Lithosphäre – bedeutet, ist u. a. eine umfassende Beschreibung/Erfassung des klimatischen Umfeldes eines Gebäudes im Hinblick auf «klimagerechtes» Bauen eine unabdingbare Forderung. Das «baurelevante» Wetter, das mit seinen tages- und jahreszeitlichen Veränderungen das Verhalten eines Bauwerkes wesentlich beeinflusst, spielt sich einerseits [...]

1.2 Innenklima und Komfort

Der moderne Komfortbegriff ist sehr vielschichtig und enthält sowohl physiologische Grössen, Umweltparameter sowie Empfindungen, die von Individuum zu Individuum variieren können. An den Komfortbegriff sind heute eine Vielzahl von Erwartungen über körperliches wie materielles Wohlbefinden geknüpft. Die Toleranzschwellen betreffend Kälte, Gerüche, Sauberkeit, Lärm usw. verändern sich, z. T. als Folge unserer Wohlstands- und Luxusgesellschaft, laufend. Aufgrund [...]

1.3 Literatur: Randbedingungen (Klima)

[1.1] E. Schüepp et al.: Regionale Klimabeschreibungen, Schweiz. Meteorolog. Anstalt (SMA), Zürich (1978 ff.) [1.2] Automatisches Wetterbeobachtungsnetz (SwissMetNet) des Bundesamtes für Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz), Zürich (www.meteoschweiz.ch) [1.3] B. Haller: Bauphysik: Wärme-, Feuchtigkeits- und Sonnenschutz, Bauphysikalisches Institut, Bern (1982) [1.4] – P. O. Fanger: Thermal Comfort, Krieger Publ., Malabar, Florida (1982) – P. O. Fanger: Thermal comfort [...]

2.1 Eindimensionaler stationärer Wärmetransport

2.1.1 Wärmetransportarten und deren charakteristische Eigenschaften Der Austausch von Wärme zwischen einem System und seiner Umgebung kann auf verschiedene Arten erfolgen: Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung (Konvektion). Wärmeleitung Bei der Wärmeleitung, die hauptsächlich in festen Körpern und stehenden Flüssigkeiten stattfindet, wird die Wärme sowohl durch thermische Gitterschwingungen (Phononen) als auch durch frei bewegliche Elektronen vom Ort [...]

2.2 Wärmespeicherung

Bei vorhandenem Strahlungsgewinn-Überschuss ist zu beachten, dass u. U. infolge Temperaturerhöhung im Rauminnern ein Teil des Gewinns nicht als heizwirksam angesehen werden kann (vgl. Abschnitt 6.2.1, Nutzbare Wärmegewinne Qug). Das Fenster ist bei der Energiebilanzierung deshalb immer zusammen mit dem ganzen Raum zu betrachten. Folgende Faktoren beeinflussen die Ausnutzung der Strahlungswärme positiv: Speichermasse im Raum zur [...]

2.4 Literatur: Wärme

[2.1] Ch. Zürcher et al.: The influence of thermal and solar radiation on the energy consumption of buildings, Infrared Physics 22, 277 (1982) [2.2] Th. Frank: Natürliche Randbedingungen für instationäre Wärmeströme, insbesondere die des Strahlungsaustausches mit der Umgebung, Technische Akademie Esslingen, Lehrgang 11443 (1989) [2.3] Bauteile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren, EN ISO 6946, CEN, Brüssel [...]

3.1 Erscheinungsformen des Wassers und deren Einfluss auf das Bauwerk

3.1.1 Wasser als Element Obwohl als Ganzes ladungsneutral, bestimmt die innere, unsymmetrische Ladungsverteilung im Wassermolekül (Dipolwirkung) einerseits die Eigenschaften in den verschiedenen Aggregatzuständen, andererseits speziell für den flüssigen wie für den gasförmigen Zustand, aber auch die Wechselwirkungen zwischen Wasser und Baustoffen. Abbildung 3.1: Strukturen des Wassers (Kalottenmodelle): Wasserdampfmolekül (Wasser als Gas) und Nebel-/Regentropfen als kleinste Erscheinungsformen von [...]

3.2 Schlagregen

Zur Hauptwetterrichtung orientierte Wände sind – besonders bei exponierter Lage des Gebäudes – in verstärktem Masse dem Regen (→ Schlagregen) und der damit verbundenen Durchfeuchtung ausgesetzt. Als wichtigste Ursache für das Eindringen von Regenfeuchtigkeit in Fassaden sind die Windkräfte anzusehen, d. h., die Schlagregeneinwirkung ist sehr stark mit der Gebäudeaerodynamik (vgl. Abschnitt 4.3.1) gekoppelt und hängt von den Fehlstellen [...]

3.5 Feuchtetransport und Wassereinlagerung in Baustoffen

Neben der Kondensation von Wasserdampf an Bauteiloberflächen kommt der Frage, welcher Feuchte-/ Wassergehalt sich im Innern einer Baukonstruktion aufgrund herrschender Konzentrations- und Temperaturgradienten einstellen wird, eine zentrale Bedeutung zu. Da mineralische Stoffe (Baustoffe) Wasser meist nur an ihren äusseren oder inneren Oberflächen anlagern, ist die Wasseraufnahme vor allem bei Materialien, deren Oberfläche infolge Porosität im [...]

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