Lufthohlraum Rechner (Werkzeug)
Das Fenster Lufthohlraum-Rechner dient als Werkzeug zur schnellen Berechnung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit von kleinen Lufthohlräumen und Luftspalten anhand der Eingabe der Abmessungen des Hohlraum und der Richtung der Wärmeströmung.
Für die Berechnung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit kommen die Formeln zur Berechnung des Wärmedurchlasswiderstandes von Lufträumen nach der EN ISO 6946:2005 Anhang B zur Anwendung - beachten Sie bitte die dort angegebenen Abgrenzungen für Anwendung des Verfahrens (z.B. kleine, unbelüftete Lufthohlräume).
Die Berechnungsvorschriften orientieren sich an den Euronormen EN ISO 6946 und EN ISO 10077-2 und sind für zweidimensionale Berechnungen ausgelegt.
Dieses Werkzeugfenster kann aus dem Menü Werkzeuge aufgerufen werden.
| Richtung d. Wärmestroms | Angabe der Wärmestromrichtung:
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| Abm. in Stromrichtung | Abmessung des Hohlraums gemessen in der Richtung der Wärmeströmung (Dicke). Anmerkung: Aus dem Kontextmenü kann die Dicke und Breite vertauscht werden. |
| quer zur Stromrichtung | Abmessung des Hohlraums senkrecht zur Stromrichtung (Breite) Anmerkung: Aus dem Kontextmenü kann die Dicke und Breite vertauscht werden. |
| Temperaturdifferenz dT | Die Temperaturdifferenz zwischen den Hohlraumgrenzen in der Richtung der Wärmeströmung. Anmerkung: Normativ ist die Temperaturdifferenz, sofern nicht bekannt, entsprechend festzulegen. Die Schaltfläche "5K (EN 6946)" bzw. "10K (EN 10077) setzt den Wert auf die in der jeweiligen Norm empfohlene Größe. |
| Äquiv. Widerstand | Äquivalenter Wärmedurchlasswiderstand des Lufthohlraums |
| Äquiv. Lambda | Äquivalente Wärmeleitfähigkeit des Lufthohlraums |
| Ergebnis | Die Berechnung wir mit den aktuellen Werten aktualisiert. Ein Doppelklick wendet den errechneten Wert auf die aktuell ausgewählten Elemente an. Anmerkung: Die Schaltfläche dient auch als Quelle der Drag-Drop-Operation der Baustoffeigenschaft. |
Anmerkung: Ein Hohlraum wird nur in Ausnahmefällen aus einem einzigen Element bestehen; im Normalfall wird ein Hohlraum durch eine Gruppe von Elementen beschrieben werden.
Für den Normalfall nicht rechteckiger Hohlräume sieht die Norm folgende Vorgangsweise vor:
Es ist die äquivalente Wärmeleitfähigkeit für einen fiktiven rechteckigen Hohlraum zu berechnen. Dieser fiktive Hohlraum ist wie folgt zu konstruieren:
- Es ist das den interessierenden Hohlraum umschreibende Rechteck zu konstruieren.
- Der fiktive Hohlraum hat die gleiche Fläche wie der ursprüngliche Hohlraum.
- Das Verhältnis von Dicke und Breite ist für den fiktiven Hohlraum gleich wie für den interessierenden Hohlraum.
Die für den fiktiven Hohlraum errechnete äquivalente Wärmeleitfähigkeit ist für den interessierenden (nicht rechteckigen) Hohlraum einzusetzen.
| Richtung d. Wärmestroms | Angabe der Wärmestromrichtung (Horizontal, Aufwärts, Abwärts) |
| Dicke (in Stromrichtung) | Dicke des den Hohlraum umschreibenden Rechteckes gemessen in der Richtung der Wärmeströmung Anmerkung: Aus dem Kontextmenü kann die Dicke und Breite vertauscht werden. |
| Breite | Breite des den Hohlraum umschreibenden Rechteckes (senkrecht zur Dicke) Anmerkung: Aus dem Kontextmenü kann die Dicke und Breite vertauscht werden. |
| Fläche | Tatsächliche Fläche des Lufthohlraums |
| Temperaturdifferenz dT | Die Temperaturdifferenz zwischen den Hohlraumgrenzen in der Richtung der Wärmeströmung. |
| Äquiv. Lambda | Äquivalente Wärmeleitfähigkeit des Lufthohlraums |
| Ergebnis | Die Berechnung wir mit den aktuellen Werten aktualisiert. Ein Doppelklick wendet den errechneten Wert auf die aktuell ausgewählten Elemente an. Anmerkung: Die Schaltfläche dient auch als Quelle der Drag-Drop-Operation der Baustoffeigenschaft. |
Anmerkung: Erfahrungsgemäß ist bei obiger Vorgangsweise die Berechnung der Fläche des nicht rechteckigen Bereichs das Mühsamste.
Hohlraumabmessung aus Elementauswahl übernehmen
Der Luftholraumkalkulator bietet die Möglichkeit aus dem Elementauswahl die Masse und Fläche der ausgewählten Elemente in die Berechnung zu übernehmen. Dabei wird die bereits Eingegebenen Temperaturdifferenz sowie die Angabe der Stromrichtung nicht verändert, lediglich die Masse des Rechtekes (bzw. des Umschreibenden Rechteckes und Flächensumme wenn mehre Elemente ausgewählt sind).
Gegebenenfalls muss der Benutzer die Die Dicke und Breite vertauschen (via das Kontextmenü oder die entsprechende Schaltfläche) da die Dicke in der Stromrichtung anzugeben ist!
Ergebnis an die Elemente anwenden
Ein Doppelklick auf die Schaltfläche "Ergebnis" wendet den Errechneten wert der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit auf die in der Elementliste ausgewählten Baustoffelemente an.
Als Baustoffbezeichnung wird "Cavity dir t=..w=..(A=...) dT=..." benutzt.
Anmerkung: Das Ergebnis (äquivalentes Lambda) kann von der Schaltfläche "Ergebnis" weg mit dem Drag-Drop direkt auf ein Element im Elementeditor bzw. die Elemente (Elementliste, Elemente 2D) oder auch in die Baustoffliste "gezogen" und angewendet werden.
Alternativ, um das Ergebnis (äquivalentes Lambda) zu übernehmen, benutzen Sie die Zwischenablage: Klicken auf das Ergebnisfeld "Äquiv. Lambda" mit der rechten Maustaste und wählen Sie "Kopieren". Danach können Sie dieses Ergebniswert in das Lambda-Eingabefeld des Elementeditors oder Baustoffeditors der Baustoffliste übernehmen (dort von der Zwischenablage "Einfügen").
Anmerkung: Da die Richtung des Wärmestroms bei mehrdimensionalen Berechnungen nicht von vornherein bekannt ist, ist die normative Forderung eine „Dicke“ und eine „Breite“ der Luftschicht festzulegen an und für sich nicht erfüllbar. Die entsprechende Entscheidung ist somit dem Gefühl des Programmbenutzers zu überlassen. Dies bedeutet, dass die Richtung des Wärmeflusses vom Benutzer („längs der x-Achse oder längs der y-Achse“) festzulegen ist.
Anmerkung: Zwischen den Eingabefeldern sollte mit der TAB-Taste gewechselt werden. Das Verwenden dieser Taste bestätigt zum Einen die eingegebenen Daten. Zum Anderen erübrigt sich damit die ständige Benutzung der Maus.
Siehe auch: Element Editor, Baustoffe - Fenster, Elementauswahl Fenster, Elemente 2D Fenster