Wärmeschutz in der Vorhangfassade
Energieeinsparverordnung (EnEV)
Die EnEV in jeweils aktueller Fassung gilt für Wohn- und Bürogebäude und gewisse Betriebsgebäude. Die Gesamtenergiebilanz des Gebäudes muss den vorgeschriebenen Grenzwerten entsprechen. Neben dem winterlichen Wärmeschutz wird auch sommerlicher Wärmeschutz erfasst. Kenngröße bei Vorhangfassaden ist der Wärmedurchlasskoeffizient UCW in W/(m²K). Daneben werden der Gesamtenergiedurchlassgrad g und der Lichttransmissionsgrad tL der Verglasung mit Grenzwerten belegt.
Winterlicher / sommerlicher Wärmeschutz
Die einzuhaltenden Mindestanforderungen an den Wärmeschutz werden durch die Normenreihe DIN 4108 geregelt.
Winterlicher Wärmeschutz muss den Wärmeverlust durch Transmission soweit behindern, dass die Grenzwerte nach EnEV eingehalten werden, Diese werden durch den Wärmedurchlasskoeffizienten U in W/(m²K) beschrieben. Weiter ist eine ausreichend hohe Temperatur an der Bauteiloberfläche sicherzustellen, damit Oberflächenkondensat aus der umgebenden Raumluft auszuschließen ist.
Sommerlicher Wärmeschutz begrenzt die Aufheizung des Gebäudes durch Sonneneinstrahlung, so dass auf den Einsatz von Klimaanlagen verzichtet werden kann. Andererseits ermöglicht die richtige Anwendung und Platzierung von Bauteilen im Gebäude die Berücksichtigung solarer Wärmegewinne.
Gesamtenergiedurchlassgrad g
Für die Nutzung der kostenlosen Solarwärme ist der sogenannte g-Wert der Verglasung zuständig. Je größer der Gesamtenergiedurchlassgrad ist, desto mehr Wärme kann über das Glas in das Gebäudeinnere eindringen. Ein g- Wert von 0,6 lässt also 60% der Sonnenenergie passieren.
Lichttransmissionsgrad tL
Als Lichttransmissionsgrad wird der Anteil an sichtbarer Strahlung bezeichnet der senkrecht von außen nach in-nen durch ein Glas hindurch tritt. Unter sichtbarem Licht werden dabei Strahlungen mit Wellenlängen im Bereich von 380 – 780 nm (nm = nanometer = 10-9m) verstanden. Vereinfacht, je höher der tL-Wert ist, je mehr Licht fällt von außen nach innen ein. Folglich reduzieren Glasdicken und Beschichtungen wie z.B. bei Sonnen- und Wärmeschutzgläsern den tL-Wert. Die Lichtdurchlässigkeit nimmt somit Einfluss auf den Energiebedarf der Beleuchtung.
| g- und tL-Werte handelsüblicher Gläser | ||
|---|---|---|
| Glasart | g-Wert 1) | tL-Wert 1) |
| Einfachverglasung | ca. 0,85 | ca. 0,90 |
| Isolierverglasung 2-fach | ca. 0,60 – 0,65 | ca. 0,80 |
| Isolierverglasung 3-fach | ca. 0,55 | ca. 0,70 |
| Sonnenschutzglas | ca. 0,20 – 0,50 | ca. 0,40 – 0,60 |
| Referenzausführung / Werte nach EnEV 2014 (Wohn- und Nichtwohngebäude beheizt ≥ 19°) | ||
| Bauteil | g-Wert | tL-Wert |
| Fenster und Fenstertüren | 0,60 (0,35) 1) | 0,78 (0,62) 1) |
| Vorhangfassaden | 0,48 (0,35)1) | 0,72 (0,58)1) |
| Lichtbändern | 0,55 | 0,48 |
| Lichtkuppeln Dachflächenfenster Glasdächer | 0,64 0,60 (0,35) 1) 0,63 | 0,59 0,78 (0,62) 1) 0,76 |
Wärmedurchlasskoeffizient UCW bei Pfosten-Riegelfassaden
Der Wärmedurchlasskoeffizient ist ein Maß für den Wärmestromdurchgang. Je höher der U-Wert, desto schlechter ist die Wärmedämmeigenschaft.
| U-Werte nach EnEV 2014 (Wohn- und Nichtwohngebäude beheizt ≥ 19°) | ||
| Bauteil | Referenzausführung | Neubau, Ersatz, Erneuerung |
| W/(m²K) | W/(m²K) | |
| Verglasungen | - | 1,10 |
| Fenster und Fenstertüren | 1,30 | 1,30 |
| Vorhangfassaden | 1,40 | 1,50 |
| Lichtbändern | 2,40 | - |
| Lichtkuppeln Dachflächenfenster Glasdächer | 2,70 1,40 2,70 | - 1,40 2,00 |
Die Berechnung erfolgt nach DIN EN ISO 12631 unter Einbezug von DIN EN ISO 10077-1 und DIN EN ISO 10077-2. Folgendende Daten werden benötigt.
Flächenanteile der Fassade
Acw = Ag + Ap + Af + Am + At
Wärmedurchlasskoeffizient
Ucw =
∑A
Acw
⋅ U + ∑Ψ ⋅ I
Acw
∑AgUg + ∑ApUp + ∑AfUf + ∑AmUm + ∑AtUt + ∑lfgΨfg + ∑lmgΨmg + ∑ltgΨtg + ∑lpΨp + ∑lmfΨmf + ∑ltfΨtf
Acw
Acw
| U-Werte | Bestimmung nach | Quelle |
|---|---|---|
| Ug (Verglasung) Up (Paneel) Um (Pfosten) Ut (Riegel) Uf (Rahmen/Fenster) |
DIN EN 673 1) / 674 2) / 675
2) DIN EN ISO 6946 1) DIN EN 10077-2 1) / DIN EN 12412-2 2) DIN EN 10077-2 1) / DIN EN 12412-2 2) DIN EN 10077-2 1) / DIN EN 12412-2 2) |
Angaben des Herstellers Lieferanten |
| Ψf,g Ψp Ψm,g Ψt,g Ψm,f Ψt,f |
DIN EN ISO 10077-2 1) / DIN EN ISO 12631; Anhang B |
Wenn der Abstandhalter der Verglasung bekannt ist
Berechnung nach DIN EN ISO 10077-2, ansonsten DIN EN ISO 12631, Anhang B oder ift-Tabelle “Warme Kante“. Wenn der Aufbau bekannt ist Berechnung nach DIN EN ISO 10077-2, ansonsten DIN EN ISO 12631, Anhang B |
| Fassadengeometrie mit allen Maßen und Füllungen
wie Glas, Paneel, Einbauelement |
Angabe des Planers | |
Gesamtbilanz
Der Wärmeverlust kann mit den Kenngrößen Wärmedurchlasskoeffizient (U-Wert) und Energiedurchlassgrad (g-Wert) berechnet werden. Daneben kann der Gewinn durch die solare Strahlungsenergie erfasst werden. Deshalb spielt bei der Gesamtbilanz auch die Lage der Vorhangfassade eine wichtige Rolle. So kann bei günstiger Sonnenlage ein höherer g-Wert mit etwas schlechterem U-Wert in der Gesamtbilanz besser sein. Dagegen ist bei einem geringen Sonnenangebot im Winter die Bedeutung des U-Wertes weit höher als die des g-Wertes.