Wandkonstruktionen im ariden Klima

Abstract

Erdbebengefahr im Iran erwünscht. Traditionsgemäß erreichen die Außenwände in ariden Regionen jedoch hohen Wärmeschutz durch ihre Wärmespeicherfähigkeit. Diese Region ist durch den hohen Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht gekennzeichnet. Im Iran beträgt die Differenz zwischen dem durchschnittlichen Tagesmaximum und Nachtminimum im Sommer zwischen 20 und 21,5 °C [2]. Es stellt sich die Frage, mit welchem Kriterium ein besserer Wärmeschutz in ariden Regionen zu erreichen ist. Studien außerhalb der ariden Region haben gezeigt, dass der U-Wert allein die thermische Behaglichkeit der Innenräume nicht gewährleisten kann [3]. Im Folgenden werden die thermischen Eigenschaften der traditionellen und neuartigen Außenwandkonstruktionen im Iran in Bezug auf den Wärmeschutz in der kalten und der warmen Jahreszeit verglichen. Um die Wirkung des Wärmedurchlasswiderstands und der Wärmespeicherfähigkeit auf das bauphysikalische Verhalten der Wände zu untersuchen, werden zuerst diese beiden kombinierten Kenngrößen anhand der Thermal Time Constant (TTC) [4], [5] für übliche Wandkonstruktionen aus den traditionellen und heutigen Wohnbauten untersucht. Im nächsten Schritt werden der U-Wert und der Temperaturverlauf ausgewählter Wandkonstruktionen miteinander verglichen. Zum Schluss werden die Unterschiede der Amplitudendämpfung und des Energieverbrauchs unterschiedlicher Wandkonstruktionen anhand einer thermodynamischen Simulation untersucht. 2 Vergleich der Wandkonstruktionen anhand von TTC und U-Wert Givoni [4] beschreibt die Thermal Time Constant (TTC) als die Eigenschaft, die die Amplitudendämpfung bestimmt. In diesem Zusammenhang wird die TTC in Stunden [h] nach folgender Formel berechnet: mit r Wärmedurchlasswiderstand [(m 2 · K)/W] d Dicke [m] r Dichte [kg/m 3 ] c spezifische Wärmespeicherkapazität [Wh/(kg · K)] (SR) r 0, 5 · r (d · · c) (SR) r r r 0 , 5 · r (d · · c) TTC SR SR SR SR 1 0 1 1 n 0 1 2 n n 1 2 3 n = +     ρ = + + +… +     ρ = + + +… + Die klimatisch effiziente Wandkonstruktion ist einer der entscheidenden Faktoren zur Minderung des Energieverbrauchs. Der winterliche Wärmeschutz der Gebäudehülle wird überall durch den Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) geprüft, um die Wärmedämmfähigkeit der Bauteile zu vergleichen. Der sommerliche Wärmeschutz ist insbesondere in ariden Regionen zu berücksichtigen. Dort herrscht kaltes Winterklima und warmes Sommerklima. Die konventionellen Wände sind hier für ihre hohe Wärmespeicherfähigkeit bekannt. Heute werden jedoch Baustoffe mit niedriger Wärmeleitfähigkeit bevorzugt. Die folgende Studie stellt die heutigen den konventionellen Wandkonstruktionen im Iran bezüglich ihres Wärmeschutzes im Sommer und Winter gegenüber. Der Analyse wird der Vergleich der TTC (thermal time constant), der U-Werte und eine thermodynamische Simulation zugrunde gelegt. Die Auswertung der Ergebnisse schlägt thermisch geeignete Wandkonstruktionen für aride Regionen vor, die in Vorschriften berücksichtigt werden können. External walls in arid climates. Climate efficient design of exter...