Wärmeschutz
Rosenheimer Tür- und Tortage
Bauphysikalische Anforderungen an Tore
• Einführung • Anforderungen an den Wärmeschutz • Nachweis des Wärmeschutzes • Nachweisverfahren nach EN 13241-1 • Bemessungswert – Nennwert
• Berechnungsverfahren
Rosenheimer Tür- und Tortage
Inhalt
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Gemäß der Bauproduktenrichtlinie der europäischen Kommission sind wesentliche Eigenschaften von Bauprodukten nachzuweisen: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Mechanische Festigkeit und Standsicherheit Brandschutz Hygiene/ Gesundheit/ Umweltschutz Nutzungssicherheit Schallschutz Energieeinsparung, Wärmeschutz
Rosenheimer Tür- und Tortage
Einführung
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
zu unterscheiden sind Regelwerke für Anforderungen und Nachweise: •Anforderungen werden national gestellt: EnEV - „Energieeinsparverordnung“ und DIN 4108-2 – „Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden, Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“
•Nachweise sind europäisch zu führen: Bauproduktenrichtlinie in Deutschland umgesetzt als nationales Recht:
Bauregelliste des DIBt für CE-Kennzeichnung: Bauregelliste B z.B. für Tore gemäß EN 13241-1: Bauregelliste B (2005/3) Teil 1 Lfd. Nr. 1.6.7
Rosenheimer Tür- und Tortage
Einführung
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
zu unterscheiden sind Regelwerke für Anforderungen und Nachweise: •Anforderungen werden national gestellt: EnEV - „Energieeinsparverordnung“ und DIN 4108-2 – „Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden, Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“
•Nachweise sind europäisch zu führen: Bauproduktenrichtlinie in Deutschland umgesetzt als nationales Recht:
Bauregelliste des DIBt für CE-Kennzeichnung: Bauregelliste B z.B. für Tore gemäß EN 13241-1: Bauregelliste B (2005/3) Teil 1 Lfd. Nr. 1.6.7
Rosenheimer Tür- und Tortage
Anforderungen
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Anforderungen aus EnEV Anforderung an die U-Werte von Toren ergeben sich aus der EnEV als Bemessungswerte UD,BW. • Der Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs von beheizten Neubauten werden die U-Werte der Außenbauteile zugrunde gelegt. • Bei Altbauten darf die energetische Qualität des Gebäudes nicht verschlechtert werden. Anforderungen aus DIN 4108-2
Rosenheimer Tür- und Tortage
Anforderungen an den Wärmeschutz
Für Tore sind keine Mindestanforderungen an den Wärmeschutz festgelegt. Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
zu unterscheiden sind Regelwerke für Anforderungen und Nachweise: •Anforderungen werden national gestellt: EnEV - „Energieeinsparverordnung“ und DIN 4108-2 – „Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden, Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“
•Nachweise sind europäisch zu führen: Bauproduktenrichtlinie in Deutschland umgesetzt als nationales Recht:
Bauregelliste des DIBt für CE-Kennzeichnung: Bauregelliste B z.B. für Tore gemäß EN 13241-1: Bauregelliste B (2005/3) Teil 1 Lfd. Nr. 1.6.7
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
CE-Kennzeichnung von Toren gemäß EN 13241-1 Produkte ohne Feuer- und Rauchschutzeigenschaften DAV
DoA
DoW
(Date of Availability)
(Date of Applicability) (Date of Withdrawal)
Ü-Zeichen CE-Zeichen
Angleichen der Vorschriften
EN
Koexistenz Periode
hEN (Harmonisierte Norm) Ende2003
Mai 2004
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Mai 2005
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
für Tore gemäß EN 13241-1: Tabelle ZA.1 – Für die CE-Kennzeichnung geltende Abschnitte Produkte: Vorgesehene(r) Anwendungszeck(e):
Wesentliche Eigenschaften
Tore nach dem Anwendungsbereich für deklarierte spezielle Zwecke und/oder sonstige Zwecke, für die spezielle Anforderungen, insbesondere an Lärm, Energie, Dichtheit und Nutzungssicherheit gelten
Anforderungen (Abschnitte in dieser Europäischen Norm)
Mandatierte Stufen und/oder Klassen
Prüfergebnisse angegeben als
Wasserdichtheit
4.4.2
-
technische Klassen
Freisetzung gefährlicher Substanzen
4.2.9
-
Siehe Anmerkungen 1 und 2
Widerstand gegen Windlast
4.4.3
-
technische Klassen
Wärmewiderstand (sofern erforderlich)
4.4.5
-
U-Wert
Luftdurchlässigkeit
4.4.6
-
technische Klassen
sicheres Öffnen (bei senkrecht bewegten Toren)
4.2.8
-
bestanden/nicht bestanden
Festlegung der Geometrie von Glasbauteilen
4.2.5
-
bestanden/nicht bestanden
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
für Tore gemäß EN 13241-1:
Tabelle ZA.2– System(e) des Konformitätsnachweises
Produkt
Tore (mit oder ohne zugehörige Beschläge)
Stufe(n) oder Klasse(n)
System des Konformitätsnachweises
Feuer-/Rauchabschluss
-
1a
Sonstige deklarierte spezifische Anwendungszwecke und/oder Anwendungszwecke, für die sonstige spezielle Anforderungen gelten, insbesondere im Hinblick auf Lärm, Energie, Dichtheit und Nutzungssicherheit
-
3b
Vorgesehener Anwendungszweck bzw. Anwendungszwecke
a
Siehe Bauproduktenrichtlinie 89106EWG (CPD) Anhang III.2 (i), ohne Auditprüfung von Proben
b
Siehe Bauproduktenrichtlinie 89106EWG (CPD) Anhang III.2 (ii), zweite Möglichkeit
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
für Tore gemäß EN 13241-1: Tabelle ZA.3 – Aufgabenverteilung bei der Konformitätsbewertung von Toren ohne Feuer-/Rauchschutzeigenschaften nach System 3
Aufgaben Aufgaben des Herstellers
Aufgaben der anerkannten Prüfstelle
Aufgabeninhalt
Anzuwendende Abschnitte
(1) Werkseigene Produktionskontrolle (FPC)
Parameter mit Bezug auf sämtliche zutreffende Eigenschaften von Tabelle ZA.1
6.4
(2) Erstprüfung
folgende Eigenschaften: - Geometrie von Glas - Mechanische Festigkeit
6.2
(2) Erstprüfung
folgende Eigenschaften: - Wasserdichtheit - Freisetzung gefährlicher Substanzen - Widerstand gegen Windlast - Wärmewiderstand - Luftdurchlässigkeit - Dauerhaftigkeit von Wasserdichtheit, Wärmewiderstand und Luftdurchlässigkeit - sicheres Öffnen - Betriebskräfte
6.2
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
CE-Kennzeichnung für Tore gemäß (pr)EN 13241-2 Produkte mit Feuer- und Rauchschutzeigenschaften DAV
DoA
DoW
(Date of Availability)
(Date of Applicability) (Date of Withdrawal)
Ü-Zeichen CE-Zeichen
Angleichen der Vorschriften EN
Koexistenz Periode
hEN (Harmonisierte Norm) keine Angabe
keine Angabe
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
keine Angabe
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
wichtig: Der Nachweis des Wärmeschutzes für Tore gemäß (pr)EN 13241-2 erfolgt nach dem in der EN 13241-1 Pkt. 4.4.5 festgelegten Nachweisverfahren.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweis des Wärmeschutzes
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Normative Festlegung: In der EN 13241-1 Punkt 4.4.5 ist das Nachweisverfahren zur Ermittlung der U-Werte festgelegt. Die U-Werte sind nach DIN EN 12428 und dem im normativen Anhang B festgelegten Verfahren zu ermitteln.
Im Anhang B.2 wird eine Vorgehensweise beschrieben, wie durch Messungen nach DIN EN 12567-1 die wärmetechnischen Kenngrößen von Toren zu ermitteln sind.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nachweisverfahren
Die Ermittlung der U-Werte von Toren durch Berechnung nach EN 10077-1 ist demnach gemäß dem normativen Anhang B.2 nicht möglich. Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Grundsätzliche Vorgehensweise gemäß Anhang B.2:
Sturzanschluss
Führung seitlich
Torflügel
Schwellenausbilung
Messung an Probekörpern
Berechnung des UD-Wertes
Schritt 1 bis Schritt 5 im Anhang B.2
mit gemessenen Wärmedurchgangskoeffizienten gemäß Formel im Anhang B.2
Ergebnis der Messung: Wärmedurchgangskoeffizienten für Torflügel, Rahmen, Fenster, Schlupftür, etc.
Rosenheimer Tür- und Tortage
EN 13241-1 Anhang B.2
Ergebnis der Berechnung: Wärmedurchgangskoeffizienten UD des Tores Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren Schritt 1: •Messtechnische Ermittlung des U-Wertes eines kompletten Tores bestehend aus Torflügel, Führungen, Befestigungselementen und Dichtungen. •Probekörpergröße: 2,0 m x 2,0 m bis 2,5 m x 2,5 m •Die Einbausituation des Tores ist bei der Messung zu berücksichtigen z.B. Einbau in oder hinter der Laibung.
Prüfung komplettes Tor
Einbausituation
Sturzanschluss
Bezugsmaß
Führung seitlich
Torflügel
Rosenheimer Tür- und Tortage
Schritt1
Bezugsmaß
Schwellenausbilung
Ergebnis: UD-Wert des kompletten Tores (Probekörpergröße)
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Schritt 2: •Messtechnische Ermittlung des U-Wertes des Torflügels, d.h. Prüfung ohne Führungen, Befestigungselementen und Dichtungen. •Probekörpergröße: Torflügel des Tores von Schritt 1 verwenden Prüfung des Torflügels
Torflügel
Rosenheimer Tür- und Tortage
Schritt 2
Ergebnis: Up-Wert des Torflügels Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Schritt 3: Aus den in Schritt 1 und Schritt 2 ermittelten U-Werten wird der Einfluss des Rahmens (Führung, Sturz- und Schwellenausbildung) auf den Wärmedurchgang ermittelt. Ergebnis: längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient für den Rahmen in W/mK
Beispiel: Schritt 1: Für ein komplettes Sektionaltor, hinter der Laibung eingebaut, wurde bei einer Probekörpergröße von 2,0 m x 2,0 m, ein U-Wert von 1,5 W/m²K gemessen. Bezugsfläche AD = 2,0 m x 2,0 m = 4,0 m² Umfangslänge l = 2,0 m + 2,0 m + 2,0 m + 2,0 m = 8,0 m
Rosenheimer Tür- und Tortage
Schritt 3 + Beispiel
Schritt 2: Für den Torflügel dieses Sektionaltores wurde ein U-Wert von 0,75 W/m²K gemessen. Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Schritt 3: Daraus lässt sich der längenbezogene Wärmedurchgangskoeffizient ermitteln, der den Einfluss des Rahmens (Führung, Sturz- und Schwellenausbildung) auf den Wärmedurchgang beschreibt.
= (UD – Up) * AD / l = (1,5 W/m²K – 0,75 W/m²K) * 4 m² / 8 m = 0,38 W/mK Mit dem gemessenen U-Wert des Torflügels und dem längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten lässt sich der U-Wert von Toren beliebiger Größe berechnen.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Beispiel
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Schritt 4 und Schritt 5: Zur Ermittlung des U-Wertes von Fenstern und Schlupftüren wird jeweils ein Torflügel mit Fenster bzw. ein Torflügel mit Schlupftür geprüft. Prüfung Torflügel mit Fenster
Prüfung Torflügel mit Schlupftür
Prüfung 4: Torflügel mit Fenster Fenster
Schlupftür
Torflügel
Torflügel
Rosenheimer Tür- und Tortage
Schritt 4 und Schritt 5
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Anhand der Ergebnisse von Schritt 1 bis Schritt 5 kann der Wärmedurchgangskoeffizient U für ein Tor beliebiger Größe, mit unterschiedlichen Torsegmenten, beliebiger Anzahl von Fenstern der geprüften Größe, sowie mit und ohne Schlupftüre berechnet werden. Das Berechnungsverfahren ist im Anhang B.2 der EN 13241-1 definiert: Torflügel
UD AD AD1 AP AW UD UD1 UP UW l
Rahmen
Fenster
Schlupftür
AD U P l AW U p AW UW AD1 U P AD1 U D1 A
Fläche des Tores in m² Fläche der Durchgangstür in m² Fläche des Torblattes in m² Fläche des Fensters in m² Wärmedurchgangskoeffizient des kompletten Tores mit Zargein W/(m²K) Wärmedurchgangskoeffizient der Durchgangstür in W/(m²K) Wärmedurchgangskoeffizient des Torblattes in W/(m²K) Wärmedurchgangskoeffizient des Fensters in W/(m²K) Länge der Zarge (Umfang Tor) in m Längenbezogener Wärmedurchgang (Zargenbereich) in W/(mK)
Rosenheimer Tür- und Tortage
Umrechnung auf andere Torgrößen
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nachweisverfahren
Beispiel für Umrechnung auf andere Torgrößen: Für ein Tor der Größe 5 m x 4 m, eingebaut hinter der Laibung, soll anhand der in Schritt 1 bis Schritt 3 ermittelten Wärmedurchgangskoeffizienten der U-Wert ermittelt werden.
aus Schritt 2: Up = 0,75 W/m²K aus Schritt 3: = 0,38 W/mK Torfläche AD = 5 m x 4 m = 20 m² Umfangslänge = 5 m + 4 m + 5 m + 4 m = 18 m damit ergibt kann der U-Wert des Tores berechnet werden:
Rosenheimer Tür- und Tortage
Beispiel für beliebige Torgröße
UD = (20 m² * 0,75 W/m²K + 18 m * 0,38 W/mK) / 20 m² = 1,1 W/m²K
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Das Ergebnis der Berechnung ist der sog. Nennwert UD des Tores.
Der Nennwert UD kann für die CE-Kennzeichnung verwendet werden.
Die EnEV fordert aber die sog. Bemessungswerte UD,BW.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nennwert - Bemessungswert
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nennwert – Bemessungswert
Die Bemessungswerte UD,BW werden aus den Nennwerten UD gemäß DIN V 4108-4 / A1 (Entwurf) nach folgender Gleichung ermittelt:
UD,BW = UD d.h. U-Werte, die nach Produktnorm ermittelt worden sind, können verwendet werden: • für die CE-Kennzeichnung • als Nachweis des U-Wertes für die EnEV
Falls keine Nennwerte UD ermittelt worden sind, können für den Anwendungsbereich (d.h. z.B. für die EnEV) der DIN V 4108-4 (Neufassung) pauschale Bemessungswerte angenommen werden.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Umrechnung
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Nennwert - Bemessungswert
Toraufbau
Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten UD,BW in W/(m²K)
Tore mit einem Torblatt aus Metall (einschalig, ohne wärmetechnische Trennung)
6,5
Tore mit einem Torblatt aus metall- oder holzbeplankten Paneelen aus Dämmstoffen ( 0,04 W/mK) bei 15 mm Schichtdicke
2,9
Tore mit einem Torblatt aus Holz und Holzwerkstoffen, Dicke der Torfüllung 15 mm
4,0
Tore mit einem Torblatt aus Holz und Holzwerkstoffen, Dicke der Torfüllung 25 mm
3,2
Rosenheimer Tür- und Tortage
Tabelle Bemessungswerte
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Die Bemessungswerte UD,BW aus dieser Tabelle können verwendet werden: • für den Nachweis des Wärmeschutzes im Rahmen der EnEV.
Die Bemessungswerte UD,BW aus dieser Tabelle können nicht für die CE-Kennzeichnung verwendet werden.
Rosenheimer Tür- und Tortage
Nennwert - Bemessungswert
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Die Ermittlung der U-Werte von Toren durch Berechnung nach EN 10077-1 ist gemäß dem normative Anhang B.2 der EN 13241-1 derzeit nicht möglich. Einführung eines Berechnungsverfahrens: • Änderung der EN 13241-1 notwendig • Festlegung eines Berechnungsverfahrens z.B. in der EN 12428 (Definition der Bezugsmaße, Berücksichtigung von Wärmebrücken wie Beschlagsteile, etc.)
Rosenheimer Tür- und Tortage
Berechnungsverfahren
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Berechnungsverfahren
• Ermittlung der U-Werte und Flächen von Torblatt, Fenstern und Schlupftüre • Ermittlung der -Werte und Längen für die Führungen, Sturzanbindung, Schwellenausbildung, Lamellenübergänge, etc. • Berücksichtigung von Wärmebrücken A
Sturzanbindung
Fenster F
E
Schlupftüre
Führung
G
D B
H
Rosenheimer Tür- und Tortage
Vorgehensweise
C
Schwellenausbildung
Andreas Preuss Konrad Huber © ift Rosenheim 2006
Rosenheimer Tür- und Tortage
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit