Bauphysikalische Anforderungen an Tore

Wärmeschutz Rosenheimer Tür- und Tortage Bauphysikalische Anforderungen an Tore • Einführung • Anforderungen an den Wärmeschutz • Nachweis des Wär...
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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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Schritt1

Bezugsmaß

Schwellenausbilung

Ergebnis: UD-Wert des kompletten Tores (Probekörpergröße)

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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

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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

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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.

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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

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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)

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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:

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Beispiel für beliebige Torgröße

UD = (20 m² * 0,75 W/m²K + 18 m * 0,38 W/mK) / 20 m² = 1,1 W/m²K

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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.

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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.

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Umrechnung

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Nennwert - Bemessungswert

Toraufbau

Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten UD,BW in W/(m²K)

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

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Tabelle Bemessungswerte

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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.

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Nennwert - Bemessungswert

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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.)

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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

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Vorgehensweise

C

Schwellenausbildung

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