Bei der Berechnung von U-Werten unterscheiden wir zwischen vereinfachtem und detailliertem Verfahren. ArchiPHYSIK berechnet den Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert) nach der ÖNORM EN ISO 6946.
Die ISO 6946 legt ein vereinfachtes Verfahren zur Berechnung des Wärmedurchgangswiderstands von Bauteilkomponenten aus thermisch homogenen und inhomogenen Schichten fest. Doch auch dieser vereinfachte Ansatz hat seine Grenzen.
Überschreitet eine Bauweise diese Grenze, darf das vereinfachte Verfahren nicht angewendet werden. Infolgedessen ist der U-Wert in ArchiPHYSIK untauglich. Alternativ kann eine direkte Eingabe des U-Wertes (aus Gutachten, Messung, numerische Verfahren, …) verwendet werden.
Vereinfachtes Berechnungsverfahren für inhomogenen Bauteile
Eine U-Wert Ermittlung nach der ÖNORM EN ISO 6946 erfolgt durch Berechnung des oberen und unteren Grenzwertes und deren Mittelung. Wenn man mit diesem Verfahren arbeiten will, dürfen diese Grenzwerte nicht zu sehr voneinander abweichen. Holzriegel-Konstruktionen zum Beispiel können damit schnell und normgerecht berechnet werden.
Dieser Weg ist jedoch nicht für alle Bauweisen anwendbar. Bei Dämmschichten zwischen Beton- oder Metallelementen stößt diese Verfahren meist an seine Grenzen. Bei derart unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten in inhomogenen Schichten ist eine detaillierte Berechnung mittels eines Wärmebrücken-Programmes notwendig.
Obwohl in dem Fall andere Programme für die U-Wert Berechnung angewendet werden müssen, sind in ArchiPHYSIK bereits Zusatzeinstellungen eingebaut, damit die Gesamtberechnung des Energieausweises trotzdem mit ArchiPHYSIK abgeschlossen werden kann. Siehe dazu unseren Artikel: U-Wert, Berechnen oder Direkt eingeben?
Vereinfachtes Rechenverfahren
Beim vereinfachten Berechnungsverfahren für den Wärmedurchgangswiderstand wird ein obere (Rtot;upper) und untere (Rtot;lower) Grenze ermittelt. Durch die Mittelung dieser Grenzwerte ergibt sich der Wärmedurchgangswiderstand (Rtot) des inhomogenen Bauteils.
Anwendbarkeit
Wie schon erwähnt, gilt dieses Verfahren nicht in jeder Situation, insbesondere dann, wenn das Verhältnis des oberen Grenzwerts zu dem unteren Grenzwert mehr als 1,5 beträgt. Dies kann zB. bei einer inhomogenen Lage aus Betonträger und Wärmedämmung vorkommen. Trat dieser Fall ein, wurde bisher schon folgender Warnhinweis von ArchiPHYSIK angezeigt:
„Der obere Grenzwert Rtot;upper darf maximal das 1,5-Fache des unteren Grenzwertes Rtot;lower betragen“
Ab ArchiPHYSIK Version 19.0.28 wurde dieser Warnhinweis weiter präzisiert:
„U-Wert: Vereinfachtes Berechnungsverfahren ISO 6946 ungeeignet. Rtot;upper > 1,5 * Rtot;lower. Anderes Rechenverfahren empfohlen.“
Detailliertes Berechnungsverfahren
Im Gegensatz zu dem vereinfachten Verfahren, kann das detaillierte Verfahren immer angewendet werden. Bei der detaillierten Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten von inhomogenen Bauteilen muss ein zweidimensionales Temperaturfeld abgebildet werden.
In diesen Fällen ist der Wärmedurchgangskoeffizient das Ergebnis einer Berechnung nach ÖNORM EN ISO 10211:2018 02 01. Bauteilaufbauten, die ein solches Verfahren benötigen, können mit 2D Wärmebrücken-Programmen berechnet werden wie zB. AnTherm oder Therm.
Auswirkung auf die Energieausweis-Berechnung
Obwohl die U-Wert Berechnung nun mit anderen Mitteln durchgeführt werden muss, heißt dies noch nicht, dass man den Energieausweis nicht mit ArchiPHYSIK erstellen kann.
Es gibt in ArchiPHYSIK die Möglichkeit der Direkteingabe des U-Wertes für einzelne Bauteile. Somit kann dieser, wie gewohnt in die weiteren Berechnungen einfließen.
Hinweis: Obwohl man bei der Direkteingabe sowohl den U-Wert als auch die Bauteil-Dicke individuell bestimmen kann, heißt dies noch nicht, dass man die einzelnen Schichten nicht doch erfassen sollte.
Denn trotz der externen U-Wert Quelle sind die jeweiligen Sichten potenziell wichtig für die restlichen Berechnungen und Auswertungen, wie z.B. die OI3 Bewertung etc. und sollten dementsprechend vollständig erfasst werden.