Bauphysik / Building Physics - Deutsch / Englisch mit Wörterbuch

Hans-Peter Leimer

Bauphysik / Building Physics

Deutsch / Englisch mit Wörterbuch

2016

182 Seiten

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ISBN: 9783446445864

 

Bauphysik

4

Inhalt

6

1 Einführung in die Bauphysik

12

1.1 Welche Gebiete umfasst die Bauphysik?

12

1.1.1 Wärmeschutz

12

1.1.2 Feuchteschutz

13

1.1.3 Schallschutz

14

1.1.4 Brandschutz

15

2 Wärmeleitung

16

2.1 Definition

16

2.2 Die stationäre eindimensionale Wärmeleitung durch eine ebene Wand (ohne Wärmequelle)

16

3 Konvektion

19

Definition

19

Grundgleichung

19

4 Wärme- oder Temperaturstrahlung

20

4.1 Definition

20

4.2 Energiebilanz der Strahlung

20

4.3 Erfassung des Wärmeaustausches bei praktischen Berechnungen

21

5 Wärmedurchgang

24

5.1 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch eine homogene Wand

24

5.2 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch ein mehrschichtiges Bauteil

27

5.3 Der eindimensionale Wärmedurchgang durch ein Bauteil mit Luftschichten

27

6 Wärmeübertragungsvorgänge infolge Sonnenstrahlung

29

6.1 Allgemeines

29

6.2 Wärmedurchgang durch nichttransparente Bauteile mit Sonnenstrahlung

29

6.3 Wärmedurchgang durch transparente Bauteile mit Sonnenstrahlung

31

6.4 Treibhauseffekt

33

7 Mindestwärmeschutz

34

7.1 Zweck

34

7.2 Tauwasserfreiheit der raumseitigen Bauteiloberfläche

34

7.3 Tauwassergefahr an der Bauteiloberfläche

36

8 Wärmebrücken

37

8.1 Klassifizierung

37

8.1.1 Materialbedingte Wärmebrücken

37

8.1.2 Geometrisch bedingte Wärmebrücken

38

8.2 Mindestanforderungen an den Wärmeschutz im Bereich von Wärmebrücken

38

Einzelnachweis zur Vermeidung von Schimmelpilzbildung

38

9 Sommerlicher Wärmeschutz

41

9.1 Zweck

41

9.2 Behaglichkeitsniveau

41

9.3 Der Sonneneintragskennwert

42

10 Thermisch-energetische Simulationsberechnungen für Gebäude

44

10.1 Grundlagen

44

10.2 Das Simulationsmodell

46

10.2.1 Das Informationsflussschema

46

10.2.2 Außenklimadaten

47

10.2.3 Modell zur Umrechnung der Strahlungsdaten auf die Flächenorientierungen

48

10.2.4 Das thermische Modell des Gebäudes

49

10.2.5 Zeitunabhängige Parameter

52

10.2.6 Zeitabhängige Eingangswerte

53

10.3 Typische Aufgabenstellungen für eine Gebäudesimulation

54

10.3.1 Klimasimulation für den Sommerfall

54

10.3.2 Energiediagnosen

55

10.3.3 Weitere Anwendungsfälle

56

10.4 Schlussbemerkung

56

11 Bauklimatik

58

Thermodynamik der „Feuchten Luft“

58

12 Feuchteschutz

64

12.1 Die Grundstadien des Feuchtetransportes

65

12.2 Baustofffeuchten

67

12.2.1 Sorption

69

13 Kapillarleitung

72

13.1 Numerische Ermittlung des Wärme- und Feuchtetransports

75

13.2 Thermische und hygrische Bauteilsimulationsberechnung

76

13.3 Wasserdampfdiffusion

77

14 Praktischer Feuchteschutz

82

14.1 Feuchteproduktion in Räumen

82

14.2 Tauwasser in Bauteilen infolge Wasserdampfkonvektion

83

14.3 Sommerkondensation und Umkehrdiffusion

84

14.4 Schlagregenschutz

84

15 Schallschutz

86

15.1 Schwingungen und Wellen

86

15.1.1 Longitudinalwellen (Längswellen)

87

15.1.2 Transversalwellen (Querwellen)

88

15.1.3 Dehnwellen

88

15.1.4 Biegewellen

89

15.2 Ausbreitung und Geschwindigkeit des Schalls

89

15.3 Frequenz f

90

15.4 Wellenlänge ?

91

15.5 Ton, Klang, Geräusch

92

15.6 Schall, Schallschutz

92

15.7 Schalldruck, Schalldruckpegel

93

15.8 Lautstärke

95

15.9 Addition mehrerer Schalldruckpegel

97

15.10 Ausbreitung des Schalls in Luft (freies Schallfeld)

97

16 Grundlagen zum Luftschallschutz

100

16.1 Allgemeines

100

16.2 Schalldämm-Maß R, R'

100

16.3 Bewertetes Schalldämm-Maß Rw und R'w

103

16.4 Subjektive Wirkung der Schalldämmung

104

16.5 Abschätzung des Schallpegels im leisen Raum

105

16.6 Zusammenwirken von Flächenanteilen mit unterschiedlicher Schalldämmung (R'w res)

106

16.7 Grenzfrequenz, biegesteife Bauteile, biegeweiche Schalen

107

16.8 Resonanzfrequenz zweischaliger Bauteile

110

17 Grundlagen zum Trittschallschutz

112

17.1 Allgemeines

112

17.2 Normtrittschallpegel Ln

112

17.3 Bewerteter Normtrittschallpegel Ln,w

113

17.4 Trittschallverbesserungsmaß DLw von Deckenauflagen

114

17.5 Äquivalenter bewerteter Normtrittschallpegel Ln,w,eq

115

17.6 Normtrittschallpegel von Massivdecken

116

18 Grundlagen zum Schallimmissions- und Schallemissionsschutz

117

18.1 Immissionsgleichung

117

18.2 Emissionsgrößen und ungestörte Schallausbreitung

118

18.3 Einwirkungen auf die Schallausbreitung

120

18.4 Zeiteinflüsse

123

19 Anforderungen an den Schallschutz

124

19.1 Vorbemerkung

124

19.2 Anforderungen an den Schallschutz im Inneren von Gebäuden

125

19.2.1 Allgemeines

125

19.2.2 Mindestanforderungen an die Luftschalldämmung in Wohngebäuden

127

19.2.3 Mindestanforderungen an die Trittschalldämmung in Wohngebäuden

127

19.3 Anforderungen an den Schallschutz gegen Geräusche aus haustechnischen Anlagen und Betrieben

128

19.4 Anforderungen an den Schallschutz gegen Außenlärm

129

19.4.1 Grundlagen

129

19.4.2 Anforderungen an die Luftschalldämmung von Außenbauteilen

131

19.4.3 Schallschutz gegen Fluglärm

132

20 Nachweis des geforderten Schallschutzes

133

20.1 Nachweis mit bauakustischen Messungen (Eignungsprüfungen)

133

20.2 Nachweis ohne bauakustische Messungen

134

20.3 Luftschalldämmung von massiven Außenbauteilen

135

20.3.1 Rechenwerte R'w,R

135

20.3.2 Ermittlung der Masse m'

137

20.4 Luftschalldämmung von leichten Außenbauteilen mit biegeweichen Schalen

138

20.4.1 Allgemeines Verhalten

138

20.4.2 Rechenwerte R'w,R

139

20.5 Luftschalldämmung von Fenstern

141

20.6 Luftschalldämmung von Innenbauteilen

142

20.6.1 Allgemeines

142

20.6.2 Luftschalldämmung von Innenbauteilen in Massivbauart

144

20.6.3 Luftschalldämmung von zweischaligen Gebäudetrennwänden

148

20.7 Luftschalldämmung von Innenbauteilen in Holz- und Skelettbauart

149

20.7.1 Allgemeines

149

20.7.2 Nachweis

149

Nachweis analog Massivbauart (vgl. 20.6.2)

149

Vereinfachter Nachweis

150

Genauerer Nachweis

150

20.7.3 Rechenwerte

152

20.8 Trittschallschutz von Decken

154

20.8.1 Nachweis

154

20.8.2 Rechenwerte

155

20.9 Schutz vor Körperschall aus haustechnischen Anlagen

157

Fachwörterbuch

162

Building Physics

4

Content

6

1 Introduction to Building Physics

12

1.1 Which areas does Building Physics include?

12

1.1.1 Heat Protection

12

1.1.2 Moisture protection

13

1.1.3 Noise Protection

14

1.1.4 Fire Protection

15

2 Thermal conduction

16

2.1 Definition

16

2.2 Steady-state linear thermal conduction through an even wall (without heat source)

16

3 Convection

19

Definition

19

Principal equation:

19

4 Thermal radiation

20

4.1 Definition

20

4.2 Energy balance of radiation

20

4.3 Survey of heat exchange in practical computations

21

5 Heat transfer

24

5.1 Linear heat transfer through a homogenous wall

24

5.2 Linear heat transfer through a multilayer construction element

27

5.3 Linear heat transfer through a construction element with air layers

27

6 Heat transfer processes due to solar radiation

29

6.1 General Information

29

6.2 Heat flow through non-transparent construction elements with solar radiation

29

6.3 Heat flow through transparent construction elements with solar radiation

31

6.4 Greenhouse effect

33

7 Minimum thermal protection

34

7.1 Purpose

34

7.2 Prevention of condensate on interior surfaces

34

7.3 Analysis of the risk for water condensation at the construction element surface

36

8 Thermal bridges

37

8.1 Classification

37

8.1.1 Material thermal bridges

37

8.1.2 Geometric thermal bridges

38

8.2 Minimum requirements for thermal protection when dealing with thermal bridges

38

Single check to avoid mould fungus formation

38

9 Summer thermal protection

41

9.1 Purpose

41

9.2 Comfort level

41

9.3 The solar transmittance value

42

10 Thermal-energy simulation calculations for buildings

44

10.1 Basics

44

10.2 The simulation model

46

10.2.1 Diagram of information flow

46

10.2.2 Exterior climate data

47

10.2.3 Model for converting radiation data to surface orientations

48

10.2.4 Thermal building model

49

10.2.5 Time-independent parameters

52

10.2.6 Time-variable input values

53

10.3 Typical tasks for a building simulation

54

10.3.1 Climate simulation for the summer

54

10.3.2 Energy assessments

55

10.3.3 Further areas of application

56

10.4 Final remark

56

11 Building climate control

58

Thermodynamics of “humid air”

58

12 Moisture protection

64

12.1 The basic stages of moisture transport

65

12.2 Building material moisture content

67

12.2.1 Sorption

69

13 Capillary conduction

72

13.1 Numerical determination of heat and moisture transport

75

13.2 Thermal and hygric computer simulation for building components

76

13.3 Water vapour diffusion

77

14 Practical moisture protection

82

14.1 Moisture production in rooms

82

14.2 Condensate in construction elements due to water vapour convection

83

14.3 Summer condensation and reverse diffusion

84

14.4 Driving rain protection

84

15 Purpose of sound protection

86

15.1 Oscillations and waves

86

15.1.1 Longitudinal waves (l-waves)

87

15.1.2 Transverse waves

88

15.1.3 Quasi-longitudinal waves

88

15.1.4  Bending waves

89

15.2 Diffusion and speed of sound

89

15.3 Frequency f

90

15.4 Wavelength ?

91

15.5 Pure tone, complex sound, noise

92

15.6 Acoustic noise, sound insulation

92

15.7 Acoustic pressure, sound pressure level

93

15.8 Sound volume

95

15.9 Adding several sound levels

97

15.10 Propagation of sound in the air (free sound field)

97

16 Principles for protection against airborne noise

100

16.1 General information

100

16.2 Sound insulation index R, R'

100

16.3 Weighted sound insulation index Rw and R'w

103

16.4 Subjective effect of sound insulation

104

16.5 Appraising the sound level in a quiet room

105

16.6 Interrelation of area portions with different sound insulation (R'w res)

106

16.7 Cut-off frequency, rigid construction components, flexible shells

107

16.8 Resonance frequency of double-layer construction elements

110

17 Principles of impact sound protection

112

17.1 General information

112

17.2 Normalized impact sound pressure level Ln

112

17.3 Evaluated normalized impact sound pressure level Ln,w

113

17.4 Impact sound level reduction DLw of floor coverings

114

17.5 Equivalent assessed normalized impact sound pressure level Ln,w,eq

115

17.6 Normalized impact sound pressure level of solid floors

116

18 Principles of protection against sound immission and emission

117

18.1 Immission equation

117

18.2 Emission values and uninterrupted sound propagation

118

18.3 Influences on sound propagation

120

18.4 Influences of time

123

19 Requirements for sound protection

124

19.1 Preliminary remark

124

19.2 Requirements for sound protection in building interiors

125

19.2.1 General information

125

19.2.2 Minimum requirements for airborne sound insulation in residential buildings

127

19.2.3 Minimum requirements for impact sound insulation in residential buildings

127

19.3 Requirements for sound protection against noises from building service installations and systems

128

19.4 Requirements for sound protection against outside noise

129

19.4.1 Basic information

129

19.4.2 Requirements for the airborne sound insulation of exterior construction elements

131

19.4.3 Sound protection against aircraft noise

132

20 Testing the required sound protection

133

20.1 Testing with building acoustic measurements (suitability tests)

133

20.2 Testing without building acoustic measurements

134

20.3 Airborne sound insulation of heavy exterior construction elements

135

20.3.1 Calculated values R'w,R

135

20.3.2 Determining m'

137

20.4 Airborne sound insulation of lightweight exterior construction elements with flexible shells

138

20.4.1 General behavior

138

20.4.2 Calculated values R'w,R

139

20.5 Airborne sound insulation of windows

141

20.6 Airborne sound insulation of interior construction elements

142

20.6.1 General information

142

20.6.2 Airborne sound insulation of interior construction elements in solid constructions

144

20.6.3 Airborne sound insulation of double-shell building partition walls

148

20.7 Airborne sound insulation of interior construction elements in timber wood and frame constructions

149

20.7.1 General information

149

20.7.2 Testing

149

Testing analogous to solid constructions (see 20.6.2)

149

Simplified testing

150

More precise testing

150

20.7.3 Calculated values

152

20.8 Impact sound protection of floors/ceilings

154

20.8.1 Testing

154

20.8.2 Calculated values

155

20.9 Protection against structure-borne sound from building service installations

157

Subjectdictionary

162

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4

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6

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12

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52

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58

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69

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105

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112

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112

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113

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114

17.5????????????????Ln,w,eq

115

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116

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117

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133

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135

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137

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138

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138

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139

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141

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142

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142

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144

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148

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149

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149

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149

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149

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150

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152

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154

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155

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157

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162

 

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