U-Wert bei Bauteileingabe

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bauing
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U-Wert bei Bauteileingabe

Post by bauing » Sat Aug 13, 2022 6:50 am -1100

Liebes Forum,

nach der Materialeingabe meines Bauteils hat sich mir folgende Frage gestellt:
Wie berechnet das Programm den U-Wert im Reiter "Aufbau/Monitorpositionen"?

Ich habe versucht, den U-Wert per Hand nachzurechnen, mit einem Bauteil aus einer Schicht und der Wärmeleitfähigkeit (trocken, 10°C) aus den Materialkenndaten, jedoch komme ich nicht auf denselben Wert wie WUFI Pro 6.5. Ich habe auch mit den Diagrammen "Wärmeleitfähigkeit, feuchteabhängig" und "Wärmeleitfähigkeit, temperaturabhängig" herumprobiert, aber keinen Erfolg gehabt. Die zur rückgerechneten Wärmeleitfähigkeit gehörende Temperatur oder der Wassergehalt wirken eher wie zufällige Werte.
Wenn ich von dem, von WUFI angegebenen U-Wert, auf die Wärmeleitfähigkeit rückrechne ergibt sich ein Wert, der nirgends angegeben ist. Bei der Umrechnung habe ich Rse = 0,04 m²K/W und Rsi = 0,13 m²K/W berücksichtigt.

Ich bin sehr dankbar über jede Antwort, da ich am Ende mit meinem Latein bin.
LG bauing

Thomas
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Re: U-Wert bei Bauteileingabe

Post by Thomas » Sun Aug 14, 2022 4:48 am -1100

Hallo bauing,

die Details der Berechnung von R- und U-Wert für das eingegebene Bauteil sind im Hilfetext zum Dialog "Aufbau/Monitorpositionen" beschrieben, aufrufbar mit der F1-Taste.

Generell verwendet WUFI dafür die feuchteabhängigen Wärmeleitfähigkeiten der einzelnen Materialien bei 80 % relativer Feuchte. Ist für die Wärmeleitfähigkeit eines Materials ein Bemessungswert gegeben, wird dieser vorrangig benutzt.

Für die Oberflächenübergangswiderstände verwendet WUFI die im Dialog "Oberflächenübergangskoeffizienten" eingegebenen Zahlenwerte.

Mit freundlichen Grüßen,
Thomas

bauing
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Re: U-Wert bei Bauteileingabe

Post by bauing » Mon Aug 15, 2022 10:10 am -1100

Hallo Thomas,
danke für deine Antwort! Leider hilft mir diese jedoch nicht ganz weiter...

- Im Hilfetext wird eben genau dieses Feld nicht erklärt.
- Der U-Wert bei u80 ist fast gleich zu jenem vor der Simulation, aber eben nicht ganz.
- Da es mir um den U-Wert vor der Simulation geht, spielen die Oberflächenübergangskoeffizienten in diesem Reiter keine Rolle. Zur Kontrolle habe ich auch schon verschiedene Werte dafür eingegeben, der U-Wert vor Simulation hat sich aber nie verändert.

Liebe Grüße

Thomas
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Re: U-Wert bei Bauteileingabe

Post by Thomas » Mon Aug 15, 2022 11:08 pm -1100

Hallo bauing,

die Erläuterungen zum Feld "Wärmeschutzeigenschaften" finden sich etwa in der Mitte des länglichen Hilfetextes zum Dialog.

Ein Rechenbeispiel: Für das Bauteil im Beispielprojekt "Beispiel_Deutschland.w6p" (zu finden im "Projects"-Verzeichnis) zeigt WUFI im Dialog "Aufbau/Monitorpositionen" den U-Wert 0.498 W/(m² K) an.

Dieser Zahlenwert berechnet sich wie folgt:

Wassergehalt des äußeren Kalksandsteins bei 80 % r.F.: 25 kg/m³
Feuchteabhängige Wärmeleitfähigkeit bei 25 kg/m³ (interpoliert): 1.1053 W/mK
Schichtdicke: 0.105 m
R-Wert der Schicht = 0.105/1.1053 = 0.0950 m²K/W

Wassergehalt der Mineralfaser bei 80 % r.F.: 1.79 kg/m³
Feuchteabhängige Wärmeleitfähigkeit bei 1.79 kg/m³: 0.04 W/mK
Schichtdicke: 0.06 m
R-Wert der Schicht = 0.06/0.04 = 1.5 m²K/W

Wassergehalt des inneren Kalksandsteins bei 80 % r.F.: 25 kg/m³
Feuchteabhängige Wärmeleitfähigkeit bei 25 kg/m³ (interpoliert): 1.1053 W/mK
Schichtdicke: 0.175 m
R-Wert der Schicht = 0.175/1.1053 = 0.1583 m²K/W

Wassergehalt des Innenputzes bei 80 % r.F.: 6.3 kg/m³
Feuchteabhängige Wärmeleitfähigkeit bei 6.3 kg/m³ (interpoliert): 0.2119 W/mK
Schichtdicke: 0.015 m
R-Wert der Schicht = 0.015/0.2119 = 0.0708 m²K/W

R-Wert des Bauteils:

R_gesamt = 0.0950 + 1.5 + 0.1583 + 0.0708 = 1.8241 m²K/W


Aus dem Dialog "Oberflächenübergangskoeffizienten":

Wärmeübergangswiderstand außen: 0.0588 m²K/W
Wärmeübergangswiderstand innen: 0.125 m²K/W

U = 1/( 0.0588 + 1.8241 + 0.125 ) = 0.4980 W/m²K

Der im Dialog "Aufbau/Monitorpositionen" angezeigte U-Wert ist übrigens nicht als U-Wert vor der Simulation gemeint. Es ist auf Benutzerwunsch einfach zur allgemeinen Orientierung der U-Wert des eingegebenen Bauteils unter pauschal angenommenen praxisnahen Bedingungen. Er stimmt mit dem Anfangszustand der Simulation nur dann überein, wenn für diesen Anfangszustand dieselben Bedingungen gewählt wurden.

Mit freundlichen Grüßen,
Thomas

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