Elektroheizungen in Kirchen - oeku Kirche und Umwelt

3. Anforderungen an das Raurnklima
3.1 Raumklima und Bauphysik
Grundbegriffe [5]
Mit dem Heizen der Kirchen wird nicht nur die Raumlufttemperatur erhöht, das Heizen beeinflusst auch die Wärme- und
Feuchtigkeitsverhältnisse von Gebäudehülle und Ausstattung. Heizen und Bauphysikfragen stehen daher in engem
Zusammenhang.
* Wärme
Der Wärmetransport erfolgt in der Luft mittels Strahlung und Konvektion. Für den Wärmeaustausch zwischen Räumen
und Aussen sind Transmission und Luftwechsel massgebend.
- Strahlung
Die Strahlung ist ein berührungsloser Wärmeaustausch mittels elektromagnetischer Wellen zwischen Oberflächen
unterschiedlicher Temperatur. Massgebend für die Energieübertragung durch Strahlung sind Temperaturdifferenz,
Beschaffenheit und geometrische Lage der Oberflächen.
- Konvektion
Unter Konvektion oder Strömung wird der Transport von Wärme durch Verfrachtung des Wärmeträgers Luft verstanden.
Die freie Konvektion entsteht aufgrund von Temperaturunterschieden (unterschiedliche Dichte der Luft, z.B. durch die
Heizung verursacht). Die Luftströmung wird dabei beeinflusst von der Raumhöhe und der Temperaturdifferenz
zwischen Luft und Bauteiloberflächen.
Die Energieübertragung durch Konvektion wird durch die Faktoren Raumgeometrie (Lage des Bauteils bzw. Form wie
offene Flächen, Ecken und dgl.), Temperaturdifferenz (zwischen Luft und Bauteil), Rauhigkeit der Oberfläche und
Strömungsart bestimmt. Dieser Vorgang ist sehr kompliziert und spielt sich in einer kleinen Grenzschicht an der
Bauteiloberfläche ab.
Für die unterschiedlichen Schadensbilder sind diese Grenzschichtvorgänge massgeblich verantwortlich.
Neben der freien Konvektion kommt auch die erzwungene Konvektion vor. Diese wird von Ventilatoren oder Wind
(Druckunterschied) erzeugt.
- Transmission und Oberflächentemperatur
Die Transmissionsverluste werden durch den kWert des
Bauteils charakterisiert (Begriffserklärung k-Wert siehe
Anhang A 7).
Fig. 43 Wärmeübertragung «x) und Wärmeleitung
(X) bestimmen den k-Wert
Für die Berechnung der k-Werte wird auf die Publikation
«k-Wert-Berechnung und Bauteilekatalog» des BEW
verwiesen [6].
Die raumseitigen Oberflächentemperaturen der Gebäudehülle sind wiederum von den Transmissionsverlusten
abhängig. Sie sind - neben der Art der Wärmeübertragung von der Luft an die Bauteile weitere wichtige Faktoren für
Schäden an den Bauteiloberflächen.
- Luftwechsel [7]
Der Luftaustausch Aussen - Kirchenraum - Aussen wird in
seiner Menge als Aussen-Luftwechsel n [h -1] definiert. Die
Zahl sagt aus, wie oft sich das Raumluftvolumen pro Stunde
erneuert.
Der Aussen-Luftwechsel setzt sich aus dem natürlichen
Luftaustausch (Fugenverluste bei den Bauteilen) und das
Lüften über Türen und Fenster zusammen.
Fig.44 NatürlicherAussenluftwechsel[h -1] evangelische Kirche Ebnat SG, 1 1. bis 15. Jan. 1993 [8]
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