Development of hygrothermal reference years for Germany

For a safe design of new buildings or for the assessment of damages in existing buildings a representative exterior climate is necessary. Especially for constructions which react sensitively on the amount of driving rain an assessment with thermal reference years e.g. Test Reference Years (TRY) is not suitable (Christoffer et.al, 2004). Within the official research cluster energy efficient buildings (ENOB) the Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) developed new Hygrothermal Reference Years (HRY) for Germany including all required climate elements for hygrothermal simulations. The validation of the new reference years were carried out by comparing the hygrothermal behavior of building components simulated with both: the new HRY and real measured data over several years

Monthly balance based method versus transient whole building energy simulation for passive house design

For the design of the so called passive houses a monthly balance based method, is used. This paper compares the balance based method of the Passive House Planning Package (PHPP) with the results of an easy to use whole building energy simulation software based on a simplified black-box model. The different calculation methods for all heat flows influencing the energy performance are compared. Shortcomings and advantages of the different methods are discussed. It is shown that both methods can produce similar results when transient effects are neglected. It can be concluded, that the time demand to set-up a complete calculation in each of the tools is approximately the same. The amount of information and possible improvement strategies regarding energy demand and comfort that can be achieved are higher with the transient simulation

Neues Klima braucht das Land: Neue Möglichkeiten für Außen- und Raumklima bei der hygrothermischen Simulation

Die DIN 4108-3 verweist in ihrer Neufassung von 2014 an vielen Stellen auf die in Anhang D als "genauere Berechnungsverfahren" beschriebenen hygrothermischen Simulationen - und zwar nicht nur beim Verlassen des Anwendungsbereichs, sondern explizit auch in den Fällen, bei denen der Glaser-Nachweis für ein Bauteil innerhalb des Anwendungsbereichs nicht erbracht werden kann. Eine hygrothermische Simulation stellt also im Zweifel das höherwertigere und maßgeblichere Bewertungsverfahren dar, da über physikalische Modelle eine realitätsnahe Berechnung der Wärme- und Feuchteverhältnisse ermöglicht wird und fast alle baupraktischen relevanten Einflussgrößen berücksichtigt werden. Dazu zählen u.a. Regenwasseraufnahme und Flüssigtransport, Erwärmung der Oberflächen durch Sonnenstrahlung und Unterkühlung durch langwellige Abstrahlung. Eine Simulation ist natürlich nur so zuverlässig wie ihre Eingabedaten. Neben den Materialeigenschaften sind dies vor allem die Klimarandbedingungen außen und innen sowie deren Übertragung auf die Bauteiloberfläche

In-Situ-Messgerät zur Bestimmung der Schlagregenintensität

Die Schlagregenbelastung einer Fassade kann ein entscheidender Einflussparameter für das hygrothermische und energetische Verhalten der gesamten Wandkonstruktion sein. So vermindert sich z. B. der Wärmeschutz einer Außenwand bei einem erhöhten Feuchtegehalt. Für Innendämmsysteme ist die Schlagregenintensität ein besonders wichtiger Parameter, der auch über die generelle Anwendbarkeit einer Innendämmung am jeweiligen Standort entscheidet. Daher wird bei deren Bemessung auch standortspezifisch nach der Schlagregenexposition unterschieden. Als Schlagregen wird dabei der durch Wind ausgelenkte Regen verstanden, der auf der Fassade auftrifft. Auf die Schlagregenintensität haben sowohl die Bebauungssituation, die Ausrichtung, die Fassadenhöhe als auch die lokale Windanströmung der Fassade Einfluss. Im Gegensatz zum Normalregen, der über Messzylinder im ungestörten Gelände bestimmt werden kann, ist eine Messung des Schlagregens auf der Fassade mit zahlreichen potenziellen Fehlerquellen behaftet. Die Schlagregenintensität variiert auch innerhalb einer Fassade deutlich. Dies bedeutet für die Praxis eine erhebliche Unsicherheit bei der Bestimmung der Schlagregenintensität am konkreten Objekt und in der Folge auch für die Beurteilung einer geplanten Innendämm-Maßnahme

Consistent European Guidlines for internal insulation of Building Stock and Heritage: Façade Renovation and Interior Insulation

The consumption of heating energy in existing buildings represents a large share of total national energy consumption and therefore contributes significantly to the production of climate-damaging CO2. In order to stop climate change and make a substantial contribution to climate protection, heating energy consumption must therefore be reduced urgently. The most effective way to do this is to maintain and renovate uninsulated buildings. Thermal insulation is and remains one of the most important measures for reducing energy demand in buildings. Interior insulation has become increasingly important in recent years. This is due to the fact that a considerable part of the building stock, which can easily be insulated from the outside, has already been renovated. On the other hand, the proportion of remaining buildings where, for various reasons, only interior insulation is possible or even more advantageous, is becoming larger and larger. The surface area of the exterior walls accounts for a large proportion of the total building and thus of the potential for energy optimisation. In order to achieve optimal renovation success, the presented concept is developed on the basis of the existing condition of the building.:1 Introduction 1 2 Planning phases 2 3 Façade renovation concept 5 Monument status 5 Documentation of the condition of the façade 5 General measures on the existing structure 6 Notes on driving rain / splash water protection 10 Measures for plaster facades 15 Measures for exposed masonry 16 4 Development of an insulation concept 19 Determination of desired insulation standard 19 Selection of possible insulation systems 20 Overview of the most important evaluation criteria 28 Hygrothermal behaviour of typical insulation systems 28 5 Dimensioning and verification 29 Verification free / deemed to satisfy interior insulations according to DIN 4108-3 30 Simplified verification for internal insulation 30 Extension of the simplified verification – classification of vapour permeable, capillary-active insulation systems 31 Verification by hygrothermal simulation 34 Simulation tables for typical applications / approvals by manufactures 36 6 Dimensioning / execution of connection details 37 General dimensioning recommendations 37 Typical connection details 39 Selection criteria for the detailed design 40 Constructive tips for interior insulation measures 43 Hygrothermal simulation of connection details 46 7 Literature 47 A Appendix 49 Description of waterproofing systems 49 Insulation systems investigated for hygrothermal behaviour (from EnEffID) 53 Preparation of a simplified verification according to WTA guideline 6-4 57 Boundary conditions for the simplified verification for the classification of vapour permeable, capillary-active insulation materials 58 Evaluation of the classification of vapour permeable, capillary-active insulation materials 59 Characteristic values, boundary conditions and evaluation criteria for hygrothermal simulations 60 Application example for a one-dimensional hygrothermal design 63 Application examples for the hygrothermal design of connection details 67 Typical connection details 74 Flowchart Facade renovation concept 101 Flowchart Insulation concept 10

Einheitlicher Europäischer Leitfaden für die Innendämmung von Bestandsbauten und Baudenkmälern: Fassadensanierung und Innendämmung

Der Verbrauch von Heizenergie in Bestandsgebäuden stellt einen großen Anteil am gesamten nationalen Energieverbrauch dar und trägt deshalb maßgeblich zur Produktion von klimaschädlichem CO2 bei. Um den Klimawandel aufzuhalten und einen substanziellen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, muss deshalb der Heizenergieverbrauch dringend reduziert werden. Dies geschieht am effektivsten durch den Erhalt und die energetische Sanierung von ungedämmten Gebäuden. Wärmedämmung ist und bleibt eine der wichtigsten Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs im Gebäudebereich. Dabei gewinnt die Innendämmung in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Dies liegt daran, dass ein nennenswerter Teil des Gebäudebestands, der leicht von außen gedämmt werden kann, bereits saniert ist. Der Anteil der verbleibenden Gebäude, bei denen aus verschiedenen Gründen nur eine Innendämmung möglich oder auch vorteilhafter ist, wird im Gegenzug immer größer. Die Fläche der Außenwände nimmt beim Gesamtgebäude und damit beim energetischen Optimierungspotenzial einen großen Anteil ein. Um einen optimalen Sanierungserfolg zu erzielen, erfolgt die Konzepterstellung auf Grundlage des vorgefundenen Zustandes des Bestandsgebäudes.:1 Einleitung 1 2 Planungsphasen 2 3 Fassadensanierungskonzept 5 3.1 Denkmalstatus 5 3.2 Dokumentation des Fassadenzustandes 5 3.3 Generelle Maßnahmen an der Bestandskonstruktion 6 3.4 Hinweise zum Schlagregen- / Spritzwasserschutz 10 3.5 Maßnahmen bei Putzfassaden 15 3.6 Maßnahmen für Sichtmauerwerk 16 4 Erstellung eines Dämmkonzeptes 19 4.1 Festlegung des gewünschten Dämmstandards 19 4.2 Auswahl möglicher Dämmsysteme 20 4.3 Überblick über die wichtigsten Bewertungskriterien 28 4.4 Hygrothermisches Verhalten typischer Dämmsysteme 28 5 Dimensionierung und Nachweis 29 5.1 Nachweisfreie bzw. als erfüllt erachtete Konstruktionen gemäß DIN 4108-3 30 5.2 Vereinfachter Nachweis für Innendämmungen 30 5.3 Erweiterung des vereinfachten Nachweises - Klassifizierung diffusionsoffener kapillaraktiver Dämmsysteme 31 5.4 Nachweis durch hygrothermische Simulation 34 5.5 Simulationstabellen für typische Anwendungsbereiche / Freigaben durch Hersteller 36 6 Dimensionierung / Ausführung von Anschlussdetails 37 6.1 Allgemeine Dimensionierungsempfehlungen 37 6.2 Typische Anschlussdetails 39 6.3 Auswahlkriterien für die Detailbemessung 40 6.4 Konstruktive Hinweise bei Innendämmmaßnahmen 43 6.5 Hygrothermische Simulation von Anschlussdetails 46 7 Literaturverzeichnis 47 A Anhang 49 A I Beschreibung von Abdichtungssystemen 49 A II Untersuchte Dämmsysteme zum hygrothermischen Verhalten (aus EnEffID) 53 A III Erstellung eines vereinfachten Nachweises nach WTA-Merkblatt 6-4 57 A IV Randbedingungen für den vereinfachten Nachweis zur Klassifizierung diffusionsoffener, kapillaraktiver Dämmmaterialien 58 A V Auswertung der Klassifizierung diffusionsoffener, kapillaraktiver Dämmmaterialien 59 A VI Kennwerte, Randbedingungen und Bewertungskriterien für hygrothermische Simulationen 60 A VII Anwendungsbeispiel für eine eindimensionale hygrothermische Bemessung 63 A VIII Anwendungsbeispiele für die hygrothermische Bemessung von Anschlussdetails 67 A IX Typische Anschlussdetails 74 A X Ablaufschema Fassadensanierungskonzept 101 A XI Ablaufschema Dämmkonzept 10

Consistent European Guidlines for internal insulation of Building Stock and Heritage: Building Assessment

The consumption of heating energy in existing buildings represents a large share of total energy consumption and therefore contributes significantly to the production of climate-damaging CO2. In order to halt climate change and make a substantial contribution to climate protection, heating energy consumption must therefore be further reduced. The most effective way to do this is to maintain and renovate uninsulated buildings. This measure reduces not only heating costs but increases living comfort as well as the value of the building.:1 Introduction 1 1.1 (Internal) insulation of buildings 1 1.2 Who are these guides aimed at 1 2 Building assessment and humidity in buildings 2 3 Which types of walls are considered? 2 4 Planning phases 3 5 Planning and completion of on-site investigations 3 5.1 Information about the building 3 5.2 Planning 4 5.3 Implementation 5 6 Main sources of moisture in facades 8 6.1 Infiltration of driving rain through facades, façade elements or façade openings 8 6.2 Rising damp 12 6.3 Hygroscopic moisture and hygroscopic salts 13 6.4 Thermal bridges (condensation, mould) 15 7 Assessment of findings 16 7.1 Damage patterns associated with moisture 16 7.2 Façade materials influencing or accentuating humidity problems 18 8 Measuring methods 20 8.1 Measuring water content 21 8.2 Measurement of the capillary water absorption of the facade 24 8.3 Measuring room climate 25 8.4 Salt measurements 26 8.5 Further measurements 27 9 Literature 27 Appendix 28 A 1 Examples for typical, moisture-related damage patterns 28 Group 1 Typical damage patterns due to humidity 28 Group 2 Pathologies that may influence the presence of moisture in walls 39 Group 3 Façade elements that may influence humidity problems 48 Group 4 Façade materials that may influence humidity problems 53 A 2 Notes on the application of the measurement methods 59 A 3 Equipment and preparation for an inspection 64 A 4 Glossary 65 A 5 Flow Chart 6

Einheitlicher Europäischer Leitfaden für die Innendämmung von Bestandsbauten und Baudenkmälern: Fassadensanierung und Innendämmung

Der Verbrauch von Heizenergie in Bestandsgebäuden stellt einen großen Anteil am gesamten nationalen Energieverbrauch dar und trägt deshalb maßgeblich zur Produktion von klimaschädlichem CO2 bei. Um den Klimawandel aufzuhalten und einen substanziellen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, muss deshalb der Heizenergieverbrauch dringend reduziert werden. Dies geschieht am effektivsten durch den Erhalt und die energetische Sanierung von ungedämmten Gebäuden. Wärmedämmung ist und bleibt eine der wichtigsten Maßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs im Gebäudebereich. Dabei gewinnt die Innendämmung in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Dies liegt daran, dass ein nennenswerter Teil des Gebäudebestands, der leicht von außen gedämmt werden kann, bereits saniert ist. Der Anteil der verbleibenden Gebäude, bei denen aus verschiedenen Gründen nur eine Innendämmung möglich oder auch vorteilhafter ist, wird im Gegenzug immer größer. Die Fläche der Außenwände nimmt beim Gesamtgebäude und damit beim energetischen Optimierungspotenzial einen großen Anteil ein. Um einen optimalen Sanierungserfolg zu erzielen, erfolgt die Konzepterstellung auf Grundlage des vorgefundenen Zustandes des Bestandsgebäudes.:1 Einleitung 1 2 Planungsphasen 2 3 Fassadensanierungskonzept 5 3.1 Denkmalstatus 5 3.2 Dokumentation des Fassadenzustandes 5 3.3 Generelle Maßnahmen an der Bestandskonstruktion 6 3.4 Hinweise zum Schlagregen- / Spritzwasserschutz 10 3.5 Maßnahmen bei Putzfassaden 15 3.6 Maßnahmen für Sichtmauerwerk 16 4 Erstellung eines Dämmkonzeptes 19 4.1 Festlegung des gewünschten Dämmstandards 19 4.2 Auswahl möglicher Dämmsysteme 20 4.3 Überblick über die wichtigsten Bewertungskriterien 28 4.4 Hygrothermisches Verhalten typischer Dämmsysteme 28 5 Dimensionierung und Nachweis 29 5.1 Nachweisfreie bzw. als erfüllt erachtete Konstruktionen gemäß DIN 4108-3 30 5.2 Vereinfachter Nachweis für Innendämmungen 30 5.3 Erweiterung des vereinfachten Nachweises - Klassifizierung diffusionsoffener kapillaraktiver Dämmsysteme 31 5.4 Nachweis durch hygrothermische Simulation 34 5.5 Simulationstabellen für typische Anwendungsbereiche / Freigaben durch Hersteller 36 6 Dimensionierung / Ausführung von Anschlussdetails 37 6.1 Allgemeine Dimensionierungsempfehlungen 37 6.2 Typische Anschlussdetails 39 6.3 Auswahlkriterien für die Detailbemessung 40 6.4 Konstruktive Hinweise bei Innendämmmaßnahmen 43 6.5 Hygrothermische Simulation von Anschlussdetails 46 7 Literaturverzeichnis 47 A Anhang 49 A I Beschreibung von Abdichtungssystemen 49 A II Untersuchte Dämmsysteme zum hygrothermischen Verhalten (aus EnEffID) 53 A III Erstellung eines vereinfachten Nachweises nach WTA-Merkblatt 6-4 57 A IV Randbedingungen für den vereinfachten Nachweis zur Klassifizierung diffusionsoffener, kapillaraktiver Dämmmaterialien 58 A V Auswertung der Klassifizierung diffusionsoffener, kapillaraktiver Dämmmaterialien 59 A VI Kennwerte, Randbedingungen und Bewertungskriterien für hygrothermische Simulationen 60 A VII Anwendungsbeispiel für eine eindimensionale hygrothermische Bemessung 63 A VIII Anwendungsbeispiele für die hygrothermische Bemessung von Anschlussdetails 67 A IX Typische Anschlussdetails 74 A X Ablaufschema Fassadensanierungskonzept 101 A XI Ablaufschema Dämmkonzept 10

Consistent European Guidlines for internal insulation of Building Stock and Heritage: Building Assessment

The consumption of heating energy in existing buildings represents a large share of total energy consumption and therefore contributes significantly to the production of climate-damaging CO2. In order to halt climate change and make a substantial contribution to climate protection, heating energy consumption must therefore be further reduced. The most effective way to do this is to maintain and renovate uninsulated buildings. This measure reduces not only heating costs but increases living comfort as well as the value of the building.:1 Introduction 1 1.1 (Internal) insulation of buildings 1 1.2 Who are these guides aimed at 1 2 Building assessment and humidity in buildings 2 3 Which types of walls are considered? 2 4 Planning phases 3 5 Planning and completion of on-site investigations 3 5.1 Information about the building 3 5.2 Planning 4 5.3 Implementation 5 6 Main sources of moisture in facades 8 6.1 Infiltration of driving rain through facades, façade elements or façade openings 8 6.2 Rising damp 12 6.3 Hygroscopic moisture and hygroscopic salts 13 6.4 Thermal bridges (condensation, mould) 15 7 Assessment of findings 16 7.1 Damage patterns associated with moisture 16 7.2 Façade materials influencing or accentuating humidity problems 18 8 Measuring methods 20 8.1 Measuring water content 21 8.2 Measurement of the capillary water absorption of the facade 24 8.3 Measuring room climate 25 8.4 Salt measurements 26 8.5 Further measurements 27 9 Literature 27 Appendix 28 A 1 Examples for typical, moisture-related damage patterns 28 Group 1 Typical damage patterns due to humidity 28 Group 2 Pathologies that may influence the presence of moisture in walls 39 Group 3 Façade elements that may influence humidity problems 48 Group 4 Façade materials that may influence humidity problems 53 A 2 Notes on the application of the measurement methods 59 A 3 Equipment and preparation for an inspection 64 A 4 Glossary 65 A 5 Flow Chart 6