Wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke

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Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (, Sd-Wert) ist ein bauphysikalisches Maß für den Wasserdampfdiffusionswiderstand eines Bauteils oder Bauteilschicht und definiert so dessen Eigenschaft als Dampfbremse. Im Gegensatz zum Wasserdampfdiffusionswiderstand berücksichtigt diese auch die Dicke des Bauteils.

Sie beschreibt den Wasserdampfdiffusionswiderstand anschaulich, indem sie die Dicke angibt, welche eine ruhende Luftschicht haben muss, damit sie im stationären Zustand und unter denselben Randbedingungen von demselben Diffusionsstrom durchflossen wird wie das betrachtete Bauteil.

Der -Wert einer aus mehreren hintereinander liegenden Schichten bestehenden Bauteilschicht ist die Summe der -Werte der Einzelschichten.

Berechnung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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Der Wasserdampfdiffusionsstrom durch eine Bauteilschicht kann beschrieben werden durch die Gleichung

Wasserdampfdiffusionsstromdichte durch das Bauteil in kg/(m2·s)
Wasserdampfdiffusionsleitkoeffizient in Luft in kg/(m·s·Pa)
Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl
Wasserdampfpartialdruckgefälle über das Bauteil in Pa
,
Dicke des Bauteils in m

Schreibt man die Formel nochmals für eine Luftschicht () der Dicke an und fordert, dass durch diese bei demselben Partialdruckgefälle derselbe Diffusionsstrom fließen soll wie durch das betrachtete Bauteil, so ergibt sich aus dem Vergleich beider Formeln die folgende Bedingung für :

,

woraus sofort folgt:

Eine ruhende Luftschicht muss also die Dicke besitzen, um dem Wasserdampf den gleichen Diffusionswiderstand entgegenzustellen wie das betrachtete Bauteil mit der Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl und der Schichtdicke .

Temperaturabhängigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die meisten Baumaterialien sind porös. Wasserdampftransport findet in ihnen hauptsächlich als Diffusion in der Porenluft statt und unterliegt damit derselben Temperaturabhängigkeit wie Diffusion in freier Luft. Dadurch, dass der -Wert den Diffusionswiderstand im Baumaterial mit dem Widerstand in freier Luft vergleicht, kürzt sich die Temperaturabhängigkeit heraus und der -Wert ist eine temperaturunabhängige Eigenschaft des Materials.

Anwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach DIN 4108-3 werden die Diffusionseigenschaft bestimmter Bauteile kategorisiert:[1]

sd-Wert Grad der Dichtheit Feuchtigkeitsschutz
sd ≤ 0,5 m diffusionsoffen gering
0,5 m < sd <= 1500 m diffusionshemmend (Dampfbremse) mittel
sd ≥ 1500 m diffusionsdicht (Dampfsperre) hoch

Bauteile mit einer Wasserdampfdiffusionsäquvalente Luftschichtdicke bis 1500 m werden als Dampfbremse, alles darüber als Dampfsperre bezeichnet.[2]

Die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke wird auch als Abszissenachse bei einem Glaserdiagramm verwendet.

Beispiel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine 5 cm dicke Calciumsilikat-Platte mit beispielsweise µ = 12,5[3] hat einen -Wert von . Sie ist also schon leicht diffusionshemmend, jedoch keine Dampfsperre.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Richard Jenisch, Heinz Klopfer, Hanns Freymuth, Karl Petzold, Martin Stohrer, Heinz M. Fischer, Ekkehard Richter: Lehrbuch der Bauphysik. Schall, Wärme, Feuchte, Licht, Brand, Klima. 5. Auflage. Teubner, Stuttgart 2002, ISBN 3-519-45014-3 (Abschnitt III, Kap. 3: Mechanismen des Feuchtetransports).
  • Sorption - Eine Betrachtung zum Thema "Feuchte im Bauteil Außenwand", Matthias G. Bumann

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. gemäß DIN 4108, Teil 3 (Juli 2001). Beuth-Verlag, Berlin 2001
  2. Susanne Rexroth, Friedrich May, Ulrich Zink: Wärmedämmung von Gebäuden: Zeitgemäß und wandlungsfähig 2104 ISBN 978-3-8007-3570-9
  3. Arithmetisches Mittel bei einem Bereich Wasserdampfdiffusionswiderstand μ: 5-20