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Benutzung
PhysikEinschränkungen
Beschreibung
Das Werkzeug Psi-Wert 1 Bauteil ermöglicht das Berechnen von Ψ-Werten bei Konstruktionen, bei denen ein Konstruktionsbauteil mit einem einzigen U-Wert eine Wärmebrücke aufweist.
Der Ψ-Wert ist eine Korrekturgrösse bei der Berechnung des Transmissionsverlustes von Gebäudehüllen. Der Psi-Wert quantifiziert den zusätzlichen Energieverlust pro Grad Celsius und Laufmeter, der bei einer vereinfachten Betrachtungsweise des Energieverlustes mit U-Werten und Flächen nicht berücksichtigt wurde.um die durch linienförmige Wärmebrücken verursachte und nicht bereits bei der ein-dimensionalen Energie-Berechnung mit den U-Werten berücksichtigte zusätzliche Energie zu quantifizieren.
Die Grösse des Ψ-Werts hängt von verschiedenen Einflussgrössen ab: der Qualität der Konstruktion und der verwendeten Abmessungen sowie der U-Werte zur Berechnung des Wärmeverlustes der ungestörten Bauteile. Es ist daher möglich, dass eine wärmetechnisch schlechte Flachdachauskragung einen besseren Ψ-Wert aufweisen kann als ein wärmetechnisch guter Fensteranschlag, da bei der Berechnung des Ψ-Werts beim Flachdach mit Aussenabmessungen ein Teil des durch die Wärmebrücke verursachte Energieverlustes durch die vergrösserten Flachdach- und Wandabmessungen bereits abgedeckt sind. Auch können Ψ-Werte negativ sein.
Das Berechnen von Ψ-Werten wird im Einführungsbeispiel 5 detailliert erklärt.
Wie wird es aktiviert?
Das Psi-Wert Werkzeug wird durch den Befehl Psi-Wert im Menü Resultate oder durch Klicken auf das Symbol 
im Werkzeuge Flyout aktiviert. Wählen Sie anschliessend die Art 1 Bauteile in den Werkzeugeigenschaften aus (vgl. Abbildung 2). Wenn das Werkzeug aktiv ist, wird der Mauszeiger im Bereich der Konstruktion mit dem Symbol 
angezeigt.
Wie wird es benutzt?
Zur Berechnung des Psi-Wertes 1 Bauteil sind zwei Klicks nötig: Mit dem Start- und Endpunkt wird der Oberflächenzug festgelegt, durch den der effektive Wärmestrom berechnet werden soll.
Der Oberflächenlinienzug wird durch die Eingabe des Start- und Endpunktes definiert:
Klicken Sie auf die Stelle, bei welcher der Oberflächenlinienzug beginnen soll. Die Ränder der Konstruktion, welche für den zu definierenden Oberflächenlinienzug in Frage kommen, werden nun mit einer gestrichelten Linie angezeigt. Fahren Sie mit der Maus im Gegenuhrzeigersinn zum gewünschten Endpunkt. Die gestrichelte Linie zeigt nun die Strecke an, durch welche der Wärmestrom berechnet wird. Die Linie ist definiert, sobald Sie auf den gewünschten Endpunkt klicken.
Wird die Shift-Taste bei der Definition des Oberflächenlinienzug gedrückt gehalten, so werden mit dem einem Klick Start- und Endpunkt automatisch bei den angrenzenden adiabatischen Rändern (z.B. Bauteilschnitten) gesetzt und der Psi-Wert wird berechnet.
Der Psi-Wert wird angezeigt, und ausserdem werden der Start- und der Endpunkt des Oberflächenlinienzuges beschriftet.
Möchten Sie die Eingabe vor der Definition des Endpunktes abbrechen, wählen Sie den Befehl Abbrechen aus dem Kontextmenü (Klicken mit der rechten Maustaste) oder drücken Sie die ESC-Taste.
Die Abmessung der Bezugslänge des Bauteils können Sie mit dem Markieren, Verschieben, Skalieren Werkzeug bzw. Bearbeiten Werkzeug ändern, indem Sie den Start- und Endpunkte entsprechend verschieben. Mit demselben Werkzeug können Sie auch die Textpositionen der Hilfsobjekte, der Basis-U-Werte und den Abstand der Masslinien ändern.
Die Basisgrössen der Ψ-Wertberechnung, die das Resultat massgeblich beeinflussen (U-Werte des Bauteils, Länge der Bauteils, ob die Wärmeströme durch die Schnittflächen beim Start- und Endpunkt berücksichtigt werden sollen und die Temperaturdifferenz), können Sie im Eigenschaften Flyout (vgl. auch Abbildung 1) nachträglich anpassen. Sie können entweder die Werte manuell eingeben, die Werte von anderen Resultatsobjekt kopieren (
) oder die Berechnung mit anderen Resultatsobjekten verknüpfen(
).
Abbildung 1: Eigenschaften Flyout für ein Ψ-Wert Objekt mit 1 Basisbauteil
Bestimmen des Stils
Die Darstellungsart des Psi-Wert Objekts können Sie in der Stil Liste in den Werkzeug Eigenschaften (vgl. Abbildung 2) auswählen. Die Liste zeigt alle Stile für Psi-Wert Objekte, die zuvor im Stil Flyout definiert wurden. Die Art der Beschriftung (z.B. Anzahl Nachkommastellen, Anzeige der Formeln) sowie die grafischen Eigenschaften der Schnittlinie können durch Anpassen des entsprechenden Stils im Stil Flyout geändert werden.
Ein neues Psi-Wert Objekt wird immer mit dem in der Stil Dropdown-Liste markierten Stil erzeugt. Sie können entweder die Markierung im Stil Flyout ändern oder in der Stil Dropdown-Liste der Werkzeug Eigenschaften den entsprechenden Stil auswählen.
Sie können den Stil nachträglich noch anpassen, indem Sie das Eigenschaften zuweisen Werkzeug benutzen oder den Stil mittels Drag&Drop zuweisen (siehe auch Einführungsbeispiel 1).
Abbildung 2: Werkzeug Eigenschaften
Aussagekräftige Resultate
Um aussagekräftige Resultate zu erhalten, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:
•Die Start- und Endpunkte sollten an Schnitten festgelegt werden, durch die keine Wärmeströme fliessen (Bsp: Symmetrieachsen oder bei Rändern mit der Randbedingung: Wärmestromdichte q=0.0 W/m2K).
•Falls Sie das Bezugssystem aussen wählen, sollen Start- und Endpunkt auf dem äusseren Rand der Konstruktion liegen; falls Sie das Bezugssystem innen wählen, sollen Start- und Endpunkt auf dem inneren Rand der Konstruktion liegen. Beachten Sie die Reihenfolge der Eingabe: Auch hier gilt der Gegenuhrzeigersinn der Eingabe der Endpunkte.
•Beachten Sie bitte auch die Bemerkungen im Kapitel physikalische Erläuterungen.
Physikalische Erläuterungen
Der Ψ-Wert wird wie folgt berechnet:
respektive falls die Wärmeströme durch die Schnittflächen berücksichtigt werden (vgl. Eigenschaften-Flyout)
mit:
ΦA-C: Wärmestrom von A nach C (im Gegenuhrzeigersinn) [W/m]
ΦB-A: Wärmestrom von B nach A (im Gegenuhrzeigersinn) [W/m]
ΦC-D: Wärmestrom von C nach D (im Gegenuhrzeigersinn) [W/m]
ΔT: falls nur 2 Randbedingungstemperaturen vorkommen: Temperaturdifferenz TA-TB der Randbedingungstemperaturen TA und TB bei den Punkten A und B [K]
ΔT: falls mehr als 2 Randbedingungstemperaturen vorkommen, wird die Temperaturdifferenz gemäss der im Eigenschaften Flyout definierten Regel berechnet.
UA-B: U-Wert für den gesamten Bauteil von A bis E [W/m2K]
lA-C: Länge der Projektion des Streckenzuges AC auf die Senkrechte zur Schnittlinie AB [m]
Bemerkungen
•Im Allgemeinen sind die Ψ-Werte abhängig davon, auf welcher Seite eine Konstruktion - aussen oder innen - abgefragt wird. Insbesondere können die Bezugslängen (lA-E und lC-E) verschieden sein.
•Falls die Wärmeströme durch die Schnittflächen eine kritische, relative Grösse übersteigen, wird eine entsprechende Warnung hinzugefügt. Sie können diese Grenze im Eigenschaften Flyout anpassen.
•Alle Wärmeströme werden vom Start- zum Endpunkt im Gegenuhrzeiger berechnet.
•Zur Berechnung der Wärmeströme werden alle Referenzpunkte automatisch auf die am nächsten liegenden Gitterpunkte an der Oberfläche abgebildet.
•Die Vorzeichen der Wärmeströme werden berücksichtigt: Die Wärmeströme ins System sind positiv, die Wärmeströme aus dem Systems sind negativ.
•Falls mehr als 2 Randbedingungstemperaturen im Modell vorkommen, ist der Ψ-Werte von den Temperaturverhältnissen abhängig und gilt im Allgemeinen nicht für andere Randbedingungstemperaturen. Die Regel für die Berechnung der benötigten Temperaturdifferenz muss im Eigenschaften Flyout festgelegt werden.
Einschränkungen
•Dieses Werkzeug kann nur auf den Berichtseiten und nur bei vorhandenen Resultatobjekten mit berechneten Modellen verwendet werden.
•Es dürfen keine inneren Ränder und keine Wärmequellen vorkommen.