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WÄRMESCHUTZ/ FEUCHTIGKEITSSCHUTZ
PROTECTION CONTRE LA CHALEUR ET L’HUMIDITÉ
Bauphysikalische Grundlagen
Bases de la physique du bâtiment
MECHANISMEN DER WÄRMEÜBERTRAGUNG
MÉCANISMES DE LA PROPAGATION
DE LA CHALEUR
Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung
PH 2.01
Il y a trois modes de propagation de la chaleur
1. Leitung
2. Strahlung
3. Konvektion
1. La conduction
2. La radiation
3. La convection
Wärmeleitung findet hauptsächlich in festen Stoffen und
Flüssigkeiten statt. Die Wärme wird durch Schwingungen der
Atome und Moleküle transportiert – und zwar von der wärmeren zur kälteren Seite. Die physikalische Gleichung dazu lautet:
·
Q=·A·
[W]
x
mit = Wärmeleitfähigkeit [W/mK]
A = Querschnitt
[m2]
Die Wärmeleitfähigkeit ist eine charakteristische Materialgrösse. Sie gibt an, wieviel Wärme in 1 sec zwischen 2 planparallelen Flächen von 1 m2 im Abstand von 1 m bei einer Temperaturdifferenz von 1 K fliesst. hängt ab von der Art des Baustoffs, seiner Dichte und Porosität, seinem Feuchtegehalt und
seiner Temperatur. Je kleiner ist, desto besser ist die Isolationswirkung des Stoffes.
Bei der Wärmestrahlung wird die Energie durch elektromagnetische Wellen übertragen – ohne materiellen Wärmeübertrager
und ohne Temperaturdifferenz. Jeder Körper strahlt nach dem
Stefan-Boltzmann-Gesetz Energie mit der 4. Potenz der Temperatur ab.
Die Wärmeübertragung durch Konvektion erfolgt durch Strömung oder Ortsänderung in flüssigen oder gasförmigen Medien.
Man unterscheidet zwischen freier und erzwungener Konvektion, je nachdem, ob die Ursache innere Kräfte (Temperaturoder Dichteunterschiede) oder äussere Kräfte sind (mechanische Druckdifferenz).
La conduction de la chaleur se produit surtout dans les corps
solides et les liquides. La chaleur est transportée par les vibrations des atomes et des molécules – et ceci en allant d’un
milieu ayant une température plus élevée à un milieu de température plus basse. L’équation physique est:
·
Q=·A·
[W]
x
avec = conductibilité thermique [W/mK]
A = aire
[m2]
La conductibilité thermique est la grandeur caractéristique
d’un matériau. Elle indique la quantité de chaleur qui traverse
en 1 sec deux surfaces planes parallèles de 1 m2 à une distance de 1 m par une différence de température de 1 K. Le dépend de la nature du matériau de construction, de sa densité
et de sa porosité, de son taux d’humidité et de sa température.
Plus le est petit, plus l’effet isolant du matériau est efficace.
Lors de radiation thermique, l’énergie est transportée par des
ondes électromagnétiques – sans caloporteur matériel et sans
différence de température. Selon la loi Stefan-Boltzmann,
chaque corps dégage de l’énergie à la puissance 4 de la température.
La propagation de la chaleur par convection se produit par le
mouvement ou le déplacement des éléments fluides ou gazeux.
On distingue la convection spontanée de la convection provoquée comme suit: la première est causée par des forces intérieures (différences de température ou de densité) alors que la
deuxième est provoquée par des forces extérieures (différence
de pression mécanique).
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