Luftschichten und LuftspalteFür die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten $U$ eines Bauteils sind nicht nur die Wärmedurchlasswiderstände der Materialschichten, sondern auch der innenliegenden Luftschichten zu berücksichtigen (Tafel 10). Die Norm DIN EN ISO 6946 differenziert hierbei Lufträume in Bauteilen nach ihren Abmessungen und unterteilt sie in:
- Luftschichten, deren Breite und Länge jeweils mehr als das Zehnfache der in Wärmestromrichtung gemessenen Dicke betragen. Diese werden weiter unterteilt in:
−Ruhende Luftschichten
−Schwach belüftete Luftschichten
−Stark belüftete Luftschichten - Luftspalten, deren Breite oder Länge mit der Dicke vergleichbar sind.
Sehr schmale Luftspalten in Wärmestromrichtung, die grundsätzlich bei einem bestimmten Baustoff auftreten, wie beispielsweise die unvermörtelten Stoßfugen zwischen Mauersteinen, werden nicht gesondert erfasst, sondern sind bereits in den Wärmeleitfähigkeitswerten des Mauerwerks enthalten.
LuftschichtenDie Unterscheidung der Luftschichten nach ihrer Belüftung erfolgt gemäß folgender Kriterien:
- Ruhende Luftschicht (z.B. Fingerspalt in zweischaligem Mauerwerk mit Kerndämmung): Abgeschlossen von der Umgebung, Querschnitt eventuell vorhandener Öffnungen zur Außenluft $\leq$ 5 cm² pro Meter Länge, kein Luftstrom möglich. Die Wärmedurchlasswiderstände ruhender Luftschichten sind in DIN EN ISO 6946 tabelliert und berücksichtigen neben der Wärmeleitung auch Wärmestrahlung und Eigenkonvektion. Für Berechnungsprogramme, die nur Wärmeleitfähigkeiten akzeptieren, kann eine äquivalente Wärmeleitfähigkeit aus Dicke und Wärmedurchlasswiderstand abgeleitet werden mit $\lambda_{eq,i} = \frac{d}{R_i}$ (3.6). Bemessungswerte für verschiedene Luftschichtdicken und Wärmestromrichtungen sind in Tafel 10 angegeben.
- Stark belüftete Luftschicht (z.B. Hinterlüftungsebenen in zweischaligen Wänden oder hinter vorgehängten Fassaden): Querschnitt der Öffnungen > 15 cm² pro Meter Länge. Solche Luftschichten und alle außerhalb liegenden Schichten entfallen bei der $U$-Wert-Berechnung. Stattdessen wird für $R_{se}$ der Wert für ruhende Luft $R_{si}$ angesetzt.