Der Oberflächentemperaturfaktor $f_{Rsi}$ ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der Wärmebrücken in der Gebäudehülle in hygienischer Hinsicht. Er muss mindestens 0,70 betragen und wird aus den angesetzten Lufttemperaturen innen und außen und der berechneten Temperatur an der kältesten Stelle der Innenoberfläche bestimmt und auf zwei signifikante Stellen gerundet.
$f_{Rsi} = \frac{(\theta_{si,min} - \theta_e)}{(\theta_i - \theta_e)} \geqslant 0{,}70\,[-]$ (5.1)
Die Standard-Randbedingungen nach DIN 4108-2 für den Nachweis sind eine Raumlufttemperatur von $20\,^{\circ}\mathrm{C}$ und $50\,\%$ relative Luftfeuchte, eine Außenlufttemperatur von $-5\,^{\circ}\mathrm{C}$, ein Wärmeübergangswiderstand $R_{se}$ von $0{,}04\,\mathrm{m}^2\mathrm{K}/\mathrm{W}$ an der Außenseite und ein Wärmeübergangswiderstand $R_{si}$ von $0{,}25\,\mathrm{m}^2\mathrm{K}/\mathrm{W}$ an der Innenseite. Für diese Bedingungen entspricht $f_{Rsi} = 0{,}70$ einer kritischen Oberflächentemperatur von $12{,}6\,^{\circ}\mathrm{C}$. Diese Temperatur darf an der ungünstigsten Stelle nicht unterschritten werden. Es müssen immer beide Werte, $f_{Rsi} \geqslant 0{,}70$ und $\theta_{si,min} \geqslant 12{,}6\,^{\circ}\mathrm{C}$, eingehalten werden, und zwar ohne zu runden.
Der $R_{si}$-Wert $0{,}25\,\mathrm{m}^2\mathrm{K}/\mathrm{W}$ anstelle der üblichen raumseitigen $R_{si}$-Werte bildet den reduzierten Wärmeübergang von der Raumluft auf die Wandoberfläche ab, wie er wegen der behinderten Luftzirkulation in der Nähe der Raumkante oder hinter leichten Gardinen auftritt. Innerhalb der Fläche von Fenstern, Fenstertüren, Türen etc. bleibt $R_{si}$ gemäß DIN EN ISO 13788 bei $0{,}13\,\mathrm{m}^2\mathrm{K}/\mathrm{W}$, weil dort von ungehinderter Luftzirkulation ausgegangen werden kann.
Die Raumluft hat überall im Raum die gleiche Wasserdampfkonzentration, nimmt aber unmittelbar an der Wandoberfläche die Temperatur der Wandoberfläche an. Wenn Raumluft von $20\,^{\circ}\mathrm{C}$ und $50\,\%$ r.F. dadurch auf $12{,}6\,^{\circ}\mathrm{C}$ abgekühlt wird, steigt ihre relative Luftfeuchte von $50\,\%$ auf $80\,\%$ (Bild 8). Eine relative Luftfeuchte von $80\,\%$ direkt an der Bauteiloberfläche gilt gerade noch als unkritisch hinsichtlich Schimmelpilzwachstum; bei höheren oberflächennahen Luftfeuchten würde es in den feinen Kapillaren der Baustoffe zu Kondensatbildung kommen, und damit hätte ein Schimmelpilz flüssiges Wasser zum Wachsen zur Verfügung. $f_{Rsi}$ übersetzt diese Grenze in einen dimensionslosen Temperaturfaktor.
Der $f_{Rsi}$-Wert ermöglicht es, die Situation auf andere Temperaturen und Luftfeuchten umzurechnen. Der Nachweis einer Mindest-Innenoberflächentemperatur von $12{,}6\,^{\circ}\mathrm{C}$ gilt nur für den rechnerischen Wärmebrückennachweis unter den vorgenannten stationären Annahmen.
Die Forderung $f_{Rsi} \geqslant 0{,}70$ gilt grundsätzlich für alle linienförmige Wärmebrücken zwischen 2 Bauteilen, sowie für punktförmige Wärmebrücken zwischen 3 flächigen Bauteilen. Sind linienförmige Wärmebrücken konform zu den Kategorien A oder B des DIN 4108 Beiblatt 2, bleiben sie bei sachgemäßer Nutzung des Gebäudes schimmelfrei. Dreidimensionale Ecken stellen punktförmige Wärmebrücken zwischen 3 flächigen Bauteilen dar. Sie gelten ohne weiteren Nachweis als unbedenklich hinsichtlich Schimmelbildung, wenn die 3 linienförmigen Wärmebrücken, die sich in der Ecke treffen, ihrerseits unbedenklich hinsichtlich Schimmelbildung sind und die Dämmschichten im Bereich der Ecke unterbrechungsfrei geführt sind.
An Fenstern und Pfosten-Riegel-Konstruktionen ist Tauwasser in geringen Mengen und kurzzeitig zulässig, sofern die Oberfläche die Feuchtigkeit nicht absorbiert und angrenzende Bereiche nicht durchfeuchtet werden. Daher gilt $f_{Rsi}$ $\geq$ 0,70 nicht innerhalb des Fensterelements, wohl aber an der Einbaufuge zwischen Fenster und Baukörper, und natürlich überall sonst in der Fensterlaibung.
Bei Innendämmungen ist eine gründliche Vorab-Analyse der Feuchtesituation Pflicht und die Konsultation eines Bauphysikers empfohlen.
Schwere Vorhänge, Möblierung und Einbauschränke reduzieren den Wärmeübergang auf die Außenwandoberfläche, wodurch die Innenoberflächentemperatur in diesem Bereich sinkt und die Schimmelpilzgefahr erhöht wird. Der reduzierte Wärmeübergang kann durch einen äquivalenten Wärmeübergangswiderstand $R_{si,äq}$ nach DIN/TS 4108-8 dargestellt werden. $R_{si,äq}$ beinhaltet sowohl den normalen Wärmeübergangswiderstand als auch den zusätzlichen Wärmedurchlasswiderstand des vor der Wand stehenden Schranks. Er kann anstelle des üblichen Wärmeübergangswiderstands $R_{si}$ verwendet werden, um die Oberflächentemperatur hinter dem Hindernis zu berechnen, und die Einhaltung des Schimmelkriteriums $f_{Rsi} \geqslant 0{,}70$ in diesem Bereich zu überprüfen:
- hinter freistehenden Schränken: $R_{si,äq} = 0{,}5\,\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{K}/\mathrm{W}$
- hinter Einbauschränken: $R_{si,äq} = 1\,\mathrm{m}^2\cdot\mathrm{K}/\mathrm{W}$
Der Oberflächentemperaturfaktor $f_{Rsi}$ ist primär für den rechnerischen Nachweis mittels 2- oder 3-dimensionaler Wärmebrückenberechnung unter stationären Randbedingungen konzipiert. Die Messung von $f_{Rsi}$ bzw. $\theta_{si,min}$ im realen Gebäude ist problematisch, da die tatsächlichen Bedingungen zeitlich variieren und somit zu Ergebnissen führen können, die signifikant vom rechnerischen Ergebnis abweichen. Dies kann aufgrund von Faktoren wie dem Tagesgang des Wetters, Solarstrahlung, Beheizung, Nutzung, und dem thermischen Gedächtnis des Gebäudes geschehen. Daher sind die Messergebnisse nicht aussagekräftig und können je nach zufälligem Messzeitpunkt in beide Richtungen abweichen. Deshalb ist es nicht möglich, die Einhaltung mittels Infrarotkamera nachzuweisen. Stattdessen ist eine Langzeitmessung über mindestens zwei Wochen erforderlich, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Weitere Hinweise hierzu finden sich in DIN/TS 4108-8.