Geschlitzte Fassadenunterkonstruktionen

Die Wärmebrückenwirkung von Fassadenunterkonstruktionen aus Metall kann durch den Einbau geschlitzter Unterkonstruktionen reduziert werden, wodurch die energetische Qualität vorgehängter hinterlüfteter Fassaden erhöht werden kann. Fehlende Bemessungshilfen zur Berücksichtigung der Schlitzgeometrien in der Unterkonstruktion verhindern allerdings häufig die Anwendung in der Praxis. Im Rahmen eines durch die AiF geförderten Forschungsvorhabens wird das Lehr- und Forschungsgebiet für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetallbau der RWTH Aachen University Lösungen zur statischen und bauphysikalischen Bemessung von geschlitzten Stahlleichtbauprofilen für die Gebäudehülle aus Metall entwickeln. Die vorliegende Bearbeitung zeigt zwei Ansätze zur Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Außenwänden mit geschlitzten Unterkonstruktionen aus Metall. Ein Verfahren nimmt den geometrischen Weg der durch die Schlitzgeometrie abfließenden Wärme auf und leitet hieraus eine äquivalente Wärmeleitfähigkeit des geschlitzten Profils ab. Bei dem zweiten Verfahren wird der geschlitzte Stegbereich durch einen Bereich mit äquivalenter Wärmeleitfähigkeit ersetzt und kann hiermit im Rahmen von vereinfachten FEM-Berechnungen berücksichtigt werden. Beide Ansätze sollen im Rahmen des Forschungsvorhabens validiert werden.

Thermally improved steel substructures for metal facades
The thermal bridge effect of metal facade substructures can be reduced by installing slotted substructures, which can increase the energy quality of rear-ventilated facades. However, the lack of design aids to take account of the slotted geometries in the substructure often prevents their use in practice. As part of a research project funded by the AiF, the Chair of Sustainable Metal Building Envelopes in collaboration with the Chair of Steel Construction and Lightweight Metal Construction at RWTH Aachen University will develop solutions for the structural and physical design of slotted lightweight steel profiles for metal building envelopes. The present work shows two approaches to determine the thermal transmittance of exterior walls with slotted metal substructures. One method takes the geometric path of heat dissipation through the slot geometry and derives an equivalent thermal conductivity of the slotted profile. In the second method, the slotted bar area is replaced by an area with equivalent thermal conductivity and can thus be taken into account in simplified FEM calculations. Both approaches are to be validated within the scope of the research project.