Bauphysikalische Grundlagen

W-2.2 Wärmestrahlung

Wärmestrahlungsvorgänge spielen sich grundsätzlich zwischen zwei sich im Strahlungsaustausch befindlichen Körpern ab, wobei jeder Strahlung emittiert (Strahlungssender) und vom anderen emittierte Strahlung empfängt. Die Temperatur des Senders bestimmt die Wellenlänge λ der emittierten Strahlung. Der größte Strahlungssender in unserer Umwelt ist die Sonne. Das Strahlungsspektrum der Sonne ist in Bild W-4 wiedergegeben.

Bild W-4:

Spektrale Verteilung der Sonnenstrahlung

Bild W-5 zeigt die Strahlungsintensität von drei Strahlern unterschiedlicher Temperatur in Abhängigkeit der Wellenlänge.

Bild W-5:

Wärmestrahlung von Flächen unterschiedlicher Temperatur

An Außenbauteilen von Gebäuden spielen sich verschiedene Strahlungsvorgänge ab. Bild W-6 soll schematisch darstellen, welchen Vorgängen ein Bauteil unterworfen ist. Hierbei muss sowohl bei der kurzwelligen als auch bei der langwelligen Strahlung die Strahlungsbilanz gleich Null werden, wenn das Bauteil keine Energie speichern soll.

Bild W-6:

Schematische Darstellung der Wechselwirkung von Gebäuden und Strahlung. Die einzelnen Symbole bedeuten:

kurzwellig:

langwellig:

S	auftreffende Sonnenstrahlung
R	reflektierte Strahlung
A	absorbierte Strahlung
T	transmittierte Strahlung

E	emittierte Strahlung
A<sub>L</sub>	absorbierte Strahlung

Für die Beschreibung des Bauteilverhaltens im kurzwelligen Strahlungsbereich gilt:

\(\alpha + \rho + \tau =1\)

(W-8)

Dabei können folgende Sonderfälle vorkommen:

\(\tau = 0\)	nicht transparente Baustoffe
\(\tau > 0\)	transparente Baustoffe, z.B. Glas
\(\alpha = 1\) ; \(\rho =0\)	ideal schwarz, keine Reflexion
\(\rho =1\) ; \(\alpha = 0\)	idealer Spiegel, alles wird reflektiert

Für Dozent:innen

Für Student:innen

Bauphysikalische Grundlagen

Funktionen

W-2.2 Wärmestrahlung