3. Fenster und Türen

Dreifach-Wärmeschutzverglasung

Dreifach-Wärmeschutzverglasungen sind physikalisch gesehen zwei hintereinander angeordnete Zweifach-Isolierglasscheiben, die aneinander grenzenden Scheiben zur mittleren Scheibe der Dreifach-Isolierglasscheibe zusammengefasst. Der Wert des Wärmedurchgangskoeffizienten, der heute mit gasgefüllten Dreifach-Isolierglasscheiben erzielbar ist, beträgt bis zu 0,5 W/(m2K). Damit verfügt die Dreifachscheibe über einen erhöhten Wärmeschutz. Nachteilig sind allerdings das hohe Scheibengewicht, eine evtl. geringere Alterungsbeständigkeit wegen der erhöhten Tauwassergefahr und die durch die Bauweise bedingte Größenbegrenzung.

Glas weist verschiedene Eigenschaften auf, die das Verhalten und den Einsatzbereich dieses Materials bestimmen:

-	physikalisch Die Strahlungsdurchlässigkeit wird durch den Reflexionsgrad, Absorptionsgrad und Transmissionsgrad charakterisiert.
-	thermisch Der Wärmedurchlasswiderstand von Glas lässt sich nur begrenzt durch die Materialdicke verändern; wesentlich effektiver ist in dieser Hinsicht die Beeinflussung des Strahlungsaustausches in den Scheibenzwischenräumen durch Aufbringen einer Metalldampfbeschichtung.
-	optisch Glas als transparentes Material lässt Strahlung der Wellenlänge von 315 bis 2500 nm (ultravioletter bis infraroter Bereich) hindurch, kurzwellige Strahlung unter und langwellige über dem genannten Bereich wird absorbiert; Ursache für die Transparenz ist das Fehlen von molekularen Kristallgittern.
-	mechanisch Glas ist ein hartes Material, aber wegen des dafür verantwortlichen hohen Quarzgehaltes auch ein sehr sprödes; schon eine geringfügige Überschreitung der elastischen Verformungsgrenze führt zum Glasbruch.

Bild 3.2.3-2:

Neue Dreifach-Isolierverglasung in bestehendem Fenster,
hier: Kunststofffenster

Bild 3.2.3-2 zeigt eine neue Dreifach-Wärmeschutzverglasung, die in ein bestehendes Fenster eingesetzt ist. Bei Dreifachverglasungen tritt ein besonders deutlicher Widerspruch zwischen Wärme- und Schallschutz auf. Die Mittellage einer dritten Scheibe ist für eine erhöhte Wärmedämmung die günstigste Anordnung. Die damit erzielte Schalldämmung ist jedoch geringer als bei der Addition der flächenbezogenen Massen zweier Scheiben auf einer Seite. Bei einer SF6-Füllung sind die bewerteten Schalldämm-Maße um 3 dB größer als bei einer Füllung mit Luft oder mit Argon.

An eine Wärmeschutzverglasung mit Dreifach-Isolierglasscheiben mit Metalldampfbeschichtungen werden heute folgende technische Anforderungen gestellt:

-	U<sub>g</sub>-Wert 0,5 - 0,8 W/(m<sup><small>2</small></sup>K)
-	Gesamtenergiedurchlassgrad g ca. 0,55
-	Lichtdurchlässigkeit / Transmissionsgrad τ ca. 0,7
-	neutrale Außenan- und Durchsicht

Wärme:
Da die Verglasung den flächenmäßig größten Teil des Fensters ausmacht, können die Transmissionsverluste des Fensters auch allein durch den Austausch der Verglasung reduziert werden. Eine Dreifach-Wärmeschutzverglasung ähnelt vom Aufbau her dem der → Wärmeschutzverglasung, jedoch mit einer zusätzlichen dritten Glasscheibe in der Mitte. Die einzelnen Kammern des Fensters sind mit Edelgasen gefüllt, je nach Anforderungen mit gleichen oder unterschiedlichen Gasen. Bei der Dreifach-Wärmeschutzverglasung ist eine oder sind mehrere Scheiben mit einer infrarotwirksamen Schicht bedampft.

Berechnung des mittleren U-Wertes

Feuchte:
Der höhere Wärmedurchgangswiderstand des Fensters führt zu einer höheren Oberflächentemperatur an der Bauteilinnenseite. Diese Erhöhung der Temperatur vermindert die Gefahr von → Oberflächentauwasser im Bereich der Fensterleibung und am Fenster selbst.

Berechnung des Sättigungsdampfdrucks

Schall:
Um eine hohe Schalldämmwirkung von Isolierglasscheiben zu erzielen, sind die folgenden Konstruktionsprinzipien zu empfehlen:

-	Wahl von mindestens einer Scheibe mit einer hohen flächenbezogenen Masse (Glasdicke > 6 mm)
-	Einsatz unterschiedlich dicker Scheiben (voneinander abweichende Koinzidenzgrenzfrequenzen der einzelnen Scheiben)
-	Realisierung eines großen Scheibenabstandes (20, 24 mm; tiefe Resonanzfrequenz)
-	die beiden Scheibenzwischenräume müssen unterschiedlich dimensioniert sein, um eine Übereinstimmung der Resonanzfrequenzen zu verhindern
-	Schwergasfüllung in einem der Scheibenzwischenräume (höhere Schalldämmung oberhalb der Resonanzfrequenz)
-	Verwendung von Verbundsicherheitsglas (Verschiebung der Koinzidenzgrenzfrequenz der Scheibe zu höheren Frequenzen hin)

Unter Beachtung der genannten Prinzipien können auch Dreifach-Isolierglasscheiben ein bewertetes Schalldämm-Maß bis zu ca. 55 dB erzielen.
Aus → Tabelle AS-10 können bewertete Schalldämm-Maße verschiedener Fenster entnommen werden.

Berechnung der Resonanzfrequenz

Berechnung der Koinzidenzgrenzfrequenz

Berechnung des resultierenden Schalldämm-Maßes zusammengesetzter Bauteile

Achtung:

-	Für Dichtungsmaterialien wie Kitte und Dichtungsmassen wurden früher Weichmacher wie PCB (polychlorierte Biphenyle) verwendet, die sich durch ihren Chloranteil und ihre chemische Struktur unterscheiden. PCB zählen zu den schwer flüchtigen Schadstoffen, sind sehr beständig und widerstandsfähig gegen Säuren und Laugen und biologisch schwer abbaubar. Da PCB im menschlichen Fettgewebe langfristig gespeichert werden und im Verdacht stehen, krebserregend zu wirken, sind sie in der BRD in bestimmten Konzentrationen oder Zusammensetzungen verboten (ChemVerbotsV, PCB-Richtlinie).
-	Isoliergläser weisen oft Beschichtungen auf, so dass eine Wiederaufbereitung problematisch sein kann.
-	Fluorhaltige Substanzen, die in Holz- und Fassadenschutzmitteln enthalten sein können, führen bei Kontakt mit Glas zu Verätzungen der Oberflächenstruktur und damit zu Eintrübungen.

Normen und Richtlinien:[1]

EnEV
DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden
DIN 4109 Schallschutz im Hochbau; Anforderungen und Nachweise
DIN 107 Bezeichnung mit links oder rechts im Bauwesen
DIN 4172 Maßordnung im Hochbau
DIN 18202 Toleranzen im Hochbau - Bauwerke
DIN 18055 Fenster - Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtheit und mechanische Beanspruchung
DIN 1259 Glas
DIN 52452 Prüfung von Dichtstoffen für das Bauwesen - Verträglichkeit der Dichtstoffe
DIN 18361 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Verglasungsarbeiten
DIN EN 1096 Glas im Bauwesen - Beschichtetes Glas
DIN EN 1279 Glas im Bauwesen - Mehrscheiben-Isolierglas
DIN EN 12207 Fenster und Türen - Luftdurchlässigkeit
DIN EN 12208 Fenster und Türen - Schlagregendichtheit
DIN EN 12210 Fenster und Türen - Widerstandsfähigkeit bei Windlast
DIN EN ISO 1163 Kunststoffe - Weichmacherfreie Polyvinylchlorid (PVC-U)-Formmassen
ChemVerbotsV Verordnung über Verbote und Beschränkungen des Inverkehrbringens gefährlicher Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse nach dem Chemikaliengesetz
PCB-Richtlinie Richtlinie für die Bewertung und Sanierung PCB-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden

[1] ohne Anspruch auf Vollständigkeit

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