Benützer:
Leckageproblem an Fenstern und Türen
Beschreibung 
Wenn der Wind um ein Hindernis herumströmt, wird er abgelenkt und es entstehen Bereiche mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Konkret lässt sich Folgendes beobachten:
• Wenn der Luftstrom senkrecht auf das Hindernis trifft, entsteht eine Verzweigung im Strom. Es gibt einen Strom, der nach links abgelenkt wird (blaue Zone - senkrechte Aufwärtsgeschwindigkeit) und einen anderen, der nach rechts abgelenkt wird (rote Zone - senkrechte Abwärtsgeschwindigkeit). Zwischen diesen Zonen befindet sich eine grüne Zone, die einem Bereich ohne Geschwindigkeit entspricht.
• Wenn das Hindernis gegen den Luftstrom gedreht wird, ist die Verzweigung weniger ausgeprägt. Insbesondere gibt es keinen Bereich ohne Geschwindigkeit.
Um den Effekt des Luftstroms zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass der Druck geringer ist, wenn der Strom schneller ist, und maximal in Bereichen ohne Geschwindigkeit. Daher entsteht vor dem ersten Hindernis eine Hochdruckzone. Dieser Druck drückt die Fenster nach innen und führt zu Undichtigkeiten, durch die Wasser eindringen kann.
Daher gibt es zwei Strategien, um das Eindringen von Wasser zu verhindern:
Vermeiden von Situationen mit frontalem Luftstrom, die zu Hochdruckzonen führen. Dies wird durch die Untersuchung der Luftströmungen und eine angemessene Gestaltung erreicht.
Sicherstellen, dass der Druck im Inneren des Hauses hoch ist, um eine entgegengesetzte Kraft zu erzeugen, die das Eindringen von Fenstern/Türen nach innen verhindert. Dies wird durch Abdichten des Hauses und Vermeiden von Luftleckagen von innen nach außen erreicht.
Bei der Modellierung dieser Effekte ist es wichtig zu beachten, dass:
Der Luftstrom turbulent ist und sich Wirbel an der Rückseite des Hauses bilden können.
Diese Wirbel können zu Hochdruckpunkten an Stellen führen, die intuitiv nicht exponiert sein sollten.
ID:(481, 0)
Klassifizierung der Fenster-Wasserdichtheit
Beschreibung
Die Dichtheitsklassifizierung des Fensters wird gemessen, indem das Fenster einem Druckunterschied ausgesetzt und mit Wasser besprüht wird, während die Zeit gemessen wird, in der das Wasser zurückgehalten wird, ohne in das Fenster einzudringen. Die Norm EN 12208:2001 definiert die Durchführung der Messung und legt die folgenden Klassen fest:
| Druck [Pa] | Klasse | Zeit [min] |
| 0 | 1A | 15 |
| 50 | 2A | 20 |
| 100 | 3A | 25 |
| 150 | 4A | 30 |
| 200 | 5A | 35 |
| 250 | 6A | 40 |
| 300 | 7A | 45 |
| 450 | 8A | 50 |
| 600 | 9A | 55 |
| 750 | 10A | 60 |
| 900 | 11A | 65 |
| 1050 | 12A | 70 |
ID:(756, 0)
Druck auf der Oberfläche
Konzept
Der Druck auf der Oberfläche ($p_z$), das senkrecht zur Oberfläche wirkt:
Dieser Faktor wird mit einem Faktor korrigiert, der von der Form des Körpers, der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$), abhängt, und einem Faktor, der aus den Schwankungen aufgrund von Turbulenzwirbeln, der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$), resultiert, was zu führt:
| $ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
Daraus kann der Druck auf der Oberfläche ($p_z$) berechnet werden, was zu führt:
| $ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(768, 0)
Filtermechanismus
Konzept
Fenster und Türen sind der Differenz des Oberflächendrucks ($\Delta p$) ausgesetzt, zwischen der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$) außen und der Mindestdruck ($p_{min}$) innen.
Wenn es zu Druckabfällen rund um das Haus kommt und es nicht luftdicht ist, tendiert der Druck im Inneren dazu, unter die externen Druckwerte zu fallen. Daher wird der Differenz des Oberflächendrucks ($\Delta p$) wie folgt definiert:
| $ \Delta p = p_z - p_{min} $ |
der Differenz des Oberflächendrucks ($\Delta p$) schwankt im Laufe der Zeit und kann zuweilen den Druckgrenzwert überschreiten, der die Luftdichtheit des Fensters definiert.
Jedes Mal, wenn dies geschieht, beginnt das Fenster oder die Tür zu lecken, und das Wasservolumen kann geschätzt werden, indem man von einem laminaren Fluss durch einen Kanal zwischen zwei Oberflächen ausgeht, wobei die mikroskopische Länge der Dichtung und eine Breite gleich dem Umfang des Fensters oder der Tür angenommen wird.
ID:(770, 0)
Modell
Konzept
Parameter
Variablen
Berechnungen
zu 
, dann die Variable auswählen: 
zu 
Berechnungen
Berechnungen
Variable 
Gegeben Berechnen 
Ziel : Gleichung Zu verwenden 
Gleichungen
$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$
C_a = 0.3445* theta ^2 - 1.4961* theta + 0.8
$ \Delta p = p_z - p_{min} $
Dp = p_z - p_min
$ J_V = \displaystyle\frac{ h ^3 L }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ d }$
J_V = h ^3* L * Dp /(12* eta * d)
$ p_z = p_0 - q_z $
p_z = p_0 - q_z
$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$
q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2
$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$
V_z = 2* u * log( z / z_o )/5
ID:(767, 0)
Geschwindigkeit mit Höhe
Gleichung
Die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) hängt von die Höhe über dem Boden ($z$) ab. In der Regel ist es an der Oberfläche praktisch vernachlässigbar und erreicht den in den meteorologischen Berichten angegebenen Wert in einer Höhe von 10 Metern. Seine Variation wird durch die Geländeunebenheiten, ausgedrückt durch die Rauheitslänge ($z_o$), und durch die Reibungsgeschwindigkeit ($u$) beeinflusst, wie folgt:
| $ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$ |
ID:(757, 0)
Aerodynamischer Formfaktor
Gleichung
Der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$) kann als Funktion von der Windwinkel ($\theta$) modelliert werden, um die Beiträge zum Druck von den verschiedenen Oberflächen des Objekts zu schätzen. Dieses Modell basiert auf Konstanten, die aus Messungen an verschiedenen Objekten abgeleitet wurden:
| $ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$ |
ID:(761, 0)
Reduzierung des Drucks auf die Oberfläche
Gleichung
Der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$) ist der Druck pro Flächeneinheit, um den er auf der Oberfläche des Körpers abnimmt. Es wird als Modifikation des Bernoulli-Modells modelliert, das durch die Luftdichte ($\rho_a$) und die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) charakterisiert ist, wobei die Dynamik mit die Dynamischer Reaktionsfaktor ($C_d$) und die Geometrie mit der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$) korrigiert wird:
| $ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
ID:(759, 0)
Druck auf die Oberfläche eines Körpers
Gleichung
Der Druck auf der Oberfläche ($p_z$) ist gleich der Luftdruck ($p_0$) reduziert um der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$):
| $ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(776, 0)
Differenz des Oberflächendrucks
Gleichung
Der Druck im Inneren neigt dazu, gleich der Mindestdruck ($p_{min}$) zu sein, daher wird der Differenz des Oberflächendrucks ($\Delta p$) durch Subtraktion von der Mindestdruck ($p_{min}$) von der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$) erhalten:
| $ \Delta p = p_z - p_{min} $ |
ID:(769, 0)
Wasserfluss in Fenstern
Gleichung
Der Filterfluss ($J_V$) wird geschätzt, indem ein Modell angenommen wird, bei dem die Dichtheit mit zwei Oberflächen einer Dicke die Abstand in Fließrichtung ($d$) von eine Abstand zwischen Kontakten ($h$) und einer Breite entsprechend die Oberflächenumfang ($L$) erreicht wird. Der Fluss wird durch der Differenz des Oberflächendrucks ($\Delta p$) angetrieben, um das Wasser mit eine Viskosität ($\eta$) zu bewegen, und wird berechnet durch:
| $ J_V = \displaystyle\frac{ h ^3 L }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ d }$ |
ID:(771, 0)