Physikalische Vorgänge in wetterbeanspruchten Holzbauteilen Fensterrahmen

Zusammenfassung

An einem je zur Hälfte schwarz und weiß lackierten, stark wetterexponierten Fichten-Blendrahmen in der SW-Wand eines Testhauses wurden während rd. 500 Tagen die Temperaturverteilung über dem Rahmenquerschnitt, die Holzfeuchte in Querschnittsmitte des schwarzen Rahmenteils sowie Dimensionsänderungen der Verwölbung des schwarzen und weißen Rahmenteils quer zur Faser gemessen. Außerdem wurden folgende Klimagrößen aufgezeichnet: Globalstrahlung (Summe aller thermisch wirksamen Strahlung), Temperatur-und rel. Feuchte der Umgebungsluft, Temperatur im Wärmeübergangsbereich des Rahmens. Gegen Versuchsende wurde auch der Einfluß eines feuchten Innenklimas untersucht. Die hauptsächlichen Ergebnisse sind: Niveau und Schwankungen der Holzfeuchte und damit die Dimensionsänderungen, des Holzes werden maßgebend vom Zeitverlauf der Globalstrahlung bestimmt, zum geringeren Teil von Lufttemperatur, rel. Luftfeuchte und den Konvektionsbedingungen am Fenster. Wesentlicher Einflußfaktor für die Holzfeuchteschwankungen ist, neben der Wetterexposition, die Wasserdampfdurchlässigkeit des Anstrichs. Die Anstrichfarbe beeinflußt zwar das Holzfeuchteniveau signifikant, die Feuchteschwankungen aber nur sehr wenig. Hohe Dampfdrücke des Innenklimas führen, abhängig vom Diffusionswiderstand des Innenanstrichs, u. U. rasch zur Durchfechtung des Rahmenholzes. Wie bei anderen Holzbauteilen wurden keine einfachen Korrelationen zwischen den Klimagrößen und den Zustandsgrößen des Rahmenholzes gefunden.

Abstract

Several parameters for a weather-exposed spruce window frame in the SW-wall of a test house and important climatic data were continuously recorded during approx. 500 days. One half of the window frame was painted black, the other half white, using an alkyd resin paint. The parameters measured were: Temperature distribution in the cross section of the wood members, wood moisture content (m.c.) at the center of the cross section of the black frame, and dimensional changes across the grain of the black and white parts. The climatic data recorded were: global radiation, ambient air temperature and relative humidity, and air temperature close to the frame. At the end of the measuring period, the effects of changes of the indoor climate were also studied. Major results are: The level and changes of m.c. and, consequently, of dimensional changes of the wood joinery depend substantially on the thermal effects of global radiation. They depend to a lesser degree on air temperature, humidity and convection. The moisture changes are mainly influenced by the water vapor permeability of the surface finish. The color of the finish has a significant effect on m.c. level, but only little effect on moisture changes. High water vapor pressures of the indoor climate can cause a fast increase in m.c. depending on the water vapor permeability of the indoor finish. As already described in previous papers of this series, no simple correlation was found between the climate factors and the moisture-related phenomena in the wood.