Modellierung von kurzwelliger solarer Strahlung bei der hygrothermischen Bauteilsimulation - numerische Lösung und analytischer Ansatz

Der vorliegende Beitrag prasentiert ein Modell zur Bestimmung der kurzwelligen solaren Strahlung an Bauteilen, das ‐ basierend auf gemessenen Wetterdaten der direkten und diffusen solaren Strahlung auf die Horizontalflache ‐ fur die Einbindung in numerische Simulationsprogramme geeignet ist. Damit wurde ein geschlossenes Konzept erarbeitet, das es erlaubt, die Strahlungswarmestromdichte infolge kurzwelliger direkter und diffuser Sonnenstrahlung auf beliebig orientierte und geneigte Wand- und Dachflachen unter Beachtung der Eigenverschattung an einem beliebigen Ort zu berechnen. Weiterhin stellt der Beitrag einen analytischen Ansatz fur das gleiche Problem vor, mit dessen Hilfe auf einfache Weise z. B. Wirkungsanalysen durchgefuhrt werden konnen. Den Abschlus des Beitrags bildet die beispielhafte Berechnung einer nach verschiedenen Himmelsrichtungen orientierten Wandkonstruktion. Modelling of shortwave solar radiation within the hygrothermal simulation of building envelope parts ‐ numerical solution and analytical approach. This article presents a model for the determination of shortwave solar radiation on building envelope parts, which is ‐ based on measured weather data of direct and diffuse solar radiation on a horizontal surface ‐ suitable to be integrated in computercodes for hygrothermal building part simulation. Therewith, firstly a well-rounded concept has been worked out, which allows to calculate the radiation flux on any orientated and sloped wall or roof construction at any location taking into account the self-shading. Furthermore, there is presented an analytical approach for the same problem that is suitable to perform sensitivity analyses with in an easy way. At the end of the article, an example calculation of a wall construction orientated into different directions is presented.