HEAT3 ist ein PC-Programm für dreidimensionale stationäre und instationäre Wärmeleitung. Typische Anwendungen sind die Berechnung von Temperaturen, Wärmeströmen und Wärmebrückenverlustkoeffizienten im Bereich von dreidimensionalen Wärmebrücken, wie z.B. Fensterrahmen und Fensteranschlägen, erdberührten Bauteilen oder beheizten Bauteilen. Die Berechnungsergebnisse ermöglichen unter anderem eine Beurteilung des Tauwasser- und Schimmelrisiko auf Bauteiloberflächen, die Ermittlung der Temperaturverteilung innerhalb von Bauteilen oder die Ermittlung von Wärmeverlusten.

Die numerische Lösung der Differenzialgleichungssysteme zur Wärmeleitung erfolgt durch ein Finite-Differenzen-Verfahren. Im Fall der stationären Wärmeleitung wird eine sukzessive Überrelaxationstechnik angewendet.

HEAT2 und HEAT3 sind nach EN ISO 10211-1 "Wärmebrücken im Hochbau - Wärmeströme und Oberflächentemperaturen - Teil 1: Allgemeine Berechnungsverfahren" validiert. Die Berechnungsergebnisse von HEAT2 und HEAT3 entsprechen den in EN ISO 102111-1 Anhang A dargestellten Prüfreferenzfällen. Die Programme werden deshalb nach EN ISO 10211 als genaue Verfahren eingestuft. Zwei der Prüfreferenzfälle sind in den Handbüchern zu HEAT2 und HEAT3 dargestellt, siehe Seite 138 (HEAT2 Version 5.0) bzw. Seite 126 (HEAT3 Version 4.0).

HEAT3 kann zur Analyse der meisten baupraktischen Konstruktionsdetails bzw. Wärmebrücken verwendet werden. Eine wichtige Einschränkung ist jedoch, daß das Problem in einem orthogonalen Raster beschrieben werden muß, d.h. alle Oberflächen müssen parallel zu einer der Ebenen des rechwinkligen kartesischen Koordinatensystems sein. Bei schrägen oder gekrümmten Flächen müssen deshalb Idealisierungen getroffen werden (z.B. Abtreppung der Flächen).

Für einen normal komplizierten Fall benötigt ein erfahrener Anwender etwa 15 - 30 Minuten, um die Geometrie, das numerische Raster und die Umgebungsbedingungen einzugeben. Die Berechnungszeit beträgt für stationäre Fälle in der Regel nur wenige Sekunden bis Minuten.
HEAT3 bietet aufgrund von Code-Optimierungen für Pentium 2-, 3- und 4-Prozessoren eine hohe Rechengeschwindigkeit. Die Anzahl der numerischen Knoten wird nur durch den zur Verfügung stehenden Arbeitsspeicher (RAM) begrenzt. Die Standardversion, mit der Probleme bis 1 Million (100·100·100) Knoten berechnet werden können, benötigt einen freien Arbeitsspeicher von 64 MB. Bei 2 GB RAM können mit einer Spezialversion von HEAT3 mehr als 50 Millionen Knoten berechnet werden.

Das Programm verfügt über eine komfortable grafische Eingabe und Ausgabe. Es können das geometrische Modell, das numerische Netz, die Randbedingungen, das Temperaturfeld und die Wärmeströme zwei- und dreidimensional betrachtet und ausgedruckt werden. Die grafische Oberfläche ermöglicht sowohl eine Betrachtung von allen Seiten sowie auch Vergrößerungen interessanter Details. Bei instationären Berechnungen können Wärmeströme und Temperaturen aufgezeichnet und für weitere Auswertungen, z.B. für die Bestimmung thermischer Antwortfunktionen, verwendet werden.

Die für die Berechnung erforderliche Materialkennwerte können aus einer Datenbank übernommen werden. HEAT3 Version 4.0 benutzt die gleiche Materialdatenbank wie HEAT2. Es sind Kennwerte für etwa 1200 Materialien verfügbar. Eine separate Baustoffdatenbank auf der Grundlage der deutschen Norm DIN V 4108-4 umfaßt etwa 200 Baustoffe. Die Materialeigenschaften können auf einfache Weise bearbeitet oder ergänzt werden.

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Zuletzt geändert: 12.02.2002