U-Werte Katalog
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U-Werte Katalog Einfache Bestimmung des U-Werts von Bauteilen
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U-Werte Katalog
Einfache Bestimmung des U-Werts
von Bauteilen
Allgemeines und methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
u-Wert-Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Bestimmung des u-Werts Von BAuteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Jede tabelle ab seite 16 kann einzeln gedruckt und als nachweis des u-Werts von Bauteilen verwendet werden .
inhAltsVerzeichnis
5
Allgemeines und methode
Wärme ist eine Form Von energie . sie Fliesst immer Von der höheren temperAtur zur niedrigeren . BAu teile Wie Böden, Wände, decken, dächer, Fenster und türen stellen dem ABFliessen der Wärme einen WiderstAnd entgegen . der Wärmestrom durch ein BAuteil Wird durch den WärmedurchgAngskoeFFizienten u (u-Wert) deFiniert .
Wärmeübertragung (h) und Wärmeleitung (λ)
beeinflussen den U-Wert von Bauteilen
Folgende Vorgänge beeinflussen den u-Wert von Bauteilen:
• Wärmeübertragung von der innenluft auf Bauteile .
dieser Vorgang wird mit dem Wärmeübergangskoeffizienten
hi beschrieben
• Wärmeleitung im innern von Bauteilen .
massgebliche grösse ist dabei die Wärmeleitfähigkeit λ
(lambda) der einzelnen Baustoffe
• Wärmeübertragung von Bauteilen auf die Aussenluft .
dieser Vorgang wird mit dem Wärmeübergangskoeffizienten
he beschrieben .
neben einem proportional abnehmenden heizenergiebedarf
bringt ein sinkender u-Wert steigende oberflächentemperaturen .
dadurch steigt die Behaglichkeit für die Bewohner . Auch die
gefahr von oberflächenkondensat, als Folge davon graue Flecken,
schimmelpilz und muffige gerüche, wird kleiner .
die norm siA 180 «Wärmeschutz, Feuchteschutz und raumklima
in gebäuden» weist maximale Wärmedurchgangskoeffizienten für
Behaglichkeit und Feuchteschutz auf .
die norm siA 380/1 «thermische energie im hochbau» weist
grenz- und zielwerte für flächenbezogene Wärmedurchgangs-
koeffizienten auf .
diese normen und die kantonalen Wärmedämmvorschriften
geben den handlungsspielraum für die maximal zulässigen
u-Werte an .
es gilt folgende regel: Je kleiner der u-Wert,
umso besser ist der Wärmeschutz .
die physikalische einheit des u-Werts ist Watt
pro Quadratmeter und kelvin: W/(m2 · k) .
der u-Wert ist das Verhältnis der Wärmestromdichte, die im
stationären zustand durch das Bauteil fliesst, zur differenz der
beiden angrenzenden umgebungs temperaturen . der Wärme-
durchgangskoeffizient von Bauteilen ist der kehrwert des
gesamtdurchlasswiderstands .
Der U-Wert ist das Verhältnis der Wärmestromdichte,
die im stationären Zustand durch das Bauteil fl iesst,
zur Differenz der beiden angrenzenden Umgebungstemperaturen.
Der Wärmedurchgangskoeffi zient eines Bauteils
ist der Kehrwert des Gesamtdurchlasswiderstands.
Die physikalische Einheit des U-Werts
ist Watt pro Quadratmeter und Kelvin:
W/(m2 · K).
Folgende Vorgänge beeinfl ussen
den U-Wert eines Bauteils:
Wärmeübertragung von
der Innenluft auf das Bauteil.
Dieser Vorgang wird mit dem
Wärmeübergangskoeffi zienten hi
beschrieben
Wärmeleitung im Innern
eines Bauteils.
Massgebliche Grösse ist dabei
die Wärmeleitfähigkeit λ (Lambda)
der einzelnen Baustoffe
Wärmeübertragung vom Bauteil
auf die Aussenluft.
Dieser Vorgang wird mit dem
Wärmeübergangskoeffi zienten he
beschrieben.
Es gilt folgende Regel:
Je kleiner der U-Wert,
umso besser ist der Wärmeschutz.
Neben einem proportional abnehmenden
Heizenergiebedarf bringt ein sinkender
U-Wert steigende Oberfl ächentemperatu-
ren. Dadurch steigt die Behaglichkeit
für die Bewohner. Auch die Gefahr
von Oberfl ächenkondensat, als Folge
davon graue Flecken, Schimmelpilz
und muffi ge Gerüche, wird kleiner.
Die Norm SIA 180 « Wärmeschutz,
Feuchteschutz und Raumklima
in Gebäuden» weist maximale
Wärmedurchgangskoeffi zienten für
Behaglichkeit und Feuchteschutz auf.
Die Norm SIA 380/1 « Thermische
Energie im Hochbau » weist Grenz-
und Zielwerte für fl ächenbezogene
Wärmedurchgangskoeffi zienten auf.
Diese Normen und die kantonalen
Wärmedämmvorschriften geben
den Handlungsspielraum für die maximal
zulässigen U-Werte an.
Bild 1
Wärmeübertragung (h)
und Wärmeleitung (λ)
beeinfl ussen den U-Wert
eines Bauteils
Wärme-übertragungaussen he
Wärme-übertragung
innen hi
Wärmeleitung λ
5
7
dAs kApitel u-Wert-Berechnung stellt die Berechnung einFAcher konstruktionen Wie z .B . homogener BAuteile dAr . es enthält die notWendigen grundlAgen BzW . rechen-grössen Wie WärmeüBergAngskoeFFizienten, WärmedurchlAss-Widerstände Von luFt-schichten und BAustoFFkennWerte . es Werden ABer Auch hinWeise gegeBen, Wie Bei komplizierteren konstruktionen VorgegAngen Werden muss .
u-Wert-Berechnung
Homogene Bauteile
Als homogene Bauteile bezeichnet man konstruktionen, die aus
mehreren durchgehenden, hintereinanderliegenden schichten von
Baumaterialien bestehen . treten regelmässig wiederkehrende
unterbrechungen wie z .B . stahlstützen, Betonpfeiler oder sparren
auf, so handelt es sich um ein inhomogenes Bauteil (kap . 2 .2) .
der u-Wert homogener bestehender oder sanierter Bauteile wird,
sofern die einzelnen schichten genau bekannt sind, mit folgender
grundformel berechnet:
Innenputz
Backstein
Wärmedämmungz.B. mit λ = 0.036 W/(m·K)
16 cm oder 2 × 8 cm
Backstein
Aussenputz
0.0150.15
0.440.70
d =
λ =
m
W/(m2·K)
0.16
0.036
0.020.12
0.440.87
he =25 W/(m2·K)
hi =8 W/(m2·K)
e i
U=1
1hi+d1𝜆𝜆1+d2𝜆𝜆2
+…+Rg+…+dn𝜆𝜆n
+1he
W/(m2·K)
U=1
18
+ 0.020.87
+ 0.120.44
+ 0.160.036
+ 0.150.44
+ 0.0150.70
+ 125
U=1
5.26W/(m2·K) = 0.19 W/(m2·K)
U=1
1hi+d1𝜆𝜆1+d2𝜆𝜆2
+…+Rg+…+dn𝜆𝜆n
+1he
W/(m2·K)
U=1
18
+ 0.020.87
+ 0.120.44
+ 0.160.036
+ 0.150.44
+ 0.0150.70
+ 125
U=1
5.26W/(m2·K) = 0.19 W/(m2·K) d1…dn
dicke des jeweiligen Baumaterials in m
hi, he
Wärmeübergangskoeffizienten in W/(m2 · k)
λ1…λn
Wärmeleitfähigkeit des jeweiligen Baumaterials in W/(m · k)
Rg
Wärmedurchlasswiderstand von luftschichten
u-WeRt-BeRecHnung am Beispiel
eines ZWeiscHalenmaueRWeRks
9
u-Wert-Berechnung
Täfer
Lattung/Leitungen
Dampfsperre
Wärmedämmung
Sparren
Unterdach
Konterlattung
Hinterlüftung
Lattung
Dacheindeckung
i e
Innenverkleidung
Lattung/Leitungen
Dampfbremse
Wärmedämmung (variabel)
Wärmedämmung (fix)
Riegel
Holzfaserplatte
Hinterlüftung
Aussenverkleidung
i e
inHomogene Bauteile
Bei inhomogenen Bauteilen laufen eine oder mehrere schichten
von Baumaterialien nicht über die ganze Fläche durch, sondern
werden in regelmässigem Abstand durch andere Bauteile unter-
brochen, die im Allgemeinen bessere Wärmeleiter sind . solche
unterbrechungen verschlechtern den u-Wert und sind deshalb zu
berücksichtigen . ein vereinfachtes Verfahren zur Berechnung des
Wärmedurchgangswiderstands von Bauteilen aus homogenen
und inhomogenen schichten ist in der norm sn en iso 6946
enthalten .
Bei komplizierten konstruktionen und bei häufigen Wärme-
brücken (z .B . Aluminiumunterkonstruktion bei hinterlüfteten
Fassaden) ist der u-Wert entweder durch messungen oder
zertifikate, mit hilfe von rechenprogrammen oder mit dem
Wärmebrückenkatalog zu bestimmen .
neues Bauteil
bestehendes Bauteil
neue Dämmschicht
bestehende Dämmschicht
Dicke des Materials
e = aussen
i = innen
11
Vorgehen WAHL DER BAUWEISESchematische Illustrationen gültig für Wand, Dach und Boden
BetonZementsteinKalksandstein
Backstein
Porenbetonstein
Holzbau (Skelettbau,Bauteile oder Massivbau) Metallbau
i e
i e
i e
i e
e
i
e
i
e
i
i
e
9
14
WAHL DER AUSFÜHRUNGSchematische Illustrationen gültig für Bauteile: Wand, Dach und Boden
BETON, ZEMENTSTEIN, KALKSANDSTEIN
NEUBAUTEN SANIERUNGEN
Dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
Homogene
Wärme dämmung
Inhomogene
Wärme dämmung
Dicke des bestehenden
Dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0.04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
≤ 30 cm T7 T8 0 cm T7 T8
> 30 cm T6 T7 0 ≤ 1 cm T6 T7
1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤ 10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
> 14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen
(Art und Dicke der Wärmedämmung)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
BACKSTEIN
NEUBAUTEN SANIERUNGEN
Dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
Homogene
Wärme dämmung
Inhomogene
Wärme dämmung
Dicke des bestehenden
Dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0.04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
≤ 18 cm T6 T7 0 cm T7 T8
18 ≥ 30 cm T5 T6 0 ≤ 1 cm T6 T7
> 30 cm T4 T5 1 ≤ 2 cm T5 T6
2 ≤ 4 cm T4 T5
4 ≤ 6 cm T3 T4
6 ≤ 10 cm T2 T3
10 ≤ 14 cm T1 T2
> 14 cm T1 T1
Entsprechende Tabelle wählen
(Art und Dicke der Wärmedämmung)
Entsprechende Tabelle wählen (Dicke des Dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
neues Bauteilbestehendes Bauteilneue Dämmschichtbestehende Dämmschicht
Dicke des Materialse = ausseni = innen
eRsteR scHRitt
Wahl der konstruktion
ZWeiteR scHRitt
Wahl der Ausführung
DRitteR scHRitt
Wahl von Wärmeleitfähigkeit λ
und dicke des dämmstoffs
21
Beton, Zementstein Kalksandstein
Backstein Porenbetonstein Holzbau (Ständer, Massiv) Metallbau
Sanierungen alle Wandarten
> 30 cm, homogene WD 18 ≤ 30 cm, inhomogene WD
≤ 18 cm, homogene WD
– 8 ≤ 12 cm, inhomogene WD
4 ≤ 8 cm, homogene WD
1 ≤ 2 cm, mit neuer WD inhomogen
0 ≤ 1 cm, mit neuer WD homogen
TABELLE T6 U-Werte W/(m2K) BAUTEIL:
DÄMMSTOFFDICKE (m) d = 0.10 d = 0.12 d = 0.14 d = 0.16 d = 0.18 d = 0.20 d = 0.22 d = 0.24 d = 0.26 d = 0.28 d = 0.30 d = 0.32 d = 0.34
Wär
mel
eitf
ähig
keit λ
0.046 0.39 0.34 0.30 0.27 0.25 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17 0.15 0.14 0.13
0.044 0.37 0.32 0.29 0.26 0.24 0.21 0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.14 0.12
0.042 0.36 0.31 0.28 0.25 0.23 0.20 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12
0.040 0.34 0.30 0.27 0.24 0.22 0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.13 0.12 0.11
0.038 0.33 0.29 0.26 0.23 0.21 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11
0.036 0.32 0.27 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10
0.034 0.31 0.26 0.24 0.21 0.19 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10
0.032 0.30 0.26 0.23 0.20 0.18 0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09
0.030 0.29 0.25 0.22 0.19 0.18 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09
0.028 0.27 0.24 0.21 0.19 0.17 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09
0.026 0.26 0.23 0.20 0.18 0.16 0.15 0.14 0.12 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08
0.024 0.25 0.22 0.19 0.17 0.16 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08
0.022 0.24 0.20 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08 0.07
0.020 0.22 0.19 0.17 0.15 0.13 0.12 0.11 0.10 0.10 0.09 0.08 0.07 0.07
Wand gegen Erdreich Wand gegen unbeheizte Räume Wand gegen aussen
Boden gegen Erdreich Boden gegen unbeheizte Räume Boden gegen aussen Dämmstoff 1: λ: W/mK
Decke oder Dach
gegen Erdreich
Decke/Dach gegen
unbeheizte Räume
Decke/Dach gegen aussen Dämmstoff 2: λ: W/mK
Für ein homogenes Bauteil: Verschlechterung des U-Werts für Fassadenanker bei hinterlüfteten Fassaden (Wärmebrückenkatalog, BFE, 2002, Kapitel 6.2) W/(m2K)
Wärmebrückennachweis ja nein
Grenzwert für U-Wert (kantonale Gesetzgebung oder SIA 380/1) W/(m2K) U-Wert des Bauteils: W/(m2K)
WD = Wärmedämmung
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Bestimmung des u-Werts Von BAuteilen
WaHl DeR konstRuktionschematische illustrationen gültig für Bauteile: Wand, dach und Boden
i ei
e
i e
e
i
i e
e
i
i e
e
i
Beton
zementstein
kalksandstein
Backstein
porenbetonstein
holzbau (ständerbau oder massivbau)
metallbau
14
WaHl DeR ausfüHRungschematische illustrationen gültig für Bauteile: Wand, dach und Boden
Beton, Zementstein, kalksanDstein
neuBauten sanieRungen
dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
homogene
Wärme dämmung
inhomogene
Wärme dämmung
dicke des bestehenden
dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0 .04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
≤ 30 cm t7 t8 0 cm t7 t8
> 30 cm t6 t7 0 ≤ 1 cm t6 t7
1 ≤ 2 cm t5 t6
2 ≤ 4 cm t4 t5
4 ≤ 6 cm t3 t4
6 ≤ 10 cm t2 t3
10 ≤ 14 cm t1 t2
> 14 cm t1 t1
entsprechende tabelle wählen
(Art und dicke der Wärmedämmung)
entsprechende tabelle wählen (dicke des dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
Backstein
neuBauten sanieRungen
dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
homogene
Wärme dämmung
inhomogene
Wärme dämmung
dicke des bestehenden
dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0 .04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
≤ 18 cm t6 t7 0 cm t7 t8
18 ≤ 30 cm t5 t6 0 ≤ 1 cm t6 t7
> 30 cm t4 t5 1 ≤ 2 cm t5 t6
2 ≤ 4 cm t4 t5
4 ≤ 6 cm t3 t4
6 ≤ 10 cm t2 t3
10 ≤ 14 cm t1 t2
> 14 cm t1 t1
entsprechende tabelle wählen
(Art und dicke der Wärmedämmung)
entsprechende tabelle wählen (dicke des dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
neues Bauteilbestehendes Bauteilneue Dämmschichtbestehende Dämmschicht
Dicke des Materialse = ausseni = innen
15
WaHl DeR ausfüHRungschematische illustrationen gültig für Bauteile: Wand, dach und Boden
poRenBetonstein
neuBauten sanieRungen
dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
homogene
Wärme dämmung
inhomogene
Wärme dämmung
dicke des bestehenden
dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0 .04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
≤ 18 cm t4 t5 0 cm t7 t8
18 ≤ 25 cm t3 t4 0 ≤ 1 cm t6 t7
25 ≤ 35 cm t2 t3 1 ≤ 2 cm t5 t6
> 35 cm t1 t2 2 ≤ 4 cm t4 t5
4 ≤ 6 cm t3 t4
6 ≤ 10 cm t2 t3
10 ≤ 14 cm t1 t2
> 14 cm t1 t1
entsprechende tabelle wählen
(Art und dicke der Wärmedämmung)
entsprechende tabelle wählen (dicke des dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
HolZBau (stänDeRBau oDeR massivBau), metallBau
neuBauten sanieRungen
dicke des Bauteils ohne
Wärmedämmung
homogene
Wärme dämmung
inhomogene
Wärme dämmung
dicke des bestehenden
dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil (λ 0 .04)
zusätzliche
homogene
Wärme dämmung
zusätzliche
inhomogene
Wärme dämmung
holzbau t7 t8 0 cm t7 t8
metallbau t7 t8 0 ≤ 1 cm t6 t7
≤ 4 cm t7 t8 1 ≤ 2 cm t5 t6
4 ≤ 8 cm t6 t7 2 ≤ 4 cm t4 t5
8 ≤ 12 cm t5 t6 4 ≤ 6 cm t3 t4
> 12 cm t4 t5 6 ≤ 10 cm t2 t3
10 ≤ 14 cm t1 t2
> 14 cm t1 t1
entsprechende tabelle wählen
(Art und dicke der Wärmedämmung)
entsprechende tabelle wählen (dicke des dämmstoffs auf dem
bestehenden Bauteil und Art der neuen Wärmedämmung)
neues Bauteilbestehendes Bauteilneue Dämmschichtbestehende Dämmschicht
Dicke des Materialse = ausseni = innen
16
Bet
on
, Zem
ents
tein
k
alks
and
stei
nB
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tein
pore
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Ho
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10
≤ 14
cm
, mit
neue
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W/(m
2 k)
Ba
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il:
Dä
mm
sto
ffD
ick
e (m
)d
= 0
.10
d =
0.1
2 d
= 0
.14
d =
0.1
6 d
= 0
.18
d =
0.2
0d
= 0
.22
d =
0.2
4d
= 0
.26
d =
0.2
8 d
= 0
.30
d =
0.3
2 d
= 0
.34
Wärmeleitfähigkeit λ
0 .0
460 .
190 .
180 .
170 .
160 .
150 .
140 .
130 .
130 .
120 .
110 .
110 .
100 .
10
0 .0
44
0 .19
0 .17
0 .16
0 .15
0 .14
0 .14
0 .13
0 .12
0 .12
0 .11
0 .11
0 .10
0 .09
0 .0
420 .
180 .
170 .
160 .
150 .
140 .
130 .
130 .
120 .
110 .
110 .
100 .
100 .
09
0 .0
400 .
180 .
170 .
160 .
140 .
140 .
130 .
120 .
120 .
110 .
100 .
100 .
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09
0 .03
80 .
170 .
160 .
150 .
140 .
130 .
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120 .
110 .
110 .
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100 .
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08
0 .03
60 .
170 .
160 .
150 .
140 .
130 .
120 .
110 .
110 .
100 .
100 .
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090 .
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0 .03
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170 .
150 .
140 .
130 .
130 .
120 .
110 .
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090 .
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07
0 .02
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0 .02
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150 .
140 .
130 .
120 .
110 .
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07
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150 .
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6 50
0 8
603
7413
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