Bauphysik最新文献

Die Bilanzierung von Umweltwirkungen spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung nachhaltiger und umweltfreundlicher Technologien und Konzepte. Dies gilt auch in der Entwicklung von Gebäuden mit adaptiven Hüllen und Strukturen und stellt darüber hinaus weitreichende Anforderungen an alle beteiligten Disziplinen. Die vollständige Integration der Ökobilanzierung in den Planungs- und Auslegungsprozess ermöglicht, Umweltwirkungen als Optimierungsgrößen in den komplexen, dynamischen Berechnungswerkzeugen einzusetzen. Die bisherigen Ergebnisse des SFB 1244 bescheinigen adaptiven Tragwerken und Fassaden großes Potenzial zur Einsparung von Ressourcen und Umweltwirkungen. Die ganzheitliche Betrachtungsweise, sowohl in Bezug auf den Lebenszyklus als auch auf die interdisziplinären Wechselwirkungen, stellt sicher, dass die relevanten Effekte und Einflüsse in der Bilanzierung berücksichtigt werden. Das stellt die Methode der Ökobilanzierung selbst jedoch vor neue Herausforderungen im Umgang mit einer Vielzahl an Varianten und den umfangreichen Wechselwirkungen zwischen Auslegung und Einflüssen auf Parameter in der Nutzungsphase, wie z. B. den Energieverbrauch oder die Lebensdauer.

Life cycle assessment of adaptive skins and structures

The assessment of environmental impacts is crucial in the development of sustainable and environmentally friendly technologies and concepts. The development of adaptive buildings is no exception and also places far-reaching demands on all disciplines involved. The full integration of life cycle assessment into the planning and design process makes it possible to use environmental impacts as optimization parameters in the complex, dynamic calculation tools. The results of SFB 1244 to date confirm that adaptive load-bearing structures and façades have great potential for saving resources and environmental impacts. The holistic approach, both in terms of the life cycle and the interdisciplinary dependencies, ensures that the relevant effects and influences are taken into account in the assessment. However, this confronts the life cycle assessment method with new challenges in dealing with a large number of variants and the extensive interactions between design and influences on parameters in the use phase, such as energy consumption or service life.

Angesichts der aktuellen Ereignisse wird einmal mehr bewusst, dass Energieeffizienz und damit die Reduktion des Energiebedarfs der Schlüssel zur dauerhaften Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern ist. Energieeffizienz am Gebäude beginnt dabei schon bei den einzelnen Komponenten. In einem aktuellen Forschungsvorhaben zu Dunstabzugssystemen in Wohnküchen konnten wesentliche Einsparpotenziale für diesen Bereich noch einmal beleuchtet werden.

Der Energieverbrauch von Abluftdunstabzugssystemen ergibt sich im Wesentlichen aus der Summe der Lüftungswärmeverluste durch den Abluftvolumenstrom (insbesondere ohne Wärmerückgewinnung) während des Kochvorgangs bzw. der Betriebszeit der Dunstabzugshaube und den Infiltrationsverlusten durch undichte Abluftklappen sowie Wärmebrückeneffekte, welche vor allem außerhalb der Betriebszeit wirksam sind.

Leckagemessungen an Abluftklappen (Mauerkästen) zeigten auf, wie hoch die Infiltration und damit der dauerhafte Luftaustausch bei marktüblichen Systemen tatsächlich sind. Außerdem wurden Versuche zur Ermittlung der Wrasenerfassung durchgeführt. Mit einem standardisierten Verfahren zur Ermittlung der Wrasenerfassung ließe sich die tatsächliche energetische Performance der Dunstabzugssysteme aufzeigen und damit die Kaufentscheidung der Endkunden hin zu effizienteren und geeigneteren Lösungen lenken.

Examination of cooker hoods in residential kitchens

In view of current developments, it has once again become clear that energy efficiency, and thus the reduction of energy demand, is the key to lasting independence from fossil fuels. Energy efficiency in buildings starts with the individual components. In a recent research project on cooker hood systems in residential kitchens, it was possible to shed light on significant savings potential in this area.

The energy consumption of cooker hood systems mainly results from the sum of the ventilation heat losses due to the exhaust air volume flow (without heat recovery) during the cooking process or the operating time of the cooker hood and the infiltration losses due to leaky exhaust air flaps outside the operating time as well as thermal bridging effects of the exhaust air flaps.

Leakage measurements on exhaust air dampers (wall boxes) showed how high the infiltration and thus the permanent air exchange actually are with standard systems on the market. In addition, tests were carried out to determine the capture efficiency of cooker hoods. A standardized method for determining the capture efficiency could be used to show the actual energy performance of cooker hood systems and thus steer the end customer's purchasing decision toward more efficient and more suitable solutions.

U-Wert-Messungen vor Ort (in situ) eignen sich für Gebäude, bei denen die Konstruktion unbekannt ist und eine zerstörungsfreie, sichere Aussage zu den thermischen Eigenschaften getroffen werden soll. In-situ U-Wert-Messungen sind der Gegenstand von zwei kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekten aus Deutschland und der Schweiz. Die Grundlagen zur U-Wert-Messung, die möglichen Messverfahren, sowie Messungen mit der Wärmeflussmethode und der Rapid U-Value-Messtechnik (Rapid-U) im Labor als Bestandteil des Forschungsprojektes aus Deutschland wurden in Teil 1 dieser zweiteiligen Veröffentlichung dargestellt. Teil 2 der Veröffentlichung berichtet von einem Forschungsprojekt aus der Schweiz, in dessen Rahmen eine Anwendungshilfe für die in situ U-Wert-Messung erstellt wird. Grundlage sind U-Wert-Messungen mit am Markt erhältlichen Messgeräten, die auf eine breite Anwendung zielen. Es wurde mit zwei Messgeräten, die auf der Wärmeflussmethode basieren, und einem temperaturbasierten Messgerät gemessen. Die In-situ-Messungen werden durch vergleichende Messungen im Labor und Simulationen ergänzt. Zusätzlich werden Kontakt- und Haftmittel zur Befestigung der Sensoren an den zu messenden Bauteilen getestet. Untersucht werden schwere, homogene Bauteile, damit beziehen sich die Erkenntnisse hauptsächlich auf diesen Bauteiltyp.

In-situ measurement of massive building components – Part 2: Comparison of measuring devices and application on site

U-value measurements on site (in-situ) are suitable for buildings where the construction is unknown and a non-destructive, reliable statement on the thermal properties is to be made. In-situ U-value measurements are the subject of two recently completed research projects from Germany and Switzerland. The basics of U-value measurement, possible measurement methods, as well as measurements with the heat flow method and the Rapid-U-Value Measurement Technique (Rapid-U) in-laboratory conditions as part of the research project from Germany were presented in Part 1 of this two-part publication. The second part of the publication reports on a research project from Switzerland, which provides guidelines for practitioners for in-situ U-value measurements. These are derived from in-situ U-value measurements with devices that are available on the market and intended for a broad application. Measurements were made with two measuring devices based on the heat flow method and one temperature-based measuring device. The in-situ measurements are complemented by comparative measurements in the laboratory and simulations. In addition, contact and adhesive materials for attaching the sensors to the component are tested. Heavy, homogeneous walls are examined, so the findings mainly relate to this type of component.

Lehm weist bekanntermaßen bauphysikalische Vorteile wie die Feuchtesorption bzw. Feuchteregulierung, Schalldämmung und das Wärmespeichervermögen auf. Verglichen mit anderen Baustoffen erweisen sich Festigkeiten wie die Druck- und Biegezugfestigkeit als niedrig bzw. nachteilig. Zur Optimierung von Lehm als Baustoff, vornehmlich zur Herstellung für Lehmbauplatten, wurde die mechanische Aktivierung mit einer Scheibenschwingmühle durchgeführt, um den Einfluss auf die Druck- und Biegezugfestigkeit zu untersuchen. Der verwendete Lehm wurde vorab gesiebt, die Fraktionen < 250 μm gemahlen und in unterschiedlichen Zusammensetzungen zu Prüfkörpern verpresst. Für Proben bestehend aus einer Mischung aus der gemahlenen Fraktion und größeren nicht gemahlenen Fraktionen konnte eine maximale Steigerung der Druckfestigkeit von 74 %, bei einer Mahldauer von 60 Minuten und 20 M.% Zugabe von Wasser festgestellt werden. Auch bei rheologischen Vortests (SAOS), bei welchen die Kohäsionsentwicklung der Probe, in Form einer Paste, über die Zeit gemessen wurde, wurde ein Maximum der Reaktionsfähigkeit bei 60 Minuten lang gemahlenen Proben erfasst. Eine Steigerung der Biegefestigkeit wurde nicht nachgewiesen.

Mechanical activation of clay

Known advantages of clay in building physics are moisture sorption and regulation, reduction of sound and heat storage capacity. Compared to other materials, clay has low mechanical properties. The paper focuses on mechanical activation of clay and relates to challenges in the production of clay-based-construction panels. It examines compressive and bending strength due to the process of milling, using a vibratory disc mill. The raw clay was sieved and for testing the fractions < 250 μm were milled. This milled clay was mixed in various compositions. Samples consisting of a mixture of milled fractions < 0,25 mm and non-milled fractions 0,25 to 2 mm, a max. increase in compressive strength of 74 % was observed at a milling time of 60 minutes and for 20 wt.% water addition. Also, preliminary rheological tests (SAOS), which were carried out to follow the cohesion development over time of the clay pastes at different milling time, showed a max. of reactivity for samples which were milled 60 minutes.

U-Wert-Messungen vor Ort eigenen sich für opake Bauteile unbekannter Konstruktion, bei denen eine zerstörungsfreie Aussage zu den thermischen Eigenschaften, z. B. für Sanierungsmaßnahmen erforderlich ist. In-situ U-Wert-Messungen sind Gegenstand zweier abgeschlossener Forschungsprojekte aus Deutschland und der Schweiz. Im vorliegenden Teil 1 werden die Ergebnisse des Projektes „LivingLab – Gebäudeperformance” an der Bergischen Universität Wuppertal vorgestellt. Ziel dieses Teilprojektes ist, Einflüsse auf in-situ U-Wert-Messverfahren für Mauerwerkskonstruktionen in einem Heizkammerverfahren unter kontrollierten Bedingungen herauszuarbeiten. Es kann gezeigt werden, dass bei Wärmeflussverfahren mit langer Messdauer die Größe der Platten und ihre Positionierung in Bezug auf ein Fugenraster keine messbaren Unterschiede ergeben. Bei ungedämmten Konstruktionen werden mit diesem Verfahren tendenziell geringere U-Werte, bei gedämmten Konstruktionen höhere U-Werte gemessen als bei bekanntem Materialaufbau berechnet. Vergleichend werden Kurzzeitmessungen mit der sog. „Rapid U-Value-Messtechnik (Rapid-U)” durchgeführt. Es zeigen sich größere Streuungen der Ergebnisse und höhere U-Werte als beim Wärmeflussverfahren. In Teil 2 wird ein Forschungsprojekt aus der Schweiz vorgestellt, in dessen Rahmen eine praxisorientierte Anwendungshilfe für in-situ U-Wert-Messungen erstellt wird. Als Basis dienen In-situ-Messungen mit drei unterschiedlichen Geräten und vergleichende Labormessungen.

In-situ measurement of massive building components – Part 1: Comparison of test methods and influences in heating chamber tests

In-situ U-value measurements are suitable for opaque constructions where a non-destructive testing of thermal properties is required, e.g. for renovation. In-situ U-value measurements are the subject of two research projects from Germany and Switzerland. This Part 1 presents results of the project ”LivingLab – Building Performance“ at the University of Wuppertal. The aim is to investigate influences on in-situ U-value measurement methods for masonry structures in a hot box. It is shown, that in heat flux methods with long measurement periods, size of the heat flux plates and their positioning with respect to mortar joints do not show measurable differences. For uninsulated constructions, this method tends to show lower U-values, for insulated constructions higher U-values than calculated. In comparison, short-term measurements are performed using so-called ”Rapid-U-Value Technique (Rapid-U)“. Larger scattering of the results and higher U-values than with the heat flow method are shown. In Part 2, a research project from Switzerland is presented, in the context of which a practice-oriented application aid for in-situ U-value measurement is being developed. In-situ U-value measurements using three different instruments and comparative measurements in the laboratory serve as a basis.

Zum Titelbild:

Der dreigeschossige Holzwohnbau „Kastanienhof” im Stiftungsdorf Ellener Hof in Bremen-Osterholz (KAHRS Architekten) mit 18 Wohneinheiten ist Teil eines sozial-ökologischen Modell-Quartiers. Die Außen- und Innenwände, die Geschoss- und Zimmerdecken, das Dachtragwerk, die Bekleidung der Fassade, die Treppenhauswände und sogar der Aufzugsschacht sind als Holzkonstruktionen ausgeführt – der Naturbaustoff-Anteil beträgt 92 %. Lediglich die Treppenläufe bestehen aus Stahlbeton.

Siehe Meldung S. 61 (Foto: © KAHRS Architekten, Bremen)

Aktuell

Ökologisch vorbildliches Quartier: Stiftungsdorf Ellener Hof in Bremen-Osterholz

Ressourceneffizienz in der Betonherstellung: Otto von Guericke-Preis 2022 für TU Kaiserslautern

Coburger Kreativhochburg in denkmalgeschützter Kühlhalle mit Innendämmung aus keramischer Wärmedämmfassade (WDF)

Krankenhaus 3.0 – Klinikum Frankfurt Höchst weltweit erste Klinik mit Passivhaus-Zertifikat

Gründach des Jahres 2022: Hauptfeuerwache Karlsruhe

DGNB-Wegweiser zu einem klimapositiven Gebäudebestand

BuGG-Fassadenbegrünung des Jahres 2022: Vertikaler Garten der BLS Werkstätten

Xella-Fachkolloquium 2022: Wege zur Dekarbonisierung in der Baubranche

Schrift zu Innendämmung mit Holzfaserdämmplatten von vdnr und Informationsdienst Holz

Neue Dokumentation 874 „Gebäudesanierung mit Edelstahl Rostfrei”

VBI-Studie zur Integrierten Projektabwicklung (IPA) beim Bauen

Forderungspapier von A4F und DUH: Gebäudeabrisse vermeiden und Bauen im Bestand fördern

Neues Informationsblatt Nr. 78 „Thermische Behaglichkeit” vom Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie BDH

Erich-Mendelsohn-Preis 2023 für Backstein-Architektur ausgelobt

Das neue bauingenieur24

Neues DBV-Heft 50 „Nachhaltiges Bauen mit Beton – Band 2: Quick Wins für den Klimaschutz”

DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen” als aktualisierter Nachdruck September 2022

Innovationswettbewerb DGNB Sustainability Challenge 2023

Qualitätskontrolle für hoch energieeffiziente Sanierungen mit outPHit

Einladung zur DAGA 2023