Bauphysik最新文献

In jüngerer Vergangenheit wurde bei klassisch feuerverzinkten Stahlbauteilen eine reduzierte Emissivität unter Brandbelastung nachgewiesen, die sich im Zuge der Heißbemessung gemäß DIN EN 1993-1-2 als vorteilhaft gegenüber einem ungeschützten Bauteil erweist. Im Zuge weiterführender Untersuchungen wurde nun die Emissivität von modernen Zink-Aluminiumüberzügen, die sich durch eine in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt von den standardmäßigen Überzügen abweichende Schichtcharakteristik auszeichnen, anhand von Kleinteilproben bestimmt, wobei verschiedene Konfigurationen abgeprüft wurden. Im Ergebnis zeigt sich über alle Varianten, dass ZnAl-Überzüge eine gegenüber Reinzink- bzw. quasireinen Zinküberzügen nochmals verbesserte, insbesondere bei höheren Temperaturen reduzierte Emissivität aufweisen. Bei Anwendung derselben zeigt sich die positive Wirkung auf den Feuerwiderstand von mit ZnAl-Schmelzen verzinkten Stahlkomponenten in Form einer verzögerten Aufwärmung und damit einer im Zuge der Heißbemessung ermittelten höheren Tragfähigkeit unter Brandbelastung bzw. das Potenzial zur Reduzierung des Stahlprofilquerschnitts und damit zur Ressourceneinsparung in einer relevanten Größenordnung.

Emissivity of zinc-aluminum coatings under fire loading and effect on the fire resistance

In the recent past, a reduced emissivity under fire load has been proofen for classic hot-dip galvanized steel, which proves to be advantageous compared to an unprotected steel member in the fire design according to DIN EN 1993-1-2. In the course of further investigations, the emissivity of modern zinc-aluminum coatings, which are characterized by a coating characteristic that differs from the standard coatings depending on the aluminum content, was determined on the basis of small scale samples, with various configurations being tested. The results for all variants show that ZnAl coatings exhibit a further improvement in emissivity compared with pure zinc or quasi-pure zinc coatings, and in particular a reduction in emissivity at higher temperatures. The application of these coatings has a positive effect on the fire resistance of steel components galvanized with ZnAl alloys in the form of a slower heating and thus a higher load-bearing capacity under fire load determined in the course of the fire design, and the potential for reducing the steel profile cross-section and thus saving resources by a relevant order of magnitude.

Die Luftdichtheit von Gebäuden hat einen Einfluss auf den Lüftungswärmestrom und damit auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf. Der unkontrollierte Luftstrom durch Leckagen gewinnt mit zunehmendem Dämmniveau an Bedeutung. Um den Einfluss der Luftdichtheit bei hohem Dämmstandard auf den Heizwärme- und Klimakältebedarf zu untersuchen, werden verschiedene Szenarien mit einer thermischen Gebäudesimulation betrachtet. Zusätzlich werden an 28 neuen Einfamilienhäusern Luftdichtheitstests durchgeführt, um die Luftdichtheit von Standardneubauten zu bestimmen.

Die Simulationen bestätigen, dass der Heizwärme- und Klimakältebedarf mit zunehmender Undichtheit zunimmt. Infolge der großen Temperaturdifferenz zwischen innen und außen sowie höheren Windgeschwindigkeiten im Winter ist der Einfluss der Luftdichtheit auf den Heizwärmebedarf größer als auf den Klimakältebedarf im Sommer. Die ermittelte Luftdichtheit der gemessenen Gebäude weist im Mittel ein q₅₀ = 0,8 m³/(h · m²) auf, was ein sehr guter Luftdichtheitswert ist. Ihr Heizwärmebedarf wird sich durch die Undichtheiten voraussichtlich um ca. 3 % bis 6 % gegenüber einem dichten Gebäude mit q₅₀ = 0,6 m³/(h · m²) erhöhen. Der Klimakältebedarf wird sich um ca. 1 % bis 2 % reduzieren.

Airtightness impact on the heating and cooling demand of new single-family houses

The airtightness of buildings has an influence on the ventilation heat flow and thus on the heating and cooling demand. The uncontrolled air flow through leakages becomes more important with increasing insulation levels. Based on coupled thermal and air flow simulations, the influence of airtightness with a high insulation standard on the heating and cooling demand is investigated for different scenarios. In addition, airtightness measurements are carried out for 28 new single-family houses to determine the airtightness of standard new buildings.

The simulations confirm that the heating and cooling demand increases with decreasing airtightness. As a result of the large temperature difference between inside and outside and higher wind speeds in winter, the influence of airtightness on the heating demand is greater than on the cooling demand in summer. The average airtightness of the measured buildings is found to be q₅₀ = 0.8 m³/(h · m²), which is a very good airtightness value. Their heating demand will probably increase by approx. 3–6 % due to the air leakage compared to a tight building of q₅₀ = 0.6 m³/(h · m²). The cooling demand on the other hand will decrease by approx. 1–2 %.

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Im Norden Berlins wird derzeit ein Quartierprojekt mit einem vollständig neuen Anspruch an Nachhaltigkeit und Wohnkomfort realisiert. Auf knapp 7.000 m² Dachfläche kommt hierbei die preisgekrönte Ganzdachlösung für Photovoltaik des Magdeburger Unternehmens Ennogie zum Einsatz. Marktführer VELUX baut auf das flexible Ennogie-Solardach, das sich mit Hilfe von Anpassungsmodulen an jede Dachfläche anpassen kann. Bewusst wird dabei auf spezielle Dachfenster im Rastermaß verzichtet. Planer und Architekten begrüßen diese Innovation. Sie genießen vollständige Freiheit bei der Auswahl und Platzierung der Fenster im Dach. Auch die Bewohner profitieren, denn lichtdurchflutete Räume und hohe Stromproduktion können nur gemeinsam erreicht werden. (Abb.: Ennogie Deutschland GmbH)

Aktuell

Außergewöhnliche Betonfertigteilelemente mit nichtmetallischer Bewehrung für die Fassade des Montblanc-Hauses

Forschungsprojekt INTERESS-I: Alternative Wasserressourcen für mehr kühlendes Grün in der Stadt

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Normungsroadmap Circular Economy von DIN, DKE und VDI

13. Internationales BUILDAIR-Symposium: Luftdichtheit von Gebäuden und Lüftungssystemen

Europas größte Geothermie-Fachmesse GeoTHERM mit 41 % Besucherplus

VDPM-Leitlinien für das Verputzen von Mauerwerk und Beton aktualisiert

Nachfrage nach Umwelt-Produktdeklarationen (EPD) des IBU auf Höchststand in 2022

Neues DBV-Heft 50 „Nachhaltiges Bauen mit Beton – Band 1: Graue Emissionen und Lösungsansätze zum Klimaschutz”

IVH-Leitfaden für sicheren und nachhaltigen Umgang mit EPS-Wärmedämmstoffen

VFF-Merkblatt ES.02 überarbeitet für GEG-Anforderungen bei Fenstern, Türen und Fassaden

Planungsziele für nachhaltige Gebäude über alle Planungsphasen im Überblick mit dem „Terminplaner Nachhaltigkeit” der bayerischen Ingenieurkammer-Bau

8^th International Congress on Construction History Zurich 2024 – Call for Abstracts

Studie von ifeu, FIW und VDPM: Wärmedämmung und Wärmepumpen sind zwei Seiten derselben Medaille

Stellungnahme zur Vergaberechttransformation: 18 Verbände befürchten massive Verwerfungen im deutschen Planungsmarkt

In dieser Publikation werden die theoretische Grundlage sowie eine Messeinrichtung beschrieben, um den konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten sowie die Scherspannung an einer angeströmten Wand zu messen. Hierzu misst das Convective Heattransfer Meter (CHM) den Temperaturabfall innerhalb der Strömungsgrenzschicht.

Für exponentiell ablaufende zeitliche Prozesse ist die Zeitkonstante τ definiert als diejenige Zeitspanne, nach welcher eine Größe A(t) auf das 1/e-fache des Ursprungswerts abgefallen ist, mit der Euler-Zahl e = 2,718… Analog hierzu wird in diesem Beitrag für räumliche Prozesse mit exponentieller Annäherung anstelle der Zeitkonstanten τ die Grenzschichtdicke d vorgeschlagen. Ein solcher Prozess liegt im viskosen Grenzschichtbereich einer angeströmten Wand vor. Dabei erfährt die parallel zur Wandoberfläche verlaufende Strömung U(y) aufgrund der Viskosität der Luft und der Reibung der Wandoberfläche eine Abbremsung bis hin zur Haftbedingung an der Wandoberfläche. Die neu definierte Grenzschichtdicke d ist jener Abstand von der Wand y = d, für den gilt, dass die lokale Strömungsgeschwindigkeit U_(y=d) auf das (1–e^–1)-fache der makroskopischen Strömungsgeschwindigkeit U_(y=∞) angestiegen ist.

Im Unterschied zur oft verwendeten Grenzschichtdicke δ, für die die Schwelle definitionsgemäß bei 99 % von U_(y=∞) liegt, bietet die Neudefinition der Grenzschichtdicke d Vorteile hinsichtlich deren Messbarkeit sowie der Ermittlung der konvektiven Wärmeübertragung und der Ermittlung der Scherspannung an angeströmten Körpern.

New definition and measurement of the boundary layer thickness on a wall – Determination of thermodynamic and aerodynamic quantities

This publication describes the theoretical basis and a measuring device to measure the convective heat transfer coefficient and the shear stress on a wall exposed to the flow. For this purpose, the Convective Heat Transfer Meter (CHM) measures the temperature gradient within the flow boundary layer.

For exponential time processes, the time constant τ is defined as the period of time after which a quantity A(t) has declined to a fraction of 1/e of the initial value, with the Eulerian number being 2.718… Analogous to this, the boundary layer thickness d is proposed for spatial processes with exponential approximation instead of the time constant τ. Such a process occurs in the viscous boundary layer area of a wall exposed to flow. The flow velocity U(y) running parallel to the wall surface is decelerated due to the viscosity of the air and the friction of the wall surface until it reaches the condition of adhesion to the wall surface. The newly defined boundary layer thickness d is the distance from the wall y = d for which the local flow velocity U_(y