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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Stelzmann, Mario; Kirschke, Marcus; Fricke, Marc; Tietze, Matthias; Kahnt, AlexanderValidierung eines Polyurethan-basierten Aerogels im RealbetriebBauphysik1/20221-8Aufsätze

Kurzfassung

Mit steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden werden immer leistungsfähigere Dämmstoffe entwickelt. Die Technologie der Aerogele erreicht dabei besonders niedrige Wärmeleitfähigkeiten aufgrund ihrer Porengrößen im Nanometerbereich. Während sich Aerogele prinzipiell aus verschiedenen Ausgangsstoffen herstellen lassen, wird in diesem Artikel das Verhalten eines Aerogels auf Basis von Polyurethan unter realen Bedingungen untersucht. Der Einbau des Aerogels erfolgte in einem Wandelement, in der Dachterrasse und in Fensteranschlüssen eines Gebäudes. Auf Basis von Messdaten eines einjährigen Monitorings wurden die verschiedenen Anwendungen in hygrothermischen Simulationsmodellen validiert.

Validation of a polyurethane-based aerogel in practical use
Due to the increase of energy efficiency requirements for buildings, more efficient insulating materials are developed. The technology of aerogels achieves particularly low thermal conductivities with their pore sizes in the nanometer range. While aerogels can be manufactured from various materials, the behavior of a polyurethane-based aerogel under real conditions is analyzed in this article. The aerogel was installed in a wall element, the roof terrace and window connections of a building. With measurement data from one year of monitoring, the various applications were validated in hygrothermal simulation models.

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dena-Studie zu thermischen Energiespeichern in QuartierenBauphysik1/20228Aktuell

Kurzfassung

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Latz, Sebastian; Scholzen, Frank; Thewes, Andreas; Maas, StefanComparison of high-performance and conventional internal insulation materials based on hygrothermal analysis using in situ measurements and simulationBauphysik1/20229-20Aufsätze

Kurzfassung

Following the European directive to reduce CO2 emissions of existing buildings by improving energy efficiency, internal insulation systems play a central role in the renovation of historically valuable buildings which cannot be insulated from the outside for reasons of monumental protection, or in cases where no additional exterior space is available. However, besides the thermal property of insulation systems, there are other relevant properties to be considered before choosing an internal insulation system, such as the hygrothermal behavior which plays a particularly important role in diffusion-open interior insulation systems. As the internal insulation layer reduces the temperature of the existing wall during the heating season, its drying potential after rain events is considerably reduced. In addition to the effects of moisture from the outside (mainly wind driven rain), the entry of humidity from the inside through diffusion plays an important role. In the presented study, high performance insulation materials with nanostructure based on silicon dioxide and polyurethane are compared to conventional material based on wood fiber from a hygrothermal point of view by analyzing in situ measurements and simulations.

Vergleich von Hochleistungsdämmstoffen mit einem konventionellen Innendämmstoff auf der Grundlage einer hygrothermischen Analyse mit In-situ-Messungen und Simulation
Im Zuge der europäischen Richtlinien zur Senkung der CO2-Emissionen bestehender Gebäude durch Verbesserung der Energieeffizienz spielen Innendämmsysteme eine zentrale Rolle bei der Sanierung historisch wertvoller Gebäude, die aus Gründen des Denkmalschutzes nicht von außen gedämmt werden können, oder in Fällen, in denen keine zusätzlichen Außenflächen zur Verfügung stehen. Neben der wärmetechnischen Eigenschaft von Dämmsystemen gibt es jedoch noch weitere relevante Eigenschaften, die bei der Auswahl eines Innendämmsystems zu berücksichtigen sind, wie z. B. das hygrothermische Verhalten, das insbesondere bei diffusionsoffenen Innendämmsystemen eine wichtige Rolle spielt. Da die Innendämmschicht die Temperatur der bestehenden Wand während der Heizperiode absenkt, wird ihr Trocknungspotenzial nach Regenereignissen erheblich reduziert. Neben den Feuchteeinflüssen von außen (vor allem durch Schlagregen) spielt auch der Feuchteeintrag von innen durch Diffusion eine wichtige Rolle. In der vorgestellten Untersuchung wurden Hochleistungsdämmstoffe mit Nanostruktur auf Basis von Siliziumdioxid und Polyurethan mit einem konventionellen Dämmmaterial auf Basis von Holzfasern aus hygrothermischer Sicht verglichen, indem In-situ-Messungen und Simulationen analysiert wurden.

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vdd vereint nun Bitumenbahnen- und KunststoffbahnenherstellerBauphysik1/202220Aktuell

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Häusler, Clemens; Lechner, ChristophÖNORM B 8115-2: Methodik zur Ermittlung von SchallschutzniveausBauphysik1/202221-27Aufsätze

Kurzfassung

Im Jahr 2018 wurde der final draft von ISO FDIS 19488 “Akustisches Klassifizierungssystem für Wohngebäude”, eine Klassifizierung mit konkreten Zahlenwerten, von den Mitgliedsstaaten abgelehnt. Aus Sicht der Autoren zu Recht, denn nicht wertemäßig einheitliche Anforderungen, sondern eine einheitliche Methodik sollte das Ziel internationaler Harmonisierung sein. 2021 erschien inhaltlich unverändert ISO TS 19488 als “Technical Specification”, also abgewertet als “Technische Regel”.
Weltweit den gleichen Schallschutz zu fordern oder zu empfehlen ist genauso unrealistisch wie technisch fragwürdig. Nicht gleiche Anforderungen, sondern gleiche Verfahren sind gefragt. Die neue ÖNORM B 8115-2 präsentiert eine solche einheitliche Methodik, die absolute Höhe des Anforderungsniveaus kann entsprechend den jeweiligen Vorstellungen der “Schutzziele” festgelegt werden.

ÖNORM B 8115-2: Methodology for the determination of sound insulation levels
In 2018, the final draft of ISO FDIS 19488 “Acoustic Classification System for Residential Buildings”, a classification with concrete numerical values, was rejected by the member states. From the authors' point of view, rightly so, because the aim of international harmonization should not be uniform requirements in terms of values, but a uniform methodology. In 2021, ISO TS 19488 appeared unchanged, as a “Technical Specification”, the same standard devalued as a “Technical Specification”.
Demanding or recommending the same sound insulation worldwide is just as unrealistic as it is technically sensitive. Not the same requirements, but the same procedures are required. The new ÖNORM B 8115-2 presents such a uniform methodology, the absolute level of the requirement can be determined according to the desired sound insulation.

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Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2022Bauphysik1/202228Aktuell

Kurzfassung

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Freudenberg, Peggy; Budny, OdaGrenzen der Verfahren zur Bewertung des Sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2:2013Bauphysik1/202229-39Aufsätze

Kurzfassung

Die Methodik der DIN 4108-2 zur Bewertung der Überhitzungswahrscheinlichkeit eines kritischen Raumes entspricht nicht mehr den wissenschaftlichen und technischen Standards. Die Kritik in der Fachliteratur hat zugenommen. Im vorliegenden Artikel werden die Hintergründe der DIN 4108-2 erläutert und bekannte Anwendungsgrenzen und Unzulänglichkeiten aus der Literatur zusammengefasst. Diese betreffen sowohl angenommene Randbedingungen als auch die Abbildung der relevanten physikalischen Effekte und Bewertungsgrößen. Darüber hinaus wird dargelegt, dass Gebäudenutzung, Raumeigenschaften und Klima als relevante Kategorien in der Betrachtung des Überhitzungsrisikos differenzierter abgebildet werden müssen. Anhand von fünf Praxisbeispielen werden Widersprüche zwischen Ergebnissen des vereinfachten Sonneneintragskennwerte-Verfahrens, Simulationen mit Randbedingungen gemäß DIN 4108-2 und Simulationen mit gebäudespezifischen Randbedingungen aufgezeigt. Anhand eines Vergleiches von Mess- und Simulationsergebnissen für einen dieser Beispielräume werden auch Grenzen der Simulationsrechnungen angesprochen. Ziel der Darstellung ist es, zwischen der wissenschaftlichen Diskussion, die von stark idealisierten Fällen getragen ist, und den planerischen Herausforderungen der Praxis, in welcher die Anwendbarkeit dieser Nachweisansätze oft unklar ist, zu vermitteln.

The limitations of the overheating risk assessment procedures according to DIN 4108-2:2013
The methodology of DIN 4108-2 for assessing the overheating probability of a critical room no longer reflects scientific and technical standards. There is increasing criticism in the literature. The article explains the methodology and background of DIN 4108-2 and summarizes known application limits and shortcomings from the literature. These concern both assumed boundary conditions and the representation of the relevant physical effects and assessment criteria. Furthermore, the paper claims that the building use and geometry must be integrated in a more differentiated manner as a relevant category in the consideration of the overheating risk. On analyzing five practical examples, contradictions between the results of the simplified method, the simulations with boundary conditions according to DIN 4108-2 and the simulations with building-specific boundary conditions are shown. By means of a comparison of measurement and simulation results for one of these example rooms, the limitations of the simulation analyses are also addressed. The aim of this illustration is to mediate between the scientific discussion, which is based on highly idealized cases, and the practice-related planning challenges, where the applicability of these assessment approaches is often unclear.

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Neue Richtlinien zur Brandschadensanierung und zur Wasserschadentrocknung der Holzforschung AUSTRIABauphysik1/202239Aktuell

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Scheidel, Sabine; Dienst, Sebastian; Kornadt, OliverAnwendungsmöglichkeiten der neuen "Muster-Holzbaurichtlinie" für HolzrahmenbauteileBauphysik1/202240-45Berichte

Kurzfassung

In der Baubranche, wie auch in vielen anderen Bereichen, legen Politik und Gesellschaft immer stärkere Priorität auf ein nachhaltiges, ressourcenschonendes und ökologisches Denken und Handeln. Zur Errichtung und Erweiterung von Gebäuden ist Holz hier als besonders geeignet zu sehen, was auch die Charta für Holz verdeutlicht. Im Juni dieses Jahres wurde die neue Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise (MHolzBauR) durch die Aufnahme in die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) eingeführt. Bereits vor der offiziellen Einführung wurde diese als ein weiterer Schritt in Richtung der bauaufsichtlich geregelten Holzgebäude bis zur Gebäudeklasse 5 gewertet. Die Richtlinie soll die Anwendung von Holz als Baustoff über eine Geschosshöhe von 13 m hinaus zulässig machen und auch eine Ausführung tragender und raumabschließender Bauteile mit einer feuerbeständigen Anforderung in Holzbauweise ermöglichen. Bei einem Vergleich der neuen MHolzBauR mit der bisher gültigen Muster-Richtlinie erkennt man jedoch keinen nennenswerten Unterschied zwischen den brandschutztechnischen Anforderungen an eine Holzrahmenkonstruktion. Damit können die lang ersehnten Möglichkeiten für Holzgebäude bis zur Hochhausgrenze nur in Massivholzbauweise realisiert werden. Ein nicht unerheblicher Bereich des Holzbaus bleibt weiterhin auf die Gebäudeklasse 4 begrenzt.

Possible applications of the new “Muster-Holzbaurichtlinie” for timber frame components
In the construction industry, politics and society are placing increasing priority on sustainable, resource-conserving and ecological thinking and action. Wood is a particularly suitable building material for this. In June this year, the new German Model Guideline on Fire Protection Requirements for Building Components and External Wall Cladding in German Timber Construction was officially introduced by inclusion in the Model Administrative Regulation on Technical Building Regulations. The guideline is not only to permit the use of wood as a building material from a total storey height of 13 m, but also to allow a construction method for wooden building components with a fire resistance duration of more than 90 minutes. However, there are no possibilities under the new directive to use timber frame components in buildings above a height of 13 m. This means that the long-desired possibilities to erect timber buildings above the high-rise limit can only be realised in solid timber construction.

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Bauphysik Aktuell 1/2022Bauphysik1/202246-53Bauphysik Aktuell

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Aktuell:
Forschungsprojekt über beregnete (Putz)Fassaden
Erneuerung des Saaneviadukts gewinnt den Ernst & Sohn Ingenieurbaupreis 2022
Barocke Propstei in Kruft beherbergt heute fünf barrierefreie Wohnungen
Building Simulation Conference 2025: Call for Proposals
BauSIM Konferenz 2022 in Weimar
Bauphysiktage Kaiserslautern 2022

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik1/202254Veranstaltungen

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Titelbild: Bautechnik 1/2022Bautechnik1/2022Titelbild

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Zum Titelbild:
Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, denen wir uns in den nächsten Jahrzehnten stellen müssen. Mit einem Anteil von knapp 40 % trägt die Bauwirtschaft einen maßgeblichen Anteil an den anthropogenen Treibhausgasemissionen. Die immer intensivere Nutzung unserer Lebensräume und der Verbrauch natürlicher Ressourcen sind weitere gesamtgesellschaftliche Aufgaben für den zukünftigen Erhalt unseres Planeten. Die Dekarbonisierung der Bauindustrie ist hierbei ein wesentlicher Faktor. Doch auch mit klugen Konzepten können Architekten und Fachplaner wichtige Beiträge zu einem nachhaltigen Bausektor leisten. Die Reduzierung energieintensiver Baustoffe, die Vereinfachung von Gebäuden in Richtung Lowtech-Architektur und die Wertschätzung von Bestandsbauten als Materialbanken sind dabei wesentliche Grundprinzipien einer neuen und zwingend erforderlichen Planungskultur. Mehr dazu im Beitrag von Ulrike Elbers: “Ressourcenschonendes Bauen”. Das Bild zeigt “1 Triton Square” - eine nachhaltige Sanierung und Erweiterung der Firmenzentrale von British Land.
Quelle: Simon Kennedy

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Bautechnik: Jahresinhaltsverzeichnis des 98. Jahrgangs 2021Bautechnik1/2022Jahresinhaltsverzeichnis

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Inhalt: Bautechnik 1/2022Bautechnik1/2022Inhalt

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Hochuli, Antonina; Trouillet, Jean-Georges; Brühwiler, Eugen; Schulz, Olaf; Hoffmann, MichaelErneuerung einer festen Fahrbahn der Bahn unter Verwendung von UHFB - weltweit erstmaliger Einsatz von UHFB im Gleisbau - Teil 1: Bericht über Technologie, Wirtschaftlichkeit und BaumanagementBautechnik1/20221-9Aufsätze

Kurzfassung

Dieser Aufsatz in zwei Teilen berichtet über die Instandsetzung und Anpassung der festen Fahrbahn im stark frequentierten unterirdischen Bahnhof Zürich Flughafen. Die 1980 eingebaute feste Fahrbahn hatte die vom Systemanbieter vorausgesagte Nutzungsdauer erreicht und wies Schäden auf. Damit die Bahnsteige die Vorgaben des Behindertengleichstellungsgesetzes (BehiG) erfüllen, musste außerdem die Gleisgeometrie abschnittweise durch eine Absenkung angepasst werden. Aus diesem Grund war ein einfacher Austausch der Schwellenblöcke nicht möglich und eine Sonderlösung erforderlich. Mit der Anwendung des ultrahochleistungsfähigen zementgebundenen Faserverbundbaustoffs UHFB wurde eine nachhaltige und wirtschaftliche Lösung für ein Projekt gefunden, bei dem eine traditionelle Lösung zeit- und kostenaufwendig gewesen wäre. Außerdem wurde im Rahmen dieses Projekts festgestellt, dass die Anwendung des UHFB mit deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften die Nutzungsdauer der festen Fahrbahn erhöht. Mit dem Einsatz von UHFB wird die Nutzungsdauer der festen Fahrbahn gleich derjenigen der gesamten Bahnhofanlage, was die Wirtschaftlichkeit weiter verbessert. Der erste Teil dieses Aufsatzes berichtet über die Planungsarbeiten in früheren Projektphasen und die Bauvorgänge während der Ausführung. Es werden außerdem die Hintergründe erläutert, die zur Anwendung von UHFB geführt haben, und die Ergebnisse der erfolgreichen Anwendung dieses Baustoffs für feste Fahrbahnen der Eisenbahn sowie das weitere Optimierungspotenzial aufgezeigt.

Renewal of a fixed railway track using UHPFRC - first use worldwide of UHPFRC in rail track construction, part 1
This two-part article reports on the renewal and adaptation of the fixed railway track in the heavily frequented underground train station at Zurich Airport. The fixed track built in 1980 had reached the service duration predicted by the system provider and was showing damage. In order for the platforms to meet the requirements for people with disabilities, the track geometry had to be adapted in sections by lowering. For this reason, a simple exchange of the sleeper blocks was not possible and a special solution was required. With the use of the Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Cement-bound composite building material UHPFRC, a sustainable and economical solution was found for a project in which a traditional solution would have been time-consuming and costly. In addition, it was found within the scope of this project that the use of UHPFRC with significantly improved mechanical properties increases the service duration of the fixed railway track. With the use of UHPFRC, the service duration of the fixed railway track becomes equal to the one of the whole train station, which further improves economic efficiency.

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Hochuli, Antonina; Trouillet, Jean-Georges; Brühwiler, Eugen; Schulz, Olaf; Hoffmann, MichaelErneuerung einer festen Fahrbahn der Bahn unter Verwendung von UHFB - weltweit erstmaliger Einsatz von UHFB im Gleisbau - Teil 2: Übersicht der statischen Nachweise, Dimensionierung der hochleistungsfähigen Schwellensockel aus UHFBBautechnik1/202210-17Aufsätze

Kurzfassung

Dieser Aufsatz in zwei Teilen berichtet über die Instandsetzung und Anpassung der festen Fahrbahn im stark frequentierten unterirdischen Bahnhof Zürich Flughafen. Die 1980 eingebaute feste Fahrbahn hatte die vom Systemanbieter vorausgesagte Nutzungsdauer erreicht und wies Schäden auf. Damit die Bahnsteige die Vorgaben des Behindertengleichstellungsgesetzes (BehiG) erfüllen, musste außerdem die Gleisgeometrie abschnittweise durch eine Absenkung angepasst werden. Aus diesem Grund war ein einfacher Austausch der Schwellenblöcke nicht möglich und eine Sonderlösung erforderlich. Mit der Anwendung des ultrahochleistungsfähigen zementgebundenen Faserverbundbaustoffs UHFB wurde eine nachhaltige und wirtschaftliche Lösung für ein Projekt gefunden, bei dem eine traditionelle Lösung zeit- und kostenaufwendig gewesen wäre. Außerdem wurde im Rahmen dieses Projekts festgestellt, dass die Anwendung des UHFB mit deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften die Nutzungsdauer der festen Fahrbahn erhöht. Mit dem Einsatz von UHFB wird die Nutzungsdauer der festen Fahrbahn gleich derjenigen der gesamten Bahnhofanlage, was die Wirtschaftlichkeit weiter verbessert. In diesem Teil wird das Vorgehen bei der Bemessung der Sockel aus UHFB erläutert. Die einzelnen Punkte der Dimensionierung der Sockel aus traditionellem Beton C50/60 werden ebenfalls erwähnt.

Renewal of a fixed railway track using UHPFRC - first use worldwide of UHPFRC in rail track construction, part 2
This two-part article reports on the renewal and adaptation of the fixed railway track in the heavily frequented underground train station at Zurich Airport. The fixed track built in 1980 had reached the service duration predicted by the system provider and was showing damage. In order for the platforms to meet the requirements for people with disabilities, the track geometry had to be adapted in sections by lowering. For this reason, a simple exchange of the sleeper blocks was not possible and a special solution was required. With the use of the Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Cement-bound composite building material UHPFRC, a sustainable and economical solution was found for a project in which a traditional solution would have been time-consuming and costly. In addition, it was found within the scope of this project that the use of UHPFRC with significantly improved mechanical properties increases the service duration of the fixed railway track. With the use of UHPFRC, the service duration of the fixed railway track becomes equal to the one of the whole train station, which further improves economic efficiency.

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Abrahamczyk, Lars; Penava, Davorin; Marku i , Snjezana; Stanko, Davor; Hasan, Peshawa Luqman; Haweyou, Melad; Schwarz, JochenDie Magnitude 6,4 - Erdbeben in Albanien und Kroatien - Ingenieuranalyse der Erdbebenschäden und Erfahrungswerte für die BaunormungBautechnik1/202218-30Aufsätze

Kurzfassung

In 2019 und 2020 wurde die Balkanregion von zwei Erdbeben der Stärke MW = 6,4 heimgesucht. Am 26. November 2019 erschütterte ein Erdbeben den Nordwesten Albaniens. Es war das stärkste Erdbeben seit mehr als 40 Jahren. Städte wie Thumanë, Tirana und Durrës erlitten Schäden, wobei Durrës mit mehreren eingestürzten Gebäuden am stärksten betroffen war. Die Region Sisak-Moslavina in Kroatien, etwa 50 km südlich von Zagreb, wurde am 29. Dezember 2020 erschüttert. Auch hier war es das stärkste Erdbeben seit dem Pokupsko-Erdbeben vom 8. Oktober 1909 und das größte Erdbeben in der Region seit 140 Jahren. Es verursachte umfangreiche Schäden in den Städten Petrinja, Glina und Sisak sowie in zahlreichen benachbarten Kleinstädten und kleinen Siedlungen der Region. Die Schüttereffekte und Gebäudeschäden beider Erdbeben konnten im Rahmen von Feldeinsätzen untersucht und dokumentiert werden. In Durrës (Albanien) verursachte das Erdbeben erhebliche Schäden an Stahlbetonskelettbauten mit Ausfachungswänden. Schäden infolge des Erdbebens in Kroatien konzentrieren sich hingegen auf ältere und moderne Gebäude aus unbewehrtem Mauerwerk. Der Beitrag gibt einen Überblick über die erdbebeninduzierten Schäden in verschiedenen Gebäudetypen und deren Variationen. Die Ursachen der Schäden sowie die Konsequenzen für die schnelle Reaktion auf ein Erdbeben werden in engem Zusammenhang mit der Normung in moderat erdbebengefährdeten Gebieten in Europa diskutiert.

The Magnitude 6.4 - earthquakes in Albania and Croatia - engineering analysis of earthquake damage and lessons for standardization in Europe
In 2019 and 2020, the Balkan region was hit by two earthquakes of magnitude MW = 6.4. On November 26, 2019, an earthquake struck Northwestern Albania. It was the strongest to hit Albania in more than 40 years. Cities such as Thumanë, Tirana, and Durrës suffered damage, but Durrës was the hardest hit with several building collapsed. On December 29, 2020, an earthquake occurred in the Sisak-Moslavina county of Croatia, located approximately 50 km south of Zagreb. Comparable to Albania, it was the strongest to hit in the Pokupsko-Petrinja seismic zone since the October 8, 1909 Pokupsko earthquake and the largest earthquake in the region in 140 years. It caused extensive damage in the cities of Petrinja, Glina, and Sisak as well as in numerous neighboring small towns and small settlements in the region. The shaking effects and building damage of both earthquakes could be investigated and documented during field operations. In Durrës (Albania), the most affected buildings by the earthquake damage were reinforced concrete (RC) frame buildings with infill walls. Whereas, the Croatia earthquake caused major damage on the older and modern unreinforced masonry buildings. The paper provides an overview of the earthquake-induced damage in different types of buildings and their variations. The causes of the damage as well as the consequences for rapid response to earthquake are discussed in close relation to the standardization in low to moderate seismic regions in Europe.

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Helm, Lukas; Sadegh-Azar, Hamid; Jahnel, Lars; Jandrey, HaukeInnovativer Einsatz von Ringfedern in der ErdbebenauslegungBautechnik1/202231-40Aufsätze

Kurzfassung

Ringfedern finden im Erdbebeningenieurwesen kaum Anwendung und sind nur wenig erforscht. Dabei bieten sie eine Reihe von Vorteilen: sie sind äußerst robust, hitzebeständig, langlebig und wartungsarm. Ihr Verhalten ist superelastisch, wobei die Feder trotz großer plastischer Verformungen und hoher Energiedissipation immer wieder in den Ausgangszustand zurückkehrt. Ein mit Ringfedern ausgestattetes System kann ein Erdbeben ohne große plastische Verformungen und Schäden überstehen und liefert somit einen maßgeblichen Beitrag zum Investitionsschutz (Wirtschaftlichkeit) und zum nachhaltigen Einsatz von knappen Materialien und Ressourcen. Die Dämpfer selbst bleiben dabei ebenfalls schadensfrei und müssen nicht ausgetauscht werden. In diesem Aufsatz wird ein neuartiger Einsatz von Ringfedern zur Erhöhung der Erdbebensicherheit und zur Schwingungsreduktion von Strukturen untersucht. Hierbei werden die klassischen Aussteifungselemente durch Ringfedern ersetzt. Um die praktische Anwendung im Erdbebeningenieurwesen zu ermöglichen und die Effizienz im Vergleich zu anderen Systemen zu bewerten, werden nichtlineare dynamische Simulationen durchgeführt, wobei die klassischen schwingungstechnischen Eigenschaften der Feder analytisch und numerisch quantifiziert werden. Abschließend wird die praktische Anwendung von Ringfedern zur Schwingungsreduktion und zur Optimierung der Erdbebenauslegung eines Hochhauses anhand eines Praxisbeispiels demonstriert.

Innovative application of ring springs for seismic design
Ring springs are hardly used in earthquake engineering and have been little investigated. Though they offer several benefits: they are extremely robust, heat-resistant, durable and low-maintenance. Their behavior is superelastic, whereby the spring always returns to its initial state despite large plastic deformations and high energy dissipation. A system equipped with ring springs can withstand an earthquake without major plastic deformation and damage, thus makes a significant contribution to investment protection (economic efficiency) and the sustainable use of scarce materials and resources. The dampers themselves also remain damage-free and do not need to be replaced. In this paper, a novel use of ring springs to increase earthquake resistance and reduce vibration of structures is investigated. Here, the classical bracing elements are replaced by ring springs. To enable practical application in earthquake engineering and to evaluate the efficiency in comparison to other systems, nonlinear dynamic simulations are performed, quantifying the classical vibrational properties of the spring analytically and numerically. Finally, the practical application of ring springs for reducing vibrations and optimizing the seismic design of a high-rise building is demonstrated by means of a practical example.

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Weidner, Stefanie; Bechmann, Roland; Sobek, WernerRessourcenminimierung im urbanen KontextBautechnik1/202241-49Aufsätze

Kurzfassung

Innerhalb der Systemgrenze Erde sind die vom Menschen nutzbaren Ressourcen faktisch begrenzt. Dennoch steigt der Verbrauch natürlicher Ressourcen durch ein anhaltendes Wachstum der Weltbevölkerung und einen Anstieg des Wohlstands in vielen Regionen jährlich weiter an. Die gebaute Umwelt (v. a. in Form von Städten und urbanen Strukturen) gehört zu den Haupttreibern des Ressourcenverbrauchs. In der hier vorgestellten Studie wird in einer phänomenologischen Untersuchung die Auswirkung bestimmter Parameter auf den Ressourcenverbrauch von typischen Wohnbauten analysiert. Darin werden das klassische Einfamilienhaus, vier- und sechsgeschossige Mehrfamilienhäuser und 20- bzw. 40-geschossige Wohnhochhäuser quantifiziert und in drei unterschiedlichen urbanen Dichten in einem städtischen Kontext betrachtet. Darauf aufbauend zeigt eine Fallstudie Optimierungspotenzial für Hochhäuser auf, die sich unter bestimmten Umständen als eine nachhaltige Gebäudetypologie erweisen können.

Minimal resource consumption in the urban context
Within the earth's boundaries, global resources are limited. However, a continuing growth of global population and an accompanying increase of wealth, causes an annual increase of resource consumption. The built environment, especially urban structures are the main drivers for resource consumption. In phenomenological investigation, the study, summarized here, analyses the impacts of certain parameters of typical urban residential buildings on resource consumption. Herein, the classic single-family house, four- and six-storey apartment buildings and 20- and 40-storey high-rise residential buildings are quantified and put in relation in three different urban densities. In conclusion, a case study shows the optimisation potential of high-rise buildings that can become a sustainable building typology under certain circumstances.

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Schadow, ThomasRessourcenschonung im Bauwesen - Aspekte aus der PlanungspraxisBautechnik1/202250-56Berichte

Kurzfassung

Die Errichtung von Gebäuden und Bauwerken ist immer mit dem Einsatz von natürlichen Ressourcen und mit Emissionen verbunden. Als Planer im Hoch-, Industrie-, Ingenieur- und Wasserbau berichtet der Verfasser beispielhaft aus den unterschiedlichen Bereichen der Praxis und beschreibt aktuelle und zukünftige Beiträge und Handlungsfelder zur Ressourcenschonung im Bauwesen. Schwerpunkte sind dabei statisch-konstruktive Aspekte aus dem Hoch- und Ingenieurbau, ohne die ganzheitliche Betrachtung aller Dimensionen der Nachhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder Bauwerks zu vernachlässigen.

Resource conservation in construction - aspects from planning practice
The construction of buildings and structures of the infrastructure is always associated with the use of natural resources and with emissions. As planner in structural, industrial, civil and water engineering the author reports exemplarie from the different areas of practice and describes current and future contributions and fields of action to conserve resources in construction. The focus is on structural aspects from structural and civil engineering without neglecting the holistic consideration of all dimensions of sustainability over the entire life cycle of a building or structure.

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Elbers, UlrikeRessourcenschonendes Bauen - Wege und Strategien der TragwerksplanungBautechnik1/202257-64Berichte

Kurzfassung

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, denen wir uns in den nächsten Jahrzehnten stellen müssen. Mit einem Anteil von knapp 40 % trägt die Bauwirtschaft einen maßgeblichen Anteil an den anthropogenen Treibhausgasemissionen. Die immer intensivere Nutzung unserer Lebensräume und der Verbrauch natürlicher Ressourcen sind weitere gesamtgesellschaftliche Aufgaben für den zukünftigen Erhalt unseres Planeten. Die Dekarbonisierung der Bauindustrie ist hierbei ein wesentlicher Faktor. Doch auch mit klugen Konzepten können Architekten und Fachplaner wichtige Beiträge für einen nachhaltigen Bausektor leisten. Die Reduzierung energieintensiver Baustoffe, die Vereinfachung von Gebäuden in Richtung Lowtech-Architektur und die Wertschätzung von Bestandsbauten als Materialbanken sind dabei wesentliche Grundprinzipien einer neuen und zwingend erforderlichen Planungskultur. Die Überführung von der linearen in die zirkuläre Kreislaufwirtschaft wird sich auch im Bauwesen durchsetzen müssen, das reine Downcyclen von Materialien wird nicht ausreichen, um den Ressourcenverbrauch und die Treibhausgasemissionen zu eliminieren. Architekten und Fachplaner können in einer Vorreiterrolle mit Kreativität und Haltung maßgebende Impulse setzen und durch ihre Profession Bauherrn in ihrem Mut und ihrer Bereitschaft überzeugen, eine nachhaltige Planung umzusetzen. Die Politik ist aufgefordert, durch wirtschaftliche Anreize und Förderprogramme nachhaltige Planung zu belohnen. Normen und Bauordnungen müssen vereinfacht werden, um Wege für mehr Nachhaltigkeit zu ebnen und die Umsetzung von überzeugenden Lösungen nicht zu blockieren. Die großen klimapolitischen Ziele und Errungenschaften sind ebenso wichtig wie das Aufzeigen von Erfolgen auf Projektebene. Dazu brauchen wir einen uneigennützigen Wissensaustausch und eine kulturelle Debatte zwischen allen am Bau Beteiligten, um neue Maßstäbe im Bausektor zu setzen und Erfolge wie Misserfolge transparent zu machen.

Sustainable construction - pathways and implementation strategies in structures
Climate change is one of the biggest challenges we will have to face in the coming decades. With a share of almost 40 %, the construction industry accounts for a significant share of anthropogenic greenhouse gas emissions. The increasingly intensive use of our habitats and the consumption of natural resources are further social tasks for the future preservation of our planet. The decarbonisation of the construction industry is a key factor. But even with sound concepts, architects and specialist planners can make important contributions to a sustainable construction sector. The reduction of energy-intensive building materials, the simplification of buildings in the direction of low-tech architecture and the appreciation of existing buildings as material banks are essential basic principles of a new and absolutely necessary planning culture. The transfer from the linear to the circular economy will also have to prevail in the construction industry, the pure downcycle of materials will not be sufficient to eliminate resource consumption and greenhouse gas emissions. Architects, structural engineers, and specialists can set decisive impulses in a pioneering role with creativity and attitude and convince builders in their courage and willingness to implement sustainable planning through their profession. Politicians are called upon to reward sustainable planning through economic incentives and funding programs. Standards and building codes must be simplified in order to pave the way for more sustainability and not to block the implementation of convincing solutions. The major climate policy goals and achievements are just as important as the identification of successes at project level. To this end, we need an altruistic exchange of knowledge and a cultural debate between all those involved in construction in order to set new standards in the construction sector and to make successes and failures transparent.

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Czepuck, KnutBefestigung von Leitungsanlagen über abgehängten Decken - bauordnungsrechtlicher RahmenBautechnik1/202265-70Berichte

Kurzfassung

Für die Errichtung von Leitungsanlagen über abgehängten Decken sind die bauordnungsrechtlichen Anforderungen des jeweiligen Landesrechts einzuhalten und zu beachten. In diesem Beitrag wird anhand der Mustervorschriften - also der Musterbauordnung und der Muster-Sonderbauvorschriften, der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen und der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie - ein Einblick in die relevanten Texte, deren Bedeutung und Zusammenhänge für die Anwender gegeben. Die genannten Muster werden in den Ländern in Landesrecht umgesetzt, ggf. mit geringfügigen Änderungen. Neben diesen genannten Rechtsvorschriften und Regeln dürfen auch die allgemein anerkannten Regeln der Technik - oder wie es in der bayerischen Bauordnung heißt “der Baukunst” - nicht vergessen werden. Für die Beurteilung in einzelnen Bauvorhaben - also für Einzelfallbetrachtungen - sind Hinweise für die Gemengelage der Pflichten der am Bau Beteiligten aufgenommen. Ebenfalls werden die bautechnischen Nachweise und die Nachweisführung für Bauprodukte und Bauteile im Überblick kursorisch dargestellt.

Fastening of line systems via suspended Ceilings - building regulations framework
For the construction of pipeline systems above suspended ceilings, the building regulations requirements of the respective state law must be observed and observed. This article provides an insight into the relevant texts, their meaning and context for users based on the model regulations - i. e. the model building regulations and the model special building regulations, the model administrative regulation for technical building regulations and the model line system directive. The named models are implemented in the federal states in federal state law, if necessary with minor changes. In addition to these legal provisions and rules, the generally recognized rules of technology - or, as it is called in the Bavarian building code, “architecture” - must not be forgotten. For the assessment of individual construction projects - also for individual considerations - notes are included for the mixed situation of the obligations of those involved in the construction. In addition, the structural engineering verifications and the verification for building products and components are presented in a cursory overview.

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Reichel, SusanneBefestigungssysteme für die technische Gebäudeausrüstung im Brandfall - Stand der TechnikBautechnik1/202271-77Berichte

Kurzfassung

Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wird der Stand der Technik bez. der Charakterisierung der Leistungseigenschaften von Befestigungssystemen für die technische Gebäudeausstattung im Brandfall beschrieben. Neben originalmaßstäblichen Brandversuchen und Berechnungen gem. DIN EN 1993-1-2 wird eine modulare und hybride Herangehensweise vorgestellt, die im Europäischen Anwendungsdokument EAD 280016-01-0602 verankert ist. Die getrennte Analyse der Einzelkomponenten erlaubt eine differenzierte Betrachtung der relevanten Eigenschaften und zielführenden Untersuchungsmethoden. Zudem können unter Nutzung der Ergebnisse beliebige Ausführungsvarianten hinsichtlich ihres Trag- und Verformungsverhaltens beschrieben werden. Im Vergleich zu bisherigen Methoden ist folglich ein Zuwachs sowohl an Effizienz als auch an Wirtschaftlichkeit zu verzeichnen.

Fastening systems for technical building equipment in case of fire - state of the art
This paper describes the state of the art regarding the characterization of the performance properties of fastening systems for technical building equipment in case of fire. In addition to full-scale fire tests and calculations according to DIN EN 1993-1-2, a modular and hybrid approach is described, which is anchored in the European Assessment Document EAD 280016-01-0602. The separate analysis of the individual components allows a differentiated consideration of the relevant properties and target-oriented investigation methods. In addition, any design variants can be described in terms of their load-bearing and deformation behavior using the results. Compared to previous methods, this results in an increase in both efficiency and economic effectiveness.

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Riello, Giovanni; Nguyen, Huu ToanBrandschutztechnische Auslegung der Installationstechnik beim Kantonsspital BadenBautechnik1/202278-84Berichte

Kurzfassung

Die neue Generation von Befestigungssystemen der Installationstechnik ist gekennzeichnet durch eine frühzeitige Einbindung in die Planungsphase, einen hohen Vorfertigungsgrad, effiziente Montagezeiten, deutliche Materialersparnisse sowie eine optimale Raumnutzung unter Einhaltung aller relevanten Vorschriften. Die Ausnutzung dieser Optimierungspotenziale wird erst ermöglicht durch eine frühzeitige und gewerkübergreifende Befestigungsplanung für die technische Gebäudeausrüstung, bei der gemeinsame Tragstrukturen für Leitungen aller betroffenen Ausbaugewerke konzipiert werden. Dabei müssen auch für das Gesamtsystem div. Auflagen in Bezug auf den Brandschutz erfüllt werden. Mit der Bereitstellung technischer Regelwerke für die Auslegung von modularen Tragsystemen unter Brandbedingungen werden entsprechende Bemessungskonzepte vermehrt in der Praxis eingesetzt. Dieser Beitrag gibt eine allgemeine Einführung in die Konzeption modularer Tragsysteme und deren Auslegung im Brandfall und beschreibt anhand eines Projektbeispiels, wie auch anspruchsvolle Planungsanforderungen in Bezug auf den Brandschutz effizient umgesetzt werden können. Das gewählte Projektbeispiel - das Kantonsspital Baden in der Schweiz - steht dabei exemplarisch für ein Großprojekt im Gesundheitswesen mit herausfordernden Anforderungen an den Brandschutz für Tragsysteme der technischen Gebäudeausrüstung.

Fire protection design of installation systems at the Baden cantonal hospital
The new generation of installation fastening systems is characterized by early involvement in the planning phase, a high degree of prefabrication, efficient assembly times, significant material savings and optimum use of space in compliance with all relevant regulations. Utilizing these optimization potentials is only made possible by early and cross-trade fastening planning for the technical building equipment, in which common support structures for cables of all affected trades are designed. At the same time, various fire protection requirements must also be fulfilled for the overall system. With the provision of technical regulations for the design of modular support systems under fire conditions, corresponding design concepts are increasingly used in practice. This paper provides a general introduction into the conception of modular support systems and their design in case of fire and describes, based on a project example, how even demanding planning requirements with regard to fire protection can be efficiently implemented. The selected project example - the cantonal hospital in Baden/Switzerland - is exemplary for a large-scale project in the health care sector with challenging fire protection requirements for structural systems of the technical building equipment.

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Bautechnik aktuell 1/2022Bautechnik1/202285-92Bautechnik aktuell

Kurzfassung

Nachrichten:
Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2022 erschienen
Einreichen für Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2023
Klimaneutral wohnen - warum ist das wichtig und was ist dafür zu tun?
Baukultur als Schlüsselfaktor für die ländliche Entwicklung: Übergabe des Veltener Fünf-Punkte-Plans am 9.11.2021 in den Museen Velten

Wettbewerbe:
Deutscher Nachhaltigkeitspreis Architektur 2021 für “Einfach Bauen”

Veranstaltungen:
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Wie bauen wir zirkulär?
Olympia-Sprungschanze Garmisch-Partenkirchen

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