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Struck, Christian; Külpmann, Rüdiger; Sax, Markus; Hartmann, AnneMinimierung von Hitzestress und Heizenergiebedarf in mechanisch belüfteten MastgeflügelställenBauphysik6/2014298-308Fachthemen

Abstract

Das Stallklima hat einen wesentlichen Einfluss auf die Gesundheit der eingestallten Nutztiere. Neben der erforderlichen Stalllüftung zur Gewährleistung von genügend Frischluft ist speziell in den Aufzucht- oder Mastbeginnphasen eine ausreichend hohe Stalltemperatur erforderlich. Für den wirtschaftlichen Betrieb von beheizten Nutztierställen stellt sich deshalb, wie bei jeder Gebäudekonzeption, die Frage nach der optimalen Gestaltung und Abstimmung von Lüftungssystem und Wärmedämmung der Gebäudehülle. Während sich die Anwendung von Standardprogrammen zur dynamisch-thermischen Simulation von Wohn- und Verwaltungsbauten stetig durchsetzt, werden sie bei der Planung von Stallbauten bisher nur vereinzelt eingesetzt. In dem vorliegenden Artikel wird am Beispiel eines Mastgeflügelstalls der Einsatz von dynamisch-thermischen Simulationen dokumentiert. Dazu wird für ein Stall-Modell der Betrieb über ein Kalenderjahr simuliert und bewertet. Betrachtet werden drei Aspekte: (1) die Herausforderungen bei der Simulation von Ställen im Vergleich zur Simulation von Wohn- und Verwaltungsbauten; (2) die Qualität der Simulationsresultate im Vergleich zu gemessenen Betriebswerten und (3) die Bewertung der Einflüsse von Wärmedurchgangskoeffizienten von Dach und Außenwänden sowie der Rückwärmezahl einer Wärmerückgewinnungsanlage in der Abluft in Bezug auf den Jahresheizenergiebedarf.

Minimizing heat stress and energy demand for heating in mechanically ventilated poultry animal houses.
The indoor environmental conditions in mechanically ventilated animal houses have a fundamental impact on health and well-being of the kept animals. Apart from the need to sufficiently ventilate the animal house it is important to maintain an indoor air temperature which corresponds to animal growth, particularly at the beginning of the fattening period. Thus, in order to provide an appropriate climate within the animal house building insulation, ventilation system and heating system operation need to be integrated and optimized. Whilst dynamic-thermal simulation programs are increasingly used for the design of residential and office buildings, they are rarely used for the design of animal houses. This article illustrates the benefit using the dynamic-thermal simulation on the example of a mechanically ventilated poultry house. Three aspects are being discussed: (1) the challenges in modelling poultry houses opposed to modelling residential and office buildings; (2) the quality of simulated performance data compared to measured data and (3) the impact of the heat recovery system COP as well as heat transfer coefficients of roof and walls on energy demand for heating and overheating risk. The results show the dominating impact of the ventilation system operation on energy demand for heating and the benefit of a high thermal storage capacity of the walls to eliminate life-threatening heat stress for the poultry.

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Schröder, Franz Peter; Papert, Olaf; Boegelein, Tobias; Navarro, Hendrikus; Mundry, BernhardReale Trends des spezifischen Energieverbrauchs und repräsentativer Wohnraumtemperierung bei steigendem Modernisierungsgrad im WohnungsbestandBauphysik6/2014309-324Fachthemen

Abstract

Wohnraumtemperaturen und Heizflächennutzung wurden bis dato kaum statistisch untersucht. Zusätzlicher Temperaturkomfort und Ablüftungswärmeverluste nehmen in modernen Gebäudehüllen messbar zu. Die vorliegende Studie basiert auf mehr als 1 Mio. Messungen durch elektronische Heizkostenverteiler (EHKV) in bauphysikalisch klassifizierten Gebäuden. Es entwickelt sich ein Trend von im Mittel 1 bis 1,5 K erhöhten Innenraumtemperaturen beim Übergang von alter (vor 1977) zu moderner Bausubstanz (bis EnEV 2002) und darüber hinaus. Der Temperaturtrend für unbeheizte Räume ist etwa das Doppelte von beheizten Räumen. Der Anteil jederzeit in Betrieb stehender Heizflächen im Winter vermindert sich von über 40 % auf unter 30 %, wobei Raumtemperaturen in modernen gedämmten Gebäudehüllen aber homogener ausgeprägt sind. Die relative Energieabgabe steht in guter Korrelation zu kumulierten Verbrauchsverteilungen der EHKV (DIN EN 834) wie auch zu flächenspezifischen Endenergieverbräuchen (EnEV). Verbrauchskennwerte und Temperaturanalysen bestätigen übereinstimmend, dass sich der mittlere Heizenergieverbrauch von nichtmodernisierter Bausubstanz (vor 1977) gegenüber Neubauten gemäß EnEV 2002 nur annähernd halbiert hat. Über 2002 hinaus wird die große Mehrzahl moderner Gebäude die vorgegebenen Energiebedarfsgrenzen mit ihrem realen Energieverbrauch klar überschreiten: Kennzahlen über 50 kWh/(m2a) für Heizung plus zukünftig mindestens 25 bis 30 kWh/(m2a) für Trinkwassererwärmung werden die Regel bleiben. Der relative Einfluss individuellen Verbraucherverhaltens auf die Gesamtenergiebilanz gut wärmegedämmter moderner Gebäude wird immer weiter steigen, da die Beheizungsmodalitäten sich der unmittelbaren Wahrnehmung der Wohnungsnutzer weiter entziehen werden. Belegbar ist, dass sich bereits ein Fünftel des Gesamtenergieverbrauchs auf Einzelereignisse in Bereiche weit oberhalb durchschnittlicher Energieabgaben umverteilt hat und dass dieser Trend mit der Modernisierung der Bausubstanz voranschreitet. Energieeffiziente Gebäudehüllen rechtfertigen demnach nicht ein sorgloseres Nutzerverhalten beim Heizen sondern es ist angezeigt, Assistenzsysteme zur Vermeidung zusätzlich entstehender Energieverluste zu entwickeln.

Trends of the specific energy consumption and actual living room temperatures in view of an increasing degree of modernisation of the building stock.
Room-temperatures and heat-radiator-performance have statistically poorly been investigated yet. Additional temperature comfort and air ventilation losses seem to rise inside modern building enclosures. The present study refers to more than 1 million field measurements derived from electronical heat cost allocators (EHCA) within buildings of documented energy efficiency standard. We see a trend of 1 to 1,5 K rising median room-temperatures between old building standards (before 1977) and the modern EnEV2002 standard. Temperature increase is almost double as high within actually unheated-compared to actively heated rooms. The fraction of active heat radiators at any time during winter is decreasing from above 40 % to close below 30 %. At the same time the room temperatures are more homogenously distributed in modern buildings. The relative energy transfer appears well correlated to the yearly integral energy consumption (DIN EN 834) of the EHCA and also to the area-specific energy-ratings calculated from the primary energy consumption.
Energy ratings and temperature measurements confirm that the average actual energy consumption starting from the oldest buildings (before 1977) up to the modern EnEV 02 standard has only been reduced by little less than 50 %. An extrapolated trend ahead from 2002 to EnEV 09 forecasts, that the future energy consumption (EnEV 2009 and further) will probably and clearly exceed the official claims concerning theoretical energy needs: Specific heat energy consumption above 50 kWh/(m2a), plus at least 25 to 30 kWh/(m2a) for domestic water heating, will remain the rule, indefinitely. On the other hand, potentially negative and unintentional influence of individual user behaviour on the integral energy consumption will further rise, because the energy-release into the living environment gets more and more disconnected from the human perception (bio-feedback). Almost one fifth of the energy-release has already moved into a region further above average energy-release-values in the course of EnEV 2002 standard and this trend will continue with EnEV 2009 an its followers. Highly effective building enclosures apparently do not justify a more carefree user attitude interacting with the flat heating. Concerning upcoming new unattended heat sinks one should consider to develop new assisting tools.

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Hengsberger, Herwig; Kautsch, Peter; Schreiber, HelmutVermeidung von Schadstofffreisetzungen im Zuge und nach der technischen Trocknung von Wasserschäden sowie deren technische und wirtschaftliche OptimierungBauphysik6/2014325-336Fachthemen

Abstract

Im Hinblick auf das steigende Allergiepotential und Umweltbewusstsein der Bevölkerung sowie nicht zuletzt auf die Häufung von (Leitungs-)Wasserschäden in den letzten Jahren erscheint es dringend geboten, den Standard bei der technischen Trocknung von Fussbodenkonstruktionen zu erhöhen. Da Schimmelpilzwachstum unter optimalen Bedingungen bereits innerhalb eines Tages auftreten kann, kommt dem wirkungsvollen Verschluss der Estrichrandfugen bereits vor Beginn der Trocknungsmaßnahmen und der Beherrschung des Trocknungsluftstroms besondere Bedeutung zu. In Labor- und Vor-Ort-Versuchen konnte gezeigt werden, dass die Fugenabdichtung mittels in kunststoffvergüteter Dichtschlämme eingebetteter Silikonschläuche im Gegensatz zu Folien oder “dauerelastischen“ Fugenmassen einen wartungsfreien und schallweichen Abschluss der Randfugen ermöglicht, der Schadstofffreisetzungen aus Fußbodenkonstruktionen sowohl während der Trocknung als auch danach zuverlässig verhindert. Gleichzeitig ermöglicht der Verschluss der Estrichrandfugen die Installation eines neuartigen Verfahrens zur gezielten Trocknung auch abgelegener Bereiche und zur Vermeidung von Straßenbildungen des Trocknungsluftstromes in unterschiedlichsten Fußbodenaufbauten.

Avoiding pollutant release during and after technical drying of water damage and its technical and economic optimization.
In view of the growing allergy potential and ecological awareness of the population and, not least, the increasing frequency of water (pipe) damage in recent years, it seems imperative to increase the standard of technical drying of floor constructions. Because mould growth can occur within a single day in optimal conditions, it is particularly important to effectively seal screed edge joints before beginning any drying measures and to control the drying air current. Laboratory and in situ experiments have shown that, unlike foils and joint sealers, sealing joints with silicone tubes embedded in plastic-modified sealing slurries, enables zero-maintenance, low-impedance sealing of edge joints that reliably prevents release of pollutants from floor constructions both during and after drying. At the same time, sealing screed edge joints enables installation of an innovative method of selective drying of isolated areas and avoidance of the drying air current forming channels in a wide range of floor structures.

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Volkmer, Thomas; Glaunsinger, Martin; Mannes, David; Niemz, PeterUntersuchungen zum Einfluss der Feuchtigkeit auf die Haftfestigkeit von Oberflächenbeschichtungen auf HolzBauphysik6/2014337-342Fachthemen

Abstract

Es wurden vier verschiedene kommerziell verfügbare Beschichtungssysteme auf Fichtenholz appliziert und anschließend nach drei unterschiedlichen Prozeduren konditioniert: Lagerung im Normalklima bei 20 °C/65 % relativer Luftfeuchte, Behandlung mit flüssigem Wasser im Bereich des Übergangs zwischen Beschichtung und Holz und Konditionierung im Dampfdruckgefälle bis zur Einstellung eines konstanten Dampfstroms. Es konnte ein deutliche Abhängigkeit der Haftfestigkeit von der Konditionierungsart festgestellt werden. Allgemein ist bei einer Auffeuchtung mit einer Reduzierung der Haftung zu rechnen. Diese feuchteabhängige Abnahme ist auf die verringerte Materialfestigkeit der Beschichtung selbst als auch auf die reduzierte Adhäsion zurückzuführen. Weiter können lokale Quellungsunterschiede bei Fichte zwischen Früh- und Spätholz zur Einleitung von zusätzlichen Kräften in das System führen und somit eine Scherbelastung zwischen Beschichtung und Holz verursachen. Die Zusammensetzung der Systeme sowie Schichtdicke und Schichtenanzahl haben einen Einfluss auf die Haftfestigkeit, wobei Systeme mit Schichtdicken im Bereich von 130 µm relativ niedrige Haftfestigkeitswerte zeigen. Aufgrund von Praxistests muss dieser Sachverhalt aber nicht mit der Dauerhaftigkeit eines Systems korrelieren.

Investigations on the influence of moisture on the adhesion strength of surface coating of wood.
Four different commercially available coating systems have been applied on spruce boards. After application the prepared samples have been conditioned in 3 different environments: standard climate corresponding to 20 °C/ 65 % relative humidity, application of fluid water at the transition zone between wood and coating and in a constant water vapour flow caused by a vapour gradient in the system. Regarding the conditioning procedure a clear dependency with the adhesion strength could be analysed. General increasing humidity causes a reduction of adhesion. The humidity based reduction is related to the loss of material strength of the coating and the reduced adhesion between wood and coating. Further local swelling differences between late and early wood in spruce can induce new forces in the system which creates a shear load in the transition zone wood and coating. The composition of the systems as well as thickness and the number of layers influence the adhesion strength too. Systems with thicknesses of about 130 µm seem to be less strength than thinner ones. But based on practical tests the adhesion strength does not always correspond to the performance and durability of the system.

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Grafe, MichaelDie Kugeligkeit als geometrische Kenngröße für die Kompaktheit von GebäudenBauphysik6/2014343-348Fachthemen

Abstract

Im Bauwesen werden kompakte Baukörper aus unterschiedlichen Motiven heraus als sinnvoll erachtet. Die Kompaktheit eines Gebäudes wird bisher mit dem A/V-Verhältnis durch eine Kenngröße abgebildet, die neben der Geometrie auch die Größe des Baukörpers beschreibt. Größere Baukörper gelten danach als kompakter gegenüber kleineren Baukörpern. In diesem Aufsatz wird die Kugeligkeit von Gebäuden als eine Kenngröße vorgeschlagen, die allein die Geometrie des Baukörpers beschreibt. Sie gibt an, um welchen Faktor die Oberfläche des Baukörpers gegenüber der Oberfläche der volumengleichen Kugel vergrößert ist. Für die Kugeligkeit einfacher geometrischer Körper werden Kennzahlen angegeben, die Hinweise zur Bewertung der Kompaktheit realer Baukörper geben. Abschließend wird eine Funktion zur Beschreibung der optimalen Kugeligkeit eines Baukörpers vorgeschlagen.

Sphericity as geometrical caracteristic for the compactness of buildings.
In civil engineering compact structures are considered useful due to different reasons. Up to now the compactness of a building is usually caracterized by the surface-volume ratio, which describes the geometry and the size of the structure. Following this concept larger structures are considered as more compact than smaller ones. In this article the sphericity of buildings is suggested as a characteristic, that sole describes the geometry of the structure. It indicates the factor by which the surface of the structure is increased compared to the surface of the sphere of equal volume. For the sphericity of simple geometrical shapes characteristic numbers are specified which give information and giudance for the evaluation of the compactness of real structures. Finally a function is suggested for the description of the optimal sphericity of a structure.

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Lang, JudithEinheitliche Schallschutz-Maße und Schallschutz-Klassifikationen im WohnungsbauBauphysik6/2014349-352Berichte

Abstract

Eine internationale Studiengruppe mit Vertretern aus 30 europäischen Ländern hat zum Thema “Einheitliche Größen zur Beschreibung des Schallschutzes in Wohngebäuden und Klassifizierung des Schallschutzes und Zusammenhang der physikalischen Größen und subjektiver Zufriedenheit mit dem Schallschutz“ gearbeitet und die Ergebnisse in dem Buch “COST Action TU0901 Towards a common framework in building acoustics throughout Europe“ zusammengefasst, ein ausführlicheres e-Book folgt. Um die Diskussion darüber in Österreich und auch in Deutschland anzuregen, werden hier die wichtigsten Eckpunkte und Empfehlungen dargestellt.

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Zum Tod von Prof. Dr. Fridolin P. MechelBauphysik6/2014353Persönliches

Abstract

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Neufassung der Muster-Industriebau-RichtlinieBauphysik6/2014353Technische Regelsetzung

Abstract

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Aktuell: Bauphysik 6/2014Bauphysik6/2014353-357Aktuell

Abstract

Teilenergiekennwerte von Nichtwohngebäuden TEK
Deutscher Rechenzentrumspreis 2015
Seifriz-Preis an Wissenschaft und Handwerk für Nachrüstung von traditioneller Ofentechnik mit innovativer Brennkammer
Virtueller Prüfstand für Gebäudeperformance im Internet
Weiterbildung Holzbau und Energieeffizienz an der HS Rosenheim
VFF Merkblatt ES.04 zum sommerlichen Wärmeschutz
WDVS-Fassaden schlagregensicher planen
TU Braunschweig startet virtuellen Prüfstand für Gebäudeperformance im Internet
Gebäude-Label nach SNBS
Bewerbungen für den European Geothermal Innovation Award 2015 jetzt möglich

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Veranstaltungen: Bauphysik 6/2014Bauphysik6/2014357-358Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014Inhalt

Abstract

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Kalz, Doreen; Herkel, Sebastian; Sonntag, Martin; Pfafferott, JensEnergieeffiziente Kühlung und thermischer Raumkomfort: Erfahrungen aus dem Langzeitmonitoring von 42 BürogebäudenBauphysik5/2014221-235Fachthemen

Abstract

In 35 deutschen und 7 europäischen Büro- und Verwaltungsgebäuden wurden auf Basis von Monitoringkampagnen über mehrere Betriebsjahre Raum- und Außentemperaturwerte in zeitlich hoher Auflösung erfasst und der thermische Raumkomfort im Sommer standardisiert nach der Komfortnorm DIN EN 15251:2007-08 detailliert ausgewertet. Ergänzt wird die Auswertung um Kurzzeitmesskampagnen über zwei sehr warme Wochen im Sommer in unsanierten bzw. teilsanierten Bürogebäuden, errichtet im Zeitraum von 1960 bis 1975. Die untersuchten Gebäude mit ihrem jeweiligen Kühlkonzept lassen sich in sechs Kategorien einteilen: ohne Kühlung, passive, luftgeführte und wassergeführte Kühlung sowie Mixed-mode-Kühlung und Vollklimatisierung. Im Quervergleich aller Gebäude werden die Kühlkonzepte gleichermaßen nach dem thermischen Raumkomfort und thermischen Kühlenergiebezug bewertet. Detaillierte Komfortuntersuchungen nach der Europäischen Komfortnorm DIN EN 15251:2007-08 geben Hinweise auf die Wirksamkeit der eingesetzten Kühltechnologien in den jeweiligen Klimazonen. Daraus lassen sich Handlungsempfehlungen für die Planungspraxis und den Gebäudebetrieb ableiten.

Energy efficient cooling and thermal comfort for office buildings - long-term monitoring in 42 buildings.
Long-term monitoring campaigns were carried out in 35 German and 7 European office and administrative buildings, recording the operative room and ambient air temperature in fine time resolution. Further, short-term monitoring campaigns over two hot weeks in summer were conducted in non or partially retrofitted office buildings in Germany, built from 1960 to 1975. The buildings studied can be divided into six categories according to the cooling concept employed: without cooling, passive, air-based and water-based cooling, mixed-mode cooling and full air conditioning. Thermal comfort in summer is evaluated in detail using a standardized methodology in accordance with the comfort standard DIN EN 15251:2007-08. Thermal comfort is quantified by measurements of operative room temperatures and local meteorological conditions. In addition, useful cooling energy and electricity consumption were recorded. It is clearly demonstrated that it is feasible and valuable to compare different cooling strategies based on a consistent methodology. Furthermore, this methodology can be applied in day-to-day practice in the planning, commissioning and operation of buildings since these parameters are well-established and easily accessible.

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FIW Wärmeschutztag 2014 "Die Wärmewende als Herausforderung"Bauphysik5/2014235Aktuell

Abstract

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Speer, Christoph; Pfluger, Rainer; Feist, Wolfgang; Zgaga, Janez; Lanthaler, DavidEntwicklung eines dezentralen kompakten Lüftungssystems für den Einsatz in der minimalinvasiven GebäudesanierungBauphysik5/2014236-242Fachthemen

Abstract

Lüftungssysteme werden sowohl im Neubau als auch in der Gebäudesanierung eingesetzt, um eine ausreichende Raumluftqualität sicher zu stellen. Durch den Einsatz von Wärmeübertragern kann dabei gleichzeitig der Energieverlust minimiert werden. Speziell in der Sanierung kann das Lüftungssystem durch die Kombination von Ventilatoren und Wärmeübertrager in einer einzigen Komponente sehr kompakt ausgeführt werden. Derzeit am Markt verfügbare Geräte dieses Typs haben eine physikalisch prinzipbedingte relativ geringe strömungsmechanische und thermische Effizienz. Durch ein neuartiges Konzept kann sowohl die Ventilationseffizienz als auch die Wärmerückgewinnung erheblich gesteigert werden. Systembedingte Eigenschaften sorgen für Feuchterückgewinnung in der kalten und trockenen Jahreszeit und ermöglichen niedrige Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten durch einfache Installation und hohe Effizienz. Die Ergebnisse von strömungsmechanischen und thermischen Parameterstudien und das daraus resultierende optimierte Systemdesign werden hier vorgestellt. Darüber hinaus wird das Konzept für einen energieeffizienten Volumenstrombalanceabgleich sowie den Sommerbypass präsentiert und die Einsatzmöglichkeiten des Lüftungssystems in der minimalinvasiven Gebäudesanierung erörtert.

Development of a decentralized compact ventilation system for use in minimally invasive refurbishment.
Ventilation systems are needed in new buildings as well as in the renovation of existing buildings to ensure adequate indoor air quality. Through the use of heat exchangers, the energy loss can be minimized at the same time. Especially in the renovation decentralized ventilation systems can be realized very compact through the combination of fans and heat exchanger in a single component. Currently available devices on the market of this type have a physically limited low fluid mechanical and thermal efficiency. Through an innovative concept both the ventilation efficiency and heat recovery can be increased considerably. System-related properties provide automated moisture recovery during the cold and dry season and enable low investment, operating and maintenance costs through simple installation and high efficiency. The results of fluid mechanical and thermal parameter studies and the resulting optimized system design are presented. Moreover, the concept of an energy-efficient flow balance as well as the summer bypass is introduced and the area of application of the ventilation system in minimally invasive building renovation is discussed.

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Zeller, JoachimRechnerische Herleitung der vom Wind verursachten Kräfte auf Luftdichtheitsbahnen und VerklebungenBauphysik5/2014243-248Fachthemen

Abstract

Bei Außenbauteilen in Holzbauweise werden häufig Bahnen als Dampfbremse und Luftdichtheitsbahn eingesetzt. Druckunterschiede zwischen innen und außen können diese Bahnen belasten. Gleichermaßen werden auch die Verklebungen an Überlappungen zwischen den Bahnen belastet. Es stellt sich die Frage, wie groß die Kräfte auf die Verklebungen sind.
In der Literatur findet man für ein Beispiel die Antwort. Dabei wurden mittels einer Berechnung mit finiten Elementen die Kräfte ermittelt. Interessant wäre es nun zu wissen, wie sich eine Änderung der Randbedingungen, z. B. der Windgeschwindigkeit, auf das Ergebnis auswirkt.
Im zweidimensionalen Fall ist eine Berechnung mit finiten Elementen nicht erforderlich. Vielmehr können Lösungen durch ein einfaches iteratives Verfahren mittels Tabellenkalkulation gefunden werden. Falls die Luftdichtungsbahn im unbelasteten Zustand ohne Durchhang und ohne Spannung verlegt ist, lässt sich sogar eine Formel angeben, die direkt die Berechnung der maßgeblichen Kräfte erlaubt.

Calculating the wind-induced forces on airtightness membranes and their seals.
Where external structural elements are made of wood, membranes are often employed as barriers to water vapour and air. Differences between external and internal air pressure may exert load forces on these membranes and also on the bonded overlaps. How can the magnitude of these forces on the seals be established?
For a particular set example answers can be found in the literature. The forces in this examples have been calculated using finite elements. Yet it would be interesting to know how a change in boundary conditions, such as wind speed, impacts on the results.
For two-dimensional analysis, it is not necessary to use finite elements. Instead, results can be calculated using a spreadsheet employing a simple iterative procedure. If the airtightness membrane is laid with no tension or sag, a formula can be input with which to calculate the key forces in operation.

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Korjenic, Azra; Zach, Ji í; Hroudová, JitkaSchafwolle als alternativer Wärmedämmstoff und ihr hygrothermisches VerhaltenBauphysik5/2014249-256Fachthemen

Abstract

Weltweit gibt es einen Trend in den letzten Jahren, natürliche Baustoffe zu verwenden. Dämmstoffe sind ein sehr wichtiges Element bei der Ausführung von Baukonstruktionen, insbesondere wegen der stets steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden sowie an den Umweltschutz und die Ökologie. Aus der Sicht der nachhaltigen Entwicklung ist es wichtig, leicht erneuerbare, aus lokalen Quellen stammende und umweltfreundliche Rohstoffe zu verwenden, unter der Voraussetzung, dass die weitere Verarbeitung bei niedrigem Energieverbrauch erfolgt. Dies steht im Einklang mit dem Energie-und Klimapaket 20-20-20, das vom Europäischen Parlament und dem Europäischen Rat beschlossen und gesetzlich festgelegt wurde. Eines der am meisten geeigneten natürlichen Dämmmaterialen, das wieder mehr und mehr gefragt ist, ist die Schafwolle. Im Rahmen eines interdisziplinären Projektes zwischen der TU Wien und der TU Brno wurden verschiedene rechnerische und messtechnische Untersuchungen durchgeführt und das hygrothermische Verhalten der Schafwolle mit dem der Mineralwolle verglichen. Es wurden bauphysikalische Untersuchungen hinsichtlich der U-Werte mit Hilfe von Excel-Tabellen, hygrothermischen Simulationen mit HAM 3D sowie Ökobilanzen durchgeführt. Die Berechnungen und Messungen zeigen, dass sich bei beiden Varianten ähnliche bauphysikalische Leistungsspektren ergeben. Aufgrund der guten Sorptionseigenschaften zeigt die Schafwolle ein besseres hygrisches Verhalten. Ökologisch betrachtet, ist die Schafwolle eine naturschonendere Lösung.

Sheep wool as alternative heat insulation and their hygrothermal behaviour.
The worldwide trend in recent years is utilization of natural materials. Insulation materials are a very important process element of design of building constructions, especially due to continuously increasing requirements on the energy efficiency of buildings and to protect the environment and the ecology. From point of view of the perspective of sustainable development, it is important to use easily renewable, creating from local sources and environmentally friendly raw materials, provided that the further processing is carried out with low energy consumption. This is consistent with the energy and climate package “20-20-20“ which was adopted by the European Parliament and the European Council and established by law. One of the most suitable natural insulation materials, that are being asked more and more, is the sheep wool. As part of an interdisciplinary project between the Vienna University of Technology and the Brno University of Technology various simulations and measurements were carried out and the hygrothermal behavior of the sheep wool compared with the mineral wool. There building physics investigations regarding U-values using Excel program, hygrothermal simulations using HAM 3D and life cycle assessments have been performed. The calculations and measurements show that there are similar physical building performances in both variants. Due to the good sorption sheep wool shows even better hygric behavior. From an environmental point, the sheep wool is the natural more sufficient solution.

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Fuchs, Helmut V.; Kun-Huang, Huang; Ritter, Jens-H.Akustische Aufwertung von Räumen durch Breitband-Absorption - Ein Beitrag zur Überarbeitung von DIN 18041Bauphysik5/2014257-265Fachthemen

Abstract

Im ersten Beitrag zum Thema [1] wurde auf dem durch v. Békésy, Beranek, Skudrzyk, Reichardt, Fasold, Kuttruff, Lazarus, Genuit u. a. gelegten Fundament die Bedeutung der tiefen Frequenzen in der Raumakustik hervorgehoben. Zusammen mit der aktuellen Stellungnahme eines Sprachwissenschaftlers [2] kommt inzwischen auch der Norm-Ausschuss zu der Überzeugung, dass “zu tiefen Frequenzen ein linearer Verlauf oder sogar ein Absinken der Nachhallzeit von Vorteil“ sei. Ein Anstieg gegenüber mittleren Frequenzen würde allerdings bei Beibehaltung des frequenzabhängigen Sollbereichs gemäß Bild 2 in DIN 18041:2004 um bis zu 50 % zulässig bleiben. Eine viel beachtete, kürzlich von der British Association of Teachers of the Deaf BATOD durchgeführte Studie [3] bestätigt “the need to control the RT at low frequencies, at which many absorbers are less efficient“ durch umfangreiche Messungen und Befragungen von Lehrern und Schülern in 9 entsprechend unterschiedlich bedämpften Klassenzimmern gleicher Geometrie und Bauweise. In einer Pressemitteilung [4] wird dagegen die Einbeziehung der 63-Hz-Oktave als unnötige Erweiterung des raumakustisch relevanten Frequenzbereichs plakatiert. Da aber gerade die tiefen Frequenzen einen verheerenden Einfluss auf die Lärmentstehung z. B. in Schulen haben, sollen die wesentlichen Punkte aus [1], [2] mit Bezug zu den in [5] dargestellten akustischen Grundlagen sprachlicher Kommunikation hier zur Diskussion gestellt werden. Drei ganz aktuelle Sanierungsbeispiele können belegen, wie man für den bestimmungsgemäßen Gebrauch unzureichend eingerichtete Räume durch eine einfache Nachrüstung mit Breitband-Absorbern im gesamten relevanten Frequenzbereich aufwerten kann.

Acoustical revalorization of spaces by broadband absorption - A contribution to the revision of DIN 18041.
In a preceding contribution to this topic [1] the relevance of the low frequencies in room acoustics was discussed on the basis given by v. Békésy, Beranek, Skudrzyk, Reichardt, Fasold, Kuttruff, Lazarus, Genuit and others. In conjunction with an up-to-date opinion of a linguistics expert [2] the corresponding DIN working group has also come to the conclusion that “towards the lower frequencies a linear characteristic or even a decrease of the reverberation is advantageous”. An increase of up to 50 % over the mid frequencies would, however, remain tolerable when the frequency-dependent tolerance according to Fig. 2 in DIN 18041:2004 were retained. A very remarkable investigation recently performed by the British Association of Teachers of the Deaf BATOD [3] confirms “the need to control the RT at low frequencies, at which many absorbers are less efficient“, by extensive measurements and questioning of teachers and pupils in 9 differently conditioned classrooms of equal size and construction. In a press release [4], however, the inclusion of the 63 Hz octave is posted as an unnecessary extension of the frequency range. As the low frequencies are particularly devastating for the noise exposure in schools, the main points in [1], [2] are here discussed with reference to the fundamentals in [5]. Three current restoration examples will demonstrate how one may raise the value of spaces, acoustically ‘unfit for purpose‘, by simple refit measures by means of novel broadband absorbers covering the entire relevant frequency range.

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Messari-Becker, LamiaEnergetische Quartier- und Stadtsanierung am Beispiel der Stadt Riedstadt - Ein ForschungsberichtBauphysik5/2014266-275Berichte

Abstract

Die Bemühungen und Aktivitäten rund um den Klimaschutz haben ihren Hintergrund längst nicht nur in der Minderung des Ausstoßes umweltschädlicher Gase. Versorgungssicherheit und -unabhängigkeit sowie Ressourcenknappheit sind viel stärker in den Fokus der politischen Handlungen wie auch der öffentlichen gesellschaftlichen Debatte gerückt.
Der Sektor Gebäude nimmt bei den diesbezüglichen Gesetzgebungen, Initiativen und der Forschungsförderung eine Schlüsselrolle ein. Insbesondere im Gebäudebestand liegen hohe Potentiale der Energieeinsparung und CO2-Minderung. Ihre Erschließung verläuft u. a. aus Gründen der Ökonomie, des im Grundgesetz verankerten Bestandsschutzes und der demographischen Struktur bisweilen eher schleppend.
Verlässt man die herkömmliche Betrachtungsgrenze “Gebäude“, bieten Ansätze auf der kommunalen und städtischen Ebene neue Handlungsoptionen, die eben auch den Bestand mit einzubeziehen. Herkömmliche (kaum realisierbare) Sanierungsmaßnahmen an den Gebäuden selbst können so durch energieversorgungstechnische Maßnahmen auf der Ebene von Quartier und Stadtteil ersetzt bzw. ergänzt werden. Die Betrachtungsweise auf der Stadtteil- oder kommunalen Ebene (die zugleich auch soziale Bindeglieder sind) bietet zudem eine gezielte fachliche Bürgerbeteiligung an.
Der vorliegende Artikel berichtet über ausgewählte Ergebnisse des abgeschlossenen Projektes Klimaschutzkonzept für die Stadt Riedstadt. Das Projekt wurde im Rahmen der Klimaschutzinitiative der Bundesregierung finanziell gefördert. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines integrierten Klimaschutzkonzeptes, um nachhaltig Energie einzusparen und CO2-Emissionen zu mindern. Die Aufgabenstellung seitens des Auftraggebers fokussierte den Gebäudebestand und die Energieinfrastruktur. Der Sektor Verkehr wurde anderweitig in einem übergeordneten Projekt des Landkreises Groß-Gerau mit einbezogen.

Renovating districts and urban areas to improve energy performance, a research report based on the town of Riedstadt, Hessen.
Climate protection activity and efforts are no longer targeted solely at reducing emissions of harmful gases. Policy, implementation and public debate all now focus much more on security of supply, self-sufficiency in energy, and the scarcity of resources.
The building sector plays a key role in shaping legislation, initiatives and support for research in this area. In particular, the existing building stock holds great potential for saving energy and reducing CO2. Progress made on harnessing this potential has so far been slow, for reasons including economics and the country’s demographic structure. The ‘grandfathering’ set out in the German constitution also prevents new legislation applying retrospectively to existing buildings.
Yet if we look beyond the traditional limits of addressing individual buildings, district or city-wide approaches provide new opportunities for action which encompass the existing housing stock. Thus conventional (hardly practicable) renovation measures on individual buildings can be replaced or enhanced with measures relating to construction and/or energy supply technology at district level. Since the built fabric also creates social cohesion, this approach (at district level) also provides a means by which building professionals can achieve targeted public involvement.
The present article reports selected results from the finished project ‘Climate protection concept for the town of Riedstadt’. This project received financial support from the federal government’s Climate Initiative. The project aimed to develop an integrated climate protection concept for saving energy sustainably and reducing CO2 emissions. The town’s task list focused on the building stock and energy infrastructure. The transport sector has also been the subject of an overarching project managed by the Groß-Gerau district.

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Aktuell: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014276-279Aktuell

Abstract

Nominierungen für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis
BVS mit neuem Bundesfachbereich Innenraumhygiene
Raumakustik messen und besser verstehen
Neues Internetportal des FLiB bietet Hilfe für Luftdichtheitskonzepte
Positionspapier gegen Vorurteile gegenüber dem Einsatz von Dämmstoffen
Büroneubau Volkswagen Financial Services ist BIM-Referenzobjekt im Förderprojekt “BIMiD“

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Ritter, Jens-HermannBauphysik-Kalender 2014. Schwerpunkt: Raumakustik und Schallschutz. Von N.AV. FouadBauphysik5/2014279Bücher

Abstract

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Neufassungen SIA 180 und SIA 382/1 zu Raumklima sowie Lüftungs- und KlimaanlagenBauphysik5/2014279-280Technische Regelsetzung

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Veranstaltungen: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014280Veranstaltungen

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Inhalt: Bauphysik 4/2014Bauphysik4/2014Inhalt

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Riese, Olaf; Siemon, MatthiasUntersuchung der Prognosefähigkeit von deterministischen Brandsimulationsmodellen Anwendung: Prisme DoorBauphysik4/2014167-180Fachthemen

Abstract

Es werden eine Auswertemethodik zur Validierung von Brandsimulationsmodellen beschrieben und Ergebnisse anhand eines Beispiels verdeutlicht, die auf Grundlage der Methodik gewonnen wurden. Die Auswertung wurde auf Basis von berechneten Medianwerten der zentralen Bewertungsgrößen PEAK und PEACOCK durchgeführt. Zusätzlich wurden die Ergebnisse einer Analyse im Hinblick auf die Prognosefähigkeit auf Grundlage von bewerteten Unsicherheiten unterzogen, die in einer amerikanischen Untersuchung ermittelt wurden.
Als Beispiel wurden Versuchsdaten dreier Großversuche herangezogen, bei denen ein Brandraum mit einem Zielraum durch eine Tür in Verbindung stand. Die Räume wurden unterschiedlich ventiliert. Als Brandquelle wurde ein Flüssigkeitspool mit einer Leistung zwischen 0,6 und 1,4 MW eingesetzt. Zur Validierung wurde das international am weitesten verbreitete CFD-Brandsimulationsmodell Fire Dynamics Simulator (FDS) in den Versionen 4, 5 und 6 eingesetzt. Für die Simulation wurde der Verlauf der Wärmefreisetzungsrate auf Grundlage der Ergebnisse der Versuche vorgegeben. Die Untersuchung konzentriert sich auf die Unterschiede im Hinblick auf die Versuchsrandbedingungen und auf die eingesetzten Versionen von FDS.
Es ist erkennbar, dass eine deutliche Abhängigkeit der Übereinstimmung der Ergebnisse hinsichtlich der Versuchsrandbedingungen besteht. Die Unterschiede bei den Ergebnissen im Hinblick auf die eingesetzte Version von FDS fielen nicht so deutlich aus.

Investigation about the forecast ability of deterministic fire simulation models - Application: Prisme door.
This report describes an evaluation methodology for the validation of fire simulation. Furthermore, results obtained on basis of this methodology are illustrated by an example. The evaluation was accomplished on basis of computed medians of the central evaluation sizes PEAK and PEACOCK. Additionally the results of an analysis are performed in respect of the forecast ability on the basis of evaluated uncertainties, which have been determined in an American investigation.
As an example data of three full-scale fire tests were consulted, in which a fire room was connected with a target room by a door. The varying ventilation of the rooms depends on the experiments. A pool fire with capacity of 0.6 to 1.4 MW is used as fire-source. The validation is carried out with fire dynamics simulator (FDS, version 4, 5 and 6), the most common CFD-model for fire simulation. For simulation the energy release rate due to the results of the tests were given as an input. Focus of the investigation are the differences of the boundary conditions and the used version of FDS.
With respect to the boundary conditions lower heat release rates and lower air changes are an essential condition for good similarity of the results. The differences between the results in respect to the version of FDS are not as large as in comparison.

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Leimer, Hans-Peter; Schneider, JanPassivhaustauglichkeit von Fensteranschlüssen entsprechend ift-Richtlinie WA-15/2-Bauanschlussfugen Teil 2: Hygrothermische BauteilsimulationBauphysik4/2014181-187Fachthemen

Abstract

Jedes Gebäude verfügt über eine Vielzahl unterschiedlicher Bauanschlussfugen. In Anbetracht der geforderten energetischen Qualität der Gebäudehülle müssen diese Bauanschlussfugen dauerhaft luftdicht hergestellt werden und über entsprechende wärmetechnische Eigenschaften verfügen, um die Einflussnahme auf das energetische Verhalten des Gebäudes zu reduzieren. Gerade die energetische Optimierung von Bauteilanschlüssen bzw. Wärmebrücken wurde in den letzten Jahren daher stark thematisiert. Die Bewertung und Untersuchung der Dauerhaftigkeit von Abdichtungssystemen hingegen hat noch keinen Einzug in die aktuelle Normung gehalten. Die hier vorgestellte Untersuchung beschäftigt sich daher mit der Bewertung der energetischen Qualität von Fensteranschlüssen einerseits sowie der Dauerhaftigkeit von marktgängigen Systemen andererseits.

Passive house suitability of window connections according to ift-guideline WA-15/2 on component connections, Part 2: Hygrothermic simulation of building components.
Each building has a variety of different component connections. In view of the required energetic quality of the building envelope component connections shall be durably airtight and have appropriate thermal properties to reduce the influence on the energy behavior of the building. Especially the energy optimization of component connections or thermal bridges was discussed in recent years. The evaluation and study of the durability of caulking systems, has’t entered the current standards yet. Therefore the presented study refer to the evaluation of the energetic quality of window connections on the one hand and the durability of marketable systems on the other hand.

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