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Inhalt: Bauphysik 6/2009Bauphysik6/2009Inhalt

Abstract

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Dietrich, U.Auswirkungen des in der EnEV 2009 nun auch für Wohngebäude geforderten Nachweises des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 auf die Notwendigkeit bauseitig bereit zu stellender VerschattungssystemeBauphysik6/2009337-342Fachthemen

Abstract

In DIN 4108-2 ist ein Nachweis zum sommerlichen Wärmeschutz in Gebäuden formuliert, der seit Einführung der EnEV 2002 für den Nichtwohnungsbau gesetzlich vorgeschrieben ist. Mit der EnEV 2009 wird dieser Nachweis erstmals für neu zu errichtende Wohngebäude erforderlich. Die überwiegende Zahl der Wohnbauten in Deutschland wird derzeit bauseitig ohne Verschattungssysteme erstellt, es bleibt dem Nutzer selbst überlassen, hier ggf. nachzurüsten. Im vorliegenden Artikel wird untersucht, ob durch die EnEV 2009 hier Änderungen zu erwarten sind. Dazu wird exemplarisch eine für die Gegenwart in Grundriss und Fassadenaufteilung typische Geschosswohnung mit dem EDV-Programm PRIMERO-Sommer nach DIN 4108-2 [3] bewertet und analysiert. Resultat ist, dass die Anforderungen für alle Räume zunächst so nicht erfüllt sind, also bauseitig zusätzliche Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz (Sonnenschutzverglasung, Verschattung, kleinere Fenster) notwendig sind. Die einzelnen Maßnahmen werden untersucht, sinnvolle Kombinationen entwickelt und zur Umsetzung in der Praxis vorgeschlagen.

Consequences of the required assessment of thermal insulation in summer for residential buildings according to the German EnEV 2009 and DIN 4108-2 to the need of shading systems to be provided by building owners.
Effects of the new requirement in EnEV (German Energy Saving Ordinance) 2009 for residential buildings to show evidence of conformity as regards thermal protection in summer according to DIN 4108-2 on the necessity to provide shading systems. Evidence of conformity as regards thermal protection in buildings in summer, which has been required by law for non-residential buildings since the EnEV was introduced in 2002, is specified in DIN 4108-2. EnEV 2009 extends this requirement to new residential buildings.
At present, the overwhelming majority of residential buildings in Germany are constructed without shading systems; it is up to the building users themselves to retrofit these if necessary. This paper examines whether changes are to be expected as a result of EnEV 2009.
For this, an apartment in a block with a floor plan and façade layout typical of today is assessed and analysed according to DIN 4108-2 [3] with the PRIMERO-Sommer EDP program by way of example.
The result shows that the rooms as they are to begin with do not all fulfil the requirements and that the building owner must therefore adopt additional measures to provide thermal protection in summer (solar control glazing, shading, and smaller windows). The measures are examined individually, and effective combinations are developed and suggested for implementation in practice.

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Korjenic, A.; Steuer, R.; St'astnik. St.; Vala, J.; Bednar, Th.Beitrag zur Lösung des Problems der Algenbildung auf Außenwänden mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS)Bauphysik6/2009343-353Fachthemen

Abstract

Das hygrothermische Verhalten der Gebäudehülle wird durch das periodische Umgebungsklima sowie durch die bauphysikalischen Eigenschaften der Außenbauteile bestimmt. Ein sehr häufig vorkommendes Phänomen bei nachträglich wärmegedämmten Fassaden ist die Ansiedlung von Algen und die damit verbundene Beeinträchtigung der neuen Außenoberflächen. Das gleiche Problem wird auch bei gut gedämmten Neubauten beobachtet. Bisherige Untersuchungen haben ergeben, dass dieses Phänomen auf eine erhöhte Außenputzfeuchte zurückzuführen ist: die Kondensation von Wasserdampf in porösen Materialstrukturen, ausgelöst durch die nächtliche Abkühlung der Außenoberfläche infolge des Strahlungsaustausches zwischen Gebäudehülle und Himmel. Um das eventuell entstehende Problem schon in der Planungsphase erkennen zu können, sollte die zuverlässige rechnerische Modellierung der Wärmeübertragung entwickelt werden. Dabei sollten sowohl die zeitlich veränderliche Wärmeleitung und Konvektion durch einzelne Materialschichten als auch die kurzwellige (von der Sonne durch die Atmosphäre zur Erdoberfläche) und langwellige (zurück in die Atmosphäre) Strahlung detailliert einbezogen sein. Diese Wärmeübertragungsprozesse müssen gekoppelt mit der Feuchteaufnahme, -verteilung in den Poren (in verschiedenen Phasen) und -abgabe berücksichtigt werden, obwohl einige der genannten Prozesse nicht in einfacher Weise durch deterministische mathematische Beziehungen charakterisiert werden können. Die quantitative Analyse der Strahlung ist für alle Hersteller der äußeren Materialschichten von großer Bedeutung, weil die Abnahme des Emissionsgrades die Kondensation von Wasserdampf in den Oberflächenschichten vermeiden kann. Dieser Beitrag stellt auch einen relativ einfachen und physikalisch transparenten Ansatz für die Simulation der genannten Prozesse dar, der anhand von mehreren Messungen validiert wurde. Das Modell basiert auf der Finite-Differenzen-Methode, ausgedrückt in Form einer nichtstationären Differentialgleichung der Wärmeleitung, gekoppelt mit bestimmten Finite-Volumen-Verfahren für die Bewertung des Feuchtigkeitsgehaltes unter Berücksichtigung der nichttrivialen Umgebungsrandbedingungen, die Konvektion und Strahlung umfassen.

Contribution to the solution of the algae problem on façades insulated with external thermal insulation compound systems (ETICS).
Heat and moisture propagation in building envelopes is determined both by quasi-periodic climatic conditions from external environment and by thermal and moisture insulation and accumulation properties of particular material layers. A typical phenomenon of reconstruction of dwelling structures is the presence of algae and the consequent surface degradation of new insulation systems. The same can be observed in case of new building objects, even of those with insulation layers made from special advanced materials. Several research works try to analyze this problem to detect its sources and possible solutions. The present study shows that the population of algae is conditioned by the elevated moisture content. This phenomenon can be explained by the night condensation of vapour from porous material structures, driven by the thermal radiation from building envelopes to the clear sky. To detect such potential difficulties just at the projection stage, to be able to search for alternative remedies, the reliable computational modelling of heat transfer should include both time-variable heat conduction and convection through particular constructive and insulation layers and short-wave (from sun through atmosphere to earth surface) and long-wave (back to atmosphere) radiation supplements, These heat transfer processes have to be coupled with the input, propagation and output of moisture in various phases in pores, although some of above sketched processes cannot be easily characterized by deterministic mathematical relations. The quantitative analysis of radiation components is significant for all producers of outer surface coatings because the decrease of emissivity is able to avoid condensation of vapour at all. The paper presents a relatively simple and physically transparent approach to the simulation of all sketched processes, validated by extensive measurements. The models based on the finite difference method applied to a non-stationary differential equation of heat conduction, coupled with certain finite volume scheme for the evaluation of moisture content, and supplied with boundary conditions involving convection and radiation.

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Ruff, A.; Fischer, H.Direkt- und Flankendämmung von Wänden aus Gips-WandbauplattenBauphysik6/2009354-365Fachthemen

Abstract

Wände aus Gips-Wandbauplatten werden vor allem im Wohnungsbau als leichte massive Innenwände verwendet. Mit Hilfe von Randstreifen aus Polyethylen-Schwerschaum, Kork oder Bitumen werden sie von den angrenzenden massiven Bauteilen entkoppelt. Im Beitrag wird gezeigt, dass die Entkopplung die Direktschalldämmung beeinflusst und (abhängig von der Art der Randstreifen) höhere Schalldämm-Maße als bei starrem Einbau erreicht werden können. Vor allem die Stoßstellendämmung kann gegenüber dem starren Einbau signifikant erhöht werden. Insgesamt werden damit Flankendämm-Maße erreicht, die so hoch sind, dass die flankierende Übertragung über die leichten Gips-Massiv-Wände bei der resultierenden Schallübertragung nicht mehr maßgeblich in Erscheinung tritt. Aus messtechnischen Untersuchungen in Prüfständen und Gebäuden werden für unterschiedliche Ausführungen Werte für die Direkt- und die Stoßstellendämm-Maße abgeleitet, die in den Bauteilkatalog der zukünftigen DIN 4109 Eingang finden können. Anhand dieser Daten führt eine schalltechnische Prognose auf der Basis des vereinfachten Berechnungs- verfahrens der DIN EN 12354-1 zu guten Ergebnissen.

Direct and flanking sound insulation of walls made of gypsum blocks. Walls made of gypsum blocks are often used as partitions in residential buildings.
They are decoupled from adjacent solid components by using elastic interlayer made of polyethylene closed cell foam, cork or bitumen. The article shows that decoupling influences the direct sound insulation and (depending on the type of the elastic interlayer) can achieve higher sound reduction indices than rigid installations. Compared to rigid installations, it can significantly improve the vibration reduction index of joints particularly. Overall, the flanking sound reduction indices which can be achieved in this way are so high that the flanking transmission via the thin solid plaster walls is no longer significant. Values for different configurations for direct and vibration reduction indices which are derived from test stand measurements and those from buildings can be included in the component catalogue of the future DIN 4109. Based on these data, an acoustic prognosis following the simplified calculation model of DIN EN 12354-1 produces good results.

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ift-Forschungsprojekt "Luftdichtheit von Rollladenkästen"Bauphysik6/2009365Aktuell

Abstract

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Leão, M.; Huckemann, V.; Borges Leão, E.; Fisch, M. N.; Kuchen, E.Energy efficiency of double skin façades: an approach to Brazilian climatesBauphysik6/2009366-373Fachthemen

Abstract

The heat gains and daylight transmitted through windows directly influence the building's energy demand. High performance façades, when correctly specified, produce a great potential of energy savings by using daylight efficiently and controlling heat gains and/or losses. In Brazil, the lack of natural ventilation associated with large glass areas in office buildings exhibits substandard results concerning energy efficiency. This article demonstrates an approach to highly ventilated double skin façades in Brazil, investigating the potential of natural ventilation in accordance with the local climate. Applying the Light Design and Ideal Window Area methodologies, window areas as a function of different types of high performance glass are thermally simulated in the program EnergyPlus. The simulations are run for 10 cities in Brazil, in one of those cities, Curitiba (-25° 25′ 40′′), the annual results of hourly simulations demonstrate the building energy demand as a function of window area, glass type, room ratio and size. The results concerning the energy efficiency perspective only illustrated that double skin façades could be applied for southern regions in Brazil and under certain criteria.

Energieeffizienz von doppelschaligen Fassaden: eine Annäherung an brasilianische Klimabedingungen.
Die ansteigende Temperatur und das Tageslicht, das ungehindert durch die Fenster tritt, beeinflussen den Energiehaushalt eines Gebäudes. Moderne Hochleistungsfassaden bieten bei korrekter Auslegung ein großes Potential zur Energieeinsparung, indem sie Tageslichtnutzung zulassen und solare Gewinne kontrollieren. Das Fehlen von natürlichen Belüftungsmöglichkeiten und der hohe Anteil großflächiger Glasfassaden in Bürogebäuden führen in Brasilien zu unterdurchschnittlicher Energieeffizienz. Der Beitrag beschäftigt sich mit belüfteten doppelschaligen Fassaden in Brasilien, indem das Potential von natürlicher Belüftung unter den lokalen Klimabedingungen geprüft wird. In Anlehnung an Regeln der Kunstlichtplanung und zur Ermittlung der idealen Fensterfläche werden unterschiedliche Fensterflächenanteile unter Variation der Glasqualitäten in dem Programm EnergyPlus thermisch simuliert. Die Simulationen wurden für 10 brasilianische Städte durchgeführt. Die Jahresergebnisse der stündlichen Simulationen für Curitiba (-25° 25′ 40′′) zeigen, dass der Energiebedarf des Gebäudes von der Größe der Fensterflächen, der Art der Glasscheiben sowie der Raumproportion und -größe abhängt. Die Ergebnisse bezüglich der Einschätzung der Energieeffizienz weisen ferner darauf hin, dass doppelschalige Fassaden in südlichen Regionen von Brasilien und vergleichbaren Klimaten unter bestimmten Bedingungen angewendet werden können.

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Tageslicht für Leseterrassen des Jacob-und-Wilhelm-Grimm-Zentrums BerlinBauphysik6/2009373Aktuell

Abstract

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Fiedler, E.Ãœber die Druckverlustberechnung, insbesondere aus SimulationsergebnissenBauphysik6/2009374-379Fachthemen

Abstract

Der Strömungswiderstand technischer Komponenten wird durch den Druckverlustbeiwert ζ beschrieben. Für die experimentelle Bestimmung existieren normierte Verfahren, bei der Bestimmung aus Simulationsdaten steckt die Tücke allerdings im Detail. Der vorliegende Artikel erläutert die Grundlagen der Druckverlustberechnung. Es wird auf die besondere Problematik der Berechnung von Druckverlusten aus Simulationsergebnissen eingegangen.

Pressure loss calculation with particular reference to simulation results.
The pressure loss coefficient describes the flow resistance of technical components ζ. Standard procedures exist for the experimental determination of the pressure drop. When determining this from simulation data however, the devil is in the detail. This paper explains the basic principles for calculating pressure loss. It examines the particular problems involved in calculating pressure loss from simulation results.

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Aus der Ruine der KdF-Anlage Prora wird energieeffiziente JugendherbergeBauphysik6/2009379Aktuell

Abstract

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Niemz, P.; Gereke, T.Auswirkungen kurz- und langzeitiger Luftfeuchteschwankungen auf die Holzfeuchte und die Eigenschaften von HolzBauphysik6/2009380-385Fachthemen

Abstract

Holz und Holzwerkstoffe passen ihren Feuchtegehalt dem Umgebungsklima an. Der Feuchtegehalt ist ein wichtiger Parameter, da er alle Eigenschaften des Werkstoffes wesentlich beeinflusst. Sowohl kurzfristige als auch langfristige Feuchtänderungen können Schäden an Bauteilen, Möbeln oder Kulturgut verursachen. Es wird über langfristige Labormessungen der Holzfeuchte an Brettschichtholzbindern mittels Einschlagelektroden sowie über Infrarot-Messungen der Oberflächenfeuchte berichtet. Die Ergebnisse zeigen, dass sich in großen Querschnitten erst über lange Zeiträume hinweg konstante Feuchten einstellen. In der Praxis allerdings wird dies kaum der Fall sein, da Feuchteschwankungen durch Änderung des Umgebungsklimas vorkommen. Dies wird zu Spannungen und im Extremfall zu Schäden im Material führen. Die Messungen an der Oberfläche haben ergeben, dass sich hier bereits nach ca. 1 Stunde ein Gleichgewicht einstellt.

Effect of short and long-term humidity variations on the moisture content and properties of wood.
Wood and wood composites adapt their moisture content to the environmental climate. The moisture content is an important parameter, since it significantly influences all properties of wood. Short-term as well as long-term moisture changes may cause damage of structural elements, furniture, or cultural heritage. This paper reports long-term laboratory measurements of moisture in glulam beams and infrared-measurements of the surface moisture content. The results show that the moisture content in large-sized samples equilibrates after a long-term period. However, in practice this would not be the case, since the environmental climate varies. This would lead to stresses and in extreme cases to damage of the material. The measurements of the surface moisture content yield equilibrium after one hour.

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Vertal', M.; Durica, P.Bestimmung von feuchtetechnischen Materialparametern ausgewählter Baumaterialien für die rechnerische Bewertung von Baukonstruktionen unter den Bedingungen in der SlowakeiBauphysik6/2009386-392Fachthemen

Abstract

Für die Bewertung des Bestandes mit nichtstationären Verfahren sind genaue und umfangreiche Eingabedaten erforderlich. Neben fehlenden Klimadaten sind die unvollständigen Materialdaten häufige Ursache für die schleppende Überführung moderner Rechenverfahren in die Praxis. Es wurden Parameter für ausgewählte, im Plattenbau typische Baumaterialien bestimmt.

Determining the moisture parameters of selected building materials for the computational assessment of constructions under the conditions in Slovakia.
Accurate and extensive input data are required for assessing existing buildings, using dynamic procedures. Missing meteorological data as well as incomplete materials data are often the reason why people are slow to put modern calculation methods into practice. Parameters were determined for selected building materials typical of buildings constructed from large prefabricated concrete slabs.

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Schröder, F.; Greller, M.; Hundt, V.; Mundry, B.; Papert, O.Universelle Energiekennzahlen für Deutschland - Teil 1: Differenzierte Kennzahlverteilungen nach Energieträger und wärmetechnischem SanierungsstandBauphysik6/2009393-402Fachthemen

Abstract

Universelle Energiekennzahlen für Deutschland bezeichnen eine innovative Datenbank, in der aktuell 1/4 Million Gebäude-Energieverbrauchskennzahlen der BRUNATA-METRONA-Gruppe aus den vergangenen Jahren normiert zusammengefasst sind. Die Datenaufbereitung umfasst (1) eine rückwirkende Revision aller meteorologischen Klimakorrekturen mithilfe neuer ortsgenauer Klimafaktoren des Deutschen Wetterdienstes, (2) eine Teil mengenbildung von 18 Kennzahlvergleichsgruppen nach drei Hauptenergie- trägern und sechs wärmetechnischen Sanierungsständen sowie (3) eine kontinuierliche Abbildung der Kennzahlverteilungen als Funktion der Gebäudegröße. Die Mediane der Energiekennzahlverteilungen bewegen sich über alle Gebäudegrößen und Vergleichsgruppen etwa zwischen 80 und 175 kWh·m-2·a-1. Die absoluten Unterschiede der Mediane der Energiekennzahlverteilungen machen zwischen Neubauten und Gebäuden mit nominell wärmetechnisch unsanierter Gebäudehülle absolut zwischen 40 und 60 kWh·m-2·a-1 aus, relativ für alle Größenklassen und Energieträger generell weniger als 30 %. Beim direkten Vergleich zwischen wärmetechnisch sanierten und unsanierten Gebäuden sinkt dieser Relativanteil unter 20 % für gas- und ölbeheizte, auf etwa 25 % für fernwärmebeheizte Objekte. Andererseits betragen die statistischen Verteilungsbreiten der Kennzahlverteilungen selbst schon je ±σ = ±25 bis ±55 kWh·m-2·a-1. Die Energiekennzahl-Mediane für Neubauten nach 1995 liegen für die Energieträger Gas und Öl über 100 kWh·m-2·a-1, für Fernwärmeobjekte über 80 kWh·m-2·a-1. Ein Ansatz zur Einschätzung möglicher Sanierungspotentiale in absoluten Energiebeträgen sowie eine Hochrechnung des wohnflächengewichteten und am aktuellen Klima orientierten Mittelwertes des spezifischen Energieverbrauchs für den nationalen Mietwohnungsbestand auf ca. 120 kWh·m-2·a-1 werden vorgestellt.

Universal energy ratings for Germany - (Part 1): Differentiated rating distributions according to energy source and energy efficiency standard.
Universal energy ratings for Germany represent an innovative database in which a quarter of a million energy consumption ratings for buildings recorded in past years by the BRUNATA METRONA Group are currently summarised in a standardised form. Data preparation includes (1) a retrospective review of all the meteorological corrections with the aid of new, localised climate factors from the German Weather Service, (2) a subset of 18 rating comparison groups according to three main energy sources and six levels of energy efficiency standard and (3) a continuous illustration of the rating distributions as a function of building size. The medians of the energy rating distributions range between about 80 and 175 kWh·m-2·a-1across all building sizes and comparison groups. Generally, the absolute differences between the medians of the energy rating distributions of new buildings and unrenovated, existing buildings are between 40 and 60 kWh·m-2·a-1. The relative differences for all sizes and energy sources are generally less than 30 %. If one compares renovated and unrenovated buildings directly, the relative figure drops to below 20 % for gas-heated and oil-heated and to about 25 % for buildings with district heating. On the other hand, the statistical distribution ranges of the rating distributions themselves are as wide as ±σ = ±25 to ±55 kWh·m-2·a-1 respectively. The energy rating medians for new buildings built after 1995 and using gas and oil as energy sources are above 100 kWh·m-2·a-1. They are above 80 kWh·m-2·a-1for buildings with district heating. An approach for gauging the possible renovation potential in terms of absolute energy and an extrapolation of the mean value of specific energy consumption for the country's existing rented apartments, weighted in terms of living area and based on the current climate, to approx. 120 kWh·m-2·a-1 are presented.

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Aktuell: Bauphysik 6/2009Bauphysik6/2009402Aktuell

Abstract

• Energieeffiziente Raumkühlung auf dem 2. PCM-Symposium
• Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) bei Architekten die Nummer 1

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Künzel, H.Anmerkungen zur Bauphysik historischer GebäudeBauphysik6/2009403-408Berichte

Abstract

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 6/2009Bauphysik6/2009409-411Technische Regelsetzung

Abstract

• DIN EN 14351-1/A1 Amendment - Luftdurchlässigeit und Wärmedurchgang durch Fenster und Außentüren, Brandverhalten von Dachfenstern
• DIN V 18599-100:2009-10 Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 100: Änderungen zu DIN V 18599-1 bis DIN V 18599-10
• VFF Merkblatt ES.05 “Lüftung von Wohngebäuden - Gesundheit, Schadenvermeidung und Energiesparen” überarbeitet
• DIN EN 16002:2009-11 (Entwurf) Abdichtungsbahnen - Bestimmung des Widerstandes gegen Windlast von mechanisch befestigten Dachabdichtungsbahnen; Deutsche Fassung prEN 16002:2009

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Energieeffiziente Gebäude: Die wesentliche Antwort auf unsere EnergieproblemeBauphysik6/2009411-413Aktuell

Abstract

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Veranstaltungen: Bauphysik 6/2009Bauphysik6/2009413-414Veranstaltungen

Abstract

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zu Willems, W., Dinter, S.: Außenwandkonstruktionen für SchwimmhallenBauphysik6/2009413Berichtigung

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 5/2009Bauphysik5/2009Inhalt

Abstract

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Nouidui, T.; Sedlbauer, K.; Nytsch-Geusen, C.; Kießl, K.Neue objektorientierte hygrothermische Modellbibliothek zur Ermittlung des hygrothermischen und hygienischen Komforts in RäumenBauphysik5/2009271-278Fachthemen

Abstract

Die Entwicklung energetisch optimierter Lüftungsstrategien für feuchtebedingte Probleme bzw. die Planung und die Sanierung energiesparender Gebäude benötigt eine genaue Kenntnis über das hygrothermische Bauteil- und Gebäudeverhalten. Diese Fragestellungen können vor der eigentlichen messtechnischen Ausführung mit Hilfe von Simulationstools beantwortet werden. Die Komplexität solcher Fragestellungen führt zu komplexen Modellen, die schnell unüberschaubar werden können, wenn nicht geeignete Beschreibungsmittel verwendet werden. Modellierungssprachstandards wie Modelica ermöglichen aufgrund ihrer generischen Konzepte, wie z. B. Klassenprinzip, Vererbungsprinzip, Aggregationsprinzip und Polymorphie, solche komplexen Systeme in einfache Teil systeme zu zerlegen, diese zu verifizieren und dann wieder zusammenzuführen. In der Forschung existieren bisher keine generischen Simulationstools zur Bauteil- und Gebäudesimulation, die eine hygrothermische Analyse mit starken Wechselwirkungen zwischen Bauteilverhalten, Gebäudehülle, Gebäudenutzung sowie Raumklima ermöglichen.
Ziel dieser Arbeit ist deshalb die Entwicklung einer flexiblen objektorientierten hygrothermischen Modellbibliothek, basierend auf der Modellierungssprache Modelica, für die Simulation und die Analyse der Wechselwirkungen zwischen Raumklima, Bauteilverhalten, Gebäudehülle sowie Gebäudenutzung. Diese Modellbibliothek soll für die Entwicklung eines energetisch optimierten, bedarfsgeregelten Lüftungssystems zur Minimierung des Risikos der Schimmelpilzbildung unter Einhaltung eines hygrothermischen und hygienischen Komforts eingesetzt werden. Die Komponenten- bzw. Modellbibliothek soll in exemplarischen Konfigurationen simulativ sowie experimentell validiert werden.

New object-oriented hygrothermal model library for calculating hygrothermal and hygienic comfort in rooms.
Developing energy-optimized ventilation strategies for moisture-related problems and the design and renovation of energy saving buildings requires an accurate knowledge of how hygrothermal components and buildings behave. These issues can be resolved with the aid of simulation tools before actually putting measurement technology into practice. The complexity of these issues produces complex models which can soon become unmanageable if suitable methods of description are not used. Due to their generic concepts such as class principle, inheritance principle, aggregation principle and polymorphism, modelling language standards such as Modelica enable complex systems such as these to be broken down into simple subsystems which can be verified and then reassembled. Research so far has lacked generic simulation tools for simulating components and buildings to enable a hygrothermal analysis with strong interactions between the behaviour of components, building envelope, building use and room conditions. Therefore the aim of this work was to develop a flexible, object-oriented, hygrothermal model library based on the Modelica modelling language for simulating and analysing the interactions between room conditions, the behaviour of components, building envelope and building use. This model library should be used for developing an energy-optimized ventilation system regulated according to demand in order to minimize the risk of mould forming while maintaining hygrothermal and hygienic comfort. The component and model library should be validated in example configurations in both simulations and trials.

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Willems, W.; Dinter, S.Außenwandkonstruktionen für SchwimmhallenBauphysik5/2009279-290Fachthemen

Abstract

Die kontinuierlich steigenden Anforderungen an die allgemeinen Komfortbedingungen in Verbindung mit einer immer weiter wachsenden Nachfrage nach den unterschiedlichsten Wellness-Angeboten führen sowohl im Hotel- und Touristikgewerbe als auch im privaten Bereich zu umfangreichen Neu- und Umbaumaßnahmen. Bei öffentlichen Schwimmhallen liegt das Hauptaugenmerk dabei auf geeigneten Maßnahmen zur Steigerung der Energie-Effizienz bei gleichzeitiger Modernisierung und Attraktivierung der entsprechenden Gebäudeteile. Nun handelt es sich bei diesen Gebäuden oder Gebäudeteilen um bauliche Einrichtungen, deren Nutzung beispielsweise als Schwimmhalle, als Whirlpoolraum oder als Saunavorraum eine gegenüber den konventionellen Randbedingungen von Aufenthaltsräumen deutlich erhöhte Feuchtebelastung bedingt: Es liegen hier nicht nur gegenüber Wohngebäuden deutlich erhöhte Temperaturen und Luftfeuchten - und damit eine völlig andere Größenordnung der Wasserdampfpartialdrücke der Raumluft - sondern auch grundsätzlich andere Nutzungs- und Betriebszeiten vor. Damit ergibt sich dann, dass der dauerhaft schaden- und mängelfreie Betrieb einer solchen Einrichtung eine entsprechend angepasste Baukonstruktion der umgebenden Bauteile und somit eine spezielle fachliche Betrachtung der bauphysikalischen Randbedingungen erfordert. Während für die konventionelle Wohn- oder Büronutzung eines Gebäudes die bauklimatisch anzusetzenden Randbedingungen (sowie die korrespondierenden Nachweisverfahren) normativ geregelt sind und die Auswirkungen auf die entsprechende bauliche Realisierung damit mehr oder weniger geläufig sind, fehlen diese Erkenntnisse im Bereich der Feuchträume im Allgemeinen und der Schwimmhallen im Besonderen weitestgehend.

External wall constructions for indoor swimming pools.
The continually increasing requirements for general comfort conditions combined with an ever growing demand for the widest range of wellness facilities result in numerous new-build and extension projects in the hotel and tourist trade as well as in private homes (example see fig. 1). With public swimming pools the focus of attention is on suitable measures to increase the energy efficiency of the relevant parts of buildings and to modernise and make them more attractive at the same time. With these buildings or parts of buildings we are dealing with buildings used as swimming pools, jacuzzis or saunas and much more exposed to the effects of moisture compared to the normal boundary conditions of recreational areas: Not only are the temperatures and humidity content much higher and therefore the partial pressures of the water vapour in the air indoors on a completely different scale, but they are generally open and used at different times. This means that the long-term operation of such a building free of damage and shortcomings requires a correspondingly suitable construction of the surrounding components and thus a special expert assessment of the building physics boundary conditions. Whereas the boundary conditions relating to the temperature and moisture in the building (and the corresponding methods) to be applied to residential or office buildings are regulated by standards and the effects on the corresponding construction of the building in practice are therefore more or less familiar, there is a general lack of this information for indoor areas with high humidity in general and swimming pools in particular.

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DIN zum normungspolitischen Konzept der BundesregierungBauphysik5/2009290Aktuell

Abstract

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Rosenau, B.Überlegungen zum hygrothermischen Verhalten von Außenwänden im Holztafel-/Holzrahmenbau mit direkt beschichteten BeplankungenBauphysik5/2009291-295Fachthemen

Abstract

Im vorliegenden Artikel wird gezeigt, dass es möglich ist, im Versuch erhaltene hygrothermische Messwerte aus Bewitterungsversuchen an Außenwänden im Holztafel-/Holzrahmenbau mit direkt beschichteten Beplankungen mit dem Programm WUFI 4.0 nachzurechnen. Anschließend erfolgte die hygrothermische Berechnung der Wandkonstruktionen mit dem in WUFI 4.0 enthaltenen Klimadatensatz von Holzkirchen. Die erhaltenen Zeitkurven der relativen Luftfeuchte und Lufttemperatur dienten als Eingabewerte in WUFI-BIO 2.0 zur Berechnung des Risikos eines Schimmelpilzwachstums in der Konstruktion. Das Risiko eines Schimmelpilzwachstums in der Konstruktion konnte mit den Berechnungen nicht generell ausgeschlossen werden. Es wird empfohlen, innere Dampfbremsfolien mit sd  25 m zu verwenden. Weiterführende Untersuchungen sollten an realen Bauobjekten erfolgen.

To observe the hygrothermal behavior of exterior walls in timber frame construction with direct rendered sheathings.
The presented paper shows that it is possible to calculate with the program WUFI 4.0 the hygrothermal measurement data of weathering tests in the climate chamber on exterior walls in timber frame construction with direct rendered sheathings. Afterwards, hygrothermal calculations of walls under the use of climate data from Holzkirchen/Germany were conducted. The obtained relative humidity time diagrams and temperature time diagrams were used as input values in WUFI-BIO 2.0 to calculate the risk of mould growth in the construction. In general, the risk of mould growth in the construction could not be excluded with the calculations. Therefore, the use of interior vapor barrier sheets with sd  25 m is recommended. Further research should take place on real buildings.

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ift-Forschungsprojekt: Konstruktionsgrundlagen für Fenster, Türen und Fassaden aus HolzBauphysik5/2009295Aktuell

Abstract

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Niemz, P.; Allenspach, K.Untersuchungen zum Einfluss von Temperatur und Holzfeuchte auf das Versagensverhalten von ausgewählten Klebstoffen bei ZugscherbeanspruchungBauphysik5/2009296-304Fachthemen

Abstract

An drei verschiedenen Klebstoffen wurde der Einfluss von Temperatur und relativer Luftfeuchte auf die Scherfestigkeit im Zugscherversuch geprüft. Es wurden zwei handelsübliche Klebstoffe (PVAc, Harnstoffharz) und ein labortechnisch hergestellter 1KPUR bei erhöhter Temperatur und relativer Luftfeuchte geprüft. Ergänzend wurde mittels Video Image Correlation die Verzerrung im Bereich der Klebfuge ermittelt und daraus ein Schubmodul der Klebfuge berechnet.

Studies on the influence of temperature and timber moisture on the failure behaviour of selected adhesives under tensile shear load.
The influence of temperature and relative humidity on shear strength was tested in a tensile shear test with three different adhesives. Two standard adhesives (PVAc, urea resin) and a 1KPUR (one-component polyurethane adhesive) produced in the laboratory were tested at a high temperature along with relative humidity. In addition distortion around the glue joint was measured by means of video image correlation and a shear modulus of the glue joint calculated from this.

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