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Am 16. Dezember 2002 hat die EU die Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden erlassen. Die Mitgliedsstaaten der EU hatten zum 4. Januar 2006 Zeit, diese Richtlinie umzusetzen. Es sollen für bestehende Gebäude als auch für alle Neubauten Energieausweise erstellt werden. Für die Ermittlung der Energiekennzahlen von Gebäuden wird sehr oft das Monatsbilanzverfahren verwendet. Dieses Bilanzverfahren wurde deshalb in der vorliegenden Arbeit einer genaueren Untersuchung unterzogen. Dazu wurde für ein Zonenmodell mit Büronutzung der Kühlbedarf simuliert und nach dem Monatsbilanzverfahren ermittelt. Der Vergleich der bilanzierten mit den simulierten Werten für den Kühlbedarf, hat ergeben, dass in einigen Fällen der Kühlbedarf der sich aus einer Simulationsrechnung ergibt mit dem Bilanzverfahren unterschätzt wird. Daher soll ein Korrekturfaktor für den bilanzierten Kühlbedarf eingeführt werden. Weiterhin haben die Untersuchungen ergeben, dass die Kopplung von Zonen im Bilanzverfahren nicht korrekt berücksichtigt wird.

Der Grad der Zufriedenheit mit den thermischen Umgebungsbedingungen von Aufenthaltsräumen wird im derzeitigen Normwerk als Funktion physikalischer und thermophysiologischer Parameter ermittelt. Aus Untersuchungen zur Befindlichkeit von Büroarbeitern ist seit längerem bekannt, dass die Zufriedenheit mit raumklimatischen Bedingungen auch durch extraphysikalische Variablen beeinflusst wird. Anhand von Daten aus der ProKlimA-Studie wurde untersucht, inwieweit extraphysikalische Variablen das Temperaturempfinden, die thermische Behaglichkeit, die Zufriedenheit mit und die Erwartungshaltung bezüglich der Raumtemperatur beeinflussen. Im Ergebnis multipler logistischer Regressionsanalysen zeigt sich, dass thermisches Empfinden weitgehend unabhängig von extraphysikalischen Einflüssen ist. Thermische Behaglichkeit und Zufriedenheit jedoch stehen in deutlicher Wechselwirkung mit extraphysikalischen Variablen, zu denen neben demographischen Charakteristika auch Tätigkeitsmerkmale, Arbeitszufriedenheit und die Belüftungsart des Gebäudes oder Raumes gehören. Aus diesen z. T. sehr starken und signifikanten Wechselwirkungen kann bereits heute geschlussfolgert werden, dass zumindest bei der Analyse und Bewertung von raumklimatischen Beschwerden auch extraphysikalische Einflüsse einzubeziehen sind.

In Deutschland sind über 80% aller Gebäude energetisch gesehen Altbauten, die ganz wesentlich zum Energieverbrauch und zur Umweltbelastung beitragen. Im konkreten Beispiel wurde ein Mehrfamilienwohngebäude in Ludwigshafen neben der “üblichen” Renovierung energetisch besonders wirkungsvoll saniert. Ziel des Projektes war die Sanierung eines Gebäudes im Bestand als “3-Liter-Haus” (30 kWh/m2a). Um dies zu erreichen wurden die Transmissionswärmeverluste verringert, die passiven Solargewinne erhöht und durch eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung die Lüftungswärmeverluste reduziert. Das Gebäude wurde über 3 Heizperioden messtechnisch begleitet und es zeigte sich, dass bei einem größeren Gebäude die mittleren Verbräuche gut mit dem berechneten Bedarf korrelieren. Für einzelne Wohnungen gibt es jedoch große Abweichungen vom Mittelwert. Gerade im Hinblick auf den kommenden Energieausweis als Energiebedarfs- und Energieverbrauchspass ist die Frage des Nutzerverhaltens bei einer kleinen Anzahl von Wohneinheiten von großer Bedeutung. Die gemessenen Daten aus diesem Projekt liefern hierzu interessante Ergebnisse, die den verbrauchsorientierten Energieausweis für Gebäude mit wenigen Wohneinheiten in Frage stellen.

Mit den angewendeten Sanierungsmassnahmen an einem barocken Gebäude in Görlitz (Innendämmung Straßenfassade, WDVS Hoffassade, Solaranlage, Lüftungsanlage mit WRG, Grauwassernutzung und Fußbodenabwasserheizung) wurden unter Einhaltung der Auflagen des Denkmalschutzes die Energieeffizienzklasse A+ erreicht, die Belange des Umweltschutzes berücksichtigt und die Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit der Konstruktionen gewährleistet. Die erreichten Ergebnisse werden u.a. mit instationären Simulationsrechnungen (Wärme-, Luft- und Feuchtetransport in kapillarporösen Baustoffen) für die einzelnen Bauteile und instationären Simulationsrechnungen anlagentechnischer Komponenten verifiziert. Dabei wird bauphysikalisch der Einfluss der hohen Bauwerksmasse ganzjährig quantifiziert. Die Auswirkungen der eingesetzten Anlagentechnik auf historische Bauteile, wie z. B. die Holzbalkendecken, werden untersucht. Auf der Grundlage der Erfahrungen zur Vermeidung der Kondensat- und Reifbildungen bei hochdämmenden geneigten Verglasungen wurde gemeinsam mit einem ortsansässigen Glaswerk eine neue Wärmeschutzverglasung mit einer außenliegenden Beschichtung entwickelt/kombiniert und eingesetzt.

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Der Artikel gibt einen Überblick über die im Simulationsprogramm Delphin 5 implementierten Gleichungen, die den Zusammenhang zwischen Wärme- und Feuchtetransport sowie Salztransport einschl. Phasenumwandlungen in kapillarporösen Baustoffen beschreiben. Ausgehend von einem Konvektions-Diffusionsmodell für den Transport von binären Salzlösungen wurde das Simulationsprogramm um ein Modell für Salzgemische erweitert, welches den Transport und die Phasenumwandlungskinetik von Na-K-Cl-NO3-SO4-H2O-Systemen beschreibt. Ein kinetisches Modell für die Lösung und Kristallisation von Salzen wird vorgestellt, welches ebenso für Hydratations- und Dehydratationsreaktionen verwendet werden kann. Weitere Schwerpunkte des Artikels sind die Modellierung der thermodynamischen Eigenschaften von Salzlösungen sowie deren Auswirkungen auf die Materialfunktionen und die gekoppelten Wärme- und Feuchtetransportprozesse.

Das vfdb-Referat 4 hat in den vergangenen acht Jahren einen Leitfaden “Ingenieurmethoden des vorbeugenden Brandschutzes” erarbeitet. Er dient bei der Erstellung oder Überprüfung von Brandschutzkonzepten als Hilfestellung zur sinnvollen Auswahl und Anwendung von Nachweismethoden und Eingangsdaten. In diesem Beitrag werden das Gesamtkonzept und die Verknüpfungen der einzelnen Kapitel des Leitfadens erläutert. Etwas ausführlicher wird auf Schutzziele und Sicherheitsanforderungen für die Nachweise eingegangen, von denen die nachzuweisenden Szenarien und Kriterien und die passenden Nachweismethoden abhängen. Die Anwendung des Leitfadens wird am Beispiel einer Versammlungsstätte veranschaulicht, wobei Fragen bezüglich der Rauchableitung und des Brandschutzes der tragenden Konstruktion behandelt werden.

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Die Stadt Cottbus hat sich der Herausforderung gestellt, dem seit knapp 50 Jahren stillgelegten Dieselkraftwerk (DKW) eine neue Nutzung zu geben. Werner Issel, einer der bekanntesten Architekten im Kraftwerksbau, fertigte 1926 den Gebäudeentwurf. 1928 wurde im DKW mit der Stromerzeugung begonnen, diese aber bereits 30 Jahre später beendet. Zeitgleich stellte man das DKW unter Denkmalschutz. Anfang 2008 wird in diesem Gebäude das Kunstmuseum der Brandenburgischen Kulturstiftung seine Besucher empfangen. Die an diesem Umbauprojekt beteiligten Planungs- und Prüfingenieure zeigen aus dem vielschichtigen Anforderungskomplex interessante Details zum Brand- und Wärmeschutz. Dabei galt es, sowohl die denkmalrechtlichen Ansprüche als auch die nutzungstechnischen Erfordernisse eines öffentlichen Gebäudes entsprechend zu würdigen.

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Ein immer wichtiger werdendes Qualitätsmerkmal moderner Bürogebäude ist in der thermischen Behaglichkeit im Sommer zu sehen. Da zunehmend auch die Nachhaltigkeit dieser Gebäude an Bedeutung gewinnt, kommen häufig passive Klimakonzepte ohne Kühlung und mechanische Lüftung zum Einsatz. Die Entwicklung und Beurteilung dieser energiesparenden Klimakonzepte fußt neben den Spitzenwerten der sommerlichen Raumtemperaturen auch auf der Häufigkeit erhöhter sommerlicher Raumtemperaturen, welche meist mit Hilfe zonaler, thermischer Simulationen vorausberechnet werden. Bei dieser Berechnung von Überschreitungshäufigkeiten sind meteorologische Daten für ein ganzes Jahr notwendig, wofür in Deutschland meist die Testreferenzjahre (TRY) des Deutschen Wetterdienstes (DWD) im Originalzustand verwendet werden. Diese wurden jedoch für andere Zwecke entwickelt und repräsentieren daher sommerliche Hitzeperioden nur ungenügend; darüber hinaus berücksichtigen die TRY urbane Wärmeinseln nicht und vernachlässigen den seit 1990 bereits stattgefundenen und zukünftig zunehmenden Klimawandel. Die auf Basis der Original-TRY ermittelten Häufigkeiten erhöhter sommerlicher Raumtemperaturen sind daher unrealistisch niedrig und deshalb als Entscheidungsgrundlage für Klimakonzepte ungeeignet. Für realistischere Überschreitungshäufigkeiten empfiehlt sich daher der Einsatz von TRY mit implementierten Extremsommern und darüber hinaus eventuell auch die Nutzung von Wetterdaten für zukünftige Jahre, welche demnächst von den Meteorologen zur Verfügung gestellt werden.

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Mit Hilfe eines neu entwickelten Raumklimamodells kann der Einfluß unterschiedlicher Lüftungsvarianten auf das Raumklima berechnet werden. Die Anwendung eines biohygrothermischen Modells gestattet unter Verwendung der berechneten Oberflächentemperaturen und -feuchten das Schimmelpilzrisiko abzuschätzen. Für gegebene Randbedingungen ist es somit möglich, die notwendige Lüftung durch eine iterative Anwendung beider Verfahren zu ermitteln. Als Beispiele dienen unterschiedliche Baukonstruktionen, an denen der Einfluß unterschiedlicher Lüftungsstrategien (Dauerlüftung oder Stoßlüftung) auf den zur Schimmelpilzvermeidung erforderlichen mittleren Luftwechsel demonstriert wird.

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Wesentliche Grundlage für die Beurteilung von Schimmelpilzbildungen ist die Ermittlung der in den Schadensbereichen zu erwartenden minimalen Oberflächentemperaturen mit Hilfe von Wärmebrückenberechnungen. Diese erfolgen entsprechend den allgemein anerkannten Regeln der Technik stationär unter den winterlich kalten Auslegungsklimaten für den Mindestwärmeschutz. Die vorliegende Abhandlung erläutert zunächst den Ursprung dieser Randbedingungen im energetischen Wärmeschutz sowie die heute bestehenden Möglichkeiten und Anforderungen bei der Bewertung der Berechnungsergebnisse. Hierauf aufbauend wird gezeigt, dass diese derzeit anzuwendenden „kalten, trockenen” Randbedingungen jedoch entgegen der herkömmlichen Betrachtungsweise nicht die ungünstigsten zu erwartenden außenklimatischen Bedingungen wiedergeben. Nach Ansicht der Autoren ist insofern eine Modifizierung der rechnerischen Randbedingungen erforderlich, um die ungünstigeren „milden, feuchten” außenklimatischen Bedingungen der Ãœbergangsjahreszeiten berücksichtigen zu können. Hierzu werden mögliche Ansätze benannt.

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DIN 4109 „Schallschutz im Hochbau” hat sich seit ihrer Veröffentlichung 1989 als Instrument zur Planung der Schalldämmung zwischen Wohnungen und Büros bewährt. Seit 1992 sind jedoch wesentliche europäischen Normen harmonisiert worden. Für den Schallschutz bedeutete dies die Abschaffung der Prüfung von Bauteilen in Laboranordnungen mit sog. bauüblichen Flankenübertragungen. Damit wurde das deutsche Schallschutzkonzept obsolet, das von der einfachen Übertragbarkeit der Messergebnisse R′w aus dem Labor auf die zu erwartende Schalldämmung R′w des geprüften Bauteils im ausgeführten Bau ausging. Mit dem Wegfall von DIN 52210 und ihrem Ersatz durch DIN EN ISO 140 waren im Prüflabor statt der Schallschutzgröße R′w nunmehr nur noch die Schalldämmung Rw des Bauteils zu messen. Der Beitrag behandelt sich daraus ergebende Fragen.

In der Normung wird die Verwendung von Sprinkleranlagen in Wohngebäuden nicht gefordert. Untersuchungen ergaben jedoch, daß ihr Einsatz im Brandfall die Zahl der Opfer reduzieren kann. Im Frühjahr 2007 werden die Richtlinien für England und Wales dahingehend verändert werden, daß für Wohngebäude mit einer Höhe von über 30 m Sprinkleranlagen einzusetzen sind. Der Beitrag diskutiert die Verwendung von Sprinkleranlagen in Wohngebäuden und zeigt ihren Einfluß auf typische Grundrisse für Wohngebäude auf.

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In einem Mietshaus aus der Zeit der vorletzten Jahrhundertwende waren nach von Mietern in Eigenregie durchgeführten Modernisierungsmaßnahmen Probleme mit einer extremen Durchhörbarkeit zwischen zwei übereinander liegenden Wohnungen aufgetreten. Da die Ertüchtigung der Trenndecke durch schnell und unaufwendig umzusetzende Maßnahmen erfolgen sollte und eine Sanierung von oben nicht durchsetzbar war, wurde über eine freitragende Unterdecke versucht, eine Verbesserung herbeizuführen. Im Bereich des Luftschalls gelang dies weitgehend, der Trittschallschutz bleibt hingegen verbesserungswürdig.