Die Bauphysik und der Technische Ausbau haben sich in den letzten Jahrzehnten im ln- und Ausland zu einem festen und belangreichen Bestandteil bei der Architektur- und Bauingenieurausbildung entwickelt, weil sie entscheidende Beiträge zum Wohlbefinden des Menschen in der gebauten Umwelt und zur Errichtung nachhaltiger Gebäude leisten. Die Anforderungen bei der Planung, Errichtung und vor allem auch bei der Nutzung von Gebäuden sind - gegenüber früher - gewaltig gestiegen. Klima- und Umweltschutz sowie die Schonung der vorhandenen Ressourcen avancieren zu wichtigen Kriterien beim Entwurf und bei der Materialauswahl, welche die lnvestitions- und die späteren Betriebskosten über Jahrzehnte hinweg bestimmen. Politische Auflagen zur Energieeffizienz, zum Gewässerschutz und zur Kreislaufwirtschaft bestimmen die Anforderungen mit. Derartige Vorgaben dürfen nicht als Hindernis gesehen werden, sondern sollen Stimulans für neue Gestaltungsmöglichkeiten sein.
Zu beiden Fachdisziplinen, der Bauphysik und dem Technischen Ausbau, sind früher bereits Denkschriften erschienen (jeweils letzte Fassung für Bauphysik im Jahre 1999, für Technischen Ausbau im Jahr 2007). Die gestiegenen Anforderungen und der erweiterte Kenntnisfundus machen aber eine profunde Novellierung erforderlich. Diese hat von der aktuellen Definition der Fachinhalte beider Disziplinen auszugehen, die in Forschung und Lehre wie folgt lautet: ...

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DGNB-Platin-Plakette für Büroneubau HumboldtHafenEins
Baulicher Schallschutz mit Ziegeln und neuer DIN 4109
BVS: Entwicklung im Normwesen - Norm nicht automatisch anerkannte Regel der Technik
Fünf Jahre Energieeffizienz-Expertenliste für Förderprogramme
Das Büro von morgen - das “Living Lab smart office space“ der TU Kaiserslautern und des DFKI
Neu gegründeter Deutscher Bausachverständigentag e.V. (DBST e.V.) für Qualitätssicherung im Bauwesen
EPISCOPE - Typologische Klassifizierung und Energieeffizienz-Monitoring von Wohngebäudebeständen in europäischen Ländern
Mehrgenerationen-Klimaschutzsiedlung in Köln-Porz wird Teil der KlimaExpo.NRW
Feststellung der Kompetenz von Energieberatern mit VDI 3922 Blatt 2

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A 3D model for the prediction of the effective thermal conductivity of porous building blocks is introduced. Simulations are performed directly on the microstructure using voxel images and the finite element technique. Very good agreement with analytical solutions is achieved. The model is used to investigate the miscalculation effect of 2D simulations, clearly indicating the need for a 3D model. Furthermore, a method for incorporating radiative heat transfer at the microscale is implemented and applied on a synthetic sample, demonstrating the influence of thermal radiation on the effective thermal conductivity.

Ein Vorhersagemodell für die Wärmeleitfähigkeit poröser Bausteine.
Ein 3D-Modell zur Vorhersage der effektiven Wärmeleitfähigkeit poröser Bausteine wird vorgestellt. Simulationen werden direkt in der Mikrostruktur mittels Voxel-Bildern und Finite-Elemente-Methode durchgeführt. Sehr gute Übereinstimmungen mit analytischen Verfahren werden erreicht. Das Modell wird verwendet, um die Fehlberechnungswirkung von 2D-Simulationen zu untersuchen, welche klar das Erfordernis eines 3D-Modells zeigen. Zudem wird eine Methode zur Einbeziehung strahlungsgebundener Wärmeübertragung im Mikrobereich umgesetzt und auf einen synthetischen Prüfkörper angewandt. Dies zeigt den Einfluss von Wärmestrahlung auf die effektive Wärmeleitfähigkeit.

Rising damp can reduce building's aesthetical value, comfort and health mark, when combined with the existence of soluble salts in the building components and in the ground water can even lead to material decomposition and compromise its structural performance.
This research work intended to study the effect of different absorption cycles of two saturated solutions of sodium sulphate and potassium chloride in the capillary absorption curves obtained through the partial immersion of red brick samples without and with different joints. The results revealed significant differences in the capillary coefficients obtained when samples were tested with salt solutions.

Wirkung von Salzen und Absorptionsprozessen auf den Kapillartransportkoeffizienten von Baustoffen mit verschiedenen Fugen.
Aufsteigende Feuchte kann den ästhetischen Wert, den Komfort und die Gesundheitswirkung von Gebäuden negativ beeinflussen. Lösliche Salze in den Bauteilen und im Grundwasser können hierbei sogar Zersetzungsprozesse auslösen und die Standsicherheit beeinträchtigen.
Diese Forschungsarbeit untersucht die Wirkung unterschiedlicher Absorptionszyklen von gesättigter Natriumsulfat- bzw. Kaliumchlorid-Lösung auf die kapillaren Absorptionskurven. Für den Versuch wurden Prüfkörper aus Backstein mit und ohne Fugen teilweise eingetaucht. Die Ergebnisse zeigten bei Salzlösungen signifikante Unterschiede der Kapillartransportkoeffizienten.

Since 2012 a quality control system is in operation in Belgium to provide confidence in the quality of the works of cavity wall insulation in existing walls. When the works are in line with the quality framework, the installer may provide a declaration of conformity to the client, which he can use to receive subsidies or for energy performance certification.
A field study was performed to analyze the relationship between the information provided by installers in the declaration of conformity, the results of the conformity checks performed by the certification organization and the effective cavity wall performance measured on site.

Ergebnisse der Belgischen Qualitätskontrolle für die nachträgliche Wärmedämmung von Hohlwänden.
Seit 2012 ist in Belgien ein System zur Qualitätskontrolle in Betrieb, das Vertrauen in die nachträgliche Wärmedämmung bestehender Wände schaffen soll. Wenn die Arbeiten im Einklang mit dem Qualitätsrahmen erbracht wurden, kann der Ausführungsbetrieb dem Kunden eine Konformitätserklärung ausstellen, die dieser für die Zuteilung von Zuschüssen und für die Ausstellung eines Energieausweises nutzen kann. Es wurde eine Feldstudie durchgeführt, um die Angaben in den Konformitätserklärungen der Ausführungsbetriebe mit den Ergebnissen der Konformitätsprüfung durch die Zertifizierungsgesellschaft und mit den vor Ort gemessenen effektiven Dämmwerten zu vergleichen.

Hygrothermal models allow designers to evaluate the hygrothermal performance of building envelopes. However, hygrothermal modeling needs the input of the external climate loading, a moisture reference year, to evaluate moisture damage risk of building envelope. In this paper, a new procedure is proposed for selecting moisture reference years. A metric, called Climatic Index, combining wind-driven rain load and potential evaporation is developed in this study. Climatic Indices over 30 years are determined for a wall envelope located in Zurich, Switzerland. The hygrothermal performance of the wall envelope and its moisture damage risk are simulated and evaluated using a hygrothermal risk indicator, called the RHT Index. A clear correlation between Climatic Index and RHT Index is found for the specific moisture damage considered, mold growth. The selection procedure combines a first selection of three years around the 10 % level criterion based on the Climatic Index, followed by a careful comparison of different years based on RHT Index and a final selection of the year with the largest RHT Index as moisture reference year. The combination of Climatic Index and RHT Index allows for the selection of moisture reference years with known level of damage risk.

Ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte-Referenzjahren für hygrothermische Simulationen.
Hygrothermische Modelle ermöglichen es Planern, die hygrothermischen Eigenschaften der Gebäudehülle zu bewerten. Zur Bewertung des Risikos von Feuchteschäden sind für die hygrothermische Modellierung Daten zur äußeren klimatischen Belastung erforderlich, und zwar in Form eines Feuchte-Referenzjahres. Der vorliegende Beitrag schlägt ein neues Verfahren zur Auswahl von Feuchte-Referenzjahren vor. In der Studie wird eine Maßzahl namens “Klimatischer Index” entwickelt, die windbasierte Regenlast und potenzielle Verdunstung kombiniert. Klimatische Indexwerte für 30 Jahre werden für eine Außenwand in Zürich (Schweiz) bestimmt. Das hygrothermische Verhalten der Außenwand sowie ihr Risiko von Feuchteschäden werden simuliert und bewertet anhand eines hygrothermischen Risikoindikators, genannt RHT-Index. Für die hier speziell betrachtete Art von Feuchteschäden, den Schimmelbefall, wird ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Klimatischem Index und RHT-Index ermittelt. Das Verfahren umfasst eine erste Auswahl von drei Jahren basierend auf einem 10%-Kriterium und dem Klimatischen Index, dem dann ein sorgfältiger Vergleich verschiedener Jahre auf Grundlage des RHT-Index folgt und schließlich die Auswahl jenes Jahres mit dem höchsten RHT-Index als Feuchte-Referenzjahr. Die Kombination von Klimatischem Index und RHT-Index ermöglicht die Auswahl von Feuchte-Referenzjahren mit bekanntem Schadensrisiko.

One of the most adverse phenomena which is related to salt and moisture presence in the pore system of building materials is salt crystallization. The microstructure analysis (using mercury intrusion porosimetry) of cement mortar samples due to cyclic salt crystallization is analyzed. We assume that salt crystals grow only from the supersaturated solution. The salt phase change kinetics is taken into account during the modelling of coupled moisture, salt and heat transport. To solve the set of governing, partial differential equations the finite element and finite difference methods are used. The drying and the cooling - warming of brick wall, during which the salt phase change occurs, have been simulated using the developed software. The changes of salt concentration in the pore solution and the amount of precipitated salt due to variation of boundary conditions are calculated and discussed.

Modellierung von Schäden an durch Natriumsulfat-Kristallisation.
Eines der nachteiligsten Phänomene im Zusammenhang mit Salz und Feuchtigkeit im Porensystem von Baustoffen ist die Salzkristallisation. Die Veränderung der Mikrostruktur von Zementmörtel-Prüfkörpern durch zyklische Salzkristallisation wird analysiert (mittels Quecksilber Intrusions-Porosimetrie). Es wird vorausgesetzt, dass Salzkristalle nur aus übersättigter Lösung wachsen. Die Kinetik der Phasenänderung des Salzes wird bei der Modellierung des gekoppelten Feuchte-, Wärme- und Salztransports berücksichtigt. Die zugrunde liegenden partiellen Differentialgleichungen werden mittels Finite-Elemente- und Finite-Differenzen-Methoden gelöst. Die Trocknung und Kühlung bzw. Erwärmung einer Ziegelwand, während welcher der Salz-Phasenwechsel erfolgt, wurden mittels der entwickelten Software simuliert. Die Änderungen der Salzkonzentration in der Porenlösung und die Mengenänderung des Salzniederschlags durch Variation der Randbedingungen werden berechnet und diskutiert.

In this paper a modeling approach for the simulation of a low temperature district heating network with seasonal heat storage, collectors and buildings is presented. The approach combines the strengths of the simulation environments Dymola and TRNSYS through the tool “Building Controls Virtual Testbed” to a simulation framework. It is capable of simulating alternating flow conditions within a detailed pipe network along with the heat demand and supply of network-connected buildings and solar collectors. An ecological model settlement in Munich serves as case study for the framework.

Modellierung von Niedrigtemperaturnetzen zur Nutzung lokaler Energiepotenziale in Quartieren.
Dieser Beitrag stellt einen Modellierungsansatz für die Simulation eines Niedrigtemperaturnetzes mit saisonalem Wärmespeicher, Solarkollektoren und Gebäuden vor. Der Ansatz vereint die Stärken der Simulationsumgebungen Dymola und TRNSYS durch das Tool “Building Controls Virtual Testbed” zu einer Co-Simulationsumgebung. Diese ist in der Lage, wechselnde Strömungsrichtungen innerhalb eines detaillierten Rohrnetzes und Wärmeangebot und -bedarf der an das Netz angebundenen Gebäude und Solarkollektoren abzubilden. Eine “Ökologische Mustersiedlung” in München dient als Fallbeispiel.

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Die Zahlen der “nicht fertiggestellten Häuser” in der Slowakei, die in den Anzeigen der Immobilienwirtschaft zu Verkauf angeboten werden, steigen rapide an. Die Rohbauten stehen oft Jahre lang vor Witterung ungeschützt, bevor sich ein Käufer findet und sie fertigstellt. Die Fertigstellung passiert dann ziemlich schnell, sodass sich innerhalb kurzer Zeit die Feuchteschäden zeigen, die wiederrum jahrelang Probleme für die Bewohner verursachen. Das meistverwendete Baumaterial hierfür ist Porenbeton. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden verschiedenste messtechnische und rechnerische Untersuchungen durchgeführt, um die hygrothermische Situation dieser Bauteile darzustellen bzw. einen Leitfaden zur notwendigen Trocknungszeit für die meisten Fertigstellungssituationen auszuarbeiten. Für die messtechnischen Untersuchungen wurde ein Prüfstand hergestellt, an dem verschiedene Konstruktionsvarianten unter realen Klimadaten des Standorts Koice detailliert untersucht wurden. Die rechnerischen Untersuchungen wurden mit dem Simulationsprogramm WUFI durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Porenbetonwand mit dem EPS-System 28 Monate trocknen muss, um die Bezugsfeuchte w80 zu erreichen. Die reduzierte Trocknung wirkt sich negativ auf den U-Wert und somit auch auf den Wärmeschutz der Baukonstruktion aus. Die durchschnittliche Abweichung des effektiven U-Wertes vom Projektierten hatte in der zweiten Heizperiode 20 % Unterschied ergeben. Während des dritten Winters war sie sogar immer noch mehr als 5 %. Die Orientierung und die verschiedenen Dicken der Wärmedämmung auf EPS-Basis haben einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Trocknungsverhalten. Die Verwendung von Mineralwolldämmstoff anstatt EPS verkürzt die Austrocknungszeit um etwa die Hälfte.
Die numerische Analyse zeigt, dass nach einer zweimonatigen Trocknung des Porenbetons vor der Applikation eines EPS-Wärmedämmverbundsystems, der durchschnittliche Wassergehalt um 33 % des ursprünglichen Wertes gesenkt wird. Wenn die EPS-Dämmung erst nach fünf Monaten angebracht wird, verkürzt sich die Trocknungszeit auf 14 Monate, so dass sie im Bereich des Mineralwoll-WDVS liegt.

Case study investigations on drying process cellular concrete external walls with ETCIS.
The number of “not completed buildings” which are offered to be sold increase rapidly. The building shells are exposed to the weather without protection. Sometimes it takes years until the building shells are sold and the construction can be continued. The new owners usually push on the construction very fast. This causes moisture damage. Mostly cellular concrete is the used material. Within the framework of a research project different measurements and calculations were done to constitute the hygrothermic conditions of the components. In addition to that a guideline was written. It contains the minimum time that is necessary to dry all components of the buildings for the most situations. For the investigations a test bench had been built. Different scenarios of the constructions could be tested under real climate conditions of the locations Koice. The scenarios were investigated and the measured data was analysed. The analyses were executed with the simulation program WUFI.
The results show that the cellular concrete in combination with the EPS-System needs 28 months to reach the reference humidity w80. The moister effects the u-value of the construction in a negative way. The heat resistance is lower because of the wetness. The averaged influence of the humidity on the effective u-value from the calculated u-value was 20 % in the second heat period. In the third heat period the effective u-value was more than 5 % worse as the calculated. The orientation of the construction and the different thicknesses have a very low influence on the drying process. It is not significant. When mineral wool is used instead of EPS the drying time can be reduced around 50 %.
Numeric analyses show that after two months of drying the cellular concrete in combination with EPS reduces the water content by 33 %. When the EPS is installed five months later, the drying time can be reduced by 14 months. This results the same drying time as the mineral wool construction.

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Mit der Messung des Wärme- und Kälteverbrauchs im Labor gelingt es, sowohl thermisch träge als auch agile Flächentemperiersysteme unter praxisnahen, dynamischen Bedingungen messtechnisch zu bewerten. Werden Nutzwärme- und Nutzkältebedarf berechnet und ins Verhältnis zu den gemessenen Verbräuchen gesetzt, können die Aufwandzahlen für die Nutzenübergabe ece für verschiedene Flächentemperiersysteme und in Kombinationen mit anderen Übergabesystemen unter verschiedenen Nutzungsbedingungen und für unterschiedliche Betriebsführungsstrategien bestimmt werden. Damit stehen Aufwandszahlen auf Basis kalorischer Messungen zur Verfügung, die je nach Aufgabenstellung entweder produkt- oder objektbezogen in der Planung komplexer Energiekonzepte verwendet werden können und die tatsächlichen Aufwandszahlen eh, ce für den Heizfall bzw. ec, ce für den Kühlfall genauer als Literaturwerte bzw. projektbezogen beschreiben.

Measurement of energy expenditure factors of various radiant heating and cooling systems.
The measurement of heating/cooling consumption is used to evaluate both thermally inert and agile radiant heating and cooling systems under realistic, dynamic conditions in a laboratory. If the net heating/cooling energy demand is calculated, the ratio between calculated demand and measured consumption defines the energy expenditure factor for the heat transfer ece. Thus, ece can be determined under different conditions of use and for different operation strategies and in combination with other heat transfer systems. This provides energy expenditure factors based on caloric measurement which are available either product or object specific. The actual energy expenditure factors eh, ce for the heating mode or ec, ce for the cooling mode can be used in the planning of complex energy concepts since these specific values are more accurate than literature values.

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Trauer um Professor Josef Schmid
Sebastian Fiedler Professor für Bauphysik und Technischer Ausbau
Hartwig M. Künzel Honorarprofessor an der Universität Stuttgart

Neuer Verband “Bundesverband energieeffiziente Gebäudehülle” / Aktuelle Studie: Energiesparhäuser müssen nicht teurer sein / Offener Brief der Umwelt- und Energieminister an BMUB und BMWi zur Novellierung des gebäudebezogenen Energieeinsparrechts / 38. Deutscher Stahlbautag 2016 und Preis des Deutschen Stahlbaus / 1. Kongress Energie Effizienz Bauen - Neue Konzepte und innovative Technologien aus der Forschung / Feuerprobe: weltweit größte Brandprüfung eines Brandschutzglases

VDI 6020 fasst Anforderungen an Rechenverfahren zur instationären thermisch-energetischen Gebäudesimulation zusammen / Fenster, Türen und Tore nach EN 16034 für den Brandschutz mit CE-Zeichen ab 1.11.2016

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Durch die aktuelle Entwicklung hin zu immer energieeffizienteren Gebäuden erhalten Wärmebrücken eine stetig größer werdende Bedeutung. Vor diesem Hintergrund wird im folgenden Bericht der Einfluss verschiedener Parameter, wie z. B. das Wärmeschutzniveau oder die Konstruktionsart der Außenwand, auf den Wärmebrückenzuschlag &Dgr;UWB systematisch untersucht. Dabei wird zuerst kurz auf die Vorgehensweise der Berechnung für den detaillierten Wärmebrückenzuschlag eingegangen. Nachfolgend werden die untersuchten Parameter erläutert und hinsichtlich ihrer Auswirkung auf den Wärmebrückenzuschlag ausgewertet. Hierfür werden die wärmebrückenbedingten Verluste von zwölf realen Wohngebäuden unterschiedlicher Größe - vom Einfamilienbungalow bis hin zum Geschosswohnungsbau mit 23 Wohneinheiten - berechnet. Bei dieser Betrachtung zeigt sich, dass eine detaillierte Berechnung der Verluste durch Wärmebrücken, in Abhängigkeit vom Gebäudetyp, in der Regel lohnenswert ist. Mit einer detaillierten Berechnung des Zuschlages für Wärmebrücken lassen sich die bisher pauschal anzusetzenden Werte teils sehr deutlich unterschreiten. Die Untersuchungsergebnisse zeigen auch, dass die Einführung einer neuen Qualitätsstufe im Beiblatt 2 der DIN 4108 ein richtiger Schritt ist und der dort diskutierte niedrigere Wert des pauschal anzusetzenden Wärmebrückenzuschlags von &Dgr;UWB plausibel erscheint.

Influence of building type and construction of the exterior walls to the dimension of the detailed calculated thermal bridge addition.
The current development to energy efficient buildings leads to an increasing relevance of thermal bridges. Thus in this report the effect of different parameters as thermal insulation level and construction type of the external walls to the thermal bridge addition &Dgr;UWB are researched. At first there is a short introduction of the procedure for calculating the detailed thermal bridge addition. The next steps are comments and reports referring to the researched parameters. Therefore the energy loss through the thermal bridges of twelve real buildings - from a one family bungalow to an apartment house - is calculated. The outcome of this is that a detailed calculation of thermal bridge addition is generally worthwhile, depending on the building type. It is possible to get lower additions than the standard procedure prescribes with the detailed calculation. The findings of the investigation show that the introduction of a new quality level in the supplement 2 of the DIN 4108 is a reasonable step and the discussed reduction of the thermal bridge correction &Dgr;UWB seems to be plausible.

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