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Titelbild: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Mit der Bodenplattendämmung JACKODUR® Atlas wird Energieeffizienz zum Kinderspiel. Bei diesem Projekt hat der Versmolder Architekt Frank Schönberg buchstäblich um die Ecke gedacht: Ein anspruchsvoller Grundriss mit gleich 43 Ecken, eine nachhaltige Bauweise und eine lichtdurchflutete Gestaltung in attraktiver, waldnaher Lage machen die neue DRK-Kindertagesstätte im ostwestfälischen Steinhagen zu etwas Besonderem. Doch bedeutet der individuelle Grundriss mit gleich 43 - teils nicht einmal rechtwinkeligen - Ecken einen erhöhten Aufwand auf der Baustelle? Mitnichten! Der Architekt Frank Schönberg fand mit dem Wärmedämm- und Schalungssystem JACKODUR® Atlas die passende Antwort. (Foto: Jackon Insulation)

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Vorschau 3/2021Bauphysik2/2021Vorschau

Kurzfassung

Andreas Nicolai, Heiko Fechner: Standardkonforme Modellierung der geregelten natürlichen Lüftung in Simulationsprogrammen mit adaptiven Zeitschritt-Lösern
Saskia Windhausen, Peter Schmidt: Klimadaten als wesentlicher Bestandteil zur Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes
Marco Hartner, Svenja Carrigan, Oliver Kornadt, Moritz Lachmann: Normatives vs. realistisches Lüftungsverhalten - Auswirkung von unterschiedlichen Lüftungsstrategien auf den Energiebedarf
Theresa Müller, Nadine Harder, Philip Leistner: Bauphysikalische Anforderungen und Potentiale von Gebäuden in Holzbauweise
Sabine Hoffmann, Abolfazl Ganji Kheybari: Untersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 3
Kirsten David: Funktionales Kostensplitting zur Ermittlung von Mieterhöhungen nach energetischen Maßnahmen

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Inhalt: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Inhalt

Kurzfassung

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Eßer, Georg; Keil, Moritz; Porowski, PiotrTrittschallpegelminderung, Schalldämm-Maße und Trittschallpegel von FertigbädernBauphysik2/202171-78Aufsätze

Kurzfassung

Schon seit Jahrzehnten werden im Bauwesen Fertigbäder verwendet, die als geschlossene Elemente im Werk mit allen Installationen, Objekten, Wandverkleidungen und Accessoires montiert und am Bau nur noch aufgestellt und angeschlossen werden müssen. Fertigbäder liegen als Betonzellen aber auch als Stahlblechkonstruktionen, die am Bau eine Verkleidung aus Gipskartonbauplatten erhalten, vor. In der DIN 4109 ist kein Bauteilkatalog für Fertigbäder enthalten, sodass Hersteller derartiger Fertigbäder Prüfzeugnisse über den Schallschutz vorlegen müssen. Diese Prüfzeugnisse beinhalten zum größten Teil die bewertete Trittschallpegelminderung, um auf Basis der Stahlbeton-Rohdecke den bewerteten Norm-Trittschallpegel prognostizieren zu können. Es liegen aber auch Prüfergebnisse über die Schalldämm-Maße der Trennwände und vom Komplettsystem am Bau vor. Folgend werden die aus einer Vielzahl von Messungen gewonnenen Erkenntnisse über die Schallschutzeigenschaften von Fertigbädern zusammengefasst.

Impact sound level reduction, sound insulation dimensions and impact sound levels of prefabricated bathrooms
Prefabricated bathrooms have been used in the construction industry for decades. They are assembled in the factory as closed elements with all installations, objects, wall cladding and accessories, and only have to be set up and connected on site. Prefabricated bathrooms are available as concrete cells but also as sheet steel structures that receive a cladding of plasterboard panels on site. DIN 4109 does not contain a component catalog for prefabricated bathrooms, so that manufacturers of such prefabricated bathrooms must submit test certificates on sound insulation. For the most part, these test certificates contain the weighted impact sound level reduction in order to be able to predict the weighted standard impact sound level on the basis of the reinforced concrete raw ceiling. However, there are also test results on the sound insulation dimensions of the partition walls and of the complete system on the building. The following is a summary of the findings on the sound insulation properties of prefabricated bathrooms obtained from a large number of measurements.

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Neue BuGG-Arbeitshilfe Solar-GründachBauphysik2/202178Aktuell

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Neubauer, Reinhard O.Einfluss der äquivalenten Schallabsorptionsfläche auf das Schalldämm-MaßBauphysik2/202179-86Aufsätze

Kurzfassung

Die Schalldämmung, ausgedrückt mit der kennzeichnenden Größe R'w, wird in Deutschland zur Beschreibung des baulichen Schallschutzes verwendet. Die messtechnische Ermittlung erfolgt nach den Regeln wie sie in DIN EN ISO 16283 Teil 1 beschrieben werden, wobei die Trennfläche mit der äquivalenten Schallabsorptionsfläche normiert wird. Die äquivalente Schallabsorptionsfläche wird durch Messung der Nachhallzeit im Empfangsraum ermittelt. DIN EN ISO 16283 Teil 1 fordert die Anwendung der Sabine'schen Nachhallformel zur Berechnung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche. Für Räume mit größeren äquivalenten Schallabsorptionsflächen hat sich allgemein die Verwendung der Eyring'schen Nachhallformel bewährt. Welchen Einfluss die Bestimmung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche mittels der Nachhallformel nach Eyring auf die Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes hat, wird anhand theoretischer Betrachtung als auch durch Messergebnisse dargestellt. Es hat sich dabei gezeigt, dass die Anwendung der Eyring'schen Nachhallformel bei der Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes ein um bis zu 1 dB höheres bewertetes Bau-Schalldämm-Maß bewirkt.

Impact of the equivalent sound absorption area on the sound insulation
The sound insulation, expressed with the characteristic measure R'w, is used in Germany to describe the sound insulation. The metrological determination is carried out according to DIN EN ISO 16283 Part 1, whereby the separating surface is standardised with the equivalent sound absorption area. The equivalent sound absorption area is determined by measuring the reverberation time in the receiving room. DIN EN ISO 16283-1 requires the use of Sabine's reverberation formula to calculate the equivalent sound absorption area. For rooms with larger equivalent sound absorption areas, the use of Eyring's reverberation formula has generally proven its worth. The influence of the determination of the equivalent sound absorption area by means of the reverberation formula according to Eyring is shown by theoretical consideration as well as by measurement results. It has been shown that the application of Eyring's reverberation formula results in a higher sound insulation value by up to 1 dB.

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Hoffmann, Sabine; Kheybari, Abolfazl GanjiUntersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 2: Vergleich zwischen Modellierung mit Abminderungsfaktor (FC-Faktor) und bidirektionalem Ansatz (BSDF-Methode)Bauphysik2/202187-99Aufsätze

Kurzfassung

In einer dreiteiligen Artikelreihe wird der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Während Teil 1 die herkömmlichen Verfahren nach DIN 4108-2 miteinander vergleicht und unter dem Aspekt der sich verändernden Klimabedingungen betrachtet, beschäftigt sich Teil 2 mit mehrdimensionalen Simulationsansätzen für Sonnenschutz. In Teil 3 werden zusätzlich Modellierungsverfahren vorgestellt, die für die korrekte Wiedergabe spezieller Geometrien und hoch reflektierender Materialien bei Verschattungssystemen von Bedeutung sind.
In Teil 2 wird der außenliegende Sonnenschutz, der bereits in Teil 1 mit FC-Faktor simuliert wurde, nun mit einem dreidimensionalen Ansatz, der sogenannten BSDF-Methode, modelliert. Dieser Ansatz berücksichtigt den solaren Transmissionsgrad des Gesamtsystems abhängig vom solaren Höhenwinkel und Azimuth und stellt damit eine deutlich präzisere Berechnungsmethode dar. In einer Detailanalyse werden die grundlegenden Unterschiede der beiden Ansätze vorgestellt, wobei ein besonderes Augenmerk auf den sekundären Wärmestrom im Raum gelegt wird. Anschließend werden die zwei Modellierungsansätze im Hinblick auf die Nachweisführung zum sommerlichen Wärmeschutz miteinander verglichen, wobei neben dem normativ geforderten Klimadatensatz (TRY 2010) ebenso die zukünftigen Wetterdaten (TRY 2035) angewandt werden.

Investigations on thermal protection in summer - Part 2: Comparison between modeling with reduction factor (FC-factor) and bidirectional approach (BSDF-method)
A series of three articles investigates the thermal protection of buildings in summer using different methods and boundary conditions. Part 1 compares the code compliance methods prescribed by DIN 4108-2 and considers future climate data. Part 2 deals with multi-dimensional approaches to model shading systems. Part 3 presents a new approach to model shading systems that consist of non-standard geometries and highly reflective materials.
In part 2 the venetian blind system, which in part 1 has already been investigated in building simulation using a shading factor (FC-factor), is now modelled using a three-dimensional approach, called the BSDF-method. This approach considers the solar transmittance of the complex fenestration system depending on solar altitude and azimuth and hence represents a much more precise calculation method. In a detailed analysis the basic differences of both approaches are presented and a special focus is set on the secondary heat flux to the room. The two modelling methods are then compared with respect to code compliance for thermal protection in summer, where besides the mandatory climate data (TRY 2010) a future climate data set (TRY 2035) was used as well.

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Pitscheider, Alexander; Hafellner, HansVergleich unterschiedlicher Energieausweis-Berechnungsarten mit den realen VerbrauchswertenBauphysik2/2021100-106Aufsätze

Kurzfassung

Für 23 bestehende Gebäude wurden jeweils drei verschiedene Vorgehensweisen zur Energieausweisberechnung betrachtet und zusätzlich mit den tatsächlichen Energieverbräuchen verglichen. Somit ergeben sich insgesamt 69 Energieausweise und 23 Energieverbrauchsabrechnungen für bestehende Wohngebäude, welche in Relation gesetzt werden. Einzelne berechnete Energieausweisergebnisse stimmen gut mit den tatsächlichen Verbräuchen überein, jedoch gibt es, unabhängig von der Berechnungsmethode, Abweichungen bis 350 % von den realen Verbräuchen. Die drei verschiedenen Energieausweisberechnungsmethoden wurden auch untereinander in Relation gesetzt, um die bestmögliche Berechnungsart zu ermitteln. Dies verdeutlichte, dass die Exaktheit der Ergebnisse der Berechnungsart auch von der Gebäudegröße abhängig ist. Es zeigte sich, dass die Kategorisierung der Bauweise ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Ergebnisse liefert und so ist die Abschaffung der “sehr schweren Bauweise” in der OIB Richtlinie 6 mit der Version 2019 nicht gerechtfertigt. Weiter werden Verbesserungsvorschläge in Hinsicht auf die Orientierung der Bauteile, die Einbindung von digitalen Sonnenstands- und Beschattungsmöglichkeiten, den Haushaltsstrombedarf, die Energiekennzahlausweisung nach Nutzeranzahl und Zonierungen dargestellt.

Comparison of different energy certificate calculation types with the real consumption
Three different methods of calculating the energy certificate were considered for 23 existing buildings and also compared with the actual energy consumption. The result of 69 energy certificates and 23 energy consumption bills for existing residential buildings were put in relation. Some individual calculated energy certificate results agree well with the actual consumption, however, regardless of the calculation method, there are deviations of up to 350 % from the real consumption. The three different energy certificate calculation methods were also set in relation to one another in order to determine the best possible type of calculation. This made it clear that the accuracy of the results of the type of calculation also depends on the size of the building. It turned out that the categorization of the construction method also plays a decisive role in the results and so the abolition of the “very heavy construction method” in the OIB guideline 6 with the 2019 version is not justified. In addition, suggestions for improvement are presented with regard to the orientation of the components, the integration of digital sun position and shading options, the household electricity requirement, the energy indicator according to the number of users and zoning.

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Ingenieurkammern bilden Mitglieder zu Vergabeberatern ausBauphysik2/2021106Aktuell

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Herzog, Daniel; Tegeler, JohannesStolpergefahren aufgrund der Bodenbeschaffenheit bei EvakuierungsszenarienBauphysik2/2021107-112Aufsätze

Kurzfassung

Bei der Planung von Großveranstaltungen sind Personenstromsimulationen ein häufig verwendetes Werkzeug geworden. Dabei können viele Umgebungsparameter als Randbedingungen bereits heute berücksichtigt werden. Bisher noch unbeachtet sind Stolpergefahren in der Bodenoberfläche und der im Stolperfall resultierende veränderte Bewegungsstrom der Personen. In einer Literaturrecherche wurde der Gangzyklus und die maßgebliche Störung (visuell und motorisch), die zum Stolpern führt, analysiert. Ein Höhenunterschied von 12,9 ± 4,5 mm kann eine Person zum Stolpern bringen. Je nach Personendichte ist die Auswirkung auf den Bewegungsstrom und die betroffenen und umgebenden Personen unterschiedlich gravierend. Rechtlich gesehen stellt in Deutschland, basierend auf bisherigen Gerichtsurteilen, eine Abweichung des Bodenniveaus von 2,0 bis 2,5 cm eine Verletzung der Verkehrssicherungspflicht dar. Um die Gefahr und die folgenden Auswirkungen eines Stolperfalls auf die Evakuierung von Großveranstaltungen besser in die Planung und Simulation einfließen lassen zu können, sollte ein Faktor für Oberflächen entwickelt werden, der Oberflächenunregelmäßigkeiten und Stolperstellen berücksichtigt.

Tripping hazards caused by ground conditions in evacuation scenarios
In the planning of large events, evacuation simulations have become a frequently used tool. Many environmental parameters can already be taken into account as boundary conditions. So far, the risk of tripping on the floor surface and the resulting change in the flow of people in the event of tripping have not been taken into account. In a literature search, the gait cycle and the significant disturbance (visual and motor) that causes stumbling were analysed. A height difference of 12.9 ± 4.5 mm can cause a person to stumble. Depending on the density of people, the effect on the flow of movement and the affected and surrounding people varies in severity. In Germany, based on previous court rulings, a deviation in floor level of 2.0 to 2.5 cm represents a violation of the obligation to maintain safety on the road. In order to better incorporate the danger and the subsequent effects of a tripping incident on the evacuation of large events into the planning and simulation, a factor for surfaces should be developed which takes into account irregularities and tripping hazards.

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DBV-Videoportal startet mit Expertenwissen rund um Beton und BautechnikBauphysik2/2021112Aktuell

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Scheuring, Leonie; Weller, BernhardEnergieeffiziente kontrollierte natürliche Lüftung in Nichtwohngebäuden - Experimentelle Untersuchung der ÖffnungsdauernBauphysik2/2021113-124Aufsätze

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Das Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) regelt in Deutschland die Grenzwerte für den Energiebedarf von Neubauten und Sanierungen mit dem Ziel, bis zum Jahr 2050 einen nahezu klimaneutralen Gebäudebestand zu erreichen. Anforderungswerte für die Wärmedurchgangskoeffizienten, die Wärmebrücken und die Luftdichtheit sind im GEG explizit angegeben, für die Planung der Belüftung wurden jedoch keine expliziten Regelungen getroffen. Ein geplantes Belüftungssystem ist erlaubt, sofern der resultierende Primärenergiebedarf des Gebäudes den Anforderungen entspricht. Eine natürliche Lüftung wird in den vereinfachten Nachweisen des Monatsbilanzverfahrens dabei meist als energetisch nachteilig angesehen, führt sie zwingendermaßen zu Lüftungswärmeverlusten. Mechanische Lüftungssysteme können dahingegen mit Anrechnung ihrer Wärmerückgewinnung vorteilig angesetzt werden. Die natürliche Lüftung hat jedoch, ist sie als kontrollierte elektrisch betriebene Fensteröffnung ausgeführt, das Potenzial einer Energieeffizienzsteigerung mit hoher Nutzerbehaglichkeit. In einer Simulation über EnergyPlus wurden für einen Büroraum Öffnungs- und Schließsignale einer CO2-geregelten natürlichen Fensterlüftung verglichen. Eine Regelung, die bei 900 ppm CO2-Konzentration öffnet und bei 800 ppm schließt, stellte die energieeffizienteste und thermisch behaglichste Regelung dar. Für diese Regelung wurden die realen Öffnungsdauern an einem experimentellen Büroraum ausgewertet. Es ergaben sich in Abhängigkeit des Windes und der Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen Öffnungsdauern von 3 bis 5 Minuten.

Energy-efficient controlled natural ventilation in non-residential buildings - Experimental investigation of opening durations
In Germany, the Building Energy Act (GEG) regulates the limit values for the energy requirements of new buildings and renovations with the aim of achieving an almost climate-neutral building stock by 2050. Requirements for heat transfer coefficients, thermal bridges and air tightness are explicitly stated in the GEG, but no explicit regulations have been made for the planning of ventilation. A planned ventilation system is permitted as long as the resulting primary energy demand of the building meets the requirements. In the simplified verifications of the monthly balance procedure, natural ventilation is usually considered to be disadvantageous in terms of energy, as it leads to ventilation heat losses. Mechanical ventilation systems, on the other hand, can be considered advantageous because of their heat recovery. Natural ventilation, however, has the potential to increase energy efficiency with high user comfort if it is designed as a controlled electrically operated window opening. In a simulation with EnergyPlus, opening and closing signals of a CO2-controlled natural window ventilation were compared for an office room. A window that opens at 900 ppm CO2 concentration and closes at 800 ppm represented the most energy-efficient and thermally comfortable control. For this control, the real opening times were evaluated for an experimentally office room. Depending on the wind and the temperature difference between inside and outside, opening times of 3 to 5 minutes were obtained.

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Vering, Christian; Maier, Laura; Breuer, Katharina; Mehrfeld, Philipp; Müller, DirkComparison of annual performance factors of normatively designed heat pump systemsBauphysik2/2021125-132Aufsätze

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Heat pumps play a key role in decarbonizing the heat supply for buildings. To exploit heat pump's potential in a resource-efficient way, high coefficients of performance (COP) are required. For air-source heat pumps, the COP is subject to outside temperature, building dynamics, and user demands. To achieve high COPs, it is necessary to design heat pumps to meet the demands and to optimize operation in terms of COP.
In this study, we compare design methods according to DIN EN 15450 and VDI Guideline 4645. Based on these, heat pump systems (heat pump, auxiliary heater and thermal storages) are designed for an example building, and a controller is set up. Following VDI Guideline 4650, an Annual Performance Factor (APF) is used for comparison on the basis of dynamic simulations. For the same building, the study proves both systems to ensure supply temperatures at APFs about 3.5 to 4. In order to achieve optimal APF, a consideration of operation already in the design should be suggested.

Vergleich der Jahresarbeitszahlen normativ ausgelegter Wärmepumpensysteme
Wärmepumpen spielen eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung der Wärmeversorgung von Gebäuden. Um das Potenzial der Wärmepumpe ressourceneffizient auszuschöpfen, sind hohe Leistungszahlen (COP) erforderlich. Insbesondere bei Luft- Wärmepumpen ist der COP-Wert abhängig von der Außentemperatur, der Gebäudedynamik und den Nutzeranforderungen. Um hohe COPs zu erreichen, ist es notwendig, Wärmepumpen entsprechend den Anforderungen auszulegen und ihren Betrieb hinsichtlich des COP zu optimieren.
In dieser Studie werden die Auslegungsmethoden nach DIN EN 15450 und VDI-Richtlinie 4645 dargestellt und verglichen. Darauf aufbauend werden für ein Beispielgebäude verschiedene Wärmepumpensysteme (Wärmepumpe, Zusatzheizer, thermische Speicher) nach beiden Methoden ausgelegt und anschließend wird eine Regelung aufgebaut. In Anlehnung an die VDI-Richtlinie 4650 wird eine Jahresarbeitszahl (Annual Performance Factor, APF) als Leistungskennzahl verwendet. Anhand dynamischer Jahressimulationen werden die ausgelegten Systeme hinsichtlich ihres APF verglichen. Die Studie beweist, dass beide Systeme die geforderten Vorlauftemperaturen bei APFs um 3,5 bis 4 je nach Systemauslegung für das gleiche Gebäude sicherstellen. Die Ergebnisse unterstreichen die gegenseitige Abhängigkeit von Auslegung und Betrieb. Um in weiteren Studien optimale APFs zu erreichen, sollte eine Berücksichtigung des Betriebs bereits im Auslegungsschritt vorgeschlagen werden, um die Dekarbonisierung von Gebäuden zu beschleunigen.

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Bauphysik Aktuell 2/2021Bauphysik2/2021133-137Bauphysik Aktuell

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Aktuell:
Fritz-Höger-Preis 2020 für Backstein-Architektur
Das Regelwerk für Betoninstandsetzung TR Instandhaltung
Internationaler Tag des Ingenieurwesens für nachhaltige Entwicklung 2021
Braunschweiger Brandschutz-Tage 2021
DBV- Merkblatt “Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Arbeitsfugen” überarbeitet
Online-Messe BAUEN 2021 “WIN>Days”
Fachseminar zum Brandschutz im Holzbau

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik2/2021138Veranstaltungen

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Titelbild: Bauphysik 1/2021Bauphysik1/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Aktivhotel Inselsberg im Thüringer Wald wurde auf einer Fläche von 1.300 m2 mit Natur-Klimadecken aus Hochleistungs-Lehmmodulen von AgrillaTherm ausgestattet. Zu den Vorzügen des Heizens von der Deckenfläche aus zählen eine höhere Reaktionsschnelligkeit im Vergleich zur Fußbodenheizung, da Möbel oder Bodenbeläge nicht die Effizienz mindern. Auch wird der nahezu hundertprozentige Anteil an Strahlungswärme als sehr angenehm empfunden und Staubverwirbelungen gehören der Vergangenheit an. - Ein Raumklima, das auch Allergiker oder Menschen mit Atemwegserkrankungen frei atmen lässt.
(Foto: Aktivhotel Inselsberg)

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Inhalt: Bauphysik 1/2021Bauphysik1/2021Inhalt

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Bauphysik: Jahresinhaltsverzeichnis des 42. Jahrgangs 2020Bauphysik1/2021Jahresinhaltsverzeichnis

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Kain, Günther; Idam, Friedrich; Huber, Alfons; Goldsteiner, MarkusLuftbrunnenanlage des Burgtheaters Wien: Nachhaltige KlimatisierungsstrategienBauphysik1/20211-11Aufsätze

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Das Ende des 19. Jahrhunderts errichtete Burgtheater in Wien ist eines der bedeutendsten Sprechtheater Europas. Es verfügt über eine aus der Errichtungszeit stammende Luftbrunnenanlage zur Frischluftversorgung und Konditionierung des Zuschauerhauses. Dabei wird Frischluft im nahegelegenen Volksgarten angesaugt und über einen unterirdischen Gang und Bodenauslässe in den Zuschauerraum geführt. Warme, verbrauchte Luft wird über die Decke des Zuschauerhauses und eine drehbare Öffnung auf dem Dach des Theaters abgeführt. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurden an maßgeblichen Stellen des Belüftungssystems Sensoren zur Überwachung von Lufttemperatur, Luftgeschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit platziert. Schließlich wurden Optimierungspotenziale in der Betriebssteuerung und eine adiabate Luftkühlung durch Wasservernebelung evaluiert. Es konnten dabei erfolgsversprechende Handlungsoptionen zur nachhaltigen Konditionierung des Burgtheaters formuliert werden.

Air well system of the Burgtheater Vienna: sustainable cooling strategies
The Burgtheater Vienna was built at the end of the 19th century and it is one of the most important straight theatres in Europe. It is equipped with an air well system for the fresh air supply and conditioning of the auditorium. The air is drawn in at the Volksgarten nearby and led to the auditorium via an underground tunnel. Warm and used air is dissipated through the ceiling and the roof of the theatre. The original dimensions of the facilities are still apparent.
In the framework of this study, temperature, humidity and air velocity sensors were positioned at significant places along the ventilation system and the data was evaluated over the summer 2019. As a result, optimization potentials regarding operation control and air cooling using water atomization were evaluated. Finally, it was shown that the air well system can be used to sustainably condition the theatre in a time of rising temperatures.

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Neufassung DIN 4108-4 mit neuen Bemessungsgrundlagen für Kork beim WärmeschutzBauphysik1/202111Technische Regelsetzung

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Horst, Patricia; Messari-Becker, LamiaKommunale Sporthallen in Deutschland - Bestandssituation und PerspektivenBauphysik1/202112-17Aufsätze

Kurzfassung

Sportstätten haben sowohl im Hinblick auf ihre soziokulturelle Funktion als auch aus Sicht des gebäudebezogenen Umwelt- und Klimaschutzes eine besondere Bedeutung. Den größten Anteil deutscher Sportstätten bilden Sporthallen, die vorwiegend durch die Kommunen betrieben werden und größtenteils zu Zeiten des Goldenen Plans (1960/70er-Jahre) erbaut wurden. Um die positiven Effekte auf das Sporttreiben und somit auf die Lebensqualität sowie auf das Erreichen der gebäudebezogenen Umwelt- und Klimaschutzziele nutzen zu können, bedarf es einer definierten Quantität und Qualität dieser Anlagen. Inwieweit die Sportstätten - insbesondere kommunale Sporthallen - den quantitativen und qualitativen Bedarf decken können und welche Perspektiven für den Sporthallenbestand aus Sicht der Nachhaltigkeit resultieren, wird im folgenden Aufsatz diskutiert.

Municipal sports halls in Germany - Current situation and perspectives
Sports facilities have a special socio-cultural significance as well as an important role with regard to environmental and climate protection in the building sector.
The largest share of German sports facilities are sports halls, which are mainly operated by the municipalities and were mostly built during the so-called Golden Plan (1960/70s). In order to take advantage of the positive effects of sports on the quality of life and to activate the CO2 reduction potential of sports facilities, a certain quantity and quality of these buildings is required.
The following article discusses the extent to which sports facilities - especially municipal sports halls - can meet the quantitative and qualitative requirements and which perspectives for existing sports halls result from a sustainability perspective.

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Neubauer, Reinhard O.Schalldämmung und Schallschutz - Vergleich von bewertetem Bau-Schalldämm-Maß R'w und bewerteter Standard-Schallpegeldifferenz DnT, wBauphysik1/202118-26Aufsätze

Kurzfassung

In DIN 4109 wird die Schalldämmung, ausgedrückt mit der kennzeichnenden Größe R'w, zur Beschreibung des Schallschutzes verwendet. Schalldämmung und Schallschutz beschreiben jedoch unterschiedliche Sachverhalte. Die Schalldämmung kennzeichnet eine Qualität eines Trennbauteils als “Widerstand” mit der kennzeichnenden Größe “Schalldämm-Maß, R” und der Schallschutz beschreibt eine Qualität des Schutzes zwischen zwei Räumen vor Schallübertragungen und wird mit der kennzeichnenden Größe “Schallpegeldifferenz, D” ausgedrückt. Durch Vergleich beider Kenngrößen wird klar, dass ein Unterschied bestehen muss, der sich nicht nur algebraisch in den Gleichungen darstellen lässt. Werden gleiche Räume objektiv und subjektiv untersucht, zeigen sich Unterschiede sowohl in der Einzahlangabe als auch in der Wahrnehmung. Insbesondere im Hörvergleich hat sich gezeigt, dass das bewertete Schalldämm-Maß (R'w) uneinheitlich in subjektiver Hinsicht bewertet wird, wohingegen die bewertete Standard-Schallpegeldifferenz (DnT, w) eine deutliche “Korrelation” zeigt.

Sound insulation and soundproofing. Comparison of weighted normalized apparent sound reduction index R'w and weighted standardized level difference DnT, w
In the German standard DIN 4109, sound insulation, expressed by the characteristic quantity “R'w”, is used to indicate soundproofing. However, sound insulation and soundproofing describe different facts. Sound insulation indicates a quality of a separating element as “resistance” with the characteristic quantity “sound reduction index, R” and soundproofing describes a quality of protection between two rooms against sound transmissions and is expressed by the characteristic quantity “level difference, D”. By comparing the two measures, it becomes clear that there must be a “difference” that can be represented not only algebraically in the equations. If the same rooms are examined objectively and subjectively, differences can be seen in both the number indication and the perception. In particular, it has been shown that the the rated normalized apparent sound reduction index (R'w) is assessed inconsistently in subjective terms, whereas the rated standardized level difference (DnT, w) shows a strong “correlation”.

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Hoffmann, Sabine; Kheybari, Abolfazl GanjiUntersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 1: Vergleich der Nachweisverfahren unter Berücksichtigung zukünftiger KlimadatenBauphysik1/202127-35Aufsätze

Kurzfassung

In einer dreiteiligen Artikelreihe wird der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Während Teil 1 die herkömmlichen Verfahren nach DIN 4108-2 miteinander vergleicht und unter dem Aspekt der sich verändernden Klimabedingungen betrachtet, beschäftigt sich Teil 2 mit mehrdimensionalen Simulationsansätzen für Sonnenschutz. In Teil 3 werden zusätzlich Modellierungsverfahren vorgestellt, die für die korrekte Wiedergabe spezieller Geometrien und hoch reflektierender Materialien bei Verschattungssystemen von Bedeutung sind.
Im vorliegenden Teil 1 der Artikelreihe wird eine Analyse der herkömmlichen Nachweisverfahren, nämlich des Tabellenverfahrens mit Sonneneintragskennwert sowie der dynamischen Gebäudesimulation, durchgeführt. Beide Methoden werden im Hinblick auf die Auswirkungen wichtiger Aspekte und Maßnahmen des sommerlichen Wärmeschutzes (Klimaregion, Orientierung, Fensterflächenanteil, Lüftung, thermische Masse, Sonnenschutz) untersucht und mit einander verglichen. Für die Gebäudesimulation werden neben dem vorgeschriebenen Klimadatensatz (TRY 2010) auch Zukunftsklimadaten verwendet, die den Zeitraum 2021 - 2050 repräsentieren (TRY 2035).

Investigation on thermal protection in summer - part 1: Comparison of the evaluation methods taking into account future climate data
A series of three articles investigates the thermal protection of buildings in summer using different methods and boundary conditions. Part 1 compares the code compliance methods prescribed by DIN 4108-2 and considers future climate data. Part 2 deals with multi-dimensional approaches to model shading systems. Part 3 presents a new approach to model shading systems that consist of non-standard geometries and highly reflective materials.
In part 1 an analysis of the existing code compliance methods is conducted, in particular of the simplified table-based method and the simulation-based approach. Both methods are assessed and compared regarding the impact of important aspects and measures (climate region, orientation, window-to-wall ration, ventilation, thermal mass, shading systems). In the dynamic simulation not only the current weather data (TRY 2010) but also weather data describing the period from 2021 to 2050 (TRY2035) are used.

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Worch, AnatolInnendämmung und Oberflächentemperaturen an einbindenden InnenwändenBauphysik1/202137-43Aufsätze

Kurzfassung

Innendämmungen werden neben dem bekannten Kondensationspotenzial in der sogenannten Tauebene vor allem mit zusätzlichen Wärmebrücken verbunden. Durch die damit einhergehende Temperaturabsenkung werden in aller Regel zusätzliche Dämmmaßnahmen an den Flanken vorgeschrieben. Ziel der hier vorgestellten Parameterstudie ist es, die Grenzen zu bestimmen, ab denen keine zusätzlichen Dämmmaßnahmen an den Flanken der einbindenden Bauteile notwendig sind. Schwerpunkt liegt hierbei auf dem besonders kritischen Fall, dass die Innendämmung nur an einer Seite des einbindenden Bauteils angebracht ist. Die Oberflächentemperatur an der der Innendämmung abgewandten Seite wird durch eine Flankendämmung nochmals erniedrigt. Gerade dieser Punkt sorgt in der Baupraxis immer wieder für große Unsicherheiten und damit zu einer prinzipiellen Vermeidung von Innendämmungen.
Im Rahmen einer umfangreichen Parameterstudie soll der Mindestwärmedurchlasswiderstand der Außenwand ermittelt werden, ab der keine zusätzlichen flankierenden Maßnahmen mehr notwendig sind. Als eine maßgebliche Grenze kann ein Wärmedurchlasswiderstand der Außenwand größer 0, 8 (m2K)/W ermittelt werden. Oberhalb dieser Grenze sind in aller Regel wohl keine zusätzlichen Dämmmaßnahmen notwendig. Weitere wichtige Zusammenhänge der maßgeblichen Einflussparameter werden diskutiert und vorgestellt.

Internal thermal insulation and surface temperatures on intersecting internal walls
Internal thermal insulations are associated with the condensation risk between the masonry and the insulation material as well as with complicate thermal bridges caused by the fact that the insulation layer will be disturbed in a regularly way. Especially the de-creasing surface temperature may cause mold growing in the near of the thermal bridges. To solve this problem, it is strongly recommended in Germany to add additional insulation materials on the intersecting walls to shift the surface temperature in an uncritical range. The surface temperature on the side facing away from the internal thermal insulation is lowered additionally caused by the additional thermal insulation of the intersecting wall. This is the point that repeatedly causes great uncertainties in building practice and thus leads to a general avoidance of internal thermal insulation systems.
As a main part of an extensive parameter study, the minimum thermal resistance of the external wall should be determined from which no additional measures are necessary. A thermal resistance of the external wall greater than 0.8 (m2K)/W can be calculated as the decisive border line. No additional insulation measures should be necessary above this limit. Further important relationships between the relevant influencing parameters are discussed and presented.

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Bechtel, Steffen; Scholzen, FrankWärmemarktstudie für das Großherzogtum Luxemburg - Eine Analyse des Wärmemarktes im Kontext nationaler Rahmenbedingungen und energiepolitischer ZielsetzungenBauphysik1/202145-50Aufsätze

Kurzfassung

In 2020 hat Luxemburg seinen Klimaplan für den Zeitraum 2021 bis 2030 beschlossen, welcher ehrgeizige Ziele für den Wärmesektor enthält. Die Datenlage im Wärmesektor, vor allem bei der Schlüsseltechnologie Wärmepumpe, ist jedoch unzureichend, zum Nachteil aller beteiligten Akteure. Die Universität Luxemburg hat deshalb eine Wärmemarktstudie erstellt, die Verkaufszahlen nationaler Hersteller und Händler im Zeitraum von 2014 bis 2018 auswertet und auf diese Weise wesentliche Trends im Hinblick auf die Klimaziele aufzeigt. Die Auswertung zeigt signifikante Unterschiede zur bisherigen Datenlage bei Wärmepumpen, die sich aufgrund der Nichtinanspruchnahme der staatlichen Förderung ergeben. Insgesamt werden deutlich mehr Anlagen installiert als bisher angenommen Der Absatz fossiler Heizkessel ist konstant, wobei eine Verschiebung des Energieträgers von Öl zu Erdgas zu verzeichnen ist. Der allgemeine Trend bewegt sich in Richtung der gesteckten Ziele. Dennoch besteht signifikanter Handlungsbedarf, da zum Erreichen der nationalen Klimaziele u. a. ein jährliches Wachstum des Luxemburger Wärmepumpenmarktes von 16 % bis 2030 angenommen wurde.

Heat Market study for the Grand Duchy of Luxembourg. An analysis of the heat market considering the national framework and energy policies
In 2020, Luxembourg passed its Climate Plan for the period of 2021-2030 which includes ambitious targets for the heat sector. To the disadvantage of all actors in the field, the available data is inadequate. This is especially true for heat pumps that are a key technology for the energy transition. In order to address this issue, the University of Luxembourg created a heat market study that analyzes the sales figures of national manufacturers and retailers for the period of 2014-2018 and shows relevant trends. The evaluation arrives at a significantly different result regarding heat pumps, contrary to existing data. The main reason for that is the non-utilization of state subsidies which leads to considerably more heat pumps installed than actually listed. The sales figures for heating boilers remain largely unchanged, although there is a noticeable shift in the utilized energy source from oil to gas. The overall trend is going towards the targeted direction. Nevertheless, there is a crucial need for action since the accomplishment of the climate objectives is based a.o. on a yearly growth of the Luxemburgish heat pump market by 16 % until 2030.

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