Formenvielfalt, Schlankheit und Eleganz sind die Eigenschaften von Stahlbetonschalen, die den Betrachter beim Anblick solcher Bauwerke begeistern. Neue architektonische Strömungen leiten gegenwärtig eine Renaissance im Schalenbau ein, zumindest im Bereich öffentlicher Prestigebauten. Das Haupthindernis, das einer weiteren Verbreitung ästhetisch ansprechender Schalenbauten den Weg versperrt, besteht in den Herstellungskosten solcher Strukturen. Allein der Aufwand für den Bau der Schalung kann, bei Vorliegen einer komplexer Schalengeometrie, einen Großteil der Herstellungskosten ausmachen. Ebenso kompliziert und kostentreibend gestaltet sich oft das Einbringen von Bewehrung und Beton. Eine neuartige an der TU-Wien entwickelte Schalenbaumethode beruht darauf, eine eben hergestellte Stahlbetonscheibe mittels Vorspannung in eine räumlich gekrümmte Schale überzuführen. Dadurch lassen sich beträchtliche Kosteneinsparungen im Herstellungsprozeß erzielen.

Es wird auf die Entwicklung von Spannbetonbalkenbrücken eingegangen. Nach einer historischen Betrachtung werden insbesondere im Freivorbau erstellte Brücken betrachtet. In einer Tabelle wurden Bauwerksdaten zusammengetragen.

As a result of growing urbanisation, subsurface space is developed and has to be expanded. New and bigger tunnels are required to meet the infrastructural needs. The ground is the decisive factor regarding the type of tunnelling method and its efficiency. The bigger such projects the greater the chance to encounter inhomogeneous in situ ground conditions. This makes an adequate and economic choice of the process technology more difficult, especially in mechanised shield tunnelling. A clear differentiation based on the grain-size distribution between the field of application of an EPB shield and a hydro shield nowadays is hardly possible. An application of a hydro shield machine in fine soils is just as feasible as tunnelling with EPB shields in coarse soils. In this article, the authors explain selected geological conditions, which represent challenging situations for the application of EPB shields. Therefore, it is particularly focused on overconsolidated cohesive soils, highly permeable non-cohesive soils and sedimentary rock as well as areas of mixed face conditions (rock and soil). Moreover, test methods and tools for the planning and the construction phase are presented.
Im Zuge der fortschreitenden Urbanisierung wird der Bau neuer und größerer Tunnel erforderlich. Je größer solche Projekte angelegt sind, desto unwahrscheinlicher ist es, dass die In-situ-Bodenverhältnisse homogen und verfahrenstechnisch eindeutig sind. Beim maschinellen Tunnelbau im Schildvortrieb ist der Baugrund der entscheidende Faktor für die Auswahl und die Effizienz des Bauverfahrens. Eine eindeutige Differenzierung zwischen dem Einsatzbereich eines Erddruckschilds und eines Hydroschilds nur auf Grundlage der Kornverteilung des Baugrunds ist heute kaum noch möglich. Eine Verschiebung des Einsatzbereichs von Hydroschilden in den Feinkornbereich ist ebenso möglich wie die Erweiterung des Einsatzbereichs der Erddruckschilde in grobkörniges Lockergestein. In diesem Beitrag erläutern die Autoren ausgewählte geologische Situationen, die für den Einsatz von Erddruckschilden eine besondere Herausforderung darstellen können. Exemplarisch sind dies überkonsolidierte bindige Böden, stark durchlässige nichtbindige Böden sowie Sedimentfestgesteine bzw. Bereiche mit gemischter Ortsbrust aus Fest- und Lockergestein. Es werden Untersuchungsmethoden und Hilfsmittel für die Planung und Begleitung von Schildvortrieben vorgestellt.

The principle of the radial press for the design of highly loaded pressure shafts and headrace tunnels has been known since 1954 and has been further developed by Tiwag - Tiroler Wasserkraft AG and used successfully many times on the most varied power station projects. The radial press is a large-scale test apparatus for the determination of the contribution of the rock mass to the lining of pressure tunnels and shafts. A 2 m long section of a circular tunnel is subjected to radially symmetrical loading of up to 100 bar. The radial displacements of the loaded tunnel section are measured with their directional orientation related to the tunnel centreline at many cross-sections and thus deliver direct information about anisotropy and the E and V moduli of the rock mass. The system control and data recording of the Tiwag radial press has now been automated and thus brought up to the latest standards. The measured data is recorded, visualised and archived by special software and remains available for specific evaluation purposes. Both the effectiveness of the test performance and the measurement precision have been improved by this automation and the use of new sensor technology. For the planned Kühtai pumped storage station, the revised and automated radial press was successfully used in spring/summer 2011 at two measurement locations in the Längental exploration tunnel. The radial press in its new form is being used increasingly on all the large design projects of the Tiroler Wasserkraft AG and will thus continue to contribute to the economic design of pressure tunnels and steel linings.
Für die Bemessung hoch beanspruchter Druckschächte und Druckstollen wurde das seit 1954 bekannte Prinzip der Radialpresse von der Tiwag - Tiroler Wasserkraft AG weiterentwickelt und bisher mehrmals erfolgreich für verschiedenste Kraftwerksprojekte eingesetzt. Die Radialpresse ist eine großmaßstäbliche Versuchseinrichtung zur Bestimmung der Gebirgsmitwirkung bei Druckstollen- und Druckschachtauskleidungen, wobei ein 2 m langer Abschnitt eines kreisförmigen Stollens radialsymmetrisch mit bis zu 100 bar belastet wird. Die Radialverformungen der belasteten Stollenstrecke werden bezogen auf die Stollenachse in mehreren Querschnitten richtungsorientiert gemessen und geben damit direkt Auskunft über die Anisotropie und den E- und V-Modul des Gebirges. Die Tiwag-Radialpresse wurde hinsichtlich Systemsteuerung und Datenerfassung automatisiert und auf den neuesten Stand gebracht. Die Messdaten werden in einer speziellen Software vor Ort erfasst, visualisiert und archiviert und stehen in weiterer Folge für spezifische Auswertungszwecke zur Verfügung. Sowohl die Effektivität der Versuchsdurchführung als auch die Messgenauigkeit konnten durch die Automatisierung und durch Verwendung neuer Sensortechnik gesteigert werden. Für das geplante Speicherkraftwerk Kühtai kam die erneuerte und automatisierte Radialpresse im Frühjahr/Sommer 2011 an zwei Messstellen im Sondierstollen Längental erfolgreich zum Einsatz. Die Radialpresse wird in ihrer aktuellen Form bei allen großen Planungsvorhaben der Tiroler Wasserkraft AG verstärkt in Einsatz gebracht und wird so wie bisher auch in Zukunft zu einer wirtschaftlichen Bemessung von Druckschächten und Panzerungen beitragen.

Im Zuge des kreuzungsfreien Ausbaus des Frankenschnellwegs in Nürnberg ist im Abschnitt Mitte ein Tunnel mit tiefer Gradiente in Spritzbetonbauweise geplant. Der Tunnel wird überwiegend im Nürnberger Keupersandstein (Blasensandstein der Kategorie mürb bis mittelhart) aufgefahren. Hierbei werden mehrere kreuzende Bahnlinien mit dem geplanten Tunnel unterfahren. Zur Gewährleistung der Betriebssicherheit stellt die Deutsche Bahn hohe Anforderungen an die Begrenzung der Verformungen bzw. Setzungen der Eisenbahndämme durch den Tunnelvortrieb bei einer Überdeckungshöhe bis ca. 18 m. Zur realitätsnahen Prognose des Verformungs- bzw. Setzungsverhaltens durch Tunnelvortrieb wurden zahlreiche Triaxialversuche an Prüfproben der mürben, mittelharten und harten Sandsteine durchgeführt. Dabei wurden insbesondere die Einflüsse des Seitendrucks und der Ent- bzw. Wiederbelastungsschleifen auf Steifigkeiten untersucht. Der Auswertung der Versuchsergebnisse wurde das Stoffmodell Hardening Soil Model (HSM) zugrunde gelegt. Davon ausgehend wurde die Anwendbarkeit des Stoffmodells HSM für die Nürnberger Keupersandsteine je nach der Kategorie bzw. Druckfestigkeit überprüft, die entsprechenden geomechanischen Parameter ermittelt und zur Bemessung empfohlen. In diesem Aufsatz werden die wesentlichen Ergebnisse dargestellt.

Contribution to the geomechanical parameters of Nuremberg Keupersandstone for the intersection-free upgrading of the Franconian rapid road Nuremberg (middle section)
For upgrading the Franconian rapid road to an expressway, a tunnel with deeper gradient is planned in the middle section. The tunnel will be driven conventionally in the formation Blasensandstein of the Triassic Keuper, and mostly in the soft to medium-hard class of this Nuremberg Keuper sandstone. Furthermore, the tunnel will cross under some of railway embankments. For warrantying the operation safety during the tunnel construction with a cover depth up to 18 m, a high demand with regard to limiting the deformation and settlement of the railway embankment has been required by the German Railway. In order to make a realistic prediction of the deformation and settlement behavior due to the tunnel construction, a lot of triaxial tests on sandstone samples in the range of from soft, medium-hard to hard have been executed. In this process, the influence of lateral stress as well as unload- and reload-loop on the stiffness of sandstone has been particularly studied. For the evaluation of the test results, the constitutive relationship of the Hardening-Soil-Model has been applied. Arising from these results, the applicability of the Hardening-Soil-Model to the Nürnberger Keuper sandstone has been checked and assessed, in dependence of sandstone class and compression strength. Then, the relevant geomechanical parameters have been determined and recommended for design. In this contribution, the essential research results are illustrated and reported.

Porenrauminjektionen mit Acrylatgel werden zur Festigkeitssteigerung und zur Abdichtung des Baugrunds durchgeführt. Um die Standsicherheit eines Bauwerks nach dem Injektionsvorgang zuverlässig beurteilen zu können, müssen die Injektionskörper auf ihr bodenmechanisches Verhalten untersucht werden. Das Bruchverhalten wird hierbei häufig mit dem Mohr-Coulombschen Bruchkriterium für Boden und Fels abgebildet. Experimentelle Laborversuche an Acrylatgel-Injektionskörpern haben gezeigt, dass der Zuwachs der Scherfestigkeit bei steigender Normalspannung nichtlinear ist und in der Konsequenz mit dem Mohr-Coulombschen Bruchkriterium die Festigkeit des Injektionskörpers überschätzt wird. Auf dieser Erkenntnis aufbauend wurden an einer Baugrube numerische Vergleichsberechnungen durchgeführt. In den Berechnungen wurden u. a. die Bruchkriterien nach Mohr-Coulomb und Hoek-Brown berücksichtigt. Basierend auf den experimentellen und numerischen Untersuchungen wird ein für die Baupraxis relevantes Bruchkriterium für Acrylatgel-Injektionskörper vorgestellt, das es ermöglicht, die Festigkeit bzw. die Standsicherheit eines Bauwerks zutreffend beurteilen zu können.

Shear behavior of acrylate gel grouted bodies - Safety-relevant findings on the selection of the failure criterion
Pore space grouting with acrylate gel is carried out to increase the strength and seal the subsoil. In order to assess the stability of a structure after the grouting process, the grouted bodies must be examined for their soil mechanical behavior. The shear strength is often described with the Mohr-Coulomb failure criterion for soil and rock. Experimental laboratory tests on an acrylate gel grouted body have shown that the increase in shear strength is not linear with increasing normal stress and, in consequence of the Mohr-Coulomb failure criterion, the strength of the grouted body is overestimated. Based on this knowledge, numerical comparison calculations were carried out on an excavation pit. In the calculations, the failure criteria according to Mohr-Coulomb and Hoek-Brown were taken into account. Based on the experimental and numerical investigations, a failure criterion relevant for the construction practice for acrylate gel grouted bodies is determined in order to correctly assess the strength and stability of a building.

Die Fassade des im Jahr 2013 neu erbauten Parkhauses Westpark an der Jahrhunderthalle in Bochum besteht aus einer gelochten, an einer Stahlkonstruktion rückverankerten Vorsatzschale aus Klinkern. Die offene Bauweise der Fassade erforderte eine Zustimmung im Einzelfall, da die Konstruktion nicht normgerecht ist. Anhand dieses Bauobjektes wird im Beitrag das Verfahren zur Erlangung einer Zustimmung im Einzelfall erläutert. Zum einen wird auf die durchgeführten experimentellen Untersuchungen und die daraus abgeleiteten Materialkennwerte, die für die Bemessung der Fassade erforderlich waren, eingegangen. Zum anderen wird die Überwachung der Ausführungsqualität des Mauerwerks auf der Baustelle aufgezeigt.

Approval process of a perforated clinker car park façade.
The façade of the in 2013 newly constructed car park Westpark at the Jahrhunderthalle in Bochum consists of a perforated facing made of clinkers, which is back-anchored to a steel structure. The open design of the façade required an approval in individual cases, because of its non-standard design. On the basis of this building project, the process for obtaining an approval in individual cases is explained in the article. On the one hand, the performed experimental studies and the derived material parameters, that were required for the design of the façade, are presented. On the other hand, the monitoring of the quality of execution of the masonry on site is shown.

Der Beitrag stellt die Entwicklung eines prognosefähigen Simulationsmodells zur Vorhersage des Verhaltens und der Feuerwiderstandsdauer brandbeanspruchter Mauerwerkswände aus Kalksandsteinen im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts der European Calcium Silicate Producers Association (ECSPA) vor. Wesentliche Elemente des gekoppelten thermisch-mechanischen Simulationsmodells im Finite-Elemente-Programmsystem ANSYS sind die thermische Simulation der Brandbeanspruchung und der daraus resultierenden zeitabhängigen Temperaturverteilung in der Mauerwerkswand sowie die mechanische Simulation mit Hilfe eines temperaturabhängigen nichtlinearen Materialmodells für Mauerwerk zur Prognose der Verformungen, Spannungen, Rissbildungen und Feuerwiderstandsdauer infolge Brandbeanspruchung.
Der Entwicklungsprozess des Simulationsmodells erfolgt mit Hilfe der Optimierungsplattform optiSLang unter Einsatz modernster Analysestrategien der Sensitivitätsanalyse und der System- bzw. Parameteridentifikation.
Mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen konnten die wesentlichen Einflussgrößen und physikalischen Phänomene brandbeanspruchter Mauerwerkswände identifiziert werden. Anschließende Parameteridentifikationen mit leistungsfähigen genetischen und evolutionären Optimierungsalgorithmen dienten der inversen Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der relevanten Materialparameter. Mit Hilfe des entwickelten dreidimensionalen Simulationsmodells ist es nun möglich, die Feuerwiderstandsdauer und Schädigung brandbeanspruchter Mauerwerkswände mit hoher Qualität sehr realitätsnah vorherzusagen.

Simulation of calcium silicate masonry under fire load. The contribution presents the development of a simulation model for the analysis of the behavior and resistance of fire-stressed calcium silicate masonry walls in the context of a european research project of the European Calcium Silicate Producer Association (ECSPA). Substantial elements of the coupled thermal-mechanical simulation model in finite elements the program system ANSYS are the thermal simulation of the time-dependent temperature distribution resulting from the fire load in the masonry wall as well as mechanical simulation with the help of a temperaturedependent nonlinear masonry material model for the prognosis of the deformations, stresses, cracking and resistance time caused by fire load. For the development process and the verification of the simulation model the optimization platform optiSLang with modern analysis strategies like sensitivity analysis and the system or parameter identification where used. By sensitivity analyses the important variables and physical phenomena of fire-Stressed calcium silicate masonry walls could be identified. Follow ing parameter identifications with efficient genetic and evolutionary optimization algorithms served the inverse determination of the temperature dependence of the relevant material parameters. With the help of the developed three-dimensional simulation model now it is possible to predict the fire resistance time and damage of fire-stressed calcium silicate masonry walls with high quality.

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Im Rahmen der wärmeschutztechnischen Optimierung von Mauersteinen aus haufwerksporigem Leichtbeton kommt dem Feuchtegehalt dieser Produkte im Einbauzustand eine bedeutende Rolle zu. Die Bestimmungdes Feuchtegehaltes von Mauerwerksprodukten im Einbauzustand ist schwierig, man greift daher auf ein allgemein anerkanntes Normverfahren zurück, bei dem der sogenannte Bezugsfeuchtegehalt bestimmt wird. Die Materialprüfungs- und Versuchsanstalt Neuwied hat Tastversuche mit diesem Normverfahren durchgeführt. Die Untersuchungen sollen zeigen, in welche Richtung die Gedanken gehen müssen, um den Bezugsfeuchtegehalt von haufwerksporigem Leichtbeton gezielt zu beeinflussen. Hierzu wurden einzelne Versuchsserien durchgeführt, einerseits zum Normverfahren selber, nämlich der Probenpräparation, andererseits zum Einfluß der Zuschläge und der Zementmatrix.
Der Einfluß der Probenpräparation und der Art der Leichtzuschläge auf den Bezugsfeuchtegehalt von haufwerksporigem Leichtbeton kann als gering betrachtet werden. Die Bezugsfeuchtemessungen an Betonen, deren Porengefüge bewußt variiert wurde, brachten deutliche Unterschiede in den ermittelten Werten von bis zu 42 %.

Der Beitrag beschreibt den Einfluß von Stablänge, Stabsteifigkeit und dem Stich-zu-Spannweiten-Verhältnis auf die erreichbare Traglast von Stabschalen. Daneben werden Überlegungen zur Wahl der rechnerischen Ersatzimperfektionen angestellt. Diese sind nicht nur für die Stabschalen von Interesse, sondern lassen sich auf die Berechnung von beliebigen stabilitätsgefährdeten Strukturen übertragen.

Owing to the new rules of the German National Annex to EN 1998-1, the relevance of the seismic action has increased, materialising in extended seismic areas and higher spectral accelerations. This may lead to seismic loading being decisive on the design of steel and composite frames. However, the demand is lower in Germany than in other seismic areas. Consequently, these challenges are addressed in an ongoing German national research project, by developing joints with dissipative connections, classified as semi-rigid and partial-strength, for steel and composite frames that could allow for the use of behaviour factors in the range of 1.5 to 3. The development started with typical connections from the German catalogue, designed to withstand static loads in the elastic range, followed by performance and detailing improvements. Developments (e.g., increase in sagging/hogging bending: 125 %/18 % of steel joints and 70 %/40 % of partially composite joints) resulted from pre-test finite element analyses (FEA) on joints and frame models. Improvements to joint detailing were made according to the provisions of the newest draft of Eurocode 8. The optimised joints were integrated in frame specimens, which are currently being tested under monotonic and cyclic loads at RWTH-Aachen University. This article introduces the developed joint solutions, describes the experimental and numerical programs and presents the monotonic response of frame specimens based on the results of FEA, as well as the main conclusions.

Current design equations given in EN 1993-1-3 for calculating the web-crippling resistance of cross-sections with one web were copied from the AISI's Specification for the design of cold-formed steel structural members, taking into account the different safety concepts: load and resistance factor design (LRFD), with resistance factors&phgr;w applied to nominal values, and limit state design, with partial factors &ggr;M applied to characteristic values as defined in EN 1990. Furthermore, the web-crippling equations of subsequent editions of the AISI specification (then designated AISI S100) were completely revised based on the web-crippling data collected and evaluated by Beshara and Schuster [5].
This paper presents the results of a calibration of a generalized web-crippling equation to be used for cross-sections with one web (i.e. C- and Z-sections). The coefficients of the generalized web-crippling equation were calibrated to comply with the safety concept described in EN 1990, taking into account EN 1990, Annex D, and a partial factor &ggr;M1 = 1.1. This paper therefore provides an introduction to as well as background information on proposed changes and amendments to EN 1993-1-3.

Dedicated to Prof. Dr. Eng. Akimitsu Kurita on his 70th birthday, in honour of his scientific achievements, guidance and the education of his students.
This paper explores a new interdisciplinary method for internal damage detection and tracking in composite materials using thermo-chemical sensing. A micro-sized network of strings is interwoven into the composites. Each string consists of a pair of tubes containing one of two different non-polar reactants. A local defect within the composites causes straining and cracking of the tube shell, resulting in direct contact between the two non-polar reactants. The latter undergo a chemical reaction resulting in a polar product. When exposed to a microwave energy source, a polar product heats up dramatically within seconds in comparison to the surrounding composite material or the non-polar reactants. This localized thermal signature can be rendered visible by an infrared camera.
This study summarizes the findings of an in-depth computational and experimental study of this sensing technology which is expected to be applicable across industries using composites, among them aerospace, automotive, offshore and bridge engineering. Potential applications in steel offshore or steel bridge engineering involve using composite sensing patches to cover fatigue fracture-critical components. Defects initiating on the steel substrate surface are expected to be sensed on demand with this proposed sensing technology.

To explore the potential advantages of supplying occupant behavior models with inter-occupant diversity information, this study models the occupants' operation of windows in a monitored open-plan office at aggregate and individual levels. Subsequently, a calibrated energy model of the office area incorporates the developed models and multiple streams of monitored data to evaluate the predictive performance of the models and their contribution to enhance the reliability of building performance assessments. According to the results, individual window operation models outperformed the aggregate model in capturing the peak and variation of window operation across occupants in the free-running season, which resulted in a better assessment of thermal comfort. However, the individual models yielded an overestimation of peak heating demand, as compared with the benchmark value based on the actual window operations in a single year.

Die Vorteile der Darstellung der Vielfalt in Fensteröffnungsmodellen für die Gebäudesimulation.
Um die potenziellen Vorteile der Bereitstellung von Nutzerverhaltensmodellen mit verschiedenen Nutzerinformationen zu untersuchen, wurde der Fensteröffnungsbetrieb durch Nutzer eines Großraumbüros aggregiert und auf individueller Ebene modelliert. Anschließend wurde ein Modell des Großraumbüros unter Einbeziehung der entwickelten Modelle und Ströme aufgezeichneter Daten kalibriert, um die Vorhersageleistung der Modelle und ihren Beitrag zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Gebäude performance-Bewertungen zu analysieren. Den Ergebnissen zufolge übertrafen die individuellen Fensteroperationsmodelle das aggregierte Modell, indem sie den Spitzenwert und die Variation des Fensterbetriebs über alle Nutzer im freilaufenden Betrieb erfassten, was zu einer besseren Bewertung des thermischen Komforts führte. Die individuellen Modelle ergaben jedoch eine Überschätzung des Spitzenwärmebedarfs im Vergleich zum Referenzwert, der auf dem tatsächlichen Fensterbetrieb in einem einzigen Jahr basiert.

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Die ökologische Dimension der Nachhaltigkeitsbewertung von Bauwerken umfasst verschiedene Umweltproblemfelder. Ein Ansatz ist die Beschreibung und Bewertung der Ressourceninanspruchnahme und von unerwünschten Wirkungen auf die Umwelt auf Basis einer Analyse lebenszyklusbezogener Energie- und Stoffströme. Mit der Ökobilanz besteht eine entsprechende methodische Grundlage zur Quantifizierung der Umweltwirkungen. Diese Methode kann bereits in der Entwurfsphase von Bauwerken eingesetzt werden. In frühen Phasen der Planung besteht jedoch eine unsichere Datengrundlage in vielerlei Hinsicht. Es werden unterschiedliche Formen der Unschärfe in Ökobilanzen von Bauwerken dargestellt und das Problem einer fehlenden Einbeziehung in Ökobilanzen aufgegriffen. Als ein möglicher Lösungsansatz wird die Integration von Fuzzy-Sets für die Ökobilanzierung von Bauwerken vorgestellt.

Modeling of fuzziness in life cycle assessment LCA of buildings.
The environmental dimension of sustainability assessment of buildings covers several environmental problem areas. One approach is the description and assessment of resources consumption and of adverse effects on the environment based on an analysis of lifecycle-related energy and material flows. LCA is an appropriate methodological basis for quantifying the environmental effects. This method can be used in the design phase of buildings already. In early stages of planning, however, the database is uncertain in many respects. Various forms of fuzziness in LCA of buildings will be outlined and the problem of lacking involvement in LCA will be addressed. As a possible solution, integration of fuzzy sets into the lifecycle assessment of buildings will be presented.

Die ökologische Dimension der Nachhaltigkeitsbewertung von Bauwerken umfasst verschiedene Umweltproblemfelder. Ein Ansatz ist die Beschreibung und Bewertung der Ressourceninanspruchnahme und von unerwünschten Wirkungen auf die Umwelt auf Basis einer Analyse lebenszyklusbezogener Energie- und Stoffströme. Mit der Ökobilanz besteht eine entsprechende methodische Grundlage zur Quantifizierung der Umweltwirkungen. Diese Methode kann bereits in der Entwurfsphase von Bauwerken eingesetzt werden. In frühen Phasen der Planung besteht jedoch eine unsichere Datengrundlage in vielerlei Hinsicht. Es werden unterschiedliche Formen der Unschärfe in Ökobilanzen von Bauwerken dargestellt und das Problem einer fehlenden Einbeziehung in Ökobilanzen aufgegriffen. Als ein möglicher Lösungsansatz wird die Integration von Fuzzy-Sets für die Ökobilanzierung von Bauwerken vorgestellt.

Modeling of fuzziness in life cycle assessment LCA of buildings.
The environmental dimension of sustainability assessment of buildings covers several environmental problem areas. One approach is the description and assessment of resources consumption and of adverse effects on the environment based on an analysis of lifecycle-related energy and material flows. LCA is an appropriate methodological basis for quantifying the environmental effects. This method can be used in the design phase of buildings already. In early stages of planning, however, the database is uncertain in many respects. Various forms of fuzziness in LCA of buildings will be outlined and the problem of lacking involvement in LCA will be addressed. As a possible solution, integration of fuzzy sets into the lifecycle assessment of buildings will be presented.

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Der Beitrag untersucht globale und lokale Effekte asymmetrischer kurzwelliger und langwelliger Strahlung in Gebäudemodellen mit komplexen 3D-Geometrien. Das neu entwickelte Simulationsverfahren berechnet die thermische Last auf Personen durch nicht-uniforme Umgebungstemperaturen und solare Strahlung in Innenräumen. Das Berechnungsverfahren nutzt dabei eine effiziente Strahlverfolgung und Sichtfaktorberechnung mittels programmierbarer Grafik-Hardware. Dadurch werden aufwendige geometriebasierte Strahlverfolgungsalgorithmen auf Arbeitsplatzrechnern für die Praxis ermöglicht. Hierzu wird der temperaturabhängige langwellige Strahlungsaustausch berechnet, sowie die Einträge kurzwelliger diffuser und direkter Solarstrahlung. Zur Gesamtbewertung wird die in der Norm definierte langwellige Strahlungstemperatur Tumrt mit den Einträgen kurzwelliger Strahlung zu Tmrt erweitert. Zur lokalen Auswertung aller Strahlungseinträge werden virtuelle “Proben“ modelliert, wie z. B. Globe-Thermometer, und an ausgewählten Raumpositionen in ein Gebäudemodell integriert. Für eine genauere Analyse der lokalen thermischen Randbedingungen werden detaillierte virtuelle Menschmodelle verwendet. Die Strahlungstemperaturen werden pro Flächenelement durch richtungsabhängige Größen ermittelt, da insbesondere asymmetrische Bestrahlung als Einflussfaktor auf die Behaglichkeit in Innenräumen gilt.

Efficient radiation simulation for thermal comfort.
The presented work analyses the local effects of asymmetric shortwave and longwave radiation in complex 3D building models. The new simulation tool provides thermal loads caused by non-uniform radiant temperatures and solar irradiation in indoor environments. The method implements efficient raytracing and viewfactor calculation on programmable graphic processing units. Therefor temperature based longwave radiation exchange and heat gains from direct and diffuse solar radiation are computed. Models of globe- thermometers are placed in selected room positions, in order to investigate local radiation impacts. Accurate analysis of local thermal conditions is enabled by detailed virtual manikin models. Radiant temperatures are evaluated by means of directional quantities, since asymmetric radiation is known to effect thermal comfort.

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