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Persönliches: Bauphysik 6/2013Bauphysik6/2013407Persönliches

Abstract

Berufung Markus Schäfer
Erich Rippert neuer Vorstandsvorsitzender des AHO

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 6/2013Bauphysik6/2013411-413Technische Regelsetzung

Abstract

DIN EN ISO 12570 Bestimmung des Feuchtegehaltes durch Trocknen
DIN EN 15603 Gesamtenergiebedarf und Energiekennwerte nach EU-Gebäuderichtlinie
Neue Norm zur Erhaltung des kulturellen Erbes: Oberflächenschutz
Neue DIN-Normen für den Baustoff Lehm
Entwurf zur UBA-Handlungsempfehlung zur Beurteilung von Feuchteschäden in Fußböden
VDI 7000 Öffentlichkeitsbeteiligung bei Großprojekten

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Veranstaltungen: Bauphysik 6/2013Bauphysik6/2013413-414Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 5/2013Bauphysik5/2013Inhalt

Abstract

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Richter, Ekkehard; Zehfu√ü, Jochen; Kampmeier, Bj√∂rnEntwicklung vereinfachter Materialgesetze in Form von temperaturabh√§ngigen Spannungs-Dehnungs-Beziehungen f√ľr ultrahochfesten BetonBauphysik5/2013303-322Fachthemen

Abstract

Das Baustoffverhalten von Beton im Hochtemperaturbereich q ≤ 1200 °C wird i. A. mit Hilfe stationärer Druck- und instationärer Kriechversuche untersucht. Die unterschiedliche Versuchsdurchführung wird detailliert in den RILEM-Empfehlungen beschrieben. Die experimentellen Ergebnisse werden anschließend in Form von temperaturabhängigen Spannungs-Dehnungslinien aufbereitet, die die Grundlage für die numerische Berechnung des Trag- und Verformungsverhaltens von brandbeanspruchten Bauteilen darstellen. Bei deren Anwendung müssen die Randbedingungen beachtet werden, wie z. B. die Aufheizgeschwindigkeit. Bereits früher wurde am Beispiel von Normalbeton gezeigt, wie aus den experimentellen Ergebnissen vereinfachte temperaturabhängige Spannungs-Dehnungslinien ermittelt werden. In diesem Beitrag wird das Vorgehen auf ultrahochfesten Beton angewendet. Die theoretischen Überlegungen und die Ableitung baustoffspezifischer Materialkennwerte werden beispielhaft an der Betonrezeptur B5Q durchgeführt.

Developing simplified materials laws in the form of temperature-dependent stress-strain relations for ultra high performance concrete.
The behaviour of concrete as a building material at temperatures in the region of q ≤ 1200 °C is normally investigated using steady state and transient creep tests. The various experimental methods are described in detail in the RILEM recommendations. The results of the experiments are then displayed in the form of temperature-dependent stress-strain diagrams. These diagrams represent the basis for the numerical calculation of the load-bearing and deformation behaviour of components exposed to fire. When such diagrams are used, the boundary conditions must also be considered, such as the heating rate. The example of normal concrete has already been used to show how simplified temperature-dependent stress-strain diagrams may be derived from experimental findings. The present paper applies the same procedure to ultra high performance concrete. As an example, the theoretical considerations and the derivation of building material-specific parameters are applied to one concrete mix composition.

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Gr√ľndung der Gesellschaft f√ľr BautechnikgeschichteBauphysik5/2013322Aktuell

Abstract

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Unterderweide, Klaus; Rigo, EllenEin neuer Ansatz zur nachträglichen Bestimmung der Brandtemperatur von StahlbetonbauteilenBauphysik5/2013323-327Fachthemen

Abstract

Für die Planung von Instandsetzungsmaßnahmen nach einem Brand stellt sich die Frage, welche maximale Temperatur erreicht wurde. Die bisher praktizierten Untersuchungen beschränkten sich auf röntgenographische Messungen oder thermoanalytische Untersuchungen bzw. Porositätsmessungen. Diese Methoden haben den Nachteil, dass die erfahrene Brandtemperatur nicht kontinuierlich nachgewiesen werden kann. Sie decken lediglich enge Temperaturbereiche ab. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wurde erstmals die Infrarot-Spektroskopie eingesetzt. Der große Vorteil hierbei ist, dass auch nicht-kristalline (amorphe) Anteile erfasst werden können. Es konnte gezeigt werden, dass die Temperatur die Lage der Si-O-Streckschwingungsbande der festigkeitsbestimmenden Calciumsilikathydrat-Phasen (CSH-Phasen) beeinflusst, wobei diese sich irreversibel mit zunehmender Temperatur zu niedrigeren Wellenzahlen verschiebt. Die Verschiebung ist vermutlich auf eine Depolymerisation der kettenförmigen Si-O-Si-Ketten der CSH-Phasen bis hin zum Monosilikat b-C2S zu erklären.

A new approach to determine the maximum temperature of fire damaged reinforced concrete building elements.
When a fire has damaged a reinforced concrete structure, an engineer has to work out a proper and efficient repair strategy. Because of the effect of the fire on the structural properties of the concrete and the steel, it is important to know the maximum temperature reached. Actually, methods like x-ray diffraction, thermogravimetry and mercury intrusion are used for this investigation. These methods can only determine a few temperature steps and can’t provide a stepless thermometer. From these methods no step-less heat exposure can be drawn. For the first time the FTIR spectroscopy was used to determine the maximum temperature. This method has the advantage that the amorphous structures can be examined. It is shown that the wavenumber of the Si-O-stretching mode is a function of the temperature. The wavenumber decreases with increasing temperature. It should be noted that this correlation is independent from the time the sample is exposed to temperature. The decreases of the wavenumber is probably due to the fact that the Si-O-Si-chains of the CSH phases do depolymerise until monosilicate b-C2S.

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Scheck, Jochen; Tas¬łkan, Emre; Fischer, Heinz-Martin; Fichtel, ChristophSchallschutz von entkoppelten Massivtreppen - Teil 1: Pr√ľfverfahren im LaborBauphysik5/2013328-337Fachthemen

Abstract

Zur Verbesserung der Trittschalldämmung von Massivtreppen werden diese mit elastischen Auflagern vom Gebäude entkoppelt. In den meisten europäischen Ländern (z. B. in Deutschland) ist eine Entkopplung erforderlich, um den Anforderungen an die Trittschalldämmung gerecht zu werden. Bislang gibt es jedoch kein genormtes Prüfverfahren zur schalltechnischen Kennzeichnung der Entkopplungselemente, ein zuverlässiges Prognoseverfahren ist weder in der nationalen noch in der internationalen Normung verfügbar. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden die maßgeblichen Einflüsse auf die Trittschallübertragung von entkoppelten Massivtreppen im Prüfstand untersucht. Basierend darauf wird ein Labor-Prüfverfahren vorgeschlagen, welches Daten liefert, die eine Beurteilung und einen Vergleich der akustischen Qualität von Produkten sowie eine Prognose der Schallübertragung nach EN 12354-2 ermöglichen. In diesem Artikel werden Untersuchungen im Prüfstand vorgestellt. Die Übertragbarkeit auf Bausituationen, insbesondere die Prognose, ist Gegenstand eines folgenden Artikels.

Impact sound insulation of decoupled heavy stairs - Part 1: Test procedures and prediction.
To improve the impact sound insulation heavy stairs are decoupled from the building using resilient supports. In many countries in Europe (e.g. in Germany) this is actually required to meet legal requirements. However, at present there are no standard procedures available neither for measurement in the laboratory nor for the prediction of the impact sound transmission in buildings. Investigations on representative constructions were carried out in a staircase test facility in order to identify and quantify the parameters that are relevant for the sound transmission of decoupled heavyweight stairs. Based on the results a standard test method is proposed that gives data that can be used to rate and compare the acoustic quality of products and to predict the sound transmission in buildings using EN 12354-2. In this article investigations in the laboratory are presented. A second article addresses the transferability of laboratory results to building situations, in particular the prediction.

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Str√∂bele, BenjaminGrenzen des Carbon Footprint f√ľr die Bewertung des √∂kologischen BauensBauphysik5/2013338-345Fachthemen

Abstract

Im Kontext aktueller Bemühungen um eine einheitliche Normierung zur Bestimmung des Carbon Footprint beschäftigt sich dieser Beitrag mit dessen Eignung für die Bewertung des ökologischen Bauens. Der Carbon Footprint stellt eine Ökobilanz dar, welche ausschließlich die Wirkungskategorie Treibhauspotential erfasst. Es werden Methoden aufgezeigt und angewendet, mit denen die ökologische und volkswirtschaftliche Bedeutung der Wirkungskategorie Treibhauspotential im Vergleich zu anderen Wirkungskategorien einer Ökobilanz dargestellt werden kann. Ergänzend werden die Auswirkungen einer eindimensionalen Betrachtung durch den Carbon Footprint anhand eines beispielhaften Wohngebäudes aufgezeigt. Es erfolgen Schlussfolgerungen in Bezug auf die Angemessenheit, den Carbon Footprint als Leitindikator zu sehen, und über dessen Richtungssicherheit.

Limits of the carbon footprint for the assessment of ecological construction.
In the context of current efforts to achieve a uniform standardization to determine the carbon footprint this article deals with its suitability for the assessment of ecological construction. The carbon footprint represents an LCA, which only covers the impact category global warming potential. Methods are described and used to demonstrate the ecological and macroeconomic importance of the impact category global warming potential compared to other impact categories of LCA. In addition, the impacts of a one-dimensional consideration by the carbon footprint are illustrated by an exemplary residential building. Statements are made in relation to the adequacy of the carbon footprint as a headline indicator and its reliability.

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Technical Brochure "Construction with Cross-Laminated Timber in Multi-Storey Buildings: Focus on Building Physics" availableBauphysik5/2013345Aktuell

Abstract

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Stahl, Thomas; Vonbank , Roger; Holzer, MichaelDie Entwicklung eines mineralischen Feuchtespeicher-GrundputzesBauphysik5/2013346-355Fachthemen

Abstract

Im folgenden Aufsatz wird die Entwicklung eines Feuchtespeicherputzes auf mineralischer Basis beschrieben. Im Rahmen eines schweizerischen Forschungsprojekts zur Restaurierung von historischen Gebäuden wurden unterschiedliche, als feuchtespeichernd bekannte Putze nach dem Nordtestverfahren untersucht. Durch die anschließende Neuentwicklung konnte gezeigt werden, dass sich der optimierte Feuchtespeicherputz von heutigen, marktgängigen Produkten durch eine bis zu 9-fache Feuchteaufnahme auszeichnet. Die Forschungsergebnisse erlauben nun eine gezielte Veränderung der Feuchtespeichereigenschaften und somit des Raumklimas von Alt- und Neubauten auf einfachem Wege durch die Verwendung entsprechender mineralischer Putzsystemkombinationen.

The development of a mineral based moisture buffering render.
As part of a swiss research project dealing with refurbishment of historic buildings, different moisture-storing renders were investigated according to the Nordictest method. By the subsequent new development it was shown that the moisture uptake of the optimized moisture buffering render is up to nine times higher than that of today`s products available in the market. The result of the research works enables a targeted modification of the moisture buffering properties and therefore of the indoor climate of old and new buildings on a simple way using appropriate mineral render system combinations.

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Teimourtash , ShabnamGebäudeausrichtung in der traditionellen Architektur der heiß- trockenen Region des Iran am Beispiel der Städte Yazd und EsfahanBauphysik5/2013356-360Bericht

Abstract

Die vorliegende Studie untersucht die sogenannten Roun Ausrichtungen am Beispiel der Städte Yazd und Esfahan in der heißtrockenen des Iran. Die Städte in dieser Region weisen eine geschlossene Bauweise geprägt von Innenhöfen auf. Dabei sind die Orientierungen der Innenhöfe in Yazd in Nordost-Südwest-Richtung und in Esfahan Nordwest-Südost-Richtung (sog. Roun-Ausrichtung). Beide Ausrichtungen zeigen eine Winkelabweichung zur Nord-Süd-Achse von 30°. Dabei entstehen jeweils zwei südlich und zwei nördlich ausgerichtete Hofseiten. Die Untersuchung wird anhand der täglichen und jahreszeitlichen Sonneneinstrahlung auf die vertikalen Flächen und der jahreszeitlichen Hauptwindrichtungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die nördlichen bzw. südlichen Seiten der Innenhöfe jeweils zur Nutzung im Winterhalbjahr bzw. im Sommerhalbjahr eignen. Die Fallbeispiele in Yazd und Esfahan zeigen, dass die Roun-Ausrichtungen in historischen Stadtgebieten vorhanden sind. Außerdem bestätigen sie die jahreszeitlich abhängige Nutzung der Räumlichkeiten um den Innenhof. Die halboffenen Räume, wie der Iwan, und die Windtürme (Ba-dgir) werden an den südlichen Seiten des Innenhofes errichtet.

Building orientation in the traditional architecture of the hot-dry region of Iran the example of the cities Yazd and Esfahan.
This study investigates the so called roun orientations on the example of two cities in the hot-dry region of Iran, Yazd and Esfahan. Urban design in the hot-dry region of Iran is characterized by attached buildings with internal courtyards which are separated from external public environment. The roun orientations of the internal courtyards are at 30° angle from the North-South axis in Yazd and Esfahan clockwise and counterclockwise, respectively. These orientations provide two southern and two northern sides in an internal courtyard. The analysis is based on the annual amount of solar radiation on the courtyard walls and the seasonal wind directions which strikes them. The results demonstrate advantages of each north-facing and south-facing side in a roun orientation for summer and winter, respectively. Furthermore the case studies in Yazd and Esfahan illustrate the existence of roun orientations in historic districts. In addition the position of indoor semi-open spaces such as iwan as well as wind catchers mainly on the southern sides of the case studies’ courtyards proves the advantages of these sides to be used in summer.

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 5/2013Bauphysik5/2013360Technische Regelsetzung

Abstract

Neues AGI-Arbeitsblatt Q 151 Korrosionsschutz unter Isolierungen
Entwurf VDI 6022 Blatt 1.2 zu den VDI-Lüftungsregeln erschienen

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Fischer, ChristianSommerlicher Wärmeschutz - Neufassung der DIN 4108-2. Von A. Maas, C. Kempkes, S. SchlitzbergerBauphysik5/2013361Zuschriften

Abstract

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Persönliches: Bauphysik 5/2013Bauphysik5/2013361-362Persönliches

Abstract

Oliver Kornadt wechselte an die TU Kaiserslautern
Ulrich Panne ist neuer Präsident der BAM

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Aktuell: Bauphysik 5/2013Bauphysik5/2013362-364Aktuell

Abstract

Generalsanierung des Deutschlandradio Köln bei laufendem Sende- und Verwaltungsbetrieb
Münchner NuOffice mit weltweit höchster LEED-Zertifizierung

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Veranstaltungen: Bauphysik 5/2013Bauphysik5/2013364-365Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 4/2013Bauphysik4/2013Inhalt

Abstract

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Al-Sibai, Faruk; Hillemacher, Bernd; Burghold, Michael; Kneer, ReinholdUntersuchung zur Dämmwirkung von Wärmedämm-Materialien mit Infrarot reflektierenden OberflächenBauphysik4/2013225-234Fachthemen

Abstract

Für Wärmedämm-Materialien mit Infrarot reflektierenden Oberflächen gibt es bisher keine Möglichkeiten, die wesentlichen Merkmale der IR-Folien zu beschreiben und eine Möglichkeit zu etablieren, den IR-Dämmprodukten verständliche, produktspezifische und wärmetechnische Eigenschaften zuzuweisen. Für Lufträume, deren Begrenzungsflächen niedrige Emissionsgrade aufweisen, sind die Näherungsverfahren der DIN EN ISO 6946 nur eingeschränkt geeignet, da die dominierenden, konvektiven Prozesse in den Lufträumen nicht genau genug berechnet werden können. Es wird daher ein universelles Verfahren für die Berechnung des Wärmedurchlasswiderstandes durch ein Bauteil vorgestellt, das im Besonderen die Wärmeübergangsprozesse durch Leitung, Konvektion und Strahlung in den Lufträumen detailliert mit Hilfe dimensionsloser Wärmeübergangskoeffizienten für unterschiedlichste Rayleigh-Zahl-Bereiche simuliert und quantitative Voraussagen über den Bemessungswert des Wärmedurchlasswiderstandes R des Dämmsystems und somit auch über den Wärmedurchgangskoeffizienten U durch die gesamte Baukonstruktion erlaubt.

Analysis of the insulation effect of infrared reflective products.
Up to now there are no adequate methods to quantify the thermal resistance of IR-reflective insulation products. For air filled rooms with low-emissivity bounding surfaces, the approximation procedure of the DIN EN ISO 6946 is not suitable, because the dominating convective heat transfer processes cannot be calculated precisely enough. The Institute of Heat and Mass Transfer at RWTH Aachen University has developed a simulation procedure for the calculation of the simultaneous heat transfer by conduction, convection and radiation in a fluid layer in detail for various Rayleigh number ranges with the help of Nusselt correlations to obtain quantitative predictions for the thermal resistance of different roof systems.

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Park, Sumee; Norrefeldt, Victor; Stratbuecker, Sebastian; Gr√ľn, Gunnar; Jang, Yong-SungMethodological approach for calibration of building energy performance simulation models applied to a common "measurement and verification" processBauphysik4/2013235-241Fachthemen

Abstract

A big challenge for energy savings performance contracting projects is the transparent and reliable determination of the energy consumption before and after retrofitting. This process, the so called “measurement and verification” (M&V) process, can be performed by means of calibrating simulation models with measured data, e.g. the energy bill data. There are guidelines for reporting and conducting this procedure. According to reports from case studies, it seems that they are carried out using several different approaches. The main goal of this work is to develop a consistent, practical approach for the M&V process. The approach supports visual inspection methods, parametric studies, and optimization methods. The visual inspection method can help to understand characteristics of a specific building depending on an input parameter change via graphs. However, the visual inspection method requires an extensive effort for this trial and error process and it is strongly dependent upon the users’ experience. The automated parametric study can be applied both for calibration and sensitivity analysis of uncertain parameters. The big challenge for the practical use is the need for automating the process due to an enormous number of simulation cases and the required skills in applied statistics. Optimization algorithms quickly provide the user with a quantitatively best solution. However, they do not analyze the actual problems and therefore do not contribute to an understanding of the system under consideration. Furthermore, results should be examined carefully because the optimization may produce mathematically correct but physically meaningless results. Due to the present advantages and disadvantages of these methods, a calibration tool including all three methods would be desirable in order to predict the impact of energy efficient retrofitting projects.

Methodologische Herangehensweise für die Kalibrierung von Gebäudesimulationsmodellen im “Measurement M&V Verification“-Prozess.
Eine große Herausforderung bei Energiespar-Contracting-Projekten ist die transparente und zuverlässige Bestimmung der Energieeinsparung vor und nach der Sanierung. Der sogenannte “Measurement & Verification“ (M&V)-Prozess kann mittels der Kalibrierung von Simulationsmodellen mit gemessenen Daten, z. B. den Berechnungsdaten von Energieversorgern, durchgeführt werden. Es gibt mehrere Leitfäden für die Vorgehensweise bei solchen M&V-Prozessen, Projektberichten von Fallstudien zufolge wird die Kalibrierung der Gebäudesimulationsmodelle jedoch mit recht unterschiedlichen Ansätzen bewerkstelligt. Ziel dieser Arbeit ist es, einen einheitlichen, praxistauglichen methodischen Ansatz für den M&V-Prozess zu entwickeln. In dem hier vorgestellten neuen Ansatz können sowohl Methoden der visuellen Untersuchung, parametrische Studien als auch Optimierungsverfahren angewendet werden. Die Methoden der visuellen Untersuchung können in erster Linie dazu beitragen, Eigenschaften eines bestimmten Gebäudes zu verstehen. Der große Nachteil dabei ist, dass sie auf einer “Trial and Error“-Vorgehensweise beruht. Somit ist sie mit hohem Zeitaufwand verbunden und die Qualität des Ergebnisses hängt stark von der durchführenden Person ab. Automatisierte parametrische Studien werden bislang in erster Linie für Sensitivitätsanalysen durchgeführt. Eine Übertragung dieser Methode auf die Modellkalibrierung erscheint jedoch im genannten Kontext vielversprechend. Die große Herausforderung für eine praktische Anwendung ist hierbei, einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen, da eine sehr große Anzahl von Simulationsfällen ausgewertet werden muss. Darüber hinaus erfordert sie vom Anwender vertiefte Fachkompetenzen im Bereich Statistik. Optimierungsverfahren erlauben es, schnell zu quantitativ besseren Lösungen zu gelangen. Deren Nachteil ist jedoch, dass sie keine Analyse des Systems vornehmen und dadurch kaum zu einem besseren Systemverständnis beitragen. Zudem sollten die Ergebnisse eines Optimierungsprozesses sorgfältig geprüft werden, da daraus zwar mathematisch korrekte, aber unter Umständen physikalisch bedeutungslose Systemvarianten resultieren können. Aufgrund der bekannten Vor- und Nachteile dieser Methoden wäre ein Kalibrierungswerkzeug wünschenswert, welches alle drei Verfahren in der Praxis nutzbar macht, um die Wirkung energieeffizienter Sanierungsprojekte besser vorhersagen zu können.

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Speer, Christoph; Pfluger, Rainer; Feist, Wolfgang; Weger, Johannes; Zgaga, JanezEntwicklung eines hocheffizienten Ventilators mit integrierter Gegenstromw√§rmer√ľckgewinnung f√ľr den Einsatz in der Geb√§udemodernisierungBauphysik4/2013242-249Fachthemen

Abstract

Lüftungssysteme mit Wärmerückgewinnung sollten so energieeffizient und kompakt wie möglich realisiert werden, dies gilt besonders im Bereich der Gebäudesanierung. Die Kombination von Ventilator und Wärmetauscher bietet die Möglichkei, beide Anforderungen zu erfüllen. Eine bereits bestehende Kombination aus Ventilator und Wärmetauscher zeigt eine limitierte Effizienz (48 % Wärmerückgewinnung). Diese Arbeit beschreibt ein modifiziertes Konzept mit einer verbesserten Wärmerückgewinnung von über 80 %. Sowohl die Konstruktionsprinzipien als auch die Berechnung der Konstruktionsparameter werden dargelegt.

Development of a highly efficient counterflow heat recovery fan for use in building modernization.
Ventilation systems with heat recovery should be designed as energy efficient and compact as possible, especially if it should be applied in an existing building. A combination of fans and heat exchanger gives the chance to meet both requirements. An existing combination of fan and heat exchanger however shows a limited performance (48 % sensible heat recovery). This paper provides a modified concept with an enhanced heat recovery rate of more than 80 %. The design principles as well as the calculation procedure of the main design parameters are published.

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Hasler, Ewald; Huber, Christian; Leindecker, Herbert C.; Schrag, Tobias; Stocker, Emanuel; Wartha, ChristianBewertung unterschiedlicher Fassaden- konstruktionen unter Lebenszyklusaspekten mit einer Fallstudie B√ľrogeb√§udeBauphysik4/2013250-256Fachthemen

Abstract

Der Beitrag behandelt die Erweiterung des Energieausweises durch eine ökonomische und ökologische Bewertung. Das prototypische Excel-Tool wird “EnergieausweisPlus“ genannt. Anhand eines Beispiels an einem Referenzgebäude wird gezeigt, welche unterschiedlichen Auswirkungen die untersuchten Fassadenaufbauten im Lebenszyklus haben. Es werden die Ergebnisse von sechs verschiedenen Fassadentypen diskutiert. Damit wird auch aufgezeigt, dass bereits in einer sehr frühen Planungsphase Aspekte der Energieeffizienz ebenso wie ökologische und ökonomische Aspekte berücksichtigt werden können.

Evalution of various façade constructions with regard to environmental impact and life cycle assessment LCA and office building case study.
The paper discusses the extension of the energy performance certificate through an economic and ecological assessment. The prototypical Excel-Tool is called “Energy Performance Certificate Plus”. Based on an example of a reference building the different effects in the life cycle of each studied façade construction is shown. The results of the six different façade types are discussed. In an early phase of planning a building it is possible to estimate aspects of energy as well as ecological and economical influences.

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Korjenic, Azra; Va kov√°, Anna; Katunsk√Ĺ, Du an; Lopu niak, MartinExperimentelle Untersuchungen der Temperaturschichtung, Luftqualit√§t und Luftverteilung in Passivh√§usern mit Luftheizsystem in Abh√§ngigkeit von der Lage der Zuluft√∂ffnungenBauphysik4/2013257-265Fachthemen

Abstract

Heizung, Lüftung und Klimatechnik (HLK) sind wesentliche Bestandteile künftiger Gebäude. Für Gebäude, die bis 2020 nahe an den Null-Energie-Standard gebaut werden sollen, ist das Vorhandensein einer Lüftungsanlage essenziell. Kombinierte Luftheizungs- und Lüftungssysteme stellen eine Standardlösung für den Bau von Energieeffizienz- und Passivhäusern dar. Die meistverwendeten Luftheiz- und Lüftungs-Verteilsysteme für Passivhäuser werden im Bodenbereich eingebaut. Es wird davon ausgegangen, dass die “natürliche“ Luftbewegung nach oben gerichtet ist und so die richtige Temperaturschichtung in Räumen gewährleistet wird. Jedoch kann man bei sehr gut gedämmten Gebäuden annehmen, dass ein oberer Lufteinlass ebenfalls die gewünschte Temperaturschichtung und ausreichenden Luftaustausch sicherstellen kann. Ein Deckenlüftungssystem erfordert im Vergleich zum Bodenlüftungssystem grundsätzlich geringere Investitionen und ist technisch einfacher zu installieren.
Diese zwei verschiedenen Verteilsysteme für Luftheizung und Lüftungsanlagen wurden im Rahmen eines Projektes an der TU Koice/Slowakei in Zusammenarbeit mit der TU Wien experimentell und rechnerisch untersucht. Es wurde der Einfluss des oberen und des unteren Lufteinlasses auf Temperaturschichtung, Luftqualität und Luftverteilung im Raum analysiert und bewertet. Die Untersuchungen zeigen, dass sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Temperaturverteilungen bzw. -schichtungen im Raum annähernd gleich sind, unabhängig von der Anordnung des Lufteinlasses.

Experimental study of air distribution and temperature stratification in passive houses with underfloor and ceiling board air heating systems.
Heating, ventilation, and air conditioning systems (HVAC) are a key part of future buildings. For buildings that should be implemented by 2020 in the nearly zero-energy building standard, a ventilation system is essential. Combined air heating and ventilation is a standard solution for energy efficient buildings and passive houses. Most of air heating and ventilating systems for passive houses used air inlet in floors. It is assumed that the natural air flow upwards assures the required stratification of temperature in the room. However, in the case of excellently insulated buildings it is possible to assume that an upper air inlet is also able to ensure the required layering of temperature and sufficient air exchange. A system with ceiling air inlet is cheaper, requires less investment and is easier to install in comparison with the ground air supply.
The potential for construction of passive buildings with air heating and ventilating systems for two different distribution systems was explored through experimental and numerical study. Within the experiments an influence of upper and down air inlet on temperature stratification, air quality as well as the air circulation in the space was followed. Measurements are done in the long term. The investigations results show that both, vertical and horizontal stratification of temperature in passive houses rooms are equal regardless of the fact, which system of air inlet is used.

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Anlauft, Eva; Meinhold, Uwe; Wagner, Moritz; Wenzel, UrsDie energetische Sanierung der Stadtbibliothek N√ľrnberg - Entwicklung des Energie- und Klimakonzepts mittels hygrothermischer Geb√§udesimulationBauphysik4/2013266-279Fachthemen

Abstract

Das 1911 errichtete und nach weitgehender Zerstörung 1956 wieder aufgebaute Luitpoldhaus wurde im Rahmen der Zusammenlegung von drei bisher räumlich separaten Einrichtungen der Stadtbibliothek Nürnberg an einen Standort generalsaniert, umgebaut und erweitert. Mit der baulichen und anlagentechnischen Komplettsanierung verbindet sich eine städtebauliche Verbesserung des “soziokulturellen Zentrums südliche Altstadt“. Besonders anspruchsvoll ist die konservatorisch angemessene Unterbringung des für die Stadt Nürnberg überaus wertvollen Bestandes an mittelalterlichen Handschriften, Inkunabeln, alten Drucken und Karten. Mit der Sanierung wurde eine wesentliche Verbesserung der Energieeffizienz von mindestens 30 % unter dem Anforderungsniveau der Energieeinsparverordnung 2007 für Neubauten angestrebt. Die strengen konservatorischen Raumklimabedingungen sollen dabei mit weitgehend passiven baulichen Maßnahmen unter Einbindung innovativer Lösungen sowie mit minimierter anlagentechnischer Ausstattung gewährleistet werden. Für die Auswahl und Dimensionierung der Maßnahmen wurden umfangreiche thermische und hygrische Raumklima- und Strömungssimulationen in den Planungsprozess integriert.

The energy optimised renovation of Nuremberg City Library: Designing for energy and climate using hygrothermal building simulation.
The Luitpoldhaus was built in 1911, largely destroyed in 1945, then rebuilt in 1956. Three previously separate built elements of a Nuremberg City Library site were recently combined, refurbished, converted and expanded. This thoroughgoing renovation involving both construction and systems engineering was combined with urban planning improvements to the southern part of the old town, a socio-cultural focal point in the city. One particular challenge faced was how to house the city‘s treasured collection of mediaeval manuscripts and incunabula, old prints and maps in an environment suited to their conservation. The renovation has significantly improved energy efficiency at the site: the target was at least 30 % below the level required of new buildings under the 2007 German Building Energy Conservation Ordinance. The stringent conservation requirements on indoor climatic conditions will be maintained with the extensive use of passive construction techniques, involving innovative solutions and a minimum of systems engineering equipment. Comprehensive thermal and hygrothermal climatic and flow simulations were incorporated into the planning process to help select and dimension the relevant measures.

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Auslobung des Passive House Award 2014 f√ľr energieeffiziente Geb√§ude und RegionenBauphysik4/2013279Aktuell

Abstract

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