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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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Rabold, Andreas; Bacher, Stefan; Schanda, Ulrich; Mayr, Andreas; Sch√∂pfer, FabianSchallschutz von Holzbalkendecken - Planungshilfen f√ľr die Altbausanierung, Teil 1: Direktschalld√§mmungBauphysik4/2013280-285Fachthemen

Abstract

Die Altbausanierung nimmt im gesamten Baubereich eine immer bedeutendere Stellung ein. Falls die geplanten Sanierungsmaßnahmen nicht unter den Bestandsschutz von Baudenkmälern fallen, sind die Anforderungen der zum Zeitpunkt der Sanierung baurechtlich eingeführten Normen zu berücksichtigen. Das Bauteil, das bei der Sanierung eine besonders sorgfältige Planung erfordert, ist die Wohnungstrenndecke, die in Altbauten häufig als Holzbalkendecke ausgeführt wurde. Die vorhandenen Planungsgrundlagen für den Schallschutznachweis von Holzbalkendecken sind sowohl in der Normung als auch in der Literatur sehr lückenhaft. Um bessere Planungsdaten zu erhalten, wurde deshalb am ift Rosenheim zunächst ein Forschungsvorhaben durchgeführt, in dem die Luft- und Trittschalldämmung typischer Altbaudecken und deren Verbesserungen durch unterschiedliche Sanierungsmaßnahmen unter Laborverhältnissen ohne Flankenübertragung untersucht wurden [1], [2]. In einem weiteren Forschungsvorhaben [3] wurde in Kooperation mit der Hochschule Rosenheim die Flankenübertragung bei unterschiedlichen Mauerwerkstypen und Deckeneinbindungen ermittelt. Der vorliegende Beitrag beschreibt den Einfluss der Deckenkonstruktion auf die Schalldämmung und die Ermittlung der Planungswerte für die direkte Übertragung über die Decke. In einem noch folgenden zweiten Beitrag werden Planungsdaten für die Flankenübertragung bei Altbaukonstruktionen behandelt.

Sound insulation of wood beam ceilings - design guidance for building refurbishment projects, part I: Direct sound insulation.
The restoration of existing buildings plays an increasing role in the construction industry. If projected remedial actions are not subject to preservation requirements, then the relevant requirements to be applied are those listed in the current building standards. One structural element that requires an especially careful planning is the vertical partition between apartments, which often comprises of a timber beam floor construction. The current knowledge for the planning of the acoustic properties is insufficient, both in the standards as in literature. In order to close this gap, a research project was carried out at the ift Rosenheim, in which insulation against airborne as well as impact sound was tested for typical floor constructions in existing old buildings. Also a variety of remedial actions to improve the acoustic insulation were tested under laboratory conditions (not including flanking transmission) [1] [2]. A subsequent research project was carried out in collaboration with the University of Applied Sciences Rosenheim to investigate flanking transmission for various types of connections of the masonry wall with the floor. The present article describes the influence of the floor construction on the acoustic insulation and the generation of numbers for acoustic planning parameters concerning the direct transmission of sound via the floor. A subsequent article will address the issue of planning data for the flanking sound transmission.

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Aktuell: Bauphysik 4/2013Bauphysik4/2013287-288Aktuell

Abstract

Wiedereröffnung des Mathematisch-Physikalischen Salons im Dresdner Zwinger nach Sanierung und Dämmung
3. Würzburger Schimmelpilz-Forum: zu viele fehlerhafte Sanierungen durch Unkenntnis
Neues VFF-Merkblatt HO.11 Holzschutz bei Fenstern, Haustüren, Fassaden und Wintergärten

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Kötz, Wolf-DietrichIm Gedenken an Wolfgang MollBauphysik4/2013288-290Persönliches

Abstract

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Kampmeier, Björn; Zehfuß, JochenUniv.-Prof. Dr.-Ing. Dietmar Hosser im RuhestandBauphysik4/2013290-291Persönliches

Abstract

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Technische Regelsetzung: Bauphysik 4/2013Bauphysik4/2013292-299Technische Regelsetzung

Abstract

Berichtigungen zu DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden
Neue Normen zur Erhaltung des kulturellen Erbes
DIN  EN  ISO  13788 Wärme- und feuchtetechnisches Verhalten von Bauteilen und Bauelementen
DIN  EN  ISO  6781-3 und DIN  EN  ISO 9972 Wärme- und feuchteschutztechnisches Verhalten von Gebäuden
DIN  EN  1793 und DIN  EN  14389 Lärmschutzvorrichtungen an Straßen
DIN EN 13964 Unterdecken
DIN  EN  13162 bis 13171 Wärmedämmstoffe für Gebäude - Werkmäßig hergestellte Produkte
DIN  EN  14509 Selbsttragende Sandwich-Elemente
Neue Normen für Wärmedämmstoffe für das Bauwesen
DIN  EN  13381-9 Brandschutzmaßnahmen für Stahlträger mit Stegöffnungen
Neue Normen Wärmedämmstoffe TGA und betriebstechnische Anlagen
DIN  EN  12428 Wärmedurchgangskoeffizienten für Tore
Neue Normen für geschäumte Wärmedämmstoffe für Gebäude
VDI-Richtlinie 3807 Verbrauchskennwerte Energie und Wasser für Gebäude
Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS)

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Veranstaltungen: Bauphysik 4/2013Bauphysik4/2013299-302Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 3/2013Bauphysik3/2013Inhalt

Abstract

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Maas, Anton; H√∂ttges, KirstenNutzenergiebedarfe f√ľr Heizen und K√ľhlen nach neuer DIN V 18599Bauphysik3/2013147-154Fachthemen

Abstract

Mit der Neuausgabe der DIN V 18599-2 Ende 2011 ergeben sich Änderungen und Neuerungen bei der Berechnung der Nutzenergiebedarfe für Heizen und Kühlen von Wohn- und Nichtwohngebäuden. Diese werden zusammenfassend dargestellt, Hintergründe erläutert sowie anhand von Beispielrechnungen die Auswirkungen auf die energetische Bewertung von Gebäuden aufgezeigt. Die detaillierte Betrachtung umfasst die Themenbereiche saisonaler Luftwechsel bei Wohngebäuden, bedarfsgerechte Fensterlüftung bei Nichtwohngebäuden, Gebäudeautomation und neue Klimadatensätze.

Building energy needs for heating and cooling according to new DIN V 18599.
Along with the new issue of DIN V 18599-2 at the end of year 2011 there are modifications and innovations concerning the calculation method of energy needs for heating and cooling in residential and non-residential buildings. These aspects will be summarised, backgrounds will be explained and the consequences for the assessment of energy efficiency of buildings will be displayed by using sample calculation results. The detailed reflection encloses the topic seasonal air change rate for residential buildings, demand orientated window airing for non-residential windows, building automation (energy management systems) and new climatic data sets.

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Maas, Anton; Kempkes, Christoph; Schlitzberger, StephanSommerlicher Wärmeschutz - Neufassung der DIN 4108-2Bauphysik3/2013155-161Fachthemen

Abstract

Im Februar 2013 ist die Neufassung der DIN 4108 “Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“ [1] erschienen. Nach wie vor sind in DIN 4108-2 die Mindestanforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz formuliert, welche durch die Energieeinsparverordnung (EnEV) in Bezug genommen werden. Während sich die aktuelle EnEV 2009 [2] noch auf die Normenfassung vom Juli 2003 [3] bezieht, wird die EnEV-Novelle auf die Neufassung der DIN 4108-2 verweisen. Neben einer klareren Formulierung des Anwendungsbereichs und der Einführung neuer Definitionen wurden im Zusammenhang mit dem sommerlichen Wärmeschutz schwerpunktmäßig folgende Änderungen vorgenommen:
- Die Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz wurden an neue Klimadaten angepasst,
- in diesem Zusammenhang wurde eine neue Klimakarte erstellt und
- das vereinfachte Nachweisverfahren (Sonneneintragskennwerte-Verfahren) wurde überarbeitet und erweitert.
- Darüber hinaus wurden die Berechnungsrandbedingungen für den sommerlichen Wärmeschutznachweis durch Simulationsrechnung konkretisiert.
Dieser Beitrag dokumentiert die Hintergründe und stellt die Neuerungen zur Überarbeitung des sommerlichen Wärmeschutzes in DIN 4108-2 dar.

Summer heat protection - Revised version of DIN 4108-2.
In February 2013 the revised version of DIN 4108-2 “Thermal protection and energy economy in buildings - Part 2: Minimum requirements to thermal insulation” has been published. As in the former version of this norm, herein expressed are the minimum requirements for summer heat protection those which are referenced by the German Energy Savings Regulation (EnEV). Whereas the current EnEV 2009 refers still to DIN 4108-2:2003-07 the new EnEV will point on the revised norm. In addition to a clearer wording for the scope of application and definitions, the essential modifications regarding summer heat protection in the revised DIN 4108-2 are:
- The requirements according to the summer heat protection have been adapted to new climate conditions and
- in this context a new climate map for Germany has been developed.
- The simplified proofing method for summer heat protection has been revised and enhanced.
- The boundary conditions for dynamic simulations according to the proof of summer heat protection have been concretized.
This article documents the background and improvements according to the revised version of DIN 4108-2.

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Erhorn, Hans; Bergmann, Antje; Beckert, Michael; Reiß, Johann; Hegner, Hans-DieterMesstechnische und energetische Validierung des BMVBS-Effizienzhaus Plus in Berlin - Messperiode März 2012 bis Februar 2013Bauphysik3/2013162-171Fachthemen

Abstract

Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) hat in Berlin ein Modellgebäude als Pilotobjekt für die neue Förderinitiative “Effizienzhaus Plus“ errichten lassen. Mit diesem Modellhaus sollen die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Konzeptkomponenten erprobt und Erfahrungen für die Breitenanwendung gesammelt werden. Im Rahmen eines Monitoringprogramms wird das Gebäude vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik im bewohnten Zustand zwei Jahre lang messtechnisch erfasst und energetisch bewertet. Dieser Bericht beschreibt die ersten Zwischenergebnisse nach Ablauf einer 12-monatigen Messperiode.
Die Messungen zeigen, dass trotz ungünstiger meteorologischer Randbedingungen die Erträge aus den fassadenintegrierten Photovoltaikanlagen höher ausfielen als die Gebäudetechnik und die Nutzer im Laufe der Messperiode für den Gebäudebetrieb benötigten. Mit der überschüssigen Energie konnten etwa 25 % des Energiebedarfs der Elektromobile abgedeckt werden. Unter “normalen“ meteorologischen Bedingungen hätte das Haus den kompletten Bedarf der Elektromobile abdecken können und noch Überschüsse ins Netz eingespeist.
Die meteorologischen Randbedingungen in der Messperiode März 2012 bis Februar 2013 führten zu etwa 20 % (3.320 kWh) geringeren Solarstromerträgen aufgrund der real aufgetretenen ca. 40 % geringeren Sonnenscheinstunden als im Jahresmittel der letzten zehn Jahre.
Die Energieverbräuche im Gebäude lagen im Messzeitraum etwa 75 % höher als vorherberechnet. Dies lag im Wesentlichen an Ineffizienzen im Bereich der Heizanlage aufgrund deutlich höherer Systemtemperaturen als geplant, an der nicht bedarfsgeregelten Außenluftmenge der Lüftungsanlage und an höheren Stromverbräuchen als angenommen im Haushaltsbereich.
Die Ergebnisse des ersten Betriebsjahres zeigen, dass bei hocheffizienten Häusern eine Monitoring- und Einregulierungsphase zwingend eingeplant werden muss, um die planerisch ermittelten Kennwerte auch im praktischen Betrieb realisieren zu können.

Validation measurements of the BMVBS Efficiency House Plus in Berlin - Survey period from March 2012 to February 2013.
In Berlin, the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development (BMVBS) had a model building erected to pilot the new funding initiative ‘Efficiency House Plus’. This model is also intended to test and prove the performance of various components of the concept and to provide experience for a wider application. During a 2-year monitoring programme conducted by Fraunhofer IBP, data of the occupied building will be measured and analysed with regard to its energy performance. This report presents the first preliminary results obtained from a 12-month survey period.
Measurements found that - despite unfavourable meteorological boundary conditions - the power yields from façade-integrated PV systems still exceeded the energy needs of building services and building users during the survey period. The resultant surplus energy was used to cover about 25 % of the energy demand for electro-mobility. Under ‘regular’ weather conditions the House would have been able to completely cover the energy demand of the electric vehicles, and still there would have been energy left to be fed into the public grid.
The meteorological boundary conditions that were prevailing in the measurement period from March 2012 through February 2013 caused a 20 % drop (3,320 kWh) in the solar power yield due to an actual reduction of the sunshine hours, which were about 40 % less than the annual average of the last ten years.
In the survey period, the energy consumption in the building was about 75 % higher than predicted. This discrepancy was mainly due to the inefficient performance of the heating system (caused by substantially higher system temperatures than assumed). It was further due to the uncontrolled amount of outdoor air in the mechanical ventilation system and last but not least it was also due to the fact that the electricity consumption of household appliances was higher than expected.
The results of the first year of operation suggest that in the case of high-performance buildings it is absolutely required to include a planned monitoring and regulation/control phase, to be capable of realising the design parameters in practice.

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Erhorn-Kluttig, Heike; Erhorn, Hans; Weber, Juri; W√∂ssner, Simon; Budde, EikeEnEff:Stadt - Energiekonzept-Berater f√ľr StadtquartiereBauphysik3/2013172-180Fachthemen

Abstract

Im Rahmen des Begleitforschungsvorhabens zur EnEff:Stadt-Forschungsinitiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) wurde vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik eine Softwarelösung entwickelt, die Stadtplaner und andere Akteure in diesem Bereich in den ersten Planungsphasen unterstützt. Innerhalb des IEA ECBCS Annex 51 wurde in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern hieraus ebenfalls eine englischsprachige Version mit länderabhängigen Rahmenbedingungen und Informationen erstellt. Die Software mit dem Namen “Energiekonzept-Berater für Stadtquartiere“ (“District Energy Concept Adviser“) enthält eine Sammlung von individuellen Hilfsinstrumenten für die Planung.
Das Herz der Software ist ein Tool, das ein Stadtquartier energetisch bewertet. Dazu werden Gebäudetypen und weitere vorkonfigurierte Systeme herangezogen, um eine einfache und schnelle Abbildung der Gebäude im Quartier zu ermöglichen. Dadurch benötigt der Anwender nur wenige Schritte, um das Energieeinsparpotenzial von verschiedenen Strategien aus dem Bereich der Gebäudehülle, der Anlagentechnik und zentralen Energieversorgungssystemen zu ermitteln.

EnEff:Stadt - The District Energy Concept Adviser.
Within the framework of the German research initiative EnEff:Stadt (launched by the German Federal Ministry for Economy and Technology), Fraunhofer Institute for Building Physics IBP has developed a computer programme to support actors in the field of urban planning during the first stages of planning energy-efficient district concepts. This programme was developed in collaboration with international partners from IEA ECBCS Annex 51 “Energy Efficient Communities“ and comprises a set of individual supporting tools.
The very heart of the programme is a tool for the energy assessment of districts, which uses archetypes and other pre-set configurations to allow for a simple and quick data input mapping all the buildings in the district. Thus it takes the user just a few steps to identify the energy saving potential of various strategies in the areas of building construction, technical building systems, and centralized supply systems.

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Antretter, Florian; Pazold, Matthias; Radon, Jan; K√ľnzel, HartwigKopplung von dynamischer W√§rmebr√ľckenberechnung mit hygrothermischer Geb√§udesimulationBauphysik3/2013181-192Fachthemen

Abstract

Mit steigenden Anforderungen an die thermische Hülle von Gebäuden werden zu deren Design vermehrt dynamische Simulationsverfahren eingesetzt. Im Gegensatz zu Bilanzverfahren werden bei der dynamischen Simulation Wärmebrücken oft nicht berücksichtigt. Gerade eine Kombination von hygrothermischer Gebäudesimulation mit der Simulation von Wärmebrücken würde erlauben, den dynamischen Einfluss von Wärmebrücken auf den Energiebedarf des Gebäudes, aber auch ein mögliches Risiko für Schimmelpilzwachstum zu ermitteln.
Dieser Artikel stellt die Grundlagen der Simulationsverfahren für die dynamische hygrothermische Gebäudesimulation und die Wärmebrückenberechnung sowie die Kopplung beider Module vor. Nach der Validierung des Wärmebrückenmoduls, das die normgerechte Umsetzung der Wärmebrückenberechnung sicherstellt, wird für einen exemplarischen Anwendungsfall das gemeinsame Simulationswerkzeug angewendet. Wenn bei nebeneinander liegenden Wohnungen nachträglich eine der Wohnungen innen gedämmt wird, treten in der Praxis häufig Schimmelpilzprobleme in der nicht gedämmten Wohnung auf, in der vorher keine Schäden zu finden waren. Es wird gezeigt, wie sich die Temperaturverläufe in der Außenwand durch die teilweise Innendämmmaßnahme verändern. Der Einfluss von Raumlufttemperatur, Feuchteproduktion im Raum, Luftwechsel und Dämmstärke auf die relative Feuchte an der kältesten Stelle wird untersucht. Die Teilsanierung verursacht höhere und zum Teil kritische Feuchten an der Anschlussstelle zwischen Wohnungstrennwand und Außenwand.
Zusammenfassend wird eine hygrothermische Gebäudesimulation mit gekoppelter dreidimensionaler dynamischer Wärmebrückenberechnung vorgestellt. Das Wärmebrückenmodell wird erfolgreich validiert und die kombinierte Software für einen Praxisfall angewandt.

Coupling of dynamic thermal bridge and hygrothermal building simulation.
With increasing requirements on the thermal envelope of buildings dynamic building simulation is used more and more often for the design. Contrary to balance methods thermal bridges are often not accounted for in dynamic simulation. Especially the combination of a hygrothermal building simulation with the simulation of thermal bridges would allow assessing the dynamic influence of thermal bridges on the building energy demand, but also allow analyzing a possible risk for mould growth.
This article presents the simulation methods for hygrothermal whole building simulation and thermal bridge simulation as well as their coupling. After validation of the thermal bridge module, which ensures a standard-conform implementation, an exemplary application case for the new simulation software is shown. Mould growth is sometimes found in the non-insulated and before damage free apartment, in cases where one of two side-by-side apartments is retrofitted with interior insulation. It is shown, how the temperature distribution in the exterior wall is changed due to the partial interior insulation measure. The influence of room temperature, moisture production, room ventilation and insulation thickness on the relative humidity on the coldest spot in the corner is analyzed. The partial retrofit causes higher and sometimes critical moisture conditions on the connection between exterior wall and party wall.
In summary a hygrothermal whole building simulation software with coupled three dimensional dynamic thermal bridge simulation is presented. The thermal bridge module is successfully validated and the combined software applied to a practical case.

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Werth, Lioba; Steidle, Anna; Hubschneider, Carolin; de Boer, Jan; Sedlbauer, KlausPsychologische Befunde zu Licht und seiner Wirkung auf den Menschen - ein √úberblickBauphysik3/2013193-204Fachthemen

Abstract

Ziel des vorliegenden Beitrags ist es, die Wirkung von Licht auf den Menschen aus Sicht der Psychologie darzustellen und einen Überblick aktueller psychologischer Forschungsbefunde zum Einfluss von Licht und Beleuchtungssystemen darzubieten. Um Beleuchtung optimal einsetzen zu können, ist es erforderlich, sowohl die Wirkweisen von Licht als auch den Einfluss von Licht und Beleuchtung auf Leistung, Wohlbefinden und Verhalten von dessen Nutzern zu kennen. Dementsprechend wird zunächst die grundlegende Wirkung von Licht auf den Menschen dargestellt, gefolgt von einem umfassenden Überblick der wichtigsten psychologischen Forschungsbefunde zum Einfluss von Licht auf Arbeitsleistung, Gesundheit und Wohlbefinden, Interaktionen mit anderen Personen sowie dem Konsumbereich. Abschließend werden der aktuelle Stand des Wissens und der weitere Forschungsbedarf zusammengefasst.

Psychological evidence on light and its impact on humans - an overview.
The aim of the present article is to describe the light’s effects on humans from a psychological perspective and to give an overview of actual psychological research on the influence of light and illumination. In order to optimize lighting applications, it is necessary to know both the routes of influence via which light affects humans and the impact of light and illumination on user’s performance, wellbeing, and behavior. Consequently, we first outline the fundamental effect of light on humans and then summarize psychological evidence on the light’s influence on task performance, health and wellbeing, social interactions and consumer behavior. Building on this review, the current state of knowledge and need for further research are summarized.

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