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Grafe, MichaelDie Kugeligkeit als geometrische Kenngr√∂√üe f√ľr die Kompaktheit von Geb√§udenBauphysik6/2014343-348Fachthemen

Abstract

Im Bauwesen werden kompakte Baukörper aus unterschiedlichen Motiven heraus als sinnvoll erachtet. Die Kompaktheit eines Gebäudes wird bisher mit dem A/V-Verhältnis durch eine Kenngröße abgebildet, die neben der Geometrie auch die Größe des Baukörpers beschreibt. Größere Baukörper gelten danach als kompakter gegenüber kleineren Baukörpern. In diesem Aufsatz wird die Kugeligkeit von Gebäuden als eine Kenngröße vorgeschlagen, die allein die Geometrie des Baukörpers beschreibt. Sie gibt an, um welchen Faktor die Oberfläche des Baukörpers gegenüber der Oberfläche der volumengleichen Kugel vergrößert ist. Für die Kugeligkeit einfacher geometrischer Körper werden Kennzahlen angegeben, die Hinweise zur Bewertung der Kompaktheit realer Baukörper geben. Abschließend wird eine Funktion zur Beschreibung der optimalen Kugeligkeit eines Baukörpers vorgeschlagen.

Sphericity as geometrical caracteristic for the compactness of buildings.
In civil engineering compact structures are considered useful due to different reasons. Up to now the compactness of a building is usually caracterized by the surface-volume ratio, which describes the geometry and the size of the structure. Following this concept larger structures are considered as more compact than smaller ones. In this article the sphericity of buildings is suggested as a characteristic, that sole describes the geometry of the structure. It indicates the factor by which the surface of the structure is increased compared to the surface of the sphere of equal volume. For the sphericity of simple geometrical shapes characteristic numbers are specified which give information and giudance for the evaluation of the compactness of real structures. Finally a function is suggested for the description of the optimal sphericity of a structure.

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Lang, JudithEinheitliche Schallschutz-Maße und Schallschutz-Klassifikationen im WohnungsbauBauphysik6/2014349-352Berichte

Abstract

Eine internationale Studiengruppe mit Vertretern aus 30 europäischen Ländern hat zum Thema “Einheitliche Größen zur Beschreibung des Schallschutzes in Wohngebäuden und Klassifizierung des Schallschutzes und Zusammenhang der physikalischen Größen und subjektiver Zufriedenheit mit dem Schallschutz“ gearbeitet und die Ergebnisse in dem Buch “COST Action TU0901 Towards a common framework in building acoustics throughout Europe“ zusammengefasst, ein ausführlicheres e-Book folgt. Um die Diskussion darüber in Österreich und auch in Deutschland anzuregen, werden hier die wichtigsten Eckpunkte und Empfehlungen dargestellt.

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Zum Tod von Prof. Dr. Fridolin P. MechelBauphysik6/2014353Persönliches

Abstract

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Neufassung der Muster-Industriebau-RichtlinieBauphysik6/2014353Technische Regelsetzung

Abstract

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Aktuell: Bauphysik 6/2014Bauphysik6/2014353-357Aktuell

Abstract

Teilenergiekennwerte von Nichtwohngebäuden TEK
Deutscher Rechenzentrumspreis 2015
Seifriz-Preis an Wissenschaft und Handwerk für Nachrüstung von traditioneller Ofentechnik mit innovativer Brennkammer
Virtueller Prüfstand für Gebäudeperformance im Internet
Weiterbildung Holzbau und Energieeffizienz an der HS Rosenheim
VFF Merkblatt ES.04 zum sommerlichen Wärmeschutz
WDVS-Fassaden schlagregensicher planen
TU Braunschweig startet virtuellen Prüfstand für Gebäudeperformance im Internet
Gebäude-Label nach SNBS
Bewerbungen für den European Geothermal Innovation Award 2015 jetzt möglich

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Veranstaltungen: Bauphysik 6/2014Bauphysik6/2014357-358Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014Inhalt

Abstract

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Kalz, Doreen; Herkel, Sebastian; Sonntag, Martin; Pfafferott, JensEnergieeffiziente K√ľhlung und thermischer Raumkomfort: Erfahrungen aus dem Langzeitmonitoring von 42 B√ľrogeb√§udenBauphysik5/2014221-235Fachthemen

Abstract

In 35 deutschen und 7 europäischen Büro- und Verwaltungsgebäuden wurden auf Basis von Monitoringkampagnen über mehrere Betriebsjahre Raum- und Außentemperaturwerte in zeitlich hoher Auflösung erfasst und der thermische Raumkomfort im Sommer standardisiert nach der Komfortnorm DIN EN 15251:2007-08 detailliert ausgewertet. Ergänzt wird die Auswertung um Kurzzeitmesskampagnen über zwei sehr warme Wochen im Sommer in unsanierten bzw. teilsanierten Bürogebäuden, errichtet im Zeitraum von 1960 bis 1975. Die untersuchten Gebäude mit ihrem jeweiligen Kühlkonzept lassen sich in sechs Kategorien einteilen: ohne Kühlung, passive, luftgeführte und wassergeführte Kühlung sowie Mixed-mode-Kühlung und Vollklimatisierung. Im Quervergleich aller Gebäude werden die Kühlkonzepte gleichermaßen nach dem thermischen Raumkomfort und thermischen Kühlenergiebezug bewertet. Detaillierte Komfortuntersuchungen nach der Europäischen Komfortnorm DIN EN 15251:2007-08 geben Hinweise auf die Wirksamkeit der eingesetzten Kühltechnologien in den jeweiligen Klimazonen. Daraus lassen sich Handlungsempfehlungen für die Planungspraxis und den Gebäudebetrieb ableiten.

Energy efficient cooling and thermal comfort for office buildings - long-term monitoring in 42 buildings.
Long-term monitoring campaigns were carried out in 35 German and 7 European office and administrative buildings, recording the operative room and ambient air temperature in fine time resolution. Further, short-term monitoring campaigns over two hot weeks in summer were conducted in non or partially retrofitted office buildings in Germany, built from 1960 to 1975. The buildings studied can be divided into six categories according to the cooling concept employed: without cooling, passive, air-based and water-based cooling, mixed-mode cooling and full air conditioning. Thermal comfort in summer is evaluated in detail using a standardized methodology in accordance with the comfort standard DIN EN 15251:2007-08. Thermal comfort is quantified by measurements of operative room temperatures and local meteorological conditions. In addition, useful cooling energy and electricity consumption were recorded. It is clearly demonstrated that it is feasible and valuable to compare different cooling strategies based on a consistent methodology. Furthermore, this methodology can be applied in day-to-day practice in the planning, commissioning and operation of buildings since these parameters are well-established and easily accessible.

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FIW Wärmeschutztag 2014 "Die Wärmewende als Herausforderung"Bauphysik5/2014235Aktuell

Abstract

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Speer, Christoph; Pfluger, Rainer; Feist, Wolfgang; Zgaga, Janez; Lanthaler, DavidEntwicklung eines dezentralen kompakten L√ľftungssystems f√ľr den Einsatz in der minimalinvasiven Geb√§udesanierungBauphysik5/2014236-242Fachthemen

Abstract

Lüftungssysteme werden sowohl im Neubau als auch in der Gebäudesanierung eingesetzt, um eine ausreichende Raumluftqualität sicher zu stellen. Durch den Einsatz von Wärmeübertragern kann dabei gleichzeitig der Energieverlust minimiert werden. Speziell in der Sanierung kann das Lüftungssystem durch die Kombination von Ventilatoren und Wärmeübertrager in einer einzigen Komponente sehr kompakt ausgeführt werden. Derzeit am Markt verfügbare Geräte dieses Typs haben eine physikalisch prinzipbedingte relativ geringe strömungsmechanische und thermische Effizienz. Durch ein neuartiges Konzept kann sowohl die Ventilationseffizienz als auch die Wärmerückgewinnung erheblich gesteigert werden. Systembedingte Eigenschaften sorgen für Feuchterückgewinnung in der kalten und trockenen Jahreszeit und ermöglichen niedrige Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten durch einfache Installation und hohe Effizienz. Die Ergebnisse von strömungsmechanischen und thermischen Parameterstudien und das daraus resultierende optimierte Systemdesign werden hier vorgestellt. Darüber hinaus wird das Konzept für einen energieeffizienten Volumenstrombalanceabgleich sowie den Sommerbypass präsentiert und die Einsatzmöglichkeiten des Lüftungssystems in der minimalinvasiven Gebäudesanierung erörtert.

Development of a decentralized compact ventilation system for use in minimally invasive refurbishment.
Ventilation systems are needed in new buildings as well as in the renovation of existing buildings to ensure adequate indoor air quality. Through the use of heat exchangers, the energy loss can be minimized at the same time. Especially in the renovation decentralized ventilation systems can be realized very compact through the combination of fans and heat exchanger in a single component. Currently available devices on the market of this type have a physically limited low fluid mechanical and thermal efficiency. Through an innovative concept both the ventilation efficiency and heat recovery can be increased considerably. System-related properties provide automated moisture recovery during the cold and dry season and enable low investment, operating and maintenance costs through simple installation and high efficiency. The results of fluid mechanical and thermal parameter studies and the resulting optimized system design are presented. Moreover, the concept of an energy-efficient flow balance as well as the summer bypass is introduced and the area of application of the ventilation system in minimally invasive building renovation is discussed.

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Zeller, JoachimRechnerische Herleitung der vom Wind verursachten Kräfte auf Luftdichtheitsbahnen und VerklebungenBauphysik5/2014243-248Fachthemen

Abstract

Bei Außenbauteilen in Holzbauweise werden häufig Bahnen als Dampfbremse und Luftdichtheitsbahn eingesetzt. Druckunterschiede zwischen innen und außen können diese Bahnen belasten. Gleichermaßen werden auch die Verklebungen an Überlappungen zwischen den Bahnen belastet. Es stellt sich die Frage, wie groß die Kräfte auf die Verklebungen sind.
In der Literatur findet man für ein Beispiel die Antwort. Dabei wurden mittels einer Berechnung mit finiten Elementen die Kräfte ermittelt. Interessant wäre es nun zu wissen, wie sich eine Änderung der Randbedingungen, z. B. der Windgeschwindigkeit, auf das Ergebnis auswirkt.
Im zweidimensionalen Fall ist eine Berechnung mit finiten Elementen nicht erforderlich. Vielmehr können Lösungen durch ein einfaches iteratives Verfahren mittels Tabellenkalkulation gefunden werden. Falls die Luftdichtungsbahn im unbelasteten Zustand ohne Durchhang und ohne Spannung verlegt ist, lässt sich sogar eine Formel angeben, die direkt die Berechnung der maßgeblichen Kräfte erlaubt.

Calculating the wind-induced forces on airtightness membranes and their seals.
Where external structural elements are made of wood, membranes are often employed as barriers to water vapour and air. Differences between external and internal air pressure may exert load forces on these membranes and also on the bonded overlaps. How can the magnitude of these forces on the seals be established?
For a particular set example answers can be found in the literature. The forces in this examples have been calculated using finite elements. Yet it would be interesting to know how a change in boundary conditions, such as wind speed, impacts on the results.
For two-dimensional analysis, it is not necessary to use finite elements. Instead, results can be calculated using a spreadsheet employing a simple iterative procedure. If the airtightness membrane is laid with no tension or sag, a formula can be input with which to calculate the key forces in operation.

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Korjenic, Azra; Zach, Ji í; Hroudová, JitkaSchafwolle als alternativer Wärmedämmstoff und ihr hygrothermisches VerhaltenBauphysik5/2014249-256Fachthemen

Abstract

Weltweit gibt es einen Trend in den letzten Jahren, natürliche Baustoffe zu verwenden. Dämmstoffe sind ein sehr wichtiges Element bei der Ausführung von Baukonstruktionen, insbesondere wegen der stets steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden sowie an den Umweltschutz und die Ökologie. Aus der Sicht der nachhaltigen Entwicklung ist es wichtig, leicht erneuerbare, aus lokalen Quellen stammende und umweltfreundliche Rohstoffe zu verwenden, unter der Voraussetzung, dass die weitere Verarbeitung bei niedrigem Energieverbrauch erfolgt. Dies steht im Einklang mit dem Energie-und Klimapaket 20-20-20, das vom Europäischen Parlament und dem Europäischen Rat beschlossen und gesetzlich festgelegt wurde. Eines der am meisten geeigneten natürlichen Dämmmaterialen, das wieder mehr und mehr gefragt ist, ist die Schafwolle. Im Rahmen eines interdisziplinären Projektes zwischen der TU Wien und der TU Brno wurden verschiedene rechnerische und messtechnische Untersuchungen durchgeführt und das hygrothermische Verhalten der Schafwolle mit dem der Mineralwolle verglichen. Es wurden bauphysikalische Untersuchungen hinsichtlich der U-Werte mit Hilfe von Excel-Tabellen, hygrothermischen Simulationen mit HAM 3D sowie Ökobilanzen durchgeführt. Die Berechnungen und Messungen zeigen, dass sich bei beiden Varianten ähnliche bauphysikalische Leistungsspektren ergeben. Aufgrund der guten Sorptionseigenschaften zeigt die Schafwolle ein besseres hygrisches Verhalten. Ökologisch betrachtet, ist die Schafwolle eine naturschonendere Lösung.

Sheep wool as alternative heat insulation and their hygrothermal behaviour.
The worldwide trend in recent years is utilization of natural materials. Insulation materials are a very important process element of design of building constructions, especially due to continuously increasing requirements on the energy efficiency of buildings and to protect the environment and the ecology. From point of view of the perspective of sustainable development, it is important to use easily renewable, creating from local sources and environmentally friendly raw materials, provided that the further processing is carried out with low energy consumption. This is consistent with the energy and climate package “20-20-20“ which was adopted by the European Parliament and the European Council and established by law. One of the most suitable natural insulation materials, that are being asked more and more, is the sheep wool. As part of an interdisciplinary project between the Vienna University of Technology and the Brno University of Technology various simulations and measurements were carried out and the hygrothermal behavior of the sheep wool compared with the mineral wool. There building physics investigations regarding U-values using Excel program, hygrothermal simulations using HAM 3D and life cycle assessments have been performed. The calculations and measurements show that there are similar physical building performances in both variants. Due to the good sorption sheep wool shows even better hygric behavior. From an environmental point, the sheep wool is the natural more sufficient solution.

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Fuchs, Helmut V.; Kun-Huang, Huang; Ritter, Jens-H.Akustische Aufwertung von Räumen durch Breitband-Absorption - Ein Beitrag zur Überarbeitung von DIN 18041Bauphysik5/2014257-265Fachthemen

Abstract

Im ersten Beitrag zum Thema [1] wurde auf dem durch v. Békésy, Beranek, Skudrzyk, Reichardt, Fasold, Kuttruff, Lazarus, Genuit u. a. gelegten Fundament die Bedeutung der tiefen Frequenzen in der Raumakustik hervorgehoben. Zusammen mit der aktuellen Stellungnahme eines Sprachwissenschaftlers [2] kommt inzwischen auch der Norm-Ausschuss zu der Überzeugung, dass “zu tiefen Frequenzen ein linearer Verlauf oder sogar ein Absinken der Nachhallzeit von Vorteil“ sei. Ein Anstieg gegenüber mittleren Frequenzen würde allerdings bei Beibehaltung des frequenzabhängigen Sollbereichs gemäß Bild 2 in DIN 18041:2004 um bis zu 50 % zulässig bleiben. Eine viel beachtete, kürzlich von der British Association of Teachers of the Deaf BATOD durchgeführte Studie [3] bestätigt “the need to control the RT at low frequencies, at which many absorbers are less efficient“ durch umfangreiche Messungen und Befragungen von Lehrern und Schülern in 9 entsprechend unterschiedlich bedämpften Klassenzimmern gleicher Geometrie und Bauweise. In einer Pressemitteilung [4] wird dagegen die Einbeziehung der 63-Hz-Oktave als unnötige Erweiterung des raumakustisch relevanten Frequenzbereichs plakatiert. Da aber gerade die tiefen Frequenzen einen verheerenden Einfluss auf die Lärmentstehung z. B. in Schulen haben, sollen die wesentlichen Punkte aus [1], [2] mit Bezug zu den in [5] dargestellten akustischen Grundlagen sprachlicher Kommunikation hier zur Diskussion gestellt werden. Drei ganz aktuelle Sanierungsbeispiele können belegen, wie man für den bestimmungsgemäßen Gebrauch unzureichend eingerichtete Räume durch eine einfache Nachrüstung mit Breitband-Absorbern im gesamten relevanten Frequenzbereich aufwerten kann.

Acoustical revalorization of spaces by broadband absorption - A contribution to the revision of DIN 18041.
In a preceding contribution to this topic [1] the relevance of the low frequencies in room acoustics was discussed on the basis given by v. Békésy, Beranek, Skudrzyk, Reichardt, Fasold, Kuttruff, Lazarus, Genuit and others. In conjunction with an up-to-date opinion of a linguistics expert [2] the corresponding DIN working group has also come to the conclusion that “towards the lower frequencies a linear characteristic or even a decrease of the reverberation is advantageous”. An increase of up to 50 % over the mid frequencies would, however, remain tolerable when the frequency-dependent tolerance according to Fig. 2 in DIN 18041:2004 were retained. A very remarkable investigation recently performed by the British Association of Teachers of the Deaf BATOD [3] confirms “the need to control the RT at low frequencies, at which many absorbers are less efficient“, by extensive measurements and questioning of teachers and pupils in 9 differently conditioned classrooms of equal size and construction. In a press release [4], however, the inclusion of the 63 Hz octave is posted as an unnecessary extension of the frequency range. As the low frequencies are particularly devastating for the noise exposure in schools, the main points in [1], [2] are here discussed with reference to the fundamentals in [5]. Three current restoration examples will demonstrate how one may raise the value of spaces, acoustically ‘unfit for purpose‘, by simple refit measures by means of novel broadband absorbers covering the entire relevant frequency range.

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Messari-Becker, LamiaEnergetische Quartier- und Stadtsanierung am Beispiel der Stadt Riedstadt - Ein ForschungsberichtBauphysik5/2014266-275Berichte

Abstract

Die Bemühungen und Aktivitäten rund um den Klimaschutz haben ihren Hintergrund längst nicht nur in der Minderung des Ausstoßes umweltschädlicher Gase. Versorgungssicherheit und -unabhängigkeit sowie Ressourcenknappheit sind viel stärker in den Fokus der politischen Handlungen wie auch der öffentlichen gesellschaftlichen Debatte gerückt.
Der Sektor Gebäude nimmt bei den diesbezüglichen Gesetzgebungen, Initiativen und der Forschungsförderung eine Schlüsselrolle ein. Insbesondere im Gebäudebestand liegen hohe Potentiale der Energieeinsparung und CO2-Minderung. Ihre Erschließung verläuft u. a. aus Gründen der Ökonomie, des im Grundgesetz verankerten Bestandsschutzes und der demographischen Struktur bisweilen eher schleppend.
Verlässt man die herkömmliche Betrachtungsgrenze “Gebäude“, bieten Ansätze auf der kommunalen und städtischen Ebene neue Handlungsoptionen, die eben auch den Bestand mit einzubeziehen. Herkömmliche (kaum realisierbare) Sanierungsmaßnahmen an den Gebäuden selbst können so durch energieversorgungstechnische Maßnahmen auf der Ebene von Quartier und Stadtteil ersetzt bzw. ergänzt werden. Die Betrachtungsweise auf der Stadtteil- oder kommunalen Ebene (die zugleich auch soziale Bindeglieder sind) bietet zudem eine gezielte fachliche Bürgerbeteiligung an.
Der vorliegende Artikel berichtet über ausgewählte Ergebnisse des abgeschlossenen Projektes Klimaschutzkonzept für die Stadt Riedstadt. Das Projekt wurde im Rahmen der Klimaschutzinitiative der Bundesregierung finanziell gefördert. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines integrierten Klimaschutzkonzeptes, um nachhaltig Energie einzusparen und CO2-Emissionen zu mindern. Die Aufgabenstellung seitens des Auftraggebers fokussierte den Gebäudebestand und die Energieinfrastruktur. Der Sektor Verkehr wurde anderweitig in einem übergeordneten Projekt des Landkreises Groß-Gerau mit einbezogen.

Renovating districts and urban areas to improve energy performance, a research report based on the town of Riedstadt, Hessen.
Climate protection activity and efforts are no longer targeted solely at reducing emissions of harmful gases. Policy, implementation and public debate all now focus much more on security of supply, self-sufficiency in energy, and the scarcity of resources.
The building sector plays a key role in shaping legislation, initiatives and support for research in this area. In particular, the existing building stock holds great potential for saving energy and reducing CO2. Progress made on harnessing this potential has so far been slow, for reasons including economics and the country’s demographic structure. The ‘grandfathering’ set out in the German constitution also prevents new legislation applying retrospectively to existing buildings.
Yet if we look beyond the traditional limits of addressing individual buildings, district or city-wide approaches provide new opportunities for action which encompass the existing housing stock. Thus conventional (hardly practicable) renovation measures on individual buildings can be replaced or enhanced with measures relating to construction and/or energy supply technology at district level. Since the built fabric also creates social cohesion, this approach (at district level) also provides a means by which building professionals can achieve targeted public involvement.
The present article reports selected results from the finished project ‘Climate protection concept for the town of Riedstadt’. This project received financial support from the federal government’s Climate Initiative. The project aimed to develop an integrated climate protection concept for saving energy sustainably and reducing CO2 emissions. The town’s task list focused on the building stock and energy infrastructure. The transport sector has also been the subject of an overarching project managed by the Groß-Gerau district.

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Aktuell: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014276-279Aktuell

Abstract

Nominierungen für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis
BVS mit neuem Bundesfachbereich Innenraumhygiene
Raumakustik messen und besser verstehen
Neues Internetportal des FLiB bietet Hilfe für Luftdichtheitskonzepte
Positionspapier gegen Vorurteile gegenüber dem Einsatz von Dämmstoffen
Büroneubau Volkswagen Financial Services ist BIM-Referenzobjekt im Förderprojekt “BIMiD“

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Ritter, Jens-HermannBauphysik-Kalender 2014. Schwerpunkt: Raumakustik und Schallschutz. Von N.AV. FouadBauphysik5/2014279B√ľcher

Abstract

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Neufassungen SIA 180 und SIA 382/1 zu Raumklima sowie L√ľftungs- und KlimaanlagenBauphysik5/2014279-280Technische Regelsetzung

Abstract

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Veranstaltungen: Bauphysik 5/2014Bauphysik5/2014280Veranstaltungen

Abstract

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Inhalt: Bauphysik 4/2014Bauphysik4/2014Inhalt

Abstract

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Riese, Olaf; Siemon, MatthiasUntersuchung der Prognosefähigkeit von deterministischen Brandsimulationsmodellen Anwendung: Prisme DoorBauphysik4/2014167-180Fachthemen

Abstract

Es werden eine Auswertemethodik zur Validierung von Brandsimulationsmodellen beschrieben und Ergebnisse anhand eines Beispiels verdeutlicht, die auf Grundlage der Methodik gewonnen wurden. Die Auswertung wurde auf Basis von berechneten Medianwerten der zentralen Bewertungsgrößen PEAK und PEACOCK durchgeführt. Zusätzlich wurden die Ergebnisse einer Analyse im Hinblick auf die Prognosefähigkeit auf Grundlage von bewerteten Unsicherheiten unterzogen, die in einer amerikanischen Untersuchung ermittelt wurden.
Als Beispiel wurden Versuchsdaten dreier Großversuche herangezogen, bei denen ein Brandraum mit einem Zielraum durch eine Tür in Verbindung stand. Die Räume wurden unterschiedlich ventiliert. Als Brandquelle wurde ein Flüssigkeitspool mit einer Leistung zwischen 0,6 und 1,4 MW eingesetzt. Zur Validierung wurde das international am weitesten verbreitete CFD-Brandsimulationsmodell Fire Dynamics Simulator (FDS) in den Versionen 4, 5 und 6 eingesetzt. Für die Simulation wurde der Verlauf der Wärmefreisetzungsrate auf Grundlage der Ergebnisse der Versuche vorgegeben. Die Untersuchung konzentriert sich auf die Unterschiede im Hinblick auf die Versuchsrandbedingungen und auf die eingesetzten Versionen von FDS.
Es ist erkennbar, dass eine deutliche Abhängigkeit der Übereinstimmung der Ergebnisse hinsichtlich der Versuchsrandbedingungen besteht. Die Unterschiede bei den Ergebnissen im Hinblick auf die eingesetzte Version von FDS fielen nicht so deutlich aus.

Investigation about the forecast ability of deterministic fire simulation models - Application: Prisme door.
This report describes an evaluation methodology for the validation of fire simulation. Furthermore, results obtained on basis of this methodology are illustrated by an example. The evaluation was accomplished on basis of computed medians of the central evaluation sizes PEAK and PEACOCK. Additionally the results of an analysis are performed in respect of the forecast ability on the basis of evaluated uncertainties, which have been determined in an American investigation.
As an example data of three full-scale fire tests were consulted, in which a fire room was connected with a target room by a door. The varying ventilation of the rooms depends on the experiments. A pool fire with capacity of 0.6 to 1.4 MW is used as fire-source. The validation is carried out with fire dynamics simulator (FDS, version 4, 5 and 6), the most common CFD-model for fire simulation. For simulation the energy release rate due to the results of the tests were given as an input. Focus of the investigation are the differences of the boundary conditions and the used version of FDS.
With respect to the boundary conditions lower heat release rates and lower air changes are an essential condition for good similarity of the results. The differences between the results in respect to the version of FDS are not as large as in comparison.

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Leimer, Hans-Peter; Schneider, JanPassivhaustauglichkeit von Fensteranschl√ľssen entsprechend ift-Richtlinie WA-15/2-Bauanschlussfugen Teil 2: Hygrothermische BauteilsimulationBauphysik4/2014181-187Fachthemen

Abstract

Jedes Gebäude verfügt über eine Vielzahl unterschiedlicher Bauanschlussfugen. In Anbetracht der geforderten energetischen Qualität der Gebäudehülle müssen diese Bauanschlussfugen dauerhaft luftdicht hergestellt werden und über entsprechende wärmetechnische Eigenschaften verfügen, um die Einflussnahme auf das energetische Verhalten des Gebäudes zu reduzieren. Gerade die energetische Optimierung von Bauteilanschlüssen bzw. Wärmebrücken wurde in den letzten Jahren daher stark thematisiert. Die Bewertung und Untersuchung der Dauerhaftigkeit von Abdichtungssystemen hingegen hat noch keinen Einzug in die aktuelle Normung gehalten. Die hier vorgestellte Untersuchung beschäftigt sich daher mit der Bewertung der energetischen Qualität von Fensteranschlüssen einerseits sowie der Dauerhaftigkeit von marktgängigen Systemen andererseits.

Passive house suitability of window connections according to ift-guideline WA-15/2 on component connections, Part 2: Hygrothermic simulation of building components.
Each building has a variety of different component connections. In view of the required energetic quality of the building envelope component connections shall be durably airtight and have appropriate thermal properties to reduce the influence on the energy behavior of the building. Especially the energy optimization of component connections or thermal bridges was discussed in recent years. The evaluation and study of the durability of caulking systems, has’t entered the current standards yet. Therefore the presented study refer to the evaluation of the energetic quality of window connections on the one hand and the durability of marketable systems on the other hand.

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DBV lobt R√ľsch-Forschungspreis und Innovationspreis Bautechnik ausBauphysik4/2014187Aktuell

Abstract

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Rose, Ansgar; Sack, Norbert; Koppold, Stefan; Albrecht, WolfgangDauerhaftigkeit von Vakuum-Isolations-Paneelen in der klebetechnischen AnwendungBauphysik4/2014188-195Fachthemen

Abstract

Seit einigen Jahren dienen Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) dem verbesserten Wärmeschutz von Gebäudehüllen. Im Vergleich zu konventionellen Dämmstoffen haben VIP eine um den Faktor 6 bis 10 niedrigere Wärmeleitfähigkeit. Diese hohe Dämmwirkung kann nur durch eine langfristig gasdichte Folienumhüllung erreicht werden. In jüngster Zeit erfolgt der Einbau von VIP in die Gebäudehülle auch durch Kleben. Jedoch sind die langfristigen Wirkungen von Klebstoffen und von aus dem Mauerwerk herausgelösten mineralischen Substanzen auf die Folienumhüllung von VIP noch unbekannt und entsprechend auch nicht Gegenstand nationaler Zulassungsbestimmungen. Deshalb war es Ziel dieses Forschungsvorhabens, den Einfluss verschiedener Klebstoffe sowie Betoninhaltsstoffe und Estriche auf die Dauerhaftigkeit der Folienumhüllung von VIP zu untersuchen. Die VIP-Folienumhüllungen erwiesen sich als sehr beständig gegenüber den untersuchten Substanzen. Jedoch kann bei länger andauernder Einwirkung von alkalischen Milieus eine Schädigung der Siegelnaht nicht ausgeschlossen werden. Temperaturbedingte mechanische Wechselbelastungen zeigten keinen negativen Einfluss auf die Folienumhüllungen.

Durability of vacuum insulation panels for adhesive mounting.
For some years now, vacuum insulation panels (VIPs) serve to improve the thermal insulation of buildings. The panels’ heat conductivity is lower than that of conventional insulation materials by a factor between 6 and 10. To achieve the good insulating properties, long-term gas-tight film envelops are required. Only recently, adhesives have been introduced as a means to integrate VIPs into the building envelop. However, long-term effects of the adhesives and of mineral substances washed out of the brickwork/concrete on the VIPs are not yet known, and accordingly, not part of national approval requirements. Therefore, the aim of this research project was to study the effects of various adhesives and concrete/screed constituents on the durability of the high-barrier envelop of VIPs. In general, VIP film envelops turned out to be very resistant to the substances studied in this project. However, damage to welded seams due to a long-term exposure to moist alkaline environments cannot be ruled out. Temperature-related cyclic mechanical loads did not show any negative effects on the panels.

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Gertis, Karl; Holm, AndreasZur Wärmeleitfähigkeits-Messung feuchter Stoffe bei beidseitig feuchtedichtem ProbenabschlussBauphysik4/2014196-199Fachthemen

Abstract

Bei Wärmeleitfähigkeits-Messungen sind die Proben in der Regel trocken. Wenn feuchte Proben gemessen werden, baut sich aufgrund des angelegten Temperaturgefälles über den Probenquerschnitt nicht nur ein Temperaturfeld auf, vielmehr setzt unvermeidbarerweise in der Probe auch ein Feuchtetransport ein, selbst dann, wenn beide Probenoberflächen als feuchtedicht anzusehen sind. Die Probe gibt dann zwar über Ihre Oberflächen keine Feuchte ab; die Feuchte kann sich aber während der Messung innerhalb der Probe verlagern, was latente Energien freisetzt oder bindet . Dadurch wird das Temperaturfeld bei der Messung beeinflusst. Der Feuchteeinfluss wird durch den sogenannten “Feuchte-Einflussfaktor“ beschrieben, der in einer früheren Untersuchung bei einseitig dichtem Feuchteabschluss der Proben untersucht worden war. Bei dem nunmehr untersuchten beidseitig feuchtedichten Probenabschluss ergeben sich annähernd gleiche Feuchte-Einflussfaktoren. Dies überrascht. Die vorhandenen hygrischen Randbedingungen (einseitiger oder zweiseitiger Feuchteabschluss) scheinen also doch nicht so viel Einfluss auszuüben, wie bislang vermutet.

Thermal conductivity testing of damp sample material using double-sided moisture-proof end pieces.
Samples used for thermal conductivity measurements are normally dry. Using damp samples means that due to the temperature gradient generated, not only will a temperature-field over the entire sample cross-section build up, but also there is no way to avoid moisture transfer inside the sample; even with both surfaces considered moisture-proof. The sample will not pass moisture over the surface during measurement, but the moisture inside the sample could shift causing release or absorption of latent energy. This would generate an impact on the temperature field during measurement. The moisture flow is characterized by the so called ‘moisture influence factor’, which has been monitored in a former test, using a one-sided moisture-proof end piece. The samples with double-sided moisture-proof end pieces used in the current test series show nearly identical ‘moisture influence factors’. This result is surprising and seems to prove that the influence of the existing hydric boundary conditions (one-sided or double-sided moisture-proof end piece) is much less than previously assumed.

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von Grabe, JörnMensch-Gebäude-Interaktion im Kontext des energierelevanten Handelns von GebäudenutzernBauphysik4/2014200-208Fachthemen

Abstract

In diesem Artikel wird eine Forschungsarbeit vorgestellt, deren Ziel darin besteht, die wissenschaftlichen Grundlagen dafür zu legen, das energie-relevante Interaktionshandeln von Gebäudenutzern auf der Basis psychologisch fundierter Kausalmodelle prognostizieren zu können.
Um die grundlegenden Entwicklungslinien dieser Arbeit zu skizzieren, werden in einem ersten Schritt diejenigen Defizittendenzen bisheriger Forschung dargestellt, von denen angenommen werden kann, dass sie primär verantwortlich für die geringe allgemeine Validität bislang existierender Prognosemodelle sind. Dabei handelt es sich zunächst um ein forschungssystematisches Defizit, welches besagt, dass die bisherige Forschung den handlungsrelevanten Kontext nur unvollständig erfasst und somit handlungsrelevante Aspekte des Kontextes ignoriert. Darüber hinaus existiert ein methodologisches Defizit, welches besagt, dass die bisherige Forschung primär darauf abzielt, anstelle von erklärenden Kausalbeziehungen lediglich deskriptive korrelative Beziehungen zwischen dem Handlungskontext und dem Interaktionshandeln aufzuzeigen.
Auf dieser Basis werden anschließend die Grundzüge von zwei wissenschaftlichen Ansätzen geschildert, die prinzipiell in der Lage sind, diese Defizite auszugleichen. Dabei handelt es sich zum einen um ein heuristisches Verfahren, welches geeignet ist, den Kontext von Interaktionshandlungen vollständiger und ausgeglichener zu erfassen als es bisher möglich war. Die systematische Analyse dieses Kontextes stellt anschließend den Ausgangspunkt für die gezielte Identifikation einer Reihe von psychologischen Rahmentheorien dar, die grundsätzlich dazu befähigen, Interaktionshandeln wissenschaftsbasiert zu konzeptualisieren. Diese Ergebnisse können in zukünftigen Arbeiten aufgegriffen werden, um daraus eine homogene Gesamttheorie für das energierelevante Interaktionshandeln von Gebäudenutzern zu formulieren.

Human-building-interaction in context of energetically relevant acting of building occupants.
This article presents research that aims for the development of the scientific foundation for the prediction of energy-relevant human interaction with buildings on the basis of psychologically founded causal models.
In order to illustrate the main development direction of the presented research, those deficits of the hitherto existing research which can be assumed to be largely responsible for the lack of general validity of existing prognostic models will be described in a first step. The first deficit relates to the systematics of identifying the interaction-relevant context and indicates that current research considers the relevant context incompletely and thus ignores relevant parts of it. Further on, a methodological deficit exists which indicates that current research primarily aims for the identification of descriptive correlative relations between context and interaction, however, not for the identification of explanatory causal relations.
Based on this analysis, two research approaches are delineated which show the potential to overcome these deficits. First, a heuristic method is introduced which is capable of describing the context more comprehensively and more balanced than hitherto possible. Following, the systematic analysis of this context is the starting point for the purposeful identification of a number of theoretical frameworks from psychology which are capable of scientifically conceptualizing human interaction. These results can be used in the future to formulate a homogeneous overall theory for energy-relevant human interaction with buildings.

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