abo_giftabo_onlineabo_printabo_studentabo_testangle_leftangle_rightangle_right_filledarrow_big_downarrow_big_down_filledarrow_big_leftarrow_big_left_filledarrow_big_rightarrow_big_right_filledarrow_big_uparrow_big_up_filledarrow_dropdown_downarrow_dropdown_uparrow_small_leftarrow_small_left_filledarrow_small_rightarrow_small_right_filledarrow_stage_leftarrow_stage_left_filledarrow_stage_rightarrow_stage_right_filledcaret_downcaret_upcloseclose_thinclose_thin_filledcontactdownload_thickdownload_thick_filleddownload_thindownload_thin_filledebookeditelement_headlineelement_labelelement_relatedcontentlockmailminuspagepage_filledpagespages_filledphoneplusprintprint_filledquotationmarks_leftquotationmarks_rightsearchsendshareshare_filledshoppingcart_bigshoppingcart_big_filledshoppingcart_headershoppingcart_smallshoppingcart_small_filledsocial_facebooksocial_linkedinsocial_pinterestsocial_twittersocial_xingsocial_youtubeuser_biguser_small

Journal articles

Reset filter
  • Author(s)

  • Language of Publication

  • Published

  • Category

Journal

  • Select allDe-select all
Author(s)TitleJournalIssuePageCategory
Mendgen, Anna; Schlaich, MikeInfraleichtbeton für den Geschosswohnungsbau - Zusammenfassung und Vergleich des Forschungsstands zu GWP und thermischen SpeichereffektenBauphysik5/2021335-346Berichte

Abstract

Infraleichtbeton wird seit mehr als 15 Jahren am Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Massivbau der TU Berlin erforscht. Im Gegensatz zu anderen Dämmbetonen kann man mit Infraleichtbeton, aufgrund seiner Festigkeit, auch mehrgeschossige Gebäude errichten.
Die Kritik am Werkstoff Beton wegen des hohen CO2-Ausstoßes bei der Herstellung von Zement ist aktuell. Infraleichtbeton hingegen unterscheidet sich in vielen grundlegenden Eigenschaften von Normalbeton. In diesem Beitrag werden zunächst die spezifischen Unterschiede im Vergleich zu Normalbeton aufgezeigt. Es folgt die Erörterung des Verbrauchs und der Verfügung von Ressourcen im Vergleich zu Holzbau und zu Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), anschließend werden verschiedene Forschungsergebnisse zur Ökobilanz in Bezug auf das Treibhauspotenzial verglichen. Darauf aufbauend wird der bei der Berechnung von Ökobilanzen vernachlässigte Einfluss der Speichermasse auf Kühl- und Heizenergiebedarf genauer betrachtet. Abschließend wird eine erste Einordnung in Bezug auf den Einfluss des Treibhauspotenzials des Werkstoffs Infraleichtbeton im Vergleich mit anderen Werkstoffen bzw. Bauweisen vorgenommen.

Infra-Lightweight Concrete (ILC) for multi-storey housing - Summary and comparison of the current state of research in terms of GWP and thermal storage effects
Infra-lightweight concrete has been an object for research at the chair of conceptual and structural design at the Technical University of Berlin for 15 years. Due to its strength, in contrast to other thermal insulating concretes it is possible to build multi-storey buildings with infra-lightweight concrete. The global warming potential of concrete during production, is more alarming than ever. Infra-lightweight concrete, however, has significantly different properties compared to normal concrete. In this article those differences are explained. The consumption of various building materials and their availability are compared. Further several studies concerning the life cycle assessment of multi-storey housings are discussed. Based on these studies, the often-neglected influence of thermal storage effects is introduced.
Finally, all discussed factors that have a specific effect on the global warming potential of infra-lightweight concrete are summarized in order to be able to make a first classification of infra-lightweight concrete compared with other building materials.

x
Bauphysik Aktuell 5/2021Bauphysik5/2021347-355Bauphysik Aktuell

Abstract


Aktuell:
Die Nominierten für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur 2022
Neue FLiB-Broschüre zum korrekten Blower-Door-Prüfbericht
DEGA-Preis für Kommunikationsräume 2021 für Pfarrkirche in Holzkirchen
Positionspapier: DGNB plädiert für differenzierten Umgang mit Holzbau
Universität Birmingham und Siemens wollen intelligentesten Campus der Welt schaffen
Aktualisierte BF-Datenblätter für Fenster und Fassadenprofile
BVF-Richtlinie Kühlen und Heizen mit Lehmdeckensystemen
acoustex 2021

x
Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik5/2021355-356Veranstaltungen

Abstract

No short description available.

x
Inhalt: Bauphysik 4/2021Bauphysik4/2021Inhalt

Abstract

No short description available.

x
Titelbild: Bauphysik 4/2021Bauphysik4/2021Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Moderne Architektur und eine sehr gute Arbeitsatmosphäre waren der Josel Hebel GmbH & Co. KG Bauunternehmung beim Neubau ihres Firmengebäudes in Memmingen (Allgäu) sehr wichtig. Das Unternehmen setzt in seinem achtgeschossigen Verwaltungsgebäude auf teiloffene Büros für bis zu 20 Mitarbeiter:innen pro Etage. Zum hohen Komfort für das Team tragen Akustikplatten von JOMA (Holzgünz) bei, die in sämtlichen Bürobereichen verbaut wurden - auf insgesamt 3.100 m2. Die innovativen Komponenten sorgen hier mit einem Schallabsorptionswert von &agr;w = bis 1,0 für eine sehr gute Raumakustik. Sie zeichnen sich zudem durch ihre natürliche Festigkeit und ihre regulierende Feuchtigkeitsaufnahme aus. JOMA-Akustikplatten bestehen komplett aus den Naturmaterialien Holz und Weißzement, werden unter umweltschonenden Bedingungen hergestellt und können der Natur später wieder als Kompost zugeführt werden. (Foto: JOMA)

x
Scheidel, Sabine; Dienst, Sebastian; Götz, Tobias; Kornadt, OliverBrandschutztechnisches Verhalten von raumabschließenden HolzrahmenkonstruktionenBauphysik4/2021211-221Aufsätze

Abstract

Raumabschließende Bauteile in einer Holzrahmen-/Holztafelbaukonstruktion werden derzeit über das additive Berechnungsverfahren nach DIN EN 1995-1-2 Anhang E geregelt. Dieses Berechnungsverfahren gilt in der Praxis jedoch häufig als zu konservativ, was zu einer Überdimensionierung der entsprechenden Bauteile führt. Daher wurde an der ETH in Zürich die Component Additive Method (CAM) auf Basis der DIN EN 1995-1-2 Anhang E entwickelt, die das bisherige Verfahren durch eine genauere Berechnungsmöglichkeit verbessern soll. Im Rahmen einer Versuchsreihe wurden das additive Berechnungsverfahren mit der Component Additive Method verglichen. Die Component Additive Method bildet die Grundlage für das im Technical Guideline “Fire Safety in Timber Buildings” beschriebene Berechnungsverfahren. Durch Brandversuche und FEM-Simulationen wurde die Genauigkeit der beiden Berechnungsverfahren untersucht. Die sich ergebenen Bereiche guter Übereinstimmung bzw. teilweise deutlicher Abweichung werden analysiert und insbesondere auf die anzunehmende Funktionsdauer raumabschließender Holzrahmen-/Holztafelbauwände bezogen.

Fire protection behaviour of separating components in timber frame constructions
Separating components in a timber frame construction are currently regulated by the additive calculation method according to DIN EN 1995-1-2 Annex E. However, this calculation method is considered too conservative in practice, which leads to overdimensioning of the considered components. For this reason, the Component Additive Method (CAM) was developed at the ETH in Zurich based on the standard, which is intended to improve the previous method by providing a more precise calculation option.
As part of a test series, the additive calculation method was compared with the CAM. The CAM is the basis for the addition method that is described in the Technical Guideline “Fire Safety in Timber Buildings”. The results of these two calculation methods got compared with results of real fire tests. The next step was, to get another comparison value with FEM simulations. The results are analysed and related in particular to the assumed functional life of separating timber frame walls.

x
VFF-Merkblatt Schall.01 überarbeitet: Schallschutz mit Fenstern, Türen und FassadenBauphysik4/2021221Aktuell

Abstract

No short description available.

x
Steeger, Felix; Kolb, Torsten; Tech, Sören; Wichmann, Hubertus; Kampmeier, Björn; Zehfuß, Jochen; Kolb, MaritBrandverhalten von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen - Teil 1: Experimentelle Untersuchungen von Schwelprozessen und EmissionenBauphysik4/2021222-230Aufsätze

Abstract

Im Forschungsvorhaben “Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen” wurde in mehreren Teilprojekten der Feuchte-, Wärme-, Schall- und Brandschutz sowie die Nachhaltigkeit und Emissionswirkung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaRo-Dämmstoffe) untersucht. Das übergeordnete, primäre Ziel des Forschungsverbundes war es, die Anwendbarkeit von nawaRo-Dämmstoffen signifikant zu erhöhen und Anwendungshemmnisse auszuräumen. Im Arbeitsbereich Brandschutz und Glimmverhalten wurde das Schwelen, Glimmen und Brennen der nawaRo-Dämmstoffe analysiert und Anwendungsgrenzen im Rahmen des mehrgeschossigen Bauens definiert. Der vorliegende Aufsatz behandelt die experimentellen Untersuchungen zum Auslösen, Verlauf und Löschverhalten von Schwelprozessen in nawaRo-Dämmstoffen, der Wirkung von Flammschutzmitteln und denen im Zersetzungsprozess freigesetzten Emissionen. In einem folgenden Aufsatz wird die bautechnische Verwendung von nawaRo-Dämmstoffen, anstelle der bisher geforderten nichtbrennbaren Dämmung, im Gefach von Holztafelbauweisen dargestellt.

Fire performance of insulating materials made from renewable resources - Part 1: Experimental investigations of smouldering processes and emissions
In the research project “more than just insulation - additional benefits of insulating materials made from renewable resources”, several sub-projects investigated the moisture protection, thermal protection, noise insulation and fire protection as well as the sustainability and emission effect of insulating materials made from renewable resources. The primary goal of the research network was to significantly increase the applicability of renewable insulating materials and to eliminate obstacles to their use. In the field of fire protection behavior, the smoldering and burning of renewable insulation materials was analyzed and application limits defined in the context of multi-storey buildings. The presented article deals with the experimental investigations on initiation, process and extinguishing behavior of smoldering, the effect of flame retardants and the emissions released in the combustion process. In the following article, the structural use of renewable insulation materials, instead of the previously required non-combustible insulation, is presented in the context of wood panel construction.

x
Spiegel, Jonas; Hofmann, Markus; Schoch, Torsten; Kornadt, OliverEinfluss der Wärmespeicherfähigkeit der Baustoffe auf das thermische Verhalten von GebäudenBauphysik4/2021231-242Aufsätze

Abstract

Die Wärmespeicherfähigkeit von Baumaterialien ist die wesentliche Größe, die beschreibt, welche Wärmemenge von der Gebäudestruktur aufgenommen werden kann. Die thermische Speicherfähigkeit der Wände und Decken beeinflussen den Heizenergiebedarf von Gebäuden und den Mindestwärmeschutz aber auch das sommerliche Überhitzungspotenzial. Um die Kenntnisse zur Wärmespeicherfähigkeit im Gebrauchszustand von Gebäuden zu vertiefen, wurden zwei Versuchskuben errichtet und über zwei Jahre messtechnisch untersucht.
Das thermische Verhalten der Bauteile und des Innenraums der Versuchskuben wurde bei verschiedenen Heiz- und Lüftungsszenarien gemessen, simuliert und analysiert. Es wurden einerseits längere Aufheiz- und Auskühlphasen und andererseits realitätsnahe Nutzungsszenarien untersucht, um den Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit unter sehr vielfältigen Bedingungen zu analysieren und zu bestimmen.
Aufgrund der verschiedenen Nutzungsszenarien im Experiment und den durchgeführten Simulationen konnte der Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit auf das thermische Verhalten der Versuchskuben herausgearbeitet und ermittelt werden. Insbesondere galt es, die Bedeutung der Wärmespeicherfähigkeit von Bauteilen auf den Heizenergiebedarf sowie auf den sommerlichen Wärmeschutz zu bestimmen.

Influence of the heat storage capacity of building materials on the thermal behavior of buildings
The heat storage capacity of building materials is the essential parameter that describes the amount of heat that can be absorbed by the building structure. The thermal storage capacity of the walls and ceilings influence the heating energy demand of buildings and as the result the minimum thermal protection, but also the summer overheating potential. To deepen the knowledge of the heat storage capacity in the state of use of buildings, two test cubes were erected and examined with measurements over a period of two years.
The thermal behavior of the components and the interior of the test cubes was measured, simulated and analyzed in various heating and ventilation scenarios. On the one hand, longer heating and cooling phases and on the other hand realistic usage scenarios were examined in order to analyze and determine the influence of the heat storage capacity under very diverse conditions.
Due to the different usage scenarios in the experiment and the simulations carried out, the influence of the heat storage capacity on the thermal behavior of the test cubes could be worked out and determined. It was important to determine the importance of the heat storage capacity of components on the heating energy demand and on the summer heat protection.

x
Schneider, Martin; Naumann, Kai; Zeitler, BerndtFlankenübertragung von Hochlochziegelmauerwerk mit Leichtbau-TrennwändenBauphysik4/2021243-257Berichte

Abstract

Die flankierende Schallübertragung wird bei massiven Bauteilen durch ihre Direktdämmung und die Stoßstellendämmung bestimmt. Bei flankierenden Massivwänden in Verbindung mit einer mehrschaligen Trennwand ist das Stoßstellendämm-Maß bei durchlaufenden Massivwänden deutlich vermindert. Im Flankenprüfstand der Hochschule für Technik Stuttgart wurde die Stoßstellendämmung auf dem Übertragungsweg Außenwand - Außenwand an einem T-Stoß aus Hochlochziegel-Mauerwerk und einer Leichtbau-Trennwand untersucht. Durch bauliche Maßnahmen konnten unterschiedliche Stoßstellenvarianten realisiert und deren Einfluss auf das Stoßstellendämm-Maß ermittelt werden.
Die Pegeldifferenz bleibt durch einen bauüblichen Anschluss der mehrschaligen Leichtbau-Trennwand an die Hochlochziegel-Außenwand konstant und das Stoßstellendämm-Maß auf diesem Übertragungsweg wird für eine durchlaufende Außenwand durch den Mindestwert des Stoßstellendämm-Maßes Kij, min beschrieben. Durch konstruktive Maßnahmen an der Außenwand im Bereich der Stoßstelle (Trennfuge, Beton- oder Mauerwerksstütze) werden die Schnellepegeldifferenzen und damit die Stoßstellendämm-Maße erhöht. Ein Verkürzen der Außenwandlänge im Prüfstand auf bauübliche Längen zeigt, dass die Norm-Flankenschallpegeldifferenz bei den kleinen Außenwandlängen deutlich größer wird. Mit diesen verkürzten Stößen ist die Messung des Stoßstellendämm-Maßes zwar nicht mehr normgerecht, liefert aber konservative Werte.

Flanking sound transmission of highly insulated hollow clay bricks with a light framed gypsum board separating wall
Understanding flanking sound transmission along exterior walls is important to ensure an appropriate sound insulation between dwellings. The flanking sound transmission in massive construction is determined by the direct sound reduction index of the single elements and the vibration reduction index of the junction. For cases constructed with a separating wall of light framed gypsum board, the junction attenuation can be quite low. Therefore, a closer look was taken at the flanking sound transmission along an outer wall constructed of hollow clay bricks, where the separating element was a light framed gypsum board wall. The effect of modifications of this T-junction on the junction vibration reduction index was determined in the flanking facility of the Stuttgart University of Applied Sciences.
For the standard butted T-junction, the velocity level along the outer wall - outer wall path stays constant. This suggests the use of the minimum value of the vibration reduction index Kij, min. Modifications of the junction, such as introducing joints and blocking masses, can increase the junction attenuation significantly. It is also shown that reducing the length of the outer walls, to simulate windows and doors as found in the real world, increases the normalized flanking level difference. Note, that these “reduced” measurements, although more realistic, over predict the flanking attenuation relative to the standard measurement method.

x
Europäische Plattform für die Prüfung innovativer FassadensystemeBauphysik4/2021257Aktuell

Abstract

No short description available.

x
Schild, Kai; Schild, BiancaWärmebrückenberechnung für Bauelemente - Entwicklung vereinfachter universeller ErsatzsystemeBauphysik4/2021258-269Berichte

Abstract

Die Berücksichtigung von Wärmebrücken im Rahmen der Gesamtenergieeffizienz-Bewertung von Gebäuden erfordert häufig eine detaillierte Betrachtung im Sinne von durchzuführenden Wärmebrückenberechnungen. Für Bauelemente wie Fensterrahmen und andere kann hierbei bislang auf die Referenz-Elemente gemäß DIN 4108 Beiblatt 2, Anhang F zurückgegriffen werden. Diese führen jedoch zu einem recht hohen Arbeitsaufwand bei der praktischen Anwendung. Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen war es, vereinfachte Ersatzmodelle für Bauelemente zu entwickeln, die anstelle der aufwendigen Referenz-Elemente genutzt werden können. Auf Initiative des Verbandes für Dämmsysteme, Putz und Mörtel e. V. (VDPM) wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes [6| Ersatzmodelle entwickelt, die hinsichtlich des Wärmeverlustes (ausgedrückt durch den &psgr;- Wert) und der niedrigsten Oberflächentemperatur &thgr;si, min zu Berechnungsergebnissen führen, die mit denen der Referenzmodelle vergleichbar sind.

Thermal bridge calculation for building elements - development of simplified universal replacement systems
The consideration of thermal bridges in the context of energy performance assessment of buildings often requires a detailed thermal bridge calculation. For building elements such as window frames and others, it has so far been possible to rely on the reference elements according to German DIN 4108 Bbl.2. However, this will lead to a high amount of work in the practical application. The aim of the investigations presented in this article was to develop simplified models of building elements that can be used instead of the time-consuming reference elements. On the initiative of the VDPM (German Association of manufacturers of industrial mortar) substitute models were developed witch, with regard to heat loss (expressed by the &psgr;-value) and the lowest surface temperature &thgr;si, min, lead to calculation results that are comparable to those of the reference models.

x
Pfanner, Daniel; Dämkes, MarcFluid Flow Glazing in der GebäudehülleBauphysik4/2021270-278Berichte

Abstract

Im Rahmen des EU-Förderprogramms HORIZON 2020 wurde in dem viereinhalbjährigen Forschungsprojekt InDeWaG (Industrial Development of Fluid Flow Glazing Systems) eine Isolierverglasung entwickelt, in deren Zwischenraum ein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert. Die Glaseinheiten kommen sowohl in der Fassade zum Einsatz als auch im Innenraum und werden zum Heizen und Kühlen verwendet. Ziel ist es, diese Komponenten innerhalb eines haustechnischen Gesamtsystems mit weiteren Technologien, wie z. B. Photovoltaik und hocheffizienten Wärmetauschern, zu kombinieren und den Gesamtenergieverbrauch von Gebäuden zu minimieren, ohne die Tageslichtnutzung einzuschränken.
Der Bericht beschreibt zunächst die grundlegende Idee und Funktionsweise von Fluid Flow Glazing. Anschließend fokussiert er auf der Berücksichtigung der fluiddurchströmten Einzelscheiben im Rahmen der thermischen Gebäudesimulation. Erste vorliegende Ergebnisse aus einem Demonstrator-Pavillon, der seit über einem Jahr in Betrieb ist, werden hierbei erläutert und mit den Ergebnissen der Gebäudesimulation verglichen.

Fluid Flow Glazing in building envelopes
The research project InDeWaG (Industrial Development of Fluid Flow Glazing Systems) has been funded for three-and-a-half-years by the European Union within the framework of the program HORIZON 2020. The focus of this project is an insulating glazing unit filled up with a water-glycol fluid circulating within one of the IGU cavities. The glass units have been developed for both, the usage within façades and as interior separation walls. They are conceived to serve for both heating and cooling. The aim is to combine these units with other technologies in HVAC systems, such as Photovoltaic and high-efficiency heat exchangers leading to minimized total energy consumptions of buildings without restrictions of daylight autonomy.
The paper describes the idea behind fluid flow glazing. It focusses on the consideration of the single glazing units within the framework of thermal building simulation. First results of a demonstrator pavilion, in operation for one year, will be explained.

x
GEG-Leitfaden der ZiegelindustrieBauphysik4/2021278Aktuell

Abstract

No short description available.

x
Bauphysik Aktuell 4/2021Bauphysik4/2021279-288Bauphysik Aktuell

Abstract


Aktuell:
StudentInnen-Förderpreis 2021 des BDB
Weltweit erstes komplett mit Carbon bewehrtes Gebäude
200 m Forschungs- und Klimamessmast zieht um ins “Remote Sensing Test Center” nach Mecklenburg-Vorpommern
40 Jahre für Klimaschutz und Energiewende
GEG-Registrierstelle und Energieausweis-System
BVF-Richtlinie Kühlen und Heizen mit Metalldeckensystemen
Mit Effizienz schaffen wir's! 25. Internationale Passivhaustagung
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt
Neues VDPM-Merkblatt für Ausbildung von Details mit Profilen und Fugendichtungsbändern bei Außenputz und WDVS

x
Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik4/2021289-290Veranstaltungen

Abstract

No short description available.

x
Titelbild: Bauphysik 3/2021Bauphysik3/2021Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Mehr Raum für das kulturelle Leben der Stadt schuf ein Anfang dieses Jahres fertiggestelltes Projekt der “InnovationCity Bottrop”. Der Entwurf für die Erweiterungsbauten stammt vom Architekturbüro Heinrich Böll, Essen. Die Holzbauarbeiten übernahm die Burdiek Zimmerei und Holzbau GmbH, Damme. Aus Holz und Glas entstanden ein neues Foyer sowie ein Forum für das Kulturzentrum August Everding, siehe Meldung S. 202 (© Foto: DEUTSCHE ROCKWOOL GmbH & Co. KG).

x
Inhalt: Bauphysik 3/2021Bauphysik3/2021Inhalt

Abstract

No short description available.

x
Nicolai, Andreas; Fechner, HeikoStandardkonforme Modellierung der geregelten natürlichen Lüftung in Simulationsprogrammen mit adaptiven Zeitschritt-LösernBauphysik3/2021139-147Aufsätze

Abstract

Natürliche Belüftung kann zur Aufrechterhaltung des thermischen Komforts während der Sommerperioden beitragen. In Simulationsmodellen für die Analyse des thermischen Komforts wird das mit der natürlichen Belüftung verbundene Bewohnerverhalten häufig durch die Definition von Belüftungsregelsätzen einbezogen. Beispielsweise werden Fenster geöffnet, wenn die Raumtemperatur einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, während gleichzeitig die Außentemperaturen unter einem Schwellenwert bleiben. Solche Regeln sind in Bauvorschriften, wie z. B. DIN 4108-2, enthalten. Diese Regeln wurden bislang jedoch im Hinblick auf Simulationsprogramme mit Integrationsmethoden mit fester Schrittzeit festgelegt, wobei oft stündliche Schrittweiten verwendet werden. Es ist jedoch allgemein nicht möglich, diese Regeln direkt in numerische Lösungsverfahren mit fehlergesteuerter adaptiver Zeitschrittanpassung (z. B. in THERAKLES, DELPHIN, COMSOL, MODELICA-Lösern etc.) zu übernehmen. Der Artikel erörtert Strategien und Modellvarianten, die mit solchen modernen Integrationsverfahren arbeiten und diskutiert neue Modellparameter, wie die Verzögerung oder die Totbandregelung. Die Auswirkungen dieser Parameterwahl werden anhand von Sensitivitätsstudien unter Verwendung des thermischen Raummodells THERAKLES veranschaulicht.

Thermal comfort: standard compliant modelling of natural ventilation in adaptive time step solvers
Natural ventilation can help maintain thermal comfort during summer periods. In simulation models for thermal comfort analysis, occupant behaviour related to natural ventilation is often included through definition of ventilation rule sets, included in building codes such as DIN 4108-2. For example, windows are opened when room temperature exceeds a given limit while at the same time outside temperatures remain below a threshold. However, these rules were so far defined with respect to fixed step time integration methods. Straight-forward implementation of such rules in error controlled adaptive time step integration solvers (e.g. included in THERAKLES, DELPHIN, COMSOL, MODELICA-solvers etc.) fails. The article discusses strategies and model variants that work with such modern solvers and discusses new model parameters such as the delay time or dead-band size. The impact of these parameter choices is illustrated with sensitivity studies using the thermal room model THERAKLES.

x
Hartner, Marco; Carrigan, Svenja; Kornadt, Oliver; Lachmann, MoritzNormatives vs. realistisches Lüftungsverhalten - Auswirkung von unterschiedlichen Lüftungsstrategien auf den EnergiebedarfBauphysik3/2021148-153Aufsätze

Abstract

Das Nutzerverhalten kann eine große Diskrepanz zwischen errechnetem Energiebedarf und tatsächlichem Energieverbrauch von Gebäuden bewirken. Dabei hat sich im Rahmen eines von der Forschungsinitiative Zukunft Bau geförderten Projekts die Raumsolltemperatur als größter Einflussfaktor herausgestellt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde hier untersucht, welchen Einfluss unterschiedliche Lüftungsstrategien auf den Energiebedarf haben. Hierzu wurden für ein Untersuchungsobjekt unterschiedliche Lüftungsprofile, welche unterschiedliche Anwesenheitszeiten im Gebäude widerspiegeln, bei stundenveränderlichen Außenklimabedingungen in einem thermischen Gebäudesimulationsprogramm nachgebildet und mit den Norm-konformen Berechnungen verglichen. Es hat sich gezeigt, dass sich durch die Stoßlüftung, im Vergleich zur normativ angenommenen dauerhaften Lüftung, eine erhebliche Einsparung der Nutzwärmeenergie ergibt, die Anzahl der Lüftungsvorgänge aber eine untergeordnete Rolle spielt. Der Vergleich mit den Messungen des Energieverbrauchs im Gebäude zeigt, dass die Nutzungsprofile mit realistischem Lüftungsverhalten hierzu eine deutlich kleinere Diskrepanz als das Norm-konforme Nutzungsprofil aufweisen.

Normative vs. realistic ventilation behaviour - effect of different ventilation strategies on the energy demand
User behaviour can cause a large discrepancy between the calculated energy demand and the actual energy consumption of buildings. In a project funded by the Zukunft Bau research initiative, the room set point temperature was found to be the greatest influencing factor. Based on these results, the influence of different ventilation strategies on the energy demand was investigated. For this purpose, different ventilation pro-files reflecting different times of presence in the building were simulated in a thermal building simulation program with hourly variable outdoor climate conditions and compared with standard-compliant calculations. It has been shown that, compared to the permanent ventilation assumed by the standard, intermittent ventilation results in a considerable saving of useful heat energy, however, the number of ventilation processes plays a minor role. The comparison with measurements of the energy consumption in the building shows that the usage profiles with realistic ventilation behaviour show a significantly smaller discrepancy than the norm-compliant usage profile.

x
Windhausen, Saskia; Schmidt, PeterKlimadaten als wesentlicher Bestandteil zur Beurteilung des sommerlichen WärmeschutzesBauphysik3/2021154-158Aufsätze

Abstract

Testreferenzjahre sind durch den Deutschen Wetterdienst entwickelte stündliche meteorologische Daten für ein komplettes Jahr, die je nach Art der Anwendung einen repräsentativen Witterungsverlauf wiedergeben. Die Klimadaten sind ein wesentlicher Bestandteil für die Beurteilung des sommerlichen Wärmeschutzes. Der momentane Ansatz der Testreferenzjahre führt immer wieder zu Schwierigkeiten, da dieser sehr vereinfacht und pauschalisiert erfolgt. Durch den Klimawandel und dadurch entstehende Extremwetterlagen ist die Verwendung geeigneter Klimadaten unerlässlich. Hier stellen die neuentwickelten ortsgenauen Testreferenzjahre des Deutschen Wetterdienstes aus dem Jahr 2017 eine mögliche Alternative dar.

Climate data as an essential component for the assessment of summer thermal insulation
Test reference years are hourly meteorological data developed by the German Weather Service for a complete year, which, depending on the type of application, reflect a representative weather pattern. The test reference years are an essential component for the assessment of summer heat insulation. The current approach of the test reference years always leads to difficulties, as they are very simplified and generalized. Due to climate change and the resulting extreme weather conditions, the use of suitable climate data is essential. Here, the newly developed location-specific test reference years of the German Weather Service from 2017 represent a possible alternative.

x
Hoffmann, Sabine; Kheybari, Abolfazl GanjiUntersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 3: Modellierung komplexer Geometrien und unterschiedlicher Materialeigenschaften von VerschattungssystemenBauphysik3/2021159-173Aufsätze

Abstract

In einer dreiteiligen Artikelreihe wird der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes mit verschiedenen Methoden und unterschiedlichen Randbedingungen untersucht. Während Teil 1 die herkömmlichen Verfahren nach DIN 4108-2 miteinander vergleicht und unter dem Aspekt der sich verändernden Klimabedingungen betrachtet, beschäftigt sich Teil 2 mit mehrdimensionalen Simulationsansätzen für Sonnenschutz. In Teil 3 werden zusätzlich Modellierungsverfahren vorgestellt, die für die korrekte Wiedergabe spezieller Geometrien und hoch reflektierender Materialien bei Verschattungssystemen von Bedeutung sind.
In Teil 3 werden außenliegende Verschattungssysteme hinsichtlich ihrer Geometrie und Oberflächeneigenschaften betrachtet, wobei die in Teil 2 vorgestellte Methode der BSDF-Matrizen verwendet wird. Untersuchungsgegenstand ist dabei unter anderem, wie sich die Wahl des Rechenverfahrens zur Generierung der BSDF auswirkt. Dabei wird die Radiosity-Methode mit der Raytracing-Methode zur Erzeugung der notwendigen Kennwerte im kurzwelligen und langwelligen Bereich verglichen. Anhand der durchgeführten Gebäudesimulationen werden nicht nur die Einflüsse des gewählten Ansatzes, sondern auch die Auswirkungen unterschiedlicher Geometrien, hochreflektierender Oberflächen sowie einer low-e-Beschichtung auf der Rückseite der Lamellen untersucht. Die sich ergebenden Unterschiede werden schließlich in den Kontext des Nachweises des sommerlichen Wärmeschutzes nach DIN 4108-2 gestellt.

Investigations on thermal protection in summer - Part 3: Modeling of complex geometries and different material properties of shading systems
A series of three articles investigates the thermal protection of buildings in summer using different methods and boundary conditions. Part 1 compares the code compliance methods prescribed by DIN 4108-2 and considers future climate data. Part 2 deals with multi-dimensional approaches to model shading systems. Part 3 presents a new approach to model shading systems that consist of non-standard geometries and highly reflective materials.
In part 3 external shading systems are investigated with respect to their geometry and material properties using the method of BSDF matrices which has been presented in part 2. One focus of the investigation is set on the choice of the calculation approach to generate the BSDF. The radiosity approach is compared with numerical raytracing as means to generate the necessary metrics in the shortwave and longwave range of radiation. Based on the building simulation results the impact of the chosen method as well as the influence of different geometries, highly reflective surfaces, and a low-e coating on the back side of the blinds is assessed. Finally, the resulting differences are put into the context of code compliance calculations regarding thermal protection of buildings in summer time.

x
Müller, Theresa; Flemming, Daniela; Janowsky, Isabel; Di Bari, Roberta; Harder, Nadine; Leistner, PhilipBauphysikalische und ökologische Potenziale von Gebäuden in HolzbauweiseBauphysik3/2021174-185Aufsätze

Abstract

Aufgrund des hohen und zunehmenden Ressourcenverbrauchs von Gebäuden ist der Bausektor einer der Hauptverursacher von Umweltbelastungen. Als Folge dessen wächst die Aufmerksamkeit für ressourcenschonende und nachhaltige Werkstoffe, Konstruktionen und Lösungen. Holzbauweisen bieten hierbei zahlreiche ökologische und konstruktive Anknüpfungspunkte. Ihre spezifischen stofflichen, konstruktiven und fertigungstechnischen Merkmale sind bereits Gegenstand bauphysikalischer Untersuchungen, die sich aktuell mehr und mehr auf massive Holzbauteile sowie neue Impulse der Verarbeitungs- und Vorfertigungstechnik ausweiten. Im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung werden in diesem Beitrag sowohl die wärme-, feuchte- und schalltechnischen als auch die ökologischen Eigenschaften von Flächenbauteilen in Holzrahmen- und Holzmassivbauweise gegenübergestellt. Im Vergleich mit Stahlbetonkonstruktionen wird gezeigt, dass die vorhandenen Daten und Methoden Planungsentscheidungen nach bauphysikalischen und ökologischen Kriterien unterstützen können. Zugleich werden Potenziale der Bauweisen erkennbar, die sich durch Weiterentwicklung einlösen lassen.

Building physical and ecological potentials of buildings in timber construction
Due to the high and increasing resource consumption of buildings, the construction sector is one of the major sources of environmental pollution. As a result, attention is growing for resource-saving and sustainable materials, constructions and solutions. Timber construction methods offer numerous ecological and constructive linking points. Their specific material, constructional and manufacturing characteristics are already the subject of investigations into building physics which are currently being extended more and more to solid timber components and new impulses in processing and prefabrication technology. Within the framework of a holistic approach, this article compares the thermal, moisture and sound properties as well as the environmental quality of timber-frame and solid timber construction elements. In comparison with reinforced concrete constructions, it is shown that the available data and methods can support planning decisions according to building physical and environmental criteria. At the same time, potentials of the construction methods become apparent, which can be realised through further development.

x
Innenraumluftqualität in Wohnhäusern aus HolzBauphysik3/2021185Aktuell

Abstract

No short description available.

x
David, KirstenFunktionales Kostensplitting bei energetischen Modernisierungen als Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung von MietwohnbeständenBauphysik3/2021186-194Aufsätze

Abstract

In einer Ende 2019 veröffentlichten Dissertation wurde mit dem Funktionalen Kostensplitting (kurz: ƒKs) eine Handlungsempfehlung zur sachgerechten und nachvollziehbaren Ermittlung Mieterhöhungen nach energetischen Maßnahmen entwickelt.
Ausgangspunkt war das Dilemma zwischen der enormen Bedeutung energetischer Maßnahmen an Mietwohnbeständen für die klimapolitischen Ziele einerseits und andererseits den widersprüchlichen Beschreibungen ihrer Wirtschaftlichkeit für die beiden Mietervertragsparteien - zwischen Gentrifizierungsinstrument und Warmmietenneutralität.
Die Ergebnisse der Forschungsarbeit schließen nicht nur eine Lücke in der interdisziplinären Wissenslandschaft der Akteure des Mietwohnungsmarktes. Mit der daraus abgeleiteten Handlungsempfehlung des ƒKs wurde zudem erstmals der bautechnische Erfolg energetischer Maßnahmen - die tatsächlichen Verbesserungen der Bauteilfunktionen - an den nach geltendem Recht resultierenden Mieterhöhungsbetrag gekoppelt. Auf diese Weise wird das Zieldreieck der Nachhaltigkeit aus Ökonomie, Ökologie und Sozialem energetischer Maßnahmen austariert.
Die Arbeit wurde vom Wissenschaftlichen Beirat des BUND mit dem BUND-Forschungsreis für nachhaltige Entwicklung 2020 ausgezeichnet.
Im vorliegenden Aufsatz werden Grundlagen und Arbeitsweise des ƒKs sowie erste Ergebnisse einer noch andauernden qualitativen Evaluation vorgestellt.

Functional cost splitting for energy-efficient refurbishments as a contribution to the sustainable development of rental housing stock
In a dissertation was developed the Functional Cost Splitting (ƒKs), a recommended course of action for the appropriate and comprehensible determination of rent increases after energetic measures.
The starting point was the dilemma between the enormous importance of energy measures on rented housing stock for climate policy goals on the one hand, and on the other hand the contradictory descriptions of their economic viability for the two parties to the tenancy agreement - between gentrification instrument and warm rent neutrality.
The results of the research balance the sustainability triangle of economy, ecology and social aspects of energy measures.
The work was awarded by the BUND Scientific Advisory Board with the Research Prize for Sustainable Development 2020.
The following article presents the basic principles and working methods of ƒKs as well as the first results of a still ongoing qualitative evaluation.

x