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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

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

Abstract

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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).

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Inhalt: Bauphysik 3/2021Bauphysik3/2021Inhalt

Abstract

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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Innenraumluftqualität in Wohnhäusern aus HolzBauphysik3/2021185Aktuell

Abstract

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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.

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Fusion zum weltweit größten Industrie- und Forschungsverband für CarbonbetonBauphysik3/2021194Aktuell

Abstract

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Neubauer, Reinhard O.Spektrum-Anpassungswerte C und Ctr - Vergleich der Einzahlangaben für die Luftschalldämmung in Gebäuden R'w und DnT,wBauphysik3/2021195-200Aufsätze

Abstract

Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Schallpegelspektren verschiedener Geräuschquellen, wie die für Geräusche in einem Gebäude und die für Verkehrsgeräusche außerhalb eines Gebäudes, können sogenannte Spektrum-Anpassungswerte zu den jeweiligen Einzahlangaben der Schalldämmung hinzugenommen werden. Mit der kennzeichnenden Größe R'w sowie der Standard-Schallpegeldifferenz DnT, w wird damit eine neue Einzahlangabe möglich, die den tatsächlich vorliegenden Schallschutz besser abbilden soll. Eine genaue Betrachtung zeigt, dass die Spektrum-Anpassungswerte nicht durch einfache Gleichsetzung angewendet werden können, sondern die erforderlichen Spektrum-Anpassungswerte grundsätzlich für die entsprechende anzuwendende Einzahlangabe nach DIN EN ISO 717-1 ermittelt werden müssen. Für die vorliegende Untersuchung wurde ein Messdatensatz von 43 Güteprüfungen zum Luftschallschutz herangezogen und eine Abweichung von ±1 dB zwischen den jeweiligen C- und Ctr-Werten der berechneten Einzahlangaben festgestellt. Eine vereinfachte Umrechnung der Einzahlangaben wie sie z. B. in DIN 4109-2 dargestellt wird, kann nicht auf die Spektrum-Anpassungswerte übertragen werden.

Spectrum adaptation term C and Ctr - Comparison of the single-number ratings for airborne sound insulation in buildings R'w and DnT,w
In order to take into account different sound level spectra of different noise sources, such as those for noise in a building and those for traffic noise outside a building, so-called spectrum adaptation term can be added to the respective single-number value of the sound insulation. With the characteristic size R'w, as well as the standard sound level difference DnT,w a new single specification is thus possible, which should better represent the actual sound insulation. A close examination shows that spectrum adaptation terms cannot be applied by simple equation, but that the required spectrum adaptation terms must in principle be determined for the corresponding applicable number specification according to DIN EN ISO 717-1. For the present study, a measurement data set of 43 quality tests for airborne sound insulation was used and a deviation of ±1 dB between the C- and Ctr-values was found. A simplified conversion of the single-figure information as shown e.g. in DIN 4109-2 cannot be transferred to the spectrum adaptation terms.

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Bauphysik Aktuell 3/2021Bauphysik3/2021201-209Bauphysik Aktuell

Abstract

Aktuell:
GENERIS® für die Berechnung von Gebäude-Ökobilanzen
Erweiterung des Kulturzentrums August Everding in Bottrop
TFI Aachen prüft Produkte im neuen Bauakustiklabor
Gebäudefassaden bieten großes Potenzial für die Gewinnung von Solarenergie
REN21-Report: Städte haben großen Einfluss auf die globale Energiewende
Vorbeugender Brandschutz: DIvB und BFSB mit gemeinsamer Geschäftsstelle
Thüringer Forschungspreis 2021 für die Professur Bauphysik
DAGA 2021 in Wien

Technische Regelsetzung:
Neue DIN EN 13830:2020-11 für Vorhangfassaden
VDI 3808 zur Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBauphysik3/2021209-210Veranstaltungen

Abstract

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Titelbild: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Titelbild

Abstract

Zum Titelbild:
Mit der Bodenplattendämmung JACKODUR® Atlas wird Energieeffizienz zum Kinderspiel. Bei diesem Projekt hat der Versmolder Architekt Frank Schönberg buchstäblich um die Ecke gedacht: Ein anspruchsvoller Grundriss mit gleich 43 Ecken, eine nachhaltige Bauweise und eine lichtdurchflutete Gestaltung in attraktiver, waldnaher Lage machen die neue DRK-Kindertagesstätte im ostwestfälischen Steinhagen zu etwas Besonderem. Doch bedeutet der individuelle Grundriss mit gleich 43 - teils nicht einmal rechtwinkeligen - Ecken einen erhöhten Aufwand auf der Baustelle? Mitnichten! Der Architekt Frank Schönberg fand mit dem Wärmedämm- und Schalungssystem JACKODUR® Atlas die passende Antwort. (Foto: Jackon Insulation)

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Inhalt: Bauphysik 2/2021Bauphysik2/2021Inhalt

Abstract

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Eßer, Georg; Keil, Moritz; Porowski, PiotrTrittschallpegelminderung, Schalldämm-Maße und Trittschallpegel von FertigbädernBauphysik2/202171-78Aufsätze

Abstract

Schon seit Jahrzehnten werden im Bauwesen Fertigbäder verwendet, die als geschlossene Elemente im Werk mit allen Installationen, Objekten, Wandverkleidungen und Accessoires montiert und am Bau nur noch aufgestellt und angeschlossen werden müssen. Fertigbäder liegen als Betonzellen aber auch als Stahlblechkonstruktionen, die am Bau eine Verkleidung aus Gipskartonbauplatten erhalten, vor. In der DIN 4109 ist kein Bauteilkatalog für Fertigbäder enthalten, sodass Hersteller derartiger Fertigbäder Prüfzeugnisse über den Schallschutz vorlegen müssen. Diese Prüfzeugnisse beinhalten zum größten Teil die bewertete Trittschallpegelminderung, um auf Basis der Stahlbeton-Rohdecke den bewerteten Norm-Trittschallpegel prognostizieren zu können. Es liegen aber auch Prüfergebnisse über die Schalldämm-Maße der Trennwände und vom Komplettsystem am Bau vor. Folgend werden die aus einer Vielzahl von Messungen gewonnenen Erkenntnisse über die Schallschutzeigenschaften von Fertigbädern zusammengefasst.

Impact sound level reduction, sound insulation dimensions and impact sound levels of prefabricated bathrooms
Prefabricated bathrooms have been used in the construction industry for decades. They are assembled in the factory as closed elements with all installations, objects, wall cladding and accessories, and only have to be set up and connected on site. Prefabricated bathrooms are available as concrete cells but also as sheet steel structures that receive a cladding of plasterboard panels on site. DIN 4109 does not contain a component catalog for prefabricated bathrooms, so that manufacturers of such prefabricated bathrooms must submit test certificates on sound insulation. For the most part, these test certificates contain the weighted impact sound level reduction in order to be able to predict the weighted standard impact sound level on the basis of the reinforced concrete raw ceiling. However, there are also test results on the sound insulation dimensions of the partition walls and of the complete system on the building. The following is a summary of the findings on the sound insulation properties of prefabricated bathrooms obtained from a large number of measurements.

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Neue BuGG-Arbeitshilfe Solar-GründachBauphysik2/202178Aktuell

Abstract

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Neubauer, Reinhard O.Einfluss der äquivalenten Schallabsorptionsfläche auf das Schalldämm-MaßBauphysik2/202179-86Aufsätze

Abstract

Die Schalldämmung, ausgedrückt mit der kennzeichnenden Größe R'w, wird in Deutschland zur Beschreibung des baulichen Schallschutzes verwendet. Die messtechnische Ermittlung erfolgt nach den Regeln wie sie in DIN EN ISO 16283 Teil 1 beschrieben werden, wobei die Trennfläche mit der äquivalenten Schallabsorptionsfläche normiert wird. Die äquivalente Schallabsorptionsfläche wird durch Messung der Nachhallzeit im Empfangsraum ermittelt. DIN EN ISO 16283 Teil 1 fordert die Anwendung der Sabine'schen Nachhallformel zur Berechnung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche. Für Räume mit größeren äquivalenten Schallabsorptionsflächen hat sich allgemein die Verwendung der Eyring'schen Nachhallformel bewährt. Welchen Einfluss die Bestimmung der äquivalenten Schallabsorptionsfläche mittels der Nachhallformel nach Eyring auf die Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes hat, wird anhand theoretischer Betrachtung als auch durch Messergebnisse dargestellt. Es hat sich dabei gezeigt, dass die Anwendung der Eyring'schen Nachhallformel bei der Ermittlung des bewerteten Bau-Schalldämm-Maßes ein um bis zu 1 dB höheres bewertetes Bau-Schalldämm-Maß bewirkt.

Impact of the equivalent sound absorption area on the sound insulation
The sound insulation, expressed with the characteristic measure R'w, is used in Germany to describe the sound insulation. The metrological determination is carried out according to DIN EN ISO 16283 Part 1, whereby the separating surface is standardised with the equivalent sound absorption area. The equivalent sound absorption area is determined by measuring the reverberation time in the receiving room. DIN EN ISO 16283-1 requires the use of Sabine's reverberation formula to calculate the equivalent sound absorption area. For rooms with larger equivalent sound absorption areas, the use of Eyring's reverberation formula has generally proven its worth. The influence of the determination of the equivalent sound absorption area by means of the reverberation formula according to Eyring is shown by theoretical consideration as well as by measurement results. It has been shown that the application of Eyring's reverberation formula results in a higher sound insulation value by up to 1 dB.

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Hoffmann, Sabine; Kheybari, Abolfazl GanjiUntersuchungen zum sommerlichen Wärmeschutz - Teil 2: Vergleich zwischen Modellierung mit Abminderungsfaktor (FC-Faktor) und bidirektionalem Ansatz (BSDF-Methode)Bauphysik2/202187-99Aufsätze

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 2 wird der außenliegende Sonnenschutz, der bereits in Teil 1 mit FC-Faktor simuliert wurde, nun mit einem dreidimensionalen Ansatz, der sogenannten BSDF-Methode, modelliert. Dieser Ansatz berücksichtigt den solaren Transmissionsgrad des Gesamtsystems abhängig vom solaren Höhenwinkel und Azimuth und stellt damit eine deutlich präzisere Berechnungsmethode dar. In einer Detailanalyse werden die grundlegenden Unterschiede der beiden Ansätze vorgestellt, wobei ein besonderes Augenmerk auf den sekundären Wärmestrom im Raum gelegt wird. Anschließend werden die zwei Modellierungsansätze im Hinblick auf die Nachweisführung zum sommerlichen Wärmeschutz miteinander verglichen, wobei neben dem normativ geforderten Klimadatensatz (TRY 2010) ebenso die zukünftigen Wetterdaten (TRY 2035) angewandt werden.

Investigations on thermal protection in summer - Part 2: Comparison between modeling with reduction factor (FC-factor) and bidirectional approach (BSDF-method)
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 2 the venetian blind system, which in part 1 has already been investigated in building simulation using a shading factor (FC-factor), is now modelled using a three-dimensional approach, called the BSDF-method. This approach considers the solar transmittance of the complex fenestration system depending on solar altitude and azimuth and hence represents a much more precise calculation method. In a detailed analysis the basic differences of both approaches are presented and a special focus is set on the secondary heat flux to the room. The two modelling methods are then compared with respect to code compliance for thermal protection in summer, where besides the mandatory climate data (TRY 2010) a future climate data set (TRY 2035) was used as well.

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Pitscheider, Alexander; Hafellner, HansVergleich unterschiedlicher Energieausweis-Berechnungsarten mit den realen VerbrauchswertenBauphysik2/2021100-106Aufsätze

Abstract

Für 23 bestehende Gebäude wurden jeweils drei verschiedene Vorgehensweisen zur Energieausweisberechnung betrachtet und zusätzlich mit den tatsächlichen Energieverbräuchen verglichen. Somit ergeben sich insgesamt 69 Energieausweise und 23 Energieverbrauchsabrechnungen für bestehende Wohngebäude, welche in Relation gesetzt werden. Einzelne berechnete Energieausweisergebnisse stimmen gut mit den tatsächlichen Verbräuchen überein, jedoch gibt es, unabhängig von der Berechnungsmethode, Abweichungen bis 350 % von den realen Verbräuchen. Die drei verschiedenen Energieausweisberechnungsmethoden wurden auch untereinander in Relation gesetzt, um die bestmögliche Berechnungsart zu ermitteln. Dies verdeutlichte, dass die Exaktheit der Ergebnisse der Berechnungsart auch von der Gebäudegröße abhängig ist. Es zeigte sich, dass die Kategorisierung der Bauweise ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Ergebnisse liefert und so ist die Abschaffung der “sehr schweren Bauweise” in der OIB Richtlinie 6 mit der Version 2019 nicht gerechtfertigt. Weiter werden Verbesserungsvorschläge in Hinsicht auf die Orientierung der Bauteile, die Einbindung von digitalen Sonnenstands- und Beschattungsmöglichkeiten, den Haushaltsstrombedarf, die Energiekennzahlausweisung nach Nutzeranzahl und Zonierungen dargestellt.

Comparison of different energy certificate calculation types with the real consumption
Three different methods of calculating the energy certificate were considered for 23 existing buildings and also compared with the actual energy consumption. The result of 69 energy certificates and 23 energy consumption bills for existing residential buildings were put in relation. Some individual calculated energy certificate results agree well with the actual consumption, however, regardless of the calculation method, there are deviations of up to 350 % from the real consumption. The three different energy certificate calculation methods were also set in relation to one another in order to determine the best possible type of calculation. This made it clear that the accuracy of the results of the type of calculation also depends on the size of the building. It turned out that the categorization of the construction method also plays a decisive role in the results and so the abolition of the “very heavy construction method” in the OIB guideline 6 with the 2019 version is not justified. In addition, suggestions for improvement are presented with regard to the orientation of the components, the integration of digital sun position and shading options, the household electricity requirement, the energy indicator according to the number of users and zoning.

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Ingenieurkammern bilden Mitglieder zu Vergabeberatern ausBauphysik2/2021106Aktuell

Abstract

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Herzog, Daniel; Tegeler, JohannesStolpergefahren aufgrund der Bodenbeschaffenheit bei EvakuierungsszenarienBauphysik2/2021107-112Aufsätze

Abstract

Bei der Planung von Großveranstaltungen sind Personenstromsimulationen ein häufig verwendetes Werkzeug geworden. Dabei können viele Umgebungsparameter als Randbedingungen bereits heute berücksichtigt werden. Bisher noch unbeachtet sind Stolpergefahren in der Bodenoberfläche und der im Stolperfall resultierende veränderte Bewegungsstrom der Personen. In einer Literaturrecherche wurde der Gangzyklus und die maßgebliche Störung (visuell und motorisch), die zum Stolpern führt, analysiert. Ein Höhenunterschied von 12,9 ± 4,5 mm kann eine Person zum Stolpern bringen. Je nach Personendichte ist die Auswirkung auf den Bewegungsstrom und die betroffenen und umgebenden Personen unterschiedlich gravierend. Rechtlich gesehen stellt in Deutschland, basierend auf bisherigen Gerichtsurteilen, eine Abweichung des Bodenniveaus von 2,0 bis 2,5 cm eine Verletzung der Verkehrssicherungspflicht dar. Um die Gefahr und die folgenden Auswirkungen eines Stolperfalls auf die Evakuierung von Großveranstaltungen besser in die Planung und Simulation einfließen lassen zu können, sollte ein Faktor für Oberflächen entwickelt werden, der Oberflächenunregelmäßigkeiten und Stolperstellen berücksichtigt.

Tripping hazards caused by ground conditions in evacuation scenarios
In the planning of large events, evacuation simulations have become a frequently used tool. Many environmental parameters can already be taken into account as boundary conditions. So far, the risk of tripping on the floor surface and the resulting change in the flow of people in the event of tripping have not been taken into account. In a literature search, the gait cycle and the significant disturbance (visual and motor) that causes stumbling were analysed. A height difference of 12.9 ± 4.5 mm can cause a person to stumble. Depending on the density of people, the effect on the flow of movement and the affected and surrounding people varies in severity. In Germany, based on previous court rulings, a deviation in floor level of 2.0 to 2.5 cm represents a violation of the obligation to maintain safety on the road. In order to better incorporate the danger and the subsequent effects of a tripping incident on the evacuation of large events into the planning and simulation, a factor for surfaces should be developed which takes into account irregularities and tripping hazards.

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DBV-Videoportal startet mit Expertenwissen rund um Beton und BautechnikBauphysik2/2021112Aktuell

Abstract

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