Im Rahmen des Forschungsprojektes P881 “Nachhaltige Büro‐ und Verwaltungsgebäude in Stahl und Stahlverbundbauweise“ werden von einem interdisziplinären Forschungsteam Planungshilfsmittel und Methoden für den Entwurf und die Bewertung dieser Gebäude entwickelt. Neben ökologischen und ökonomischen werden auch architektonische, soziokulturelle und soziotechnologische Kriterien berücksichtigt. Der Nutzen der Flexibilität und deren Bewertung bilden einen besonderen Schwerpunkt, da sich hieraus wesentliche Konsequenzen für die Baukonstruktionen und die spätere Vermarktungsfähigkeit der Gebäude ergeben. Im folgenden Beitrag werden relevante Themen und Fragestellungen für den nachhaltigen Entwurf von Büro‐ und Verwaltungsgebäuden erörtert. Ausgehend von den verschiedenen Nutzungsformen, Entwicklungen und Trends der strukturellen Organisation von Bürogebäuden werden soziotechnologische und soziokulturelle Anforderungen formuliert. Es werden Strategien zur lebenszyklusorientierten ökonomischen Bewertung unter Einbeziehung der Wertschöpfungsrechnung beschrieben. Zu den baukonstruktiven Themenfeldern gehören die Einflüsse aus Fassade, Bauphysik, technischer Gebäudeausstattung und die Entwicklung nachhaltiger Tragstrukturen in Stahl‐ und Stahlverbundbauweise. Es werden die vorgesehenen Instrumente für die Planung von Tragwerksentwürfen und deren ökologische und ökonomische Bewertung vorgestellt. Sustainable office buildings in steel construction. Within the research project P881 “Sustainable office and administration buildings in steel and steel‐composite construction” planning tools and methods for the design and evaluation of such buildings are being developed by an interdisciplinary research team. In addition to ecological and economic issues, also architectural, socio‐cultural and socio‐technological criteria are being considered. The benefit from flexibility and its evaluation constitute main aspects influencing the structure and the future marketability of the buildings. Relevant topics and issues for sustainable design of office buildings are being discussed in this paper. Based on diverse ways of usage, development and trends in the structural organization of office buildings, socio‐technological and socio‐cultural requirements are formulated. Strategies for the life cycle‐oriented economic evaluation are being described including an added value assessment. Related research fields in building construction such as façade, building physics, technical building equipment as well as the development of sustainable structures in steel construction are being discussed. The intended instruments for the planning phase of design concepts and their ecological and economic evaluation are being introduced.

No abstract

Im folgenden Beitrag wird eine Übersicht über Inhalte und Ergebnisse des interdisziplinären Forschungsprojektes FOSTA P881 “Nachhaltige Büro‐ und Verwaltungsgebäude in Stahl‐ und Stahlverbundbauweise“ [1] gegeben. Ausgangspunkt sind soziokulturelle und soziotechnische Untersuchungen zur zukünftigen Entwicklung von Büroarbeitswelten und Beobachtungen des Immobilienmarktes. Aus diesen werden strukturelle Anforderungen zur Schaffung flexibler Gebäudestrukturen abgeleitet, die Änderungen der Büroorganisationsformen mit geringen Eingriffen erlauben. Zur Bewertung der ökonomischen Nachhaltigkeit werden neben den Kosten im Lebenszyklus die Wertstabilität und der ökonomische Nutzen flexibler Bürogebäude berücksichtigt. Grundlage für den Entwurf von Deckensystemen und Stützen unter Nachhaltigkeitskriterien sind die Ergebnisse aus Parameterstudien, bei denen Bauprinzipien, Bauteilausbildung und Werkstoffe, Rastermaße und Spannweiten variiert und vorteilhafte Lösungen herausgearbeitet wurden. Als ein Hilfsmittel für die Planung steht ein umfangreicher Bauteilkatalog zur Verfügung, der im Rahmen des Forschungsprojektes erarbeitet wurde. Im Fokus der Untersuchung zu den Fassadenkonstruktionen stehen vorgehängte hinterlüftete Fassaden und Wärmedämmverbundkonstruktionen, für die z. B. graue Energie und Wärmedurchgang in Relation gesetzt werden. Es wird ein neu entwickeltes CAD‐basiertes Softwaretool vorgestellt, das einen genetischen Algorithmus zur Tragwerksoptimierung nutzt und den Entwurf unter Nachhaltigkeitskriterien in Sekundenschnelle ermöglicht. Holistic planning of sustainable office buildings in steel and composite construction. In this paper, an overview of the contents and results of the interdisciplinary research project FOSTA P881 “Sustainable office and administration buildings in steel and steel composite construction“ [1] is given. Socio‐cultural and socio‐technical studies on the future development of office work environments and observations in the real estate market are the starting point of the research. From these studies, structural requirements are derived for the design of adaptable building structures that allow changing the office organisation form with little modifications. Besides the life cycle costs, the value retention and the economic benefits of adaptable office buildings are considered in the evaluation of the economic sustainability. The results of parameter studies, in which the structural system and grid dimensions of the building as well as forms, dimension and material qualities of structural components were varied, serve as a basis for the design of slab systems and columns considering defined sustainability criteria. The parameter studies were also used to elaborate advantageous solutions. As a part of the research project, an extensive component catalogue was developed, which may be used for the planning of sustainable office buildings. The investigations considering the façade structures focus on ventilated rainscreen cladding façade and external thermal insulation composite ...

Herrn Prof. Dr.‐Ing. habil. Joachim Lindner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet Im Rahmen des AIF/FOSTA‐Forschungsprojektes P881 [1] wurde der Einsatz von Stahl‐ und Verbundkonstruktionen bei Büro‐ und Verwaltungsgebäuden im Hinblick auf die Flexibilität für unterschiedliche Büroorganisationsformen und die Nachhaltigkeit mit Schwerpunkten auf die Ökonomie und Ökologie untersucht. Hierüber wurde in verschiedenen Beiträgen berichtet (s. z. B. [2] bis [5]). Gegenstand des kurz vor dem Abschluss stehenden AIF/FOSTA‐Projektes P1118 [6] ist die Gestaltung und Bewertung multifunktionaler Geschäftshäuser in Stahl‐ und Verbundbauweise. Kerngedanke des Forschungsvorhabens ist die Schaffung anpassungsfähiger Geschossbauten für den städtischen Raum, um damit die Wertstabilität und Vermarktungsfähigkeit der Immobilien zu erhöhen und die Nutzungsdauer zu verlängern. Dabei wird der moderate Mehraufwand bei der Errichtung der Gebäude dem Nutzen in Bezug auf die Ökonomie und Ökologie gegenübergestellt.Der Teil 1 des Beitrags beginnt mit der Beschreibung der Problemstellung und Grundlagen zur Bewertung der Nachhaltigkeit mit dem Schwerpunkt auf die Ökonomie. Dabei wird auf die Lebenszyklusberechnung, Methoden der Investitionsrechnung und immobilienwirtschaftliche Einflussgrößen eingegangen. Es folgen objektplanerische Aspekte zur Schaffung multifunktionaler Gebäude. Ausgehend von den Gebäudetypologien und der Zuordnung von Nutzungsformen zu Geschossen werden Strategien zur planerischen Berücksichtigung verschiedener Erst‐ und Nachnutzungen in typischen städtischen Gebäuderiegeln vorgestellt. Wesentliche Aspekte sind dabei die Wahl der Gebäudetiefe, der lichten Geschosshöhe, die Erschließung über Gebäudekerne, Flure und Schächte für die technische Gebäudeausstattung. Im Abschnitt 4 werden zunächst die Lastannahmen für Geschossbauten bei verschiedenen Nutzungsformen und Deckensysteme in Stahl‐ und Verbundbauweise erläutert. Dabei wird auch auf neue Entwicklungen von Multifunktionsdecken eingegangen. Es folgen Untersuchungen und Parameterstudien zu Ökologie und Ökonomie verschiedener Flach‐ und Unterzugsdecken. In diesem Zusammenhang wird auch den Fragestellungen nachgegangen, „welche Unterschiede ergeben sich bei Deckensystemen mit und ohne Innenstützen?” und „wie wirken sich unterschiedlich hohe Nutzlastansätze aus?”

Herrn Prof. Dr.‐Ing. Jörg Lange zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet Der Teil 2 zu „Multifunktionale Geschäftshäuser in Stahl‐ und Verbundbauweise” ist eine Fortsetzung des im Heft 4 des STAHLBAU veröffentlichen Beitrags [1]. Dort wurden die Grundlagen zur Bewertung der Ökologie und Ökonomie, zur Objektplanung und Konstruktion multifunktionaler Geschossbauten erläutert und Parameterstudien zu Deckensystemen vorgestellt. Der Schwerpunkt von Teil 2 liegt in der Planung und Bewertung von Geschossbauten in verschiedenen Variabilitätsgraden am Beispiel von Referenzgebäuden. Mit der Zuordnung „gering”, „mittel” und „hoch” wird die Anpassungsfähigkeit dieser Gebäude an Folgenutzungen differenziert. Im Rahmen der Objektplanung werden die Nutzungsszenarien beschrieben und Entwurfskriterien für die Grundrissgestaltung und Erschließung, die Wahl der lichten Geschosshöhen und Nutzlasten erläutert. Zudem wird auf Fassadensysteme und ihre Anschlussmöglichkeiten für Innenwände eingegangen. In Verbindung mit der Konstruktion der Referenzgebäude werden die Baustoffmassen, der Primärenergiebedarf und die Kosten der ausgewählten Deckensysteme und Stützen gegenübergestellt. Die Auswirkungen der Systemwahl in Bezug auf die Konstruktions‐ und Geschosshöhen werden im Zusammenhang mit den Fassaden und deren Bilanzierung beleuchtet. Zudem werden der Einfluss der Gebäudemassen, Nutz‐ und Ausbaulasten auf die Dimensionierung von Flach‐ und Tiefgründungen bei unterschiedlichen Baugrundverhältnissen untersucht. Darauf folgt die Wirtschaftlichkeitsanalyse der Referenzgebäude und der Sensitivität der Ergebnisse in Bezug auf die Streuung ausgewählter Eingangsgrößen, wie z. B. der Rohbaukosten und des Restwertes der Gebäude nach einem festgelegten Zeitraum. Abschließend erfolgt eine Zusammenstellung wesentlicher Untersuchungsergebnisse und Empfehlungen für die Planung und Bewertung multifunktionaler Geschäftshäuser. Beide Teile bilden eine Zusammenfassung des Forschungsprojektes AIF/FOSTA P1118, das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert wurde.