Bauphysikalische Untersuchung von Sandwichelementen

Harder, Nadine; Klett, Yves; Park, Sumee; Leistner, Philip; Middendorf, Peter

doi:10.1002/bapi.201900025

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“…Nach der messtechnischen Charakterisierung des adaptierbaren thermischen Wertebereichs der Materialsysteme wurden bislang beispielhaft die Energieeffizienz und die Umweltwirkungen der neuen Konstruktionen mit konventionellen Lösungen verglichen [32]. Es zeigte sich, dass leichte und adaptive Konstruktionen für Fassaden ein bauphysikalisches und ökobilanzielles Potenzial aufweisen und gleichzeitig die Anforderungen bestehender Normenwerke für massive Konstruktionen erfüllen können [33, 34]. Untersucht wird zudem, wie sich Räume durch neuartige atmende Wände und Fassaden be‐ und entlüften lassen, um energieaufwendige Belüftungssysteme und Klimaanlagen überflüssig zu machen.…”

Section: Integrative Bauelementeunclassified

Adaptive Hüllen und Strukturen

et al. 2021

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Die „Große Beschleunigung“ bei Bevölkerungszahlen, klimaschädlichen Emissionen, Wasserverbrauch und vielem anderen stellt die gesamte Menschheit vor große Herausforderungen. Dies trifft besonders auf das Bauschaffen zu. Es gilt, zukünftig für mehr Menschen mit weniger Material emissionsfrei zu bauen. Hierfür muss unsere Art des Planens, Bauens und Nutzens von Bauwerken neu gedacht und neu konzipiert werden. Auf der bautechnischen Seite bedeutet dies die konsequente flächendeckende Umsetzung von Leichtbaustrategien. Zu diesen zählt neben dem klassischen Leichtbau und den Gradientenbauweisen auch das Bauen mit adaptiven Hüllen und Strukturen. Unter Adaptivität sind dabei unterschiedliche Veränderungen der Geometrie, der physikalischen Eigenschaften von einzelnen Bauteilen oder von ganzen Bauwerken zu verstehen. Durch Adaption können Spannungsfelder homogenisiert, Bauteilverformungen reduziert und bauphysikalische Verhalten von Bauteilen verändert werden. All dies verringert nicht nur den Materialbedarf, sondern liefert auch einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung des Nutzerkomforts. Adaptivität im weiteren Sinne bezeichnet einen ganzheitlichen Ansatz, in dem die Anpassung sozialer, kultureller und räumlicher Erfahrungen sowie architektonischer und planerischer Handlungsweisen eng mit den technologischen Entwicklungen verknüpft wird. Die Zusammenführung dieser Perspektiven ist Anspruch des SFB, um ganzheitliche Lösungen für eine zukünftige gebaute Umwelt zu finden.

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Section: Integrative Bauelementeunclassified

Adaptive Hüllen und Strukturen

et al. 2021

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“…Therefore, both the reduction of resource consumption of buildings and the application of resource-efficient and sustainable material and construction solutions are gaining increasing attention and interest. In addition, the need for cost-effective and material-efficient construction is growing [2]. As a result, the use of natural and renewable materials, such as wood, has been increasing in the recent decade.…”

Section: Introductionmentioning

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The Dilemma of Balancing Design for Impact Sound with Environmental Performance in Wood Ceiling Systems—A Building Physics Perspective

et al. 2021

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Due to the high consumption of resources and energy in the construction sector, the development of resource-efficient and sustainable construction solutions is gaining increasing attention. The awareness of sustainability and resource conservation results in the interest of using natural and renewable materials in contemporary architecture. Timber construction methods offer both constructive and ecological potential for sustainable solutions. From a building physics perspective, the acoustic performance of lightweight buildings, such as those made of timber, presents a challenge. Even if standard requirements are met, the increased low-frequency sound transmission typical for light-weight construction can cause discomfort and is already the subject of questions in building physics, which are currently increasingly extending to timber construction. Within the framework of a holistic approach, this paper compares the problem of acoustic properties, design optimizations and the ecological properties of timber-frame and solid timber construction components. The comparison with heavy materials, such as concrete, shows the relation of acoustic optimization with the change of the environmental profile. In order to establish the interaction between acoustic quality of wooden ceiling constructions and their ecological characteristics, this article aims to demonstrate the potential of materials used in the building sector under ecological aspects considering a life cycle analysis.

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Parameterstudie zum energetischen Einsparpotenzial mit adaptiven Fassadenelementen zur lokalen Heizung

et al. 2020

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Die Ressourceninanspruchnahme durch die gebaute Umwelt und die damit einhergehenden und immer deutlicher spürbaren Umweltauswirkungen machen es erforderlich, stets neue Wege zu finden, um den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Dem gegenüber stehen stetig wachsende Ansprüche an den Komfort in Gebäuden, sowie die Veränderung der Arbeitswelt hinsichtlich der temporären Nutzung von Räumen. Um alle genannten Aspekte zu vereinen, bietet die transiente und inhomogene Auslegung von thermischen Bedingungen in Räumen großes Potenzial. Seit über 60 Jahren werden die Zusammenhänge zwischen der thermischen Umgebung und der sich daraus ergebenden thermischen Empfindung und Behag-lichkeit der Nutzer erforscht [4]. Insbesondere in den letzten zwei Jahrzehnten ist dabei ein prinzipielles Umdenken zu beobachten. Das seit langer Zeit etablierte Modell von Fanger [5] zur Ermittlung des thermischen Empfindens in homogenen (räumlich gleiche Verteilung der Temperatur) sowie stationären Umgebungen und der sich daraus ergebende Prozentsatz an Unzufriedenen, wird dabei immer häufiger hinterfragt. Weiter gewinnen die Möglichkeiten zur Berücksichtigung von adaptiven, transienten und inhomogenen Faktoren zunehmend an Bedeutung [6-9]. Unter transienten Bedingungen haben viele Forscher gezeigt, dass kalte bzw. warme Reize an Hand, Stirn und Nacken unter Hyperthermie oder Hypothermie als sehr Die Arbeitswelt hat sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Heutzutage werden viele Büros, Besprechungsräume, aber auch andere Räume wie Vorlesungssäle, Unterrichtsräume sowie Hotelzimmer nur noch temporär genutzt. Die thermische Konditionierung orientiert sich jedoch immer noch an stationären Temperatursolllinien. Dies bedeutet, dass eine entsprechende Solltemperatur bereits vor Eintreffen des Nutzers im Raum erreicht sein und über den gesamten Arbeitstag vorgehalten werden muss, unabhängig davon, ob sich tatsächlich ein Nutzer im Raum aufhält. Adaptive Fassaden mit integrierten Heiz-bzw. Kühlelementen sind dazu in der Lage, sich verändernden Bedingungen, z. B. aufgrund von temporärer Nutzung eines Arbeitsplatzes, lokal und ohne Zeitverzögerung anzupassen, und so eine optimale Aufenthaltsqualität sicherzustellen. So ist während der Heizperiode ein deutlich niedrigeres Temperaturniveau ausreichend und sobald der Nutzer im Raum eintrifft, können durch Einschalten der lokalen Heizung unverzüglich behagliche Bedingungen hergestellt werden. Dies birgt insbesondere im Ultraleichtbau ein großes Energieeinsparpotenzial in sich. In vorangegangenen Untersuchungen wurde die thermischen Behaglichkeit unter transienten Bedingungen [1] beleuchtet sowie die bauphysikalische Funktionalität und Umweltwirkung einiger Beispiele auf Bauteil-sowie auf Raumebene von adaptiven Leichtbaukonstruktionen [2, 3] behandelt. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurden Szenarien für den Betrieb von adaptiven Fassadenelementen mit lokalen Heizsystemen entwickelt. Im hier vorliegenden Beitrag wird nun das energetische Einsparpotenzial der lokalen Systeme gegenüber der konventionel...

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Bauphysikalische Untersuchung von Sandwichelementen

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Adaptive Hüllen und Strukturen

Adaptive Hüllen und Strukturen

The Dilemma of Balancing Design for Impact Sound with Environmental Performance in Wood Ceiling Systems—A Building Physics Perspective

Parameterstudie zum energetischen Einsparpotenzial mit adaptiven Fassadenelementen zur lokalen Heizung

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