Bauphysik-Kalender / Bauphysik-Kalender 2017

Schwerpunkt: Gebäudehülle und Fassaden
 
 
Wilhelm Ernst & Sohn (Verlag)
  • erschienen am 28. April 2017
  • |
  • 790 Seiten
 
E-Book | ePUB mit Adobe DRM | Systemvoraussetzungen
978-3-433-60778-7 (ISBN)
 
Zukunftsfähige Gebäudehüllen werden der Interaktion von Außenwandkonstruktionen mit der Gebäudetechnik gerecht. Dabei müssen in einem integralen Planungsprozess die verschiedenen Anforderungen berücksichtigt werden, wie z. B. Behaglichkeit der Gebäudenutzer, energetische Effizienzaspekte, ökonomische Effizienzaspekte und wartungsarme Lebensdauer, Schutz der Konstruktion gegen klimatische Einwirkungen.
Die Entwicklung hin zu Niedrigstenergiegebäuden (nZEB - nearly zero-energy buildings) wirkt sich insbesondere auf den Entwurf der Gebäudehüllen aus. Ab 2021 sollen gemäß EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffzienz von Gebäuden (EPBD) alle Neubauten als Niedrigstenergiegebäude gebaut werden. Gebäude, die von Behörden als Eigentümer gebaut werden, sollen bereits ab Anfang 2019 diesen Standard einhalten. Um diesen zu erreichen, müssen die Gebäude vor allem gut gedämmt sein und erneuerbare Energiequellen nutzen.
Messtechnische Untersuchungsmethoden und rechnerische Nachweisformate hinsichtlich Wärme- und Feuchte- und Schallschutz werden vorgestellt und erläutert. Eine besondere, neue Rolle kommt der Tageslichtnutzung zu.
Das Kompendium der Dämmstoffe im Bauwesen sowie der aktualisierte Beitrag über die Berechnung von Wärmebrücken sind Planungsgrundlagen für die tägliche Praxis. Auf aktuellem Stand sind auch in diesem Jahrgang die Materialtechnischen und Brandschutztechnischen Tabellen.
Der neue Bauphysik-Kalender 2017 mit dem Schwerpunktthema Gebäudehülle und Fassaden bietet eine solide Arbeitsgrundlage und ein verlässliches aktuelles Nachschlagewerk für die Planung in Neubau und Bestand.
Der Bauphysik-Kalender ist ein Kompendium für die richtige Umsetzung bauphysikalischer Schutzfunktionen mit Normenüberblick und -kommentierung, Materialdaten, Berechnung und Nachweisführung sowie praxisgerechten konstruktiven Lösungen auf den Gebieten Wärme- und Feuchteschutz, Schallschutz sowie Brandschutz.
1. Auflage
  • Deutsch
  • Berlin
  • |
  • Deutschland
Ernst, Wilhelm & Sohn
  • 59,25 MB
978-3-433-60778-7 (9783433607787)
weitere Ausgaben werden ermittelt
Der Herausgeber Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad ist seit 2001 Professor an der Leibniz Universität Hannover und leitet dort das Institut für Bauphysik. N. A. Fouad ist ö. b. u. v. Sachverständiger für Bauphysik und vorbeugenden Brandschutz und seit 2003 Gesellschafter der Ingenieurgemeinschaft CRP GmbH.
Seine Erfahrungen in einem breiten Spektrum des Bauingenieurwesens aus langjährigen Tätigkeiten in verschiedenen Planungsbüros garantieren die Praxisnähe der von ihm ausgewählten Beiträge für den Bauphysik-Kalender.
A ALLGEMEINES UND NORMUNG
Gebäudehüllen gestern, heute, morgen (Winfried Heusler, Ksenija Kadija)
Auswirkungen der Entwicklung zu Niedrigstenergiegebäuden auf die Gebäudehülle (Svenja Carrigan, Oliver Kornadt, Torsten Schoch, Tim Schöndube)

B MATERIALTECHNISCHE GRUNDLAGEN
Dämmstoffe im Bauwesen (Wolfgang Willems, Kai Schild)
Strukturierte Aerogelputze (Mattias Schuss, Ardeshir Mahdawi, Ulrich Pont, Christian Sustr, Samira Aien, Karim Ghazi Wakili, Thomas Stahl)

C BAUPHYSIKALISCHE PLANUNGS- UND NACHWEISVERFAHREN
Vereinfachter Nachweis des Tauwasserschutzes nach DIN 4108-3:2014 (Helmut Marquardt)
Schlagregenschutz von Außenwänden nach DIN 4108-3:2014 (Helmut Marquardt)
Wärmebrücken: Berechnung - Bewertung - Vermeidung (Wolfgang Willems, Kai Schild)
Infrarot-Thermografie der Gebäudehülle (Nabil A. Fouad, Torsten Richter)
Messtechnische und softwarebasierte Untersuchungen an Fassaden und fassadenintegrierten Kollektoren anhand von Prototypen (Peter Kautsch)
Luftdichtheit der Gebäudehülle in Planung, Ausführung und Messung (Paul Simons, Boris Schwitalski, Stefanie Rolfsmeier)
Schallschutz der Gebäudehülle (Schew-Ram Mehra)
Tageslicht in Gebäuden (Heinrich Kaase)

D KONSTRUKTIVE AUSBILDUNG VON BAUTEILEN UND BAUWERKEN
Nachweisführung bei Innendämmsystemen (Anatol Worch)
Wärmebrückenproblematik bei Fenstern (Anton Maas, Marc Klatecki)
Doppelfassaden mit kombinierter Schallschutz- und (natürlicher) Lüftungsmöglichkeit (Ardeshir Mahdawi, Egzon Bajraktari, Josef Lechleitner, Ulrich Pont)
Bemessung des Wärmeschutzes der Gebäudehülle auf der Grundlage von Raumklimamessungen (Markus Hofmann, Christoph Geyer, Oliver Kornadt)
Simulation des hygrothermischen Verhaltens begrünter Dachkonstruktionen (Daniel Zirkelbach)
Mikrobieller Bewuchs an Fassaden (Heide Ackerbauer)

E MATERIALTECHNISCHE TABELLEN
Materialtechnische Tabellen für den Brandschutz (Nina Schjerve)
Materialtechnische Tabellen (Rainer Hohmann)

A 1
Gebäudehüllen gestern, heute und morgen


Winfried Heusler, Ksenija Kadija

Prof. Dr.-Ing. Winfried Heusler

Global Building Excellence

Schüco International KG

Karolinenstraße 1-15, 33609 Bielefeld

Studium Maschinenbau an der TU München (1976-1982), anschließend bis 1998 Tätigkeit bei Fa. GARTNER, Gundelfingen. 1991 Abschluss der Promotion an der TU Berlin, Gebiet "Tageslicht". Seit 1998 Tätigkeit bei der Schüco International KG, Bielefeld. 2004 Ehrenprofessur, Fakultät für Architektur der Nationalen Universität für Bauwesen und Architektur, Kiew. Seit 2007 Dozent an der Hochschule Augsburg, seit 2009 Dozent an der Hochschule Rosenheim, seit 2011 Mitglied im DGNB-Beirat Bauprodukte. 2014 Verleihung der Honorarprofessur durch die Hochschule Ostwestfalen Lippe, Fachgebiet Facade Design and Technology.

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Ksenija Kadija

Global Building Excellence

Schüco International KG

Karolinenstraße 1-15, 33609 Bielefeld

Architektur-Studium an der Hochschule für Technik, Stuttgart (1996-2001), anschließend Tätigkeit im Architekturbüro. Zusatzstudium Wirtschaftsingenieurwesen an der Fachhochschule Bielefeld (2002-2004). Seit 2005 Tätigkeit bei der Schüco International KG, Bielefeld.

Inhaltsverzeichnis

  1. 1 Einführung
  2. 2 Geschichte der Gebäudehülle
    1. 2.1 Gebäudehüllen vor der Industriellen Revolution
      1. 2.1.1 Gotik
      2. 2.1.2 Barock
      3. 2.1.3 Klassizismus
    2. 2.2 Gusseisenarchitektur
    3. 2.3 Stahlskelettbauweise
    4. 2.4 Europäische Glasarchitektur
    5. 2.5 Amerikanische Wolkenkratzer
    6. 2.6 Aluminium in der Architektur
    7. 2.7 Gläserne Wolkenkratzer
    8. 2.8 Energetische Optimierung
    9. 2.9 Computer Aided Design (CAD)
  3. 3 Konstruktive Grundlagen
    1. 3.1 Konstruktive Schnittstellen zwischen Außenwand und Primärtragwerk
      1. 3.1.1 Massivbau
      2. 3.1.2 Skelettbau
      3. 3.1.3 Membranbau
    2. 3.2 Aufbau von Fassaden
      1. 3.2.1 Ein- oder mehrschichtige Konstruktionen
      2. 3.2.2 Ein- oder mehrschalige Konstruktionen
      3. 3.2.3 Ein- oder mehrlagige Konstruktionen
    3. 3.3 Konstruktive Schnittstellen innerhalb der Gebäudehülle
      1. 3.3.1 Sprossenkonstruktionen
      2. 3.3.2 Tafelkonstruktionen
      3. 3.3.3 Membrankonstruktionen
    4. 3.4 Konstruktive Schnittstellen zu den Füllelementen
      1. 3.4.1 Linienförmige Halterungen
      2. 3.4.2 Punktförmige Halterungen
    5. 3.5 Montageprinzipien auf der Baustelle
      1. 3.5.1 Komponentenmontage
      2. 3.5.2 Modulmontage
  4. 4 Funktionale Grundlagen
    1. 4.1 Schutzfunktionen
      1. 4.1.1 Luft- und Wasserdichtigkeit
      2. 4.1.2 Wärme- und Feuchteschutz
      3. 4.1.3 Sonnen- und Blendschutz
      4. 4.1.4 Schallschutz
    2. 4.2 Nutzfunktionen
      1. 4.2.1 Tageslichtnutzung
      2. 4.2.2 Passive und aktive Solarenergienutzung
      3. 4.2.3 Natürliche und mechanische Lüftung
    3. 4.3 Sicherheitsfunktionen
      1. 4.3.1 Brand- und Rauchschutz
      2. 4.3.2 Einbruchhemmung
      3. 4.3.3 Blitzschutz und Radardämpfung
  5. 5 Konzeptionelle Grundlagen
    1. 5.1 Konstruktive Aspekte
      1. 5.1.1 Standardisierungen von Komponenten und Schnittstellen
      2. 5.1.2 Offene und geschlossene Systeme
    2. 5.2 Funktionale Aspekte
      1. 5.2.1 Starre Fassaden
      2. 5.2.2 Dynamische Fassaden
  6. 6 Herausforderungen und Möglichkeiten künftiger Gebäudehüllen
    1. 6.1 Bevölkerungsentwicklung
    2. 6.2 Urbanisierung
    3. 6.3 Nachhaltigkeit
    4. 6.4 Dekarbonisierung
    5. 6.5 Globalisierung
    6. 6.6 Digitale Transformation
  7. 7 Wesentliche Aspekte zukunftsfähiger Gebäude und Gebäudehüllen
    1. 7.1 Optimierung der Funktion und Gestaltung von Gebäudehüllen
    2. 7.2 Methodische Grundlagen der Konzeption und Entwicklung
    3. 7.3 Nachhaltigkeitsstrategien
  8. 8 Konzeptionelle und funktionale Aspekte zukunftsfähiger Gebäudehüllen
    1. 8.1 Bedeutung der Gebäudehülle
    2. 8.2 Energie effizient gewinnen und nutzen
    3. 8.3 Adaptive Gebäudehüllen
    4. 8.4 Kognitive Gebäudekonzepte
    5. 8.5 Konvergenz der Gewerke
    6. 8.6 High-Tech oder Low-Tech?
  9. 9 Produktarchitektonische Aspekte zukunftsfähiger Gebäudehüllen
    1. 9.1 Herausforderung Komplexität
    2. 9.2 Gewerke übergreifende Systemtechnik
    3. 9.3 Modulare Produktstrukturen
    4. 9.4 Produktordnungssysteme
  10. 10 Zukunftsfähige Prozesse und Tools
    1. 10.1 Anforderungsmanagement
    2. 10.2 Modulare Fertigung und Montage
    3. 10.3 Vernetzung der Prozesskette
  11. 11 Zusammenfassung
  12. 12 Literatur

1 Einführung


Die Baubranche sieht sich heute mit unbeständigen, mehrdeutigen und komplexen Herausforderungen konfrontiert. Sollen wir uns deshalb im Blindflug in die Zukunft bewegen? Oder können wir unsere eigene Zukunft selbst gestalten? Zum Glück werden einige grundsätzliche Muster, die in der Vergangenheit zu Veränderungen geführt haben, auch künftig Gültigkeit behalten. Deshalb startet unser Beitrag mit einem Ausflug in die Vergangenheit (Kapitel 2). Dabei zeigt sich, dass die Anforderungen an die Baubranche aus den jeweiligen Gesellschafts-, Wohn- und Arbeitsformen sowie aus den regionalen sozialen Verhältnissen resultieren. Die verfügbaren Technologien und Tools bilden schon seit Jahrhunderten die Grundlage neuer Lösungen. Umgekehrt zeigt sich, wie vielfältig die Auswirkungen der Gebäudehülle auf die ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Eigenschaften des Gebäudes sind. In Kapitel 3 bis 5 unseres Beitrages werden als Basis für weiterführende Überlegungen die konstruktiven, funktionalen und konzeptionellen Grundlagen von Gebäudehüllen vorgestellt.

Schließlich bringen Kapitel 6 bis 10 erfolgskritische Aspekte zukunftsfähiger Gebäudehüllen. Es geht insbesondere um die ganzheitliche Optimierung der Funktion und Gestaltung von Gebäuden und Gebäudehüllen. Dabei wird auch die Frage gestellt, welche Rolle künftig High-Tech- und Low-Tech-Konzepte spielen werden. Eine der vordringlichsten Aufgaben wird darin bestehen, die markt- und wettbewerbsbedingte Variantenvielfalt und Sortimentskomplexität in Bezug auf Produkte und Prozesse intelligent zu beherrschen. Bei derartigen Herausforderungen stößt die heute kleinteilig organisierte Baubranche schnell an ihre Grenzen. Die Zementierung althergebrachter Strukturen ist keine erfolgversprechende Strategie, um sich auf den Wandel einzustellen. Gefragt sind vielmehr hocheffiziente Netzwerke sowie Planungs- und Bauprozesse. Dabei gilt es insbesondere, die heutigen und künftigen Möglichkeiten der digitalen Transformation zu nutzen.

2 Geschichte der Gebäudehülle


Von der Vorgeschichte, über die Antike und das Mittelalter, über die Industriellen Revolutionen, bis hin zum 21. Jahrhundert, hatte jede Epoche neue Bauaufgaben und eine spezielle Art zu bauen. Diese waren einerseits durch die unterschiedlichen sozialen Verhältnisse sowie Gesellschafts-, Wohn- und Arbeitsformen, andererseits durch die jeweils (regional) verfügbaren Materialien vorgegeben. Letztere reichten von Stein, Lehm und Holz, über Blätter, Flechtwerk, Tierhäute und Textilien bis hin zum Eis für die Iglus der Eskimos. Starken Einfluss hatten zudem das regionale Klima sowie die seit Generationen überlieferten und Schritt für Schritt in der Praxis erprobten Baumethoden. Durch die Gebäudehülle mussten seit jeher drei prinzipielle Aufgaben gelöst werden:

  1. - Sie musste den umbauten Raum vor unerwünschten äußeren Wettereinflüssen (und Eindringlingen) schützen.
  2. - Der Raum musste betreten werden. Hierfür sorgten Türen und Tore als beweglicher Abschluss einer Wandöffnung.
  3. - Der Raum musste mit Licht und Luft versorgt werden. Das waren die primären Aufgaben der Fenster.

2.1 Gebäudehüllen vor der Industriellen Revolution


Die ersten selbst gestalteten Behausungen waren vor etwa 20 000 Jahren Zelte. Sie bestanden aus einem Gerüst aus Holzstangen und einer Abdeckung aus Tierfellen. Vor gut 10 000 Jahren wurde der Mensch...

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