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Inhalt

Numerische Simulationsverfahren sind heute aus der Gebäudeplanung und im Bestand nicht mehr wegzudenken und werden auf allen Gebieten der Bauphysik eingesetzt. Ihre Anwendung erfordert Hintergrundwissen zu den verwendeten Berechnungsverfahren, um sie wirtschaftlich einzusetzen und Fehler zu vermeiden. Auch die Modellgenauigkeit spielt für die Interpretation von Simulationsergebnissen eine bedeutende Rolle und wird häufig unterschätzt, ihre Verifikation muss nachvollziehbar sein. Außerdem sind aufgrund von Vereinfachungen manche Ergebnisse nur für bestimmte Parameter brauchbar. Nicht zuletzt erfordert die Anwendung und Interpretation von Simulationen auch die Berücksichtigung von eventuellen Ungenauigkeiten der Eingabeparameter. Der Bauphysik-Kalender 2015 gibt wertvolle Praxishinweise zur Softwareanwendung anhand von Beispielen.

Autoreninfo

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 Autoren und Themen für den Bauphysik-Kalender.

Inhaltsverzeichnis

A Allgemeines und NormungNeue EnEV 2014 (Alexander Renner)B Materialtechnische GrundlagenDämmstoffe im Bauwesen (Wolfgang M. Willems, Kai Schild)C Bauphysikalische Planungs- und NachweisverfahrenNachweisverfahren EnEV 2014 (Anton Maas, Stephan Schlitzberger)Feuchteschutzbeurteilung durch hygrothermische Bauteilsimulation (Klaus Sedlbauer, Hartwig Künzel)Anwendung hygrothermischer Gebäudesimulation (Klaus Sedlbauer, Hartwig Künzel, Florian Antretter, Matthias Pazold)Absicherung von CFD-Simulationen im Brandschutz (Matthias Münch)Anwendung von Brandsimulationsmodellen für die Berechnung der thermischen Einwirkungen im Brandfall und der Rauchableitung (Jochen Zehfuß, Olaf Riese)Personenstromsimulationen und Evakuierungsberechnungen (Volker Schneider, Burkhard Forell)Das dynamische Gebäude- und Anlagensimulationsprogramm TRNSYS (Marion Hiller, Monika Schulz)D Konstruktiver Ausbildung von Bauteilen und BauwerkenSimulationsbasierte Bewertung sommerlicher Bedingungen in Gebäuden (Christoph Morbitzer, Peter von der Weide, Alexander Schröter)Aktuelle Ansätze zur Schallenergieverteilung in Bauteilen (Peter Kautsch, Heinz Ferk, Blasius Buchegger)Simulation zur Abbildung des thermischen Verhaltens von Oberflächen am Beispiel einer beheizten Freifläche zur Schnee- und Eisfreihaltung (Torsten Richter)Neue Anforderungen an Planungswerkzeuge für EnergiePlus-Siedlungen und -Quartiere (John Grunewald, Volker Stockinger, Dirk Weiß, Lutz Blaich, Andreas Nicolai, Christoph van Treeck)E Materialtechnische TabellenMaterialtechnische Tabellen für den Brandschutz (Nina Schjerve, Ulrich Schneider)Materialtechnische Tabellen für den Wärme- und Feuchteschutz und den Schallschutz (Rainer Hohmann)

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Bücher, Broschüren

Bauphysik-Kalender 2022
Bauphysik-Kalender
Schwerpunkt: Holzbau
2022, XXVIII, 708 S., 339 SW-Abb., 139 Farbabb., 243 Tabellen. 244 mm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Die Ausgabe 2022 des Bauphysik-Kalenders behandelt das gesamte bauphysikalische Themenspektrum rund um den Holzbau, welcher seit einigen Jahren eine wachsende Aufmerksamkeit erhält. Die Bauweise zeichnet sich durch geringes Gewicht und kurze Bauzeiten aufgrund der Vorfertigung aus. Energetisch optimierte Holzkonstruktionen mit großen Dämmstoffdicken sind im Holzrahmenbau und Holztafelbau möglich. Im Fokus dieses gewachsenen Interesses steht außerdem die Anwendung des nachwachsenden Rohstoffes Holz, weil das gebundene CO2 aus der Wachstumsphase im Gebäude gespeichert bleibt und ein relativ geringer Einsatz von Energie bei der Herstellung nötig ist. Damit dieser Vorteil gegenüber den Massivbauweisen mit Beton bzw. Mauerwerk tatsächlich zum Tragen kommt, muss die Lebensdauer der Gebäude und Bauwerke in Holzbauweise vergleichbar lang sein. Für die höheren Gebäudeklassen kommt hierbei den bauphysikalischen Aspekten eine entscheidende Rolle zu: Feuchteschutz, Wärmeschutz, Brandschutz müssen die Dauerhaftigkeit der Konstruktion sichern und, zusammen mit dem Schallschutz, die hochwertige Nutzung gewährleisten. Der Einsatz von Naturfaserdämmstoffen zu diesen Zwecken wird gemeinsam mit dem Holzbau ebenfalls attraktiver. Der neue Bauphysik-Kalender 2022 bietet eine solide Arbeitsgrundlage und ein verlässliches aktuelles Nachschlagewerk für die Planung in Neubau und Bestand, alle Kapitel bewegen sich nahe an der Ingenieurpraxis. Das Buch enthält Planungshinweise, Konzepte und Praxisbeispiele für energieeffizientes, schadenfreies, nachhaltiges Bauen mit Holz.

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Matthias Friedrich
Entwicklung eines Ansatzes zur Bestimmung des Außenluftwechsels an Doppelfassaden
Fassadensysteme und Gebäudehüllen, Band 2
2022, xxiii, 150 S., XXIII, 150 S. 74 Abb., 51 Abb. in Farbe. 240 mm, Softcover
Springer

 

 

In der Dissertation wird ein Rechenansatz erarbeitet, welcher die Abschätzung des Außenluftwechsels bei natürlich belüfteten Doppelfassaden ermöglicht. Als Datengrundlage werden Luftwechselmessungen an zehn Gebäuden mit Doppelfassaden genutzt, die durch Messungen von Druck- und Temperaturprofilen sowie durch die Messung der meteorologischen Randbedingungen begleitet wurden. Untersucht wurde die einseitige Lüftung an Kastenfenstern bzw. an Fenstern mit vorgesetzten Prallscheiben sowie an Korridorfassaden. Bei den Innenfenstern handelte es sich um Schiebetüren und Drehfenster.

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Walter Bläsi
Bauphysik
11., Aufl.
2022, 524 S., zahlr. Abb., 4-fbg., 17 x 24 cm, brosch. 240 mm, Softcover
Europa-Lehrmittel

 

 

Konstruktionen werden problemorientiert anhand durchgerechneter Beispiele unter dem Blickwinkel des Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutzes dargestellt und interpretiert. Der Zusammenhang zwischen Wärmeschutz und Feuchteschutz wird anschaulich dargestellt. Informationen zur Bauchemie und deren praktischer Anwendung. Geeignet für Meister/-innen, Energieberater/-innen, Studierende an Hochschulen und zum Selbststudium. In der 11. Auflage wurden das vereinfachte Verfahren zur Berechnung des Wärmeschutzes nach dem neuen Gebäude-Energie-Gesetztes (GEG) aufgenommen und in zwei Beispielen berechnet. Der mittlere U-Wert wird durch den oberen und unteren Grenzwert berechnet. Der Wärmeschutznachweis nach dem GEG für Bestandshäuser und neu zu errichtendem Wohngebäude wurde nach der Monatsbilanzierung der DIN 4108 angewendet.

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Dieter Pregizer
Schimmelpilzbildungen in Gebäuden
Bautechnische Maßnahmen zur Vorbeugung, Beseitigung und Instandsetzung
5., Aufl.
2021, 247 S., 240 mm, Softcover
VDE-Verlag

 

 

Wärmeschutz, Dämmmaßnahmen und dichte Fenster verändern das Wohnklima im Raum und führen zu einer erhöhten Luftfeuchtigkeit, wenn keine Lüftungsanlage existiert oder eine notwendige Stoßlüftung unterbleibt. Kommen Baumängel im Neubau und Bestand hinzu, schafft dies alles günstige Bedingungen für den Schimmelpilz. Das Buch beschreibt die Ursachen der Schimmelpilzbildung und geht auf die biologischen und bauphysikalischen Grundlagen ein, sodass schon im Vorfeld einer baulichen Maßnahme vorbeugende Schritte unternommen werden können. Gibt es bereits einen Schimmelbefall, findet man im Buch ausführliche Hinweise zu dessen Beseitigung und zur Instandsetzung der betroffenen Bauteile. Zahlreiche Fälle aus der Praxis mit anschaulichen Fotos zeigen verschiedene Situationen des Befalls, dessen Ursachen sowie Folgerungen für die Baupraxis. Die 5. Auflage wurde überarbeitet und um weitere Praxisbeispiele ergänzt. Alle Angaben zu Normen und Richtlinien wurden geprüft, aktualisiert und vervollständigt.

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Thomas Duzia, Norbert Bogusch
Basiswissen Bauphysik
Grundlagen des Wärme- und Feuchteschutzes
3., überarb. u. erw. Aufl.
2020, 236 S., 199 Abb., 46 Formeln, 66 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit dem Grundlagenwerk "Basiswissen Bauphysik" erhalten Architekten, Planer, aber auch Studierende einen schnellen Überblick über Wärmelehre, geltende Normen und Regelwerke, energiesparendes Bauen und zukünftige Anforderungen an den Wärmeschutz. Planer und Entscheidungsträger erhalten Orientierung innerhalb der mannigfaltigen Normen und Regelwerke sowie Hintergrundwissen, um bauphysikalische Probleme des Planungsalltags leicht nachvollziehen und lösen zu können, damit Bauschäden vermieden werden. Der Autor geht in der dritten Auflage zusätzlich auf das Zusammenspiel der unterschiedlichen normativen Vorgaben ein und nimmt auf die Neufassung der DIN 4108-3 zum Feuchteschutz Bezug. Auch ergänzt er die Themenbereiche Energieeinsparverordnung und luftdichtes Bauen um die normativen und bauphysikalischen Hintergründe. Durch die Erfahrungen aus der gutachterlichen Tätigkeit werden zudem die bauphysikalischen Prozesse bildhaft beschrieben, die zu Bauschäden führen.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Katarzyna Zdanowicz, Michael Hansen
Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3197
2020, 87 S., 90 Abb. u. 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ziel dieses Forschungsprojekts lag in der Entwicklung von dünnen Fassadenbauteilen in Sichtbetonqualität. Dafür sollte die chemische Vorspannung von textilbewehrtem Beton untersucht werden, die durch Zugabe von Quellmitteln zur Betonrezeptur entsteht. Dafür wurden Betone mit unterschiedlichen Rezepturen analysiert, wobei ihr Quellen und das damit verbundene Vorspannverhalten an Betonprobekörpern mit Betonstahl- und Textilbewehrung untersucht wurde. In dem Forschungsprojekt wird aufgezeigt, dass chemisch vorgespannte dünne Betonelemente mit Carbontextilbewehrung viele Vorteile im Bereich der Tragfähigkeit und insbesondere der Gebrauchstauglichkeit aufweisen. Durch die Vorspannung infolge einer kontrollierten, durch innenliegende Bewehrung behinderten Ausdehnung des Betons sind keine zusätzlichen mechanischen Vorspannvorrichtungen oder -verankerungen erforderlich. Insbesondere für die Fertigteilindustrie wäre die chemische Vorspannung mit wirtschaftlichen Vorteilen verbunden, da sich die Produktion der Fertigteile durch den Einsatz von Quellmitteln verkürzen würde.

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Achim Menges, Oliver Bucklin, Oliver David Krieg, Hans Drexler
Baukonstruktionen aus Massiv-Holz, welche durch Form und Fügung konstruktive und bauphysikalische Anforderungen des energie-effizienten und nachhaltigen Bauens erfüllen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3122
2019, 90 S., 36 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die weite Verbreitung, hohe Leistungsfähigkeit, und leichte Bearbeitbarkeit macht Holz zu einem idealen Baumaterial für innovative Konstruktionen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Massiv-Holz-Bausystems, bei denen einfache Holz-Elemente durch digitale Fertigungsmethoden so bearbeitet werden, dass sie durch Form und Fügung konstruktive und bauphysikalische Anforderungen des energieeffizienten und nachhaltigen Bauens erfüllen. Am Beispiel eines variablen Prototypen-Gebäudes, das in Partnerschaft zwischen der Universität Stuttgart, der Jade Hochschule und der IBA Thüringen entwickelt und gebaut wird, soll das Bausystem erprobt werden. Als eines der ersten voll parametrisch entworfenen und digital hergestellten Gebäude mit einer Vollholzkonstruktion stellt das Projekt einen wichtigen Schritt für die moderne Architekturforschung dar. Vor allem die praxisnahe Evaluation der Entwurfs- und Fertigungsmethodik hat eine Reihe von wichtigen Erkenntnissen zur Folge. Das Forschungsprojekt kann insofern als ersten Schritt für die Entwicklung eines neuen Bausystems angesehen werden.

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John Grunewald, Dirk Weiß, Anne Paepcke, Thomas Tian
NANDRAD Plug & Run Green Building Simulation Engine
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3168
2019, 33 S., 16 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Projektes war die Erstellung eines modernen Gebäudesimulationswerkzeuges für die Anwendung im deutschen Gebäudeentwurfsprozess. Innerhalb des Forschungsfeldes identifizierten die Autoren wesentliche Anforderungen an praxistaugliche Simulationsprogramme: Die Simulation sollte dynamisch durchgeführt werden und thermische Speichereffekte des Gebäudes genügend genau abbilden. Das Gebäude sollte dabei durch eine dreidimensionale graphische Oberfläche modelliert werden können. Komponenten der technischen Gebäudeausrüstung sollten in die Gebäudesimulation integriert sein. Zusätzlich sollte die thermische Behaglichkeit Berücksichtigung finden. Die Autoren setzten diese Anforderungen prototypisch in den Programmen NANDRAD und BIM HVACTool um. Das wissenschaftliche Simulationsprogramm NANDRAD wurde um hydraulische Netzwerke und Anlagenkomponentenmodelle erweitert mit Schwerpunkt auf detailgetreuer Wärmeübertragung, thermische Verzögerung von Heiz-/Speicherkomponenten und Leitungsverluste durch die Rohre. Dieser Ansatz erzeugt eine hochgradig detailgetreue Gebäudeantwort auf die technische Gebäudeausrüstung. Das kommerzielle Programm BIM HVACTool enthält eine dreidimensionale graphische Modellierungsoberfläche für Gebäude. Es wurde um die Unterstützung des NANDRAD Simulationslösers erweitert. Zusätzlich wurde die detaillierte Modellierung von Heizkörpern und die Modellierung von Rohrnetzwerken mit dreidimensionaler Darstellung umgesetzt. Besonders hervorzuheben ist nach Ansicht der Autoren eine automatische Prozedur zur Erzeugung der Rohrverlegung innerhalb der dreidimensionalen Gebäudesicht.

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Norbert Fisch, Thomas Wilken, Caroline Fafflok, Dirk Schwede, Hans Drexler, Eva Schulze, Karoline Dietel, Bernd Wegener, Moritz Fedkenheuer, Hélène Bangert, Tobias Lode
Entwicklung von Methoden zur Erfassung und Bewertung von Nutzerzufriedenheit, Gebäudeperformance und Interaktion zwischen Wohngebäuden und Bewohnern. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3106
2019, 154 S., 51 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Meistens stützt sich die Bewertung von Gebäuden nur auf einseitige quantitative Berechnung von bauphysikalischen Werten. In nur wenigen Fällen werden die in der Planung prognostizierten Werte im Nachgang durch ein Monitoring verifiziert und / oder eine Nutzerbefragung zur Feststellung der Zufriedenheit der Bewohner durchgeführt. Die Nutzerzufriedenheit kann als Indikator für die Akzeptanz eines Gebäudes herangezogen werden. In dem Forschungsprojekt soll ein Werkzeug entwickelt werden, das eine einfache aber präzise Auswertung der Nutzerangaben, aber auch der technischen Messwerte erzeugt und einen Vergleich der beiden Datengruppen ermöglicht, um dann in der Praxis verwendbar zu sein. Dazu wurden vorhandene Werkzeuge und unterschiedliche Methoden der Beschreibung und Prognose des Nutzerkomforts parallel eingesetzt, um Soll-Werte aus der Planung in drei Dimensionen - den Gebäudeeigenschaften, dem Innenraumklima und dem Nutzerkomfort - zu erheben und mit ihren Ist-Werten aus dem Betrieb zu vergleichen. Zusätzlich werden im Anschluss die drei Dimensionen untereinander verknüpft bzw. miteinander verglichen.

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Thomas Ackermann
Untersuchung zu zeitlichen Schwankungen der Feuchte in Innenräumen im Hinblick auf den Feuchtetransport durch Bauteile und die Vermeidung von Schimmelpilzbildung auf Bauteilinnenoberflächen
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3371
2019, 89 S., 40 Abb. u. 23 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit dem vorliegenden Forschungsvorhaben zur Untersuchung der Temperatur und der absoluten Luftfeuchte in Gebäuden konnten erstmals Werte der Innenraumverhältnisse über einen Zeitraum ermittelt werden, die eine von einzelnen Jahren unabhängige mathematische Darstellung von Regressionskurven an verschiedenen Standorten in der Bundesrepublik und von Gebäuden unterschiedlichen Baualters ermöglichen. Die Auswertung von Messwerten der Temperatur und Feuchte in der Raumluft an 57 Standorten im gesamten Bundesgebiet zeigt, dass in neuzeitlichen Gebäuden, im Vergleich zu Gebäuden aus den fünfziger und sechziger Jahren, mit veränderten Verläufen der Temperatur und Luftfeuchte gerechnet werden muss. Bedingt durch die größere Luftdichtheit der Hülle, weisen die energiesparenderen Gebäude höhere Werte der absoluten und relativen Feuchte der Raumluft auf. Selbst durch den Einsatz gebäudetechnischer Anlagen zur Be- und Entlüftung gelingt es bei luftdichten Gebäuden nicht, den Wasserdampfgehalt in der Raumluft durch den Austausch trockener Außenluft gegen feuchte Innenluft in einer Weise zu senken, wie dies in einem älteren luftundichten Gebäude der Fall ist.

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Zeitschriftenartikel

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Rogsch, Anja; Edelhäuser, Klaus-Jürgen
"Es wird jeweils ein signifikanter Prozentsatz an Energieausweisen bzw. Inspektionsberichten als Stichprobe gezogen". Experteninterview
Bauen plus, 2022

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Senkel, Carolin; Otto, Jens
Technology follows Construction - Potenziale von Lowtech-Gebäuden
Bauphysik, 2022

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Schöner, Tobias; Gramm, Rafael; Kirmayr, Thomas
Übergabe von Bauwerks-Informationsmodellen (BIM) in den Gebäudebetrieb (kostenlos)
IBP-Mitteilung, IBP Report, 2022

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Wagner, Andreas; Carbonare, Nicolas; Hebel, Dirk E.; Knudsen, Mattis; Gebauer, Regina; Blümke, Katharina
RoofKIT - Auf dem Weg zu einem neuen Bauen
Bauphysik, 2022

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Merkel, Holger
Blower-Door-Messung normgerecht. Wann wird wie gemessen?
Holzbau Die Neue Quadriga, 2022

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Highlights aus dem Programm 2022