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Entwicklung und Anpassung bauphysikalischer Mess- und Prüfmethoden für pneumatisch stabilisierte Membrankissen-Konstruktionen. Kurztitel: Membran-Umsetzung. IBP-Bericht FAB 001/2011/043

  Link zum kostenlosen Volltext   

[Quelle: https://edocs.tib.eu]

Pneumatisch gestützte Membrankonstruktionen werden in der modernen Architektur zunehmend als Dach- und Wandkonstruktion eingesetzt. Sie eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts besonders als Substitut für Glas, wenn es darum geht, große Flächen freitragend und transparent zu überspannen. Prestigeträchtige Bauten wie die Allianz-Arena in München oder der Water-Cube in Peking haben diese innovative Form des Bauens ins Blickfeld der Öffentlichkeit gerückt. Bislang fehlen aber dafür angepasste Bemessungsverfahren und Normen, was der überwiegend in Deutschland ansässigen Branche Nachteile bringt. Zudem wird seitens der Bauherren häufig die Nachhaltigkeit dieser Konstruktionen in Frage gestellt. Bezogen auf pneumatisch gestützte Membrankonstruktionen hatte das Projekt zwei grundlegende Ziele. Zum Einen sollten die Grundlagen für die Entwicklung und Anpassung von Prüf- und Messverfahren bauphysikalischer Kennwerte erarbeitet werden. Zum anderen stand die Entwicklung grundlegender Methoden und Kenngrößen zur objektiven Bewertung der Nachhaltigkeit im Fokus. Das Gesamtprojekt wurde dafür in fünf weitgehend unabhängigen Teilen bearbeitet und dokumentiert. Grundlage war zunächst die Erfassung und Beschreibung aller relevanten wärme- und lichttechnischen Einflussgrößen als Basis für weiterführende Entwicklungen wärmetechnischer Bemessungsverfahren. Daneben wurden die akustischen Eigenschaften sowie diesbezügliche Mess- und Prüfverfahren untersucht. Ein weiterer wesentlicher Teil des Projekts war die Sichtung und Bewertung vorhandener Normen sowie die Beurteilung deren Anwendbarkeit auf pneumatisch gestützte Membrankissen und des erforderlichen Anpassungsbedarfs. Diese Ergebnisse sind in einem Katalog zusammengestellt. Ebenso wichtig war daneben die Untersuchung zur Bewertung der Nachhaltigkeit. Dafür wurde auf das zu Beginn des Projekts veröffentlichte Bewertungsverfahren der DGNB zurück gegriffen. Ein Beurteilungsverfahren der Nachhaltigkeit auf Basis des DGNB-Verfahrens in einer reduzierten Form wurde erarbeitet und dargestellt. Aufgrund technischer Schwierigkeiten bei der Fertigstellung eines innovativen Dachprüfstands am Fraunhofer-Institut für Bauphysik konnten die geplanten messtechnischen Untersuchungen nicht durchgeführt werden. Ersatzweise wurden deshalb die Grenzen des sommerlichen Wärmeschutzes bei Verwendung von Verschattungsmaßnahmen in Kombination mit Gebäudelüftung rechnerisch untersucht. Grundlegende Untersuchungen zur bauphysikalischen Bemessung und zur Nachhaltigkeitsbeurteilung des konstruktiven Membrankissenbaus wurden in dieser Breite und Tiefe bislang noch nicht durchgeführt. Die vorliegenden Ergebnisse bieten deshalb erstmals eine fundierte Grundlage zum bauphysikalischen Verständnis von Membranbauten.

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Bücher, Broschüren

Kengo Kuma - Breathing Architecture
Das Teehaus des Museums für Angewandte Kunst Frankfurt. Dtsch.-Engl
2008, 132 S., 62 b/w and 126 col. ill. 220 x 240 mm, Hardcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Der international renommierte japanische Architekt Kengo Kuma hat für den Park des Museums für Angewandte Kunst in Frankfurt am Main ein vollkommen neuartiges Teehaus entwickelt: eine luftgetragene Form. Durch ein Kompressorsystem aktiviert, erwächst das Teehaus wie eine Blüte aus dem semitransparenten High Tech-Material GORE-Tenara, im Inneren finden Tatami-Matten, ein elektrisch beheizbarer Herd für den Wasserkessel, eine Tokonoma Nische und ein Vorbereitungsraum Platz. Die doppelwandige Hülle mit inneren Koppelseilen erzeugt eine golfballähnliche Membrantextur und macht zudem eine Luftschleuse überflüssig. Eine integrierte LED-Technik lässt das Teehaus im Dunklen sanft, fast mythisch, erstrahlen. Dieses jüngste Projekt Kumas ist ein Symbol für die traditionsbewusste Modernität des heutigen Japans und seiner Architektur, aber auch ein richtungsweisendes Beispiel temporären und mobilen Bauens, das nur Dank einer ungewöhnlich dichten internationalen Kooperation zwischen Architekten, Ingenieuren und Unternehmen realisiert werden konnte. Das vorliegende Buch entfaltet die technologischen, kulturhistorischen und ästhetischen Aspekte dieser Neuinterpration des japanischen Teehauses.

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Walter Haase, Clemens Freitag, Andreas Kaufmann, Herbert Sinnesbichler, Matthias Kersken, Almuth Schade, Florian Hess, Angela Püls
Bewertungsverfahren Leichtbau
Entwicklung eines vereinfachten Bewertungsverfahren zur Bestimmung der wärmetechnischen Eigenschaften (U-Wert, g-Wert) von Membranhüllen-Konstruktionen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3182
2019, 269 S., 200 Abb. u. 50 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die übergeordnete Zielsetzung des Projekts war es, ein praktikables und einfach anzuwendendes Bemessungsverfahren für das wärmetechnische Verhalten von Ultraleichtbau-Konstruktionen, insbesondere für Textile-Mehrlagen- und Membrankissen-Konstruktionen bereitzustellen. Ein derartiges Verfahren ist insbesondere zur energetischen Bewertung im Rahmen des öffentlich-rechtlichen Nachweises (EnEV) von großer Bedeutung und soll in die einschlägigen Nachweisverfahren (z. B. DIN V 18599) eingebracht werden können. Nachdem sich zeigte, dass planparallele Leichtbauteile wie Polycarbonat-Platten und schaltbare Verglasungen bereits normativ mit der bei anderen Bauprodukten üblichen Genauigkeit berücksichtigt werden, lag das Hauptaugenmerk des Projekts auf Textilen-Mehrlagen-Systemen und pneumatisch stabilisierten Membrankissen-Konstruktionen. Für diese beiden Konstruktionstypen wurden Anpassungen der etablierten Bewertungsverfahren erarbeitet.

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W. Boehmert
Tragverhalten beschichteter Gewebe unter der Wirkung ebener Spannungszustaende. Abschlussbericht
1977, 117 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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Zeitschriftenartikel

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Trenkle, Jürgen
Statik und Zuschnitt für eine pneumatische Konstruktion. Flexibel und leicht
Deutsches Ingenieurblatt, 2019

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Schäffer, Michael; Stimpfle, Bernd
ETFE-Großkissendach über dem Lilienthalhaus in Braunschweig
Stahlbau, 2018

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Stimpfle, Bernd
Einkaufscenter Titan Dome, Bogota, Kolumbien
Bauingenieur, 2015

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Wallis, Steven
Erneuerte Erdfunkstelle Radom Raisting. Energetische Sanierung eines Industriedenkmals
Tab Das Fachmedium der TGA-Branche, 2014

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Heitere Wolke. Bushofdach, Aarau (kostenlos)
Steeldoc, 2014

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