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Methodology to improve the hygrothermal performance of traditional buildings. On the example of traditional courtyard houses in Southern China


Zhao, Mosha; Sedlbauer, Klaus Peter (Herausgeber); Leistner, Philip (Herausgeber); Mehra, Schew-Ram (Herausgeber)
Quelle: Forschungsergebnisse aus der Bauphysik
Stuttgart (Deutschland)
Fraunhofer Verlag
2022, 293 S., Abb., Tab., Lit.
ISBN: 978-3-8396-1784-7
Serie: Forschungsergebnisse aus der Bauphysik, Nr.49
Sprache: Englisch

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Traditional buildings provide many lessons regarding their climate responsive design strategies to accommodate their occupants' requirements on safety, living comfort, and affordability, which help us design new energy-efficient buildings. However, the investigation of traditional buildings should be conducted from a stance of dynamic development considering the changing requirements on energy-efficiency and indoor thermal comfort at different times. Therefore, this thesis establishes a new methodology and provides instructions for the practical use to analyze and find forward-thinking solutions to improve the hygrothermal performance of traditional buildings in lightweight construction. The research focuses on traditional courtyard houses in the Hot-Summer-Cold-Winter zone in southern China with a humid summer and a moderately cold winter. The developed methodology, guidelines, obtained measurement data, calibrated numerical building simulation model, and the developed method to conduct parameter study and to propose feasible insulation systems can fill gaps in the research area of the preservation and energetic renovation of traditional buildings.




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In den urbanen Zentren unserer Gesellschaft herrscht Wohnraummangel, während das Interesse an den unterschiedlichsten städtischen Wohnformen weiter ansteigt: urban, großzügig, modern, integrativ, begrünt, ökologisch, gemütlich, gemeinschaftlich und auf jeden Fall mit ausreichend Privatsphäre. Darüber hinaus war und ist Wohnungsbau der bei weitem wichtigste Stadtbaustein, weshalb auch seitens der Öffentlichkeit ein berechtigtes großes Interesse an den Planungen und Projekten besteht. Der umfangreiche Titel Leben in der Stadt ? Urbaner Geschosswohnungsbau stellt die zahlreichen architektonischen und typologischen Ansätze vor, die sich dieser Fragen annehmen: vom klassischen Mietshaus in Blockrandbebauung über mondäne Apartmentanlagen in Wohntürmen bis zu Zeilenbauten inklusive gemeinschaftlich genutzten Räumen; von prestigeträchtigen Investmentprojekten über Baugemeinschaften bis hin zu gemeinnützigen Wohnungsbaugenossenschaften. In den letzten Jahren entstanden so dezente Reparaturen des heterogenen urbanen Gewebes, elegante Erneuerungen überlieferter Wohnviertel und zeitgenössische Eyecatcher in neuen Stadtquartieren. Es wurden neue stadtnahe Quartiere erschlossen, Flächennutzungen umgewandelt, Baulücken geschlossen, Altbauten aufgestockt und bestehende Gebäude umgenutzt. Rund 70 Projekte in diesem Buch zeigen, wie durch qualitativ hochwertige Bauten der städtische Wohnungsbestand auch quantitativ deutlich verbessert und ein positives urbanes Umfeld erzeugt wird. Lösungen für jeden Geldbeutel sind berücksichtigt, da eine urbane Atmosphäre erst durch die demografische Mischung der ansässigen Bevölkerung entstehen kann. Ausführliche Texte stellen die einzelnen Bauten vor und ordnen sie in den jeweiligen sozialen, historischen und urbanen Kontext ein. Über die einzelnen Projekte hinweg werden die Vorteile der verschiedenen Typologien erkennbar. Wo liegt der Vorteil des Zeilenbaus beim Grundriss? Was trägt die Blockbebauung zum Stadtbild bei? Welchen öffentlichen Raum stellt welcher Bebauungstypus zur Verfügung? So


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Entwicklung und Anwendung von komplett demontablen Wohneinheiten aus ressourcenschonendem Beton - RC-WE-Modul
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Abschlussbericht.
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Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung und Demonstration einer massiven, modularen, transportablen und voll demontablen/recyclinggerechten Wohneinheit für die schnelle Bereitstellung von Wohnraum und ggf. temporären Unterkünften, die am Ende ihrer Nutzungszeit umsetzbar sind. Dabei waren die Anforderungen der Next-Generation-Buildings zu erfüllen und Stoffkreisläufe nach dem Prinzip Cradle to Cradle (kreislaufgerechtes Bauen auf Bauteilebene) zu schließen, d. h. flexibel (schnell, demontierbar, anpassungsfähig etc.), schadstofffrei und ressourcenschonend mit System (modulare Bauweise) zu bauen. Dazu gehören die sortenreine Trennbarkeit und die Wiederverwendbarkeit ganzer Bauteile des Rohbaus sowie deren nachhaltige Herstellung durch die Nutzung von Recyclingmaterial. Einmal hergestellt, befinden sich ganze Module im Nutzungskreislauf ohne eine Zerstörung am Nutzungsende. Daher wird mit der Wiederverwendungsoption ein Beitrag zur Werterhaltung geleistet (Upcycling). Bei dem Projekt standen die Erprobung der erarbeiteten Grundlagen und die Optimierung von wiederholbaren, adaptiven Konstruktionslösungen sämtlicher Gebäudeteile im Mittelpunkt.


Sekundärstoffe aus dem Hochbau
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Sekundärstoffe aus dem Hochbau
Energie- und Materialflüsse entlang der Herstellung und des Einsatzortes von Sekundärstoffen aus dem Hochbau für den Baubereich
Abschlussbericht SEROBAU.
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Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Das Recycling von Bauabfällen ist ein wichtiger Baustein zur Ressourcenschonung. Das Forschungsvorhaben ist eine Sondierungsstudie, die sich insbesondere dem Aspekt der energetischen Aufwendungen im Zuge der Kreislaufführung im Bausektor widmet. Den bisher üblichen massebezogenen materiellen Betrachtungen zum Recycling werden energetische Aufwendungen gegenübergestellt und geprüft, inwieweit sich Recycling auch aus energetischer Perspektive lohnt. Dabei wird die Wertigkeit des möglichen neuen Einsatzortes der Rückbaumaterialien mitberücksichtigt. Für jede Bauproduktgruppe werden instruktive Nutzungsbeispiele in Form charakteristischer "durchgängiger" Prozessketten vom Rückbaumaterial bis zur Einsatzvariante nachgezeichnet und aus energetischer Perspektive in drei Schritten analysiert: 1. Aufbereitung des Rückbaumaterials bis zum Sekundärstoff - Modulare Berechnung des Energieaufwands der Sekundärstoffaufbereitung; 2. Erreichen der funktionalen Äquivalenz (Einsatzfähigkeit als Substitut) auf Grundlage von Unterschieden zwischen Primär- und Sekundärstoffverwendung bis zur Einsatzvariante; 3. Gegenüberstellung der Energieaufwendungen für die Substitut- und Primärstoffherstellung.


Recycling von Flachglas im Bauwesen - Analyse des Ist-Zustandes und Ableitung von Handlungsempfehlungen
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2020, 106 S., 13 Abb. u. 22 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
 
 
Ziel des Forschungsvorhabens war es, eine detaillierte Analyse des Ist-Zustandes hinsichtlich des Recyclings von Flachglas in Deutschland zu erstellen. Basierend auf den Ergebnissen sollten Handlungsvorschläge für ein closed-loop Recycling von Flachglas erarbeitet werden. Zunächst wurde ein qualitatives Stoffstrommodell für Floatglas erarbeitet. Es stellt die Stoffströme von der Erzeugung in der Floatglashütte über die Veredelung zu Halbzeugen, die Fertigung von Mehrscheiben-Isoliergläsern und die Anwendung in Fenstern und Fassaden bis zum Recycling zu neuem Floatglas oder anderen Verwendungen bzw. der Endlagerung auf einer Deponie dar. Dieses Modell zeigt die an dem Stoffstrom beteiligten Stakeholder, z. B. Floatglashütten, Fenster-/Fassadenbauer und Recyclingbetriebe. Über Umfragen bei den Stakeholdern wurden Daten zu den Stoffumsätzen in Deutschland im Jahr 2016 und Informationen zur jeweiligen Situation hinsichtlich des Recyclings von Flachglas gesammelt. Parallel dazu wurde versucht, die in Deutschland im Jahr 2016 in pre- und post-consumer Bereichen anfallenden Flachglasabfallmengen rechnerisch abzuschätzen. Des Weiteren wurde der aktuelle Sachstand der Recyclingtechnologie über Literaturstudien und Gespräche mit Experten aus der Industrie ermittelt.


Freisetzung von aromatischen Aminen aus Bauwerksabdichtungen
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Für die Bauwerksabdichtung werden häufig 2-Komponenten-Polyurethan-Systeme eingesetzt, die aus einer Polyol- und einer Diisocyanat-Komponente bestehen. Beide Komponenten werden mit Hilfe eines Applikationswerkzeugs bei der Injektion in einer Mischkammer zusammengeführt und vermischt. Bei der Applikation der Bauwerksabdichtungsstoffe können organische Aminverbindungen ins Grundwasser freigesetzt werden. Ziel des Projekts war die Erarbeitung eines Verfahrens zur analytischen Quantifizierung als Grundlage für die Bewertung von PUR-Injektionsharzen im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ). In einer ersten Projektphase wurden 2 PUR-Injektionsharze auf die Freisetzung von 16 Aminen sowie 6 Isocyanat-Derivate bezüglich ihrer Hydrolysegeschwindigkeit untersucht. Der vorliegende Bericht enthält die Ergebnisse der zweiten Projektphase. Der Fokus in Phase II lag auf der Erweiterung des Verfahrens um zusätzliche Amine und der Optimierung der instrumentellen Analytik sowie der Anreicherung. Das analytische Verfahren wurde auf 26 Amine erweitert. Zwei chromatographische Methoden, eine isokratische und eine Gradienten-Methode, wurden entwickelt und miteinander verglichen.


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Das Im Forschungsprojekt untersuchte zweigeschossige Wohnhaus Berghalde wurde im Oktober 2010 im EffizienzhausPLUS-Standard fertiggestellt. Neben einem bilanziellen Jahresüberschuss wird die Steigerung des Eigenstromanteils durch ein Lastmanagement bzw. die Nutzung der thermischen Masse verfolgt. Im vorliegenden Forschungsprojekt liegt nun der Schwerpunkt auf der Einbindung und Nutzung von Stromspeichern, um den Eigenstromanteil von rund 30 Prozent (im Mittel der ersten Betriebsjahre) weiter zu steigern. Im Kontext der Speichereinbindung werden die Kosten analysiert und die verschiedenen Speichertypologien und deren Anwendung im Ein- und Mehrfamilienhaus mit dem Ziel bewertet, die Übertragbarbarkeit auf zukünftige Bauprojekte, auch Bestandsgebäude mit PV-Anlagen, besser beurteilen zu können. Ein weiterer Themenschwerpunkt im Forschungsprojekt ist die Betrachtung von Bestandsanlagen, deren Verträge zur Einspeisevergütung in den kommenden Jahren auslaufen werden. Der überwiegende Teil dieser Anlagen speist den regenerativ erzeugten Strom in das öffentliche Netz ein. Hier müssen Konzepte zur Eigennutzung des PV-Stroms entwickelt und aufgezeigt werden. Für die Integration von Stromspeichern als wesentlicher Baustein zur Eigenstromnutzung werden dabei große Potentiale gesehen.


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