FG Bauphysik und Gebäudetechnik
Refine
Document Type
- Doctoral thesis (2)
- Conference proceeding (1)
- Master thesis (1)
Has Fulltext
- yes (4)
Is part of the Bibliography
- no (4)
Language
- German (3)
- Multiple languages (1)
Keywords
- Doppelfassade (2)
- Doppelte Fassade (2)
- Aerothermodynamik (1)
- Belüftung (1)
- Energiebilanz (1)
- Energieeffizienz (1)
- Energieeinsparung (1)
- Fassade (1)
- Fertigung (1)
- Gebäudebegrünung (1)
Institute
Heutzutage ist Nachhaltigkeit in allen Lebensaspekten besonders wichtig. Durch den Klimawandel und den übermäßigen Konsum aufgrund des Bevölkerungswachstums, werden die globalen Trinkwasservorräte in großen Maßen ausgenutzt. Um diese negativen Tendenzen zu unterbrechen, sind entsprechende Maßnahmen zur effizienten Nutzung der Wasserressourcen in den urbanen Räumen weltweit zwingend erforderlich. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit einem Entwurf für einen effizienten und nachhaltigen Teil des städtischen Bereiches, mit besonderer Betrachtung von Systemen zur Wasserwiederverwendung, Regenwasserbewirtschaftung und Low Impact Development sowie deren Abhängigkeit von regionalen Aspekten. Der Entwurf soll eine Grundlage zur Entwicklung und Planung für urbane Räume in Verbindung mit Wassereffizienz und Nachhaltigkeit in bestimmten Regionen bilden. Auf Grundlage der Bewertung anhand der Kriterien der Gebäudezertifizierung wurde nachgewiesen, dass die Integration der oben beschriebenen Methoden sowohl auf regionaler als auch auf globaler Ebene mehrere Vorteile für Gebäude und deren Umgebung bringen. Es wurde eine Tendenz beim nachhaltigen Bauen, das auf natürliche Systeme und Methoden zurückgreift, erkannt. Heutzutage sollen Gebäude in einer Harmonie mit der Umgebung und der Umwelt gebaut werden, was zur Reduktion der menschlichen Einflüsse auf den Klimawandel führt. Durch die Förderung dieser Art der Entwicklung in urbanen Räumen, können zukünftige Städte zur Bewältigung der Wasserknappheit, Verbesserung der Wasserqualität und Regeneration der Wasserressourcen einen Beitrag leisten. Eine gelungene Planung erfordert jedoch Beobachtungen der vielfältigen Wechselwirkungen sowie der verschiedenen sozialen, ökologischen, ökonomischen, rechtlichen und politischen Aspekte.
Hybride PV-Fassaden sind gleichzeitig solarelektrisch und solarthermisch nutzbar (segmentierter Fassadenzwischenraum als Wandkollektor/Doppelfassade). Die Wechselwirkung zwischen der konstruktiven und anlagentechnischen Einbindung solcher Fassaden in das Gebäude und ihrer energetischen und raumklimabeeinflussenden Wirkung wurde in dieser Arbeit untersucht. Im Feldversuch (Umweltzentrum Cottbus) konnte eine beispielhafte Lösung zur Integration einer derartigen Fassade realisiert (Betriebszustände: freie und motorische Hinterlüftung bzw. geschlossene Fassade) und messtechnisch ausgewertet werden. Ein Modell zur Simulation und Bewertung unabhängiger Systemvarianten wurde auf Grundlage des thermischen Simulationsprogrammes TRNSYS erarbeitet. Damit konnten Aussagen zur Optimierung und zu Anwendungsgrenzen aus raumklimatischer und wirtschaftlicher Sicht getroffen werden.
In dieser Arbeit werden Ergebnisse aus experimentellen Untersuchungen der Luftströmung an einer realisierten hinterlüfteten Doppelfassade beschrieben. So dient ein Teil der SSW- bis WSW- orientierten Außenwandfläche durch seine vorgestellte, transluzente Pfosten-Riegelkonstruktion u. a. als Zuluftkollektor für die Lüftungsanlage des Gebäudes. Neben einer umfangreichen Darstellung und Auswertung der meßtechnisch erfaßten Vorgänge in der Doppelfassade erfolgte eine Quantifizierung des für die Lüftungsanlage des Gebäudes erfaßten Energieeintrages über den Meßzeitraum sowie eine Ausarbeitung zu steuerungs- und regelungstechnischen Lösungsansätzen zur Einbindung der Fassade als Zuluftkollektor in die Anlagentechnik und in das damit verbundene Betriebs- und Nutzungsregime des Gebäudes. Des weiteren wurde der Versuch unternommen, die thermodynamischen Vorgänge im Bereich der Doppelfassade anhand eines Modells zweidimensional analytisch zu erfassen und Modell- und Meßergebnisse zu validieren. Die Modellierung und Simulation erfolgte dabei unter Anwendung der kontinuumsmechanischen Erhaltungssätze (Navier-Stokes Gleichungen). Als Berechnungsmethode zur Lösung der algebraischen Differenzengleichungen wurde das Finite-Volumen-Verfahren angewendet, notwendige Randbedingungsvorgaben wurden aus Feldmeßdaten übernommen.