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Zudem ist\nzu erkennen, dass die adaptiven Konstruktionen im wärmedämmenden\nZustand kaum höhere Ergebnisse für den\nHeizbedarf ergaben, als die der massiven Konstruktionen.\nHinsichtlich des Kühlbedarfs ergab sich ein ähnliches Bild.\nDie adaptive massive Konstruktion hat im wärmedämmenden\nZustand einen Heizbedarf von 2 113,5 kWh/a, wohingegen\ndieselbe Konstruktion im wärmeleitenden Zustand\neinen Heizbedarf von 2 343,8 kWh/a aufweist. Aus energetischer\nSicht zeigen adaptive Konstruktionen im Vergleich\nzu herkömmlichen Konstruktionen Potential auf. Es wird\nweniger Material verwendet und somit ressourcenschonender\ngebaut. Die untersuchten adaptiven Konstruktionen benötigen\nfür die Aktuierung, siehe schwarzer Anteil in Bild 6\nund 7, kaum zusätzliche (Betriebs-) Energie. Es zeigt sich,\ndass adaptive Konstruktionen im wärmedämmenden Zustand\ndirekt mit den herkömmlichen Konstruktionen vergleichbar\nsind und sich hinsichtlich des Primärenergiebedarfs\nund des Treibhauspotenzials keine Verschlechterung\ndurch die leichte Bauweise ergibt. Zudem ist kein wesentlicher\nMehraufwand für den Energiebedarf für Kühlen und\nHeizen notwendig, um die raumklimatischen Anforderungen\naufrecht zu erhalten, siehe Tabellen 7 bis 9.\nAdaptive Konstruktionen bieten das Potenzial Umweltwirkungen\nüber den Lebenszyklus von Räumen zu\nreduzieren. Vor allem die adaptive ultraleichte Membrankonstruktion\nweist vergleichsweise geringe Umweltwirkungen\nauf. Für die tatsächliche Anwendung der Konstruktionen\nist jedoch immer fallspezifisch zu entscheiden,\nwelche Einwirkungen auf das Gebäude wirken und welche\nKonstruktion eine Reduzierung von Umweltwirkungen ermöglicht.\nDie weiteren räumlichen Bestandteile (Geschossdecke,\nFenster und TGA) wurden gleichbleibend angenommen.\nSie bieten weiteren Gestaltungsspielraum für eine\nkünftige weitere Reduzierung des Ressourceneinsatzes\ndurch Adaptivität.\nDie Software WUFI eignet sich, um die Unsicherheiten\nin der LCA zu minimieren. Jedoch ist es nicht möglich,\neine Aussage zur Robustheit der Ergebniswerte zu treffen.\nNach Abschluss der Gebäudeplanung und der Datenerfassung\nsollten die Ergebnisse besser als die Bereiche von\nWerten betrachtet werden (inklusive Bandbreite und Verteilung),\ndie von deren Unsicherheiten abhängen. Hierfür\neine Lösung zu finden, stellt eine folgende Herausforderung\ndar, welche künftig verfolgt werden soll.", "doi" : "10.1002/bapi.201900023", "bibtexKey": "harder_bauphysikalische_2019" } , { "type" : "Publication", "id" : "https://puma.ub.uni-stuttgart.de/bibtex/24ebbf9a3990b3619201bc94da7648998/mgeiger", "tags" : [ "Bauen","Bauphysik","Gebäudehülle,","Leichtbau,","Leichtbaukonstruktion,","Materialsysteme,","Membranen,","adaptive,","allgemein,","construction,","lightweight","material","membranes,","resource-saving","resource-saving,","ressourcenschonende,","ressourcenschonendes","systems,","Ökobilanz," ], "intraHash" : "4ebbf9a3990b3619201bc94da7648998", "interHash" : "3db1e26879de17d7edf21a3dea0a69fa", "label" : "Bauphysikalische Untersuchung von Sandwichelementen", "user" : "mgeiger", "description" : "", "date" : "2020-01-24 13:22:28", "changeDate" : "2020-01-24 12:22:28", "count" : 6, "pub-type": "article", "journal": "Bauphysik", "year": "2019", "url": "", "author": [ "Nadine Harder","Yves Klett","Sumee Park","Philip Leistner","Peter Middendorf" ], "authors": [ {"first" : "Nadine", "last" : "Harder"}, {"first" : "Yves", "last" : "Klett"}, {"first" : "Sumee", "last" : "Park"}, {"first" : "Philip", "last" : "Leistner"}, {"first" : "Peter", "last" : "Middendorf"} ], "volume": "41","number": "6","pages": "314--323","abstract": "Die erstmals durchgeführten thermischen und akustischen\nUntersuchungen von Sandwichkonstruktionen mit neuartigen\nFaltkernen zeigen deren Potenzial für den Leichtbau\nin Gebäuden. Die mit diesen Versuchen bereits erreichbaren bauphysikalischen Eigenschaften können in einigen\nAnwendungsfällen die Anforderungen erfüllen. Zugleich\nbieten sie Gestaltungsspielraum, um auch höheren Ansprüchen\nsowohl in mechanischer als auch bauphysikalischer\nHinsicht zu genügen. Zur thermischen Konditionierung\nsind die Faltkerntypen und das \u2013 möglichst nachhaltige\nund leichte \u2013 Füllmaterial im Zwischenraum sowie\nderen Kombination die wesentlichen Stellelemente. Die\nakustischen Untersuchungen von Schaldämmung und\n-\nabsorption geben einerseits erste Aufschlüsse über die zugrundliegenden\nFunktionsprinzipien. Angesichts der erheblichen\nstofflichen und geometrischen Variationsmöglichkeiten\nkann auf dieser Grundlage weitere Optimierung\nfolgen, um letztlich den verschiedenen praktischen Gegebenheiten\nin puncto Schallschutz und Raumakustik gerecht\nzu werden. Dabei geht es nicht um Rekorde, sondern\num ganzheitlich auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnittene\nLösungsangebote.\nEin weiterer wesentlicher Anlass dieser Untersuchungen\nwar eine Art Eignungsprüfung der Faltkerne für aktive\noder adaptive durchströmbare Flächenbauteile, ob in\nAußen- oder Trennbauteilen von Gebäuden. Derartige\nBauteile ermöglichen eine Variabilität von Wärmetransport,\n-dämmung und -speicherung. Im Vergleich zu anderen\nFüllungen von Sandwichkonstruktionen unterstützen\ndie spezielle Herstellung und Gestalt der Faltkerne gerade\ndiese Optionen, um auf veränderliche thermische oder\nakustische Randbedingungen reagieren zu können. In\ndiesem Sinne belegen die Ergebnisse die Tauglichkeit und\nsie zeigen Anknüpfungspunkte auf, wie die mit Durchströmung\nverbundene Anpassung erfolgen kann. Es liegt\nnahe, dieses vielversprechende Angebot für leichte und\nbauphysikalisch adaptive Bauteile weiterzuverfolgen.", "doi" : "10.1002/bapi.201900025", "bibtexKey": "harder_bauphysikalische_2019-1" } , { "type" : "Publication", "id" : "https://puma.ub.uni-stuttgart.de/bibtex/2e71ab6688b96fd198b9ddb3d49561d23/mgeiger", "tags" : [ "Bauen","Bauphysik","Gebäudehülle,","General,","Leichtbau,","Leichtbaukonstruktion,","Materialsysteme,","Membranen,","adaptive,","allgemein,","building","construction,","durchströmte,","ecobalance,","envelope,","flowed","intrinsic,","intrinsische,","lightweight","material","membranes,","resource-saving","resource-saving,","ressourcenschonende,","ressourcenschonendes","systems,","through,","Ökobilanz," ], "intraHash" : "e71ab6688b96fd198b9ddb3d49561d23", "interHash" : "8d72f9ea845c60fdedfea61cea88a90e", "label" : "Bauphysikalische und ökologische Potenziale von adaptiven Leichtbaukonstruktionen", "user" : "mgeiger", "description" : "", "date" : "2019-11-08 16:11:00", "changeDate" : "2019-11-08 15:14:53", "count" : 6, "pub-type": "article", "journal": "Bauphysik", "year": "2018", "url": "https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bapi.201800017", "author": [ "Nadine Harder","Friederike Schlegl","Stefan Albrecht","Sumee Park","Philip Leistner" ], "authors": [ {"first" : "Nadine", "last" : "Harder"}, {"first" : "Friederike", "last" : "Schlegl"}, {"first" : "Stefan", "last" : "Albrecht"}, {"first" : "Sumee", "last" : "Park"}, {"first" : "Philip", "last" : "Leistner"} ], "volume": "40","number": "5","pages": "307--318","abstract": "Die zunehmende Inanspruchnahme von Ressourcen und die damit einhergehenden Umweltauswirkungen rücken im Bauwesen immer weiter in Vordergrund. Derzeit sind die beiden Disziplinen für etwa 60 \\% des Ressourcenverbrauchs sowie für etwa 35 \\% des Energieverbrauchs verantwortlich [1, 2]. Dieser Anteil könnte noch steigen, wenn alle Bauten eine konventionelle Weise verlangen, da die Weltbevölkerung weiter zunimmt. Prognosen gehen von einem Anstieg der Weltbevölkerung bis 2100 von derzeit knapp 7,5 Milliarden auf etwa 11,2 Milliarden Menschen aus [3]. Um der wachsenden Weltbevölkerung sowie der großen Ressourceninanspruchnahme gerecht zu werden, sind innovative, ressourcensparende Leichtbaukonstruktionen unumgänglich. Aktuelle Forschungsarbeiten erweitern das Spektrum hin zu adaptiven Leichtbaukonstruktionen, die es erlauben, bauphysikalische Eigenschaften gezielt anzupassen, um letztlich den extensiven Baustoffeinsatz zu reduzieren. Zur Quantifizierung und Verifizierung der damit verbundenen Potenziale in puncto Nachhaltigkeit wurden die Einflüsse der Adaptivität von Leichtbaukonstruktionen auf deren bauphysikalisches Verhalten sowie deren Ökobilanz erfasst und beschrieben.", "copyright" : "© 2018 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin", "doi" : "10.1002/bapi.201800017", "urldate" : "2019-11-03", "bibtexKey": "harder_bauphysikalische_2018" } , { "type" : "Publication", "id" : "https://puma.ub.uni-stuttgart.de/bibtex/27bf2155d82a7bf3b0a68acd4e406c07c/mgeiger", "tags" : [ "adaptive","building","buildings,","computational","design,","early","information","interdisciplinary,","material","modeling,","modelling","parametric","savings," ], "intraHash" : "7bf2155d82a7bf3b0a68acd4e406c07c", "interHash" : "184526f9619939d91567faf54e13ee80", "label" : "Application of parametric modeling in the early design phase for an interdisciplinary design approach for adaptive buildings", "user" : "mgeiger", "description" : "", "date" : "2019-11-08 16:11:00", "changeDate" : "2019-11-08 15:14:53", "count" : 4, "pub-type": "inproceedings", "booktitle": "9th International Conference on Computational Methods (ICCM), August 6-10, 2018, Rome, Italy", "year": "2018", "url": "", "author": [ "Frederik Ernst","Achim Menges" ], "authors": [ {"first" : "Frederik", "last" : "Ernst"}, {"first" : "Achim", "last" : "Menges"} ], "abstract": "The integration of adaptive elements to buildings might reduce significant amounts of material and energy. Load-bearing structures are extremely oversized for the predominant period of use. If it is possible to dampen the stress peaks, significant quantities of building materials could be saved. As a result, the overarching objective is to enable material savings through the deployment of energy when required and to anticipate such an approach in early design through computational processes. For adaptivity, almost all design and form-finding methods embedded in the planning process require completely new exploration and development. A building with adaptive qualities has no constant properties. Therefore, such structures can\u2019t be designed with the usual design methods. The related knowledge and components from mechanical and aerospace engineering need to be transferred, adapted, and redeveloped, since the building industry lacks the experience of adaptive qualities. Furthermore, this means an increase in the number of disciplines participating in the planning process. This Paper presents insight in the ongoing process of building a twelve story tower with adaptive qualities by an interdisciplinary research team from the fields of architecture, mechanical engineering, civil engineering, aerospace engineering, textile engineering, social science and computer science. For this task, parametric modeling was used in the early design phase to investigate the advantages and limitations of this method in terms of adaptive behavior.The findings will be the foundation for a computational design approach in early design for adaptive buildings with the integration of knowledge from the different research fields in the future.", "bibtexKey": "ernst_application_2018" } ] }