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Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten

Forschungsbericht

Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten

Holzhäuser zeigen Pioniercharakter in Bezug auf Energieeinsparung und Nachhaltigkeit. Sie bestechen durch ihre Kombination von nachhaltiger Bauweise mit anspruchsvoller Ästhetik und moderner Architektur. Auf Grund dieser Vorteile nimmt die Anzahl der Holzbauten auch in der Geschossbauweise des urbanen Bereichs kontinuierlich zu. Gerade im Geschosswohnungsbau bieten sich moderne vorgefertigte Massivholzelemente wie Brettsperrholzelemente, Hohlkastenelemente oder Holz-Beton-Verbundelemente für eine baukonstruktiv kosteneffiziente Erstellung der Gebäude an. Verglichen mit Gebäuden in Mauerwerks- und Betonbauweise stellt jedoch die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise für den Architekten und die Fachplaner eine deutlich größere Herausforderung dar. Die Gründe hierfür liegen unter anderem im Mangel von bewährten Konstruktionen und Konstruktionswerkzeugen für den Schallschutz und die Gebrauchstauglichkeit (Schwingungsnachweis). Es besteht erheblicher Handlungsbedarf, zumal Holzbauten wesentliche Chancen hinsichtlich einer Verbesserung der (Lebenszeit)-CO2-Bilanz bieten. Die Folge des Mangels an geeigneter Konstruktionsunterstützung wird im Planungsprozess offensichtlich. Um die Anforderungen an den Schallschutz und an die Gebrauchstauglichkeit sicher erfüllen zu können, werden die Bauteile häufig durch Ersatzmodelle und vereinfachte konservative Ansätze überdimensioniert und dadurch unwirtschaftlich. Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation der genannten bauphysikalischen und konstruktiven Eigenschaften bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk und nicht nur für einzelne Komponenten ermöglichen, können den Planungsaufwand nicht nur drastisch reduzieren, sondern auch zuverlässiger machen, die Qualität entscheidend erhöhen und damit letztendlich die Wettbewerbsfähigkeit von Holzbauten fördern. Notwendig hierzu ist eine geometrische, physikalische und mathematische Modellbildung sowie deren Validierung sowohl bzgl. einzelner Komponenten, der Kopplung von Bauteilen als auch bzgl. des gesamten Bauwerks. Die Computersimulation ist schließlich in einen modellorientierten Planungsprozess einzubetten, der eine praxisgerechte Verwendung in den Anwendungsfeldern Schall- und Schwingungsschutz im Holzbau erlaubt.

Camille Châteauvieux-Hellwig, Markus Schramm, Andreas Rabold

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Chemischer Angriff auf Beton - Prüfverfahren zur Bewertung des Säurewiderstands von Beton

Buch

Chemischer Angriff auf Beton - Prüfverfahren zur Bewertung des Säurewiderstands von Beton

In den letzten Jahren wurden diverse Prüfverfahren und Methoden entwickelt, um die Leistungsfähigkeit von Beton bzw. Bindemittel hinsichtlich des Widerstands gegenüber betonaggressiven Einwirkungen beurteilen zu können. Ein wesentliches Ziel von Prüfverfahren zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit von Baustoffen ist, die im Laufe der Nutzungsdauer zu erwartenden Einwirkungen auf den Baustoff realitätsnah abzubilden. Dazu sind die Prüfparameter auf die im jeweiligen Anwendungsbereich vorherrschenden Umgebungs- und Randbedingungen anzupassen. Daneben sind auch die Bewertungskriterien individuell unter Berücksichtigung der im Einzelfall geforderten Nutzungsdauer eines Bauwerks festzulegen. Eine systematische Zuordnung von adäquaten Prüfverfahren bzw. Prüfparametern und Bewertungskriterien für die verschiedenen Anwendungsbereiche im Betonbau, in denen betonaggressive Einwirkungen auftreten, ist mit Ausnahme von Einzelfällen bislang nicht vorhanden. Daneben stellt sich in der Praxis immer wieder das Problem, das Angriffspotenzial der Umgebung eines Bauwerks prüftechnisch zu erfassen und zu bewerten. In Ergänzung zum DBV-Merkblatt "Chemischer Angriff auf Beton - Empfehlungen zur Prüfung und Bewertung" (Fassung Mai 2017) werden im DBV-Heft 41 "Chemischer Angriff auf Beton - Prüfverfahren zur Bewertung des Säurewiderstands von Beton" bisher nicht in Normen geregelte, aber in Deutschland durchaus gängige Prüfverfahren zur Beurteilung des Säurewiderstands von Beton zusammengestellt und in Bezug auf die wesentlichen Prüfparameter beschrieben.

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V., Berlin

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Ist-Zustandserfassung von Parkbauten in Betonbauweise

Buch

Ist-Zustandserfassung von Parkbauten in Betonbauweise

Der Schutz und die Instandsetzung von Betonbauteilen haben im Bereich von Parkhäusern und Tiefgaragen aufgrund der dort herrschenden Beanspruchungen eine besondere Bedeutung. Dies gilt vorrangig für die Instandhaltung von solchen Parkdecks, die direkt befahren sind, da diese erheblichen Beanspruchungen aus Chloriden in Kombination mit wechselnd nassen und trockenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Wichtigste Voraussetzung für die sachkundige Planung von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Ist-Zustandserfassung der betroffenen Betonbauteile. Dazu gehört nicht nur die Aufnahme von augenfälligen Schadensbildern, sondern auch die eingehende Untersuchung von schadensträchtigen Betonbauteilen. Diese wird üblicherweise mittels einer Kombination aus zerstörungsfreien und zerstörungsarmen Prüfverfahren durchgeführt. Welche Verfahren und Verfahrenskombinationen sind für eine Ist-Zustandserfassung von Betonbauteilen geeignet und haben sich in der Praxis bewährt? Was ist bei ihrer Durchführung zu beachten und wie sind die Prüfergebnisse zu beurteilen? Das Heft geht diesen Fragen nach und gibt entsprechende Antworten beziehungsweise liefert Ansätze für Problemlösungen. Die Beiträge wurden von Autoren erarbeitet, die bei den vom DBV jährlich bundesweit veranstalteten Arbeitstagungen zur Betoninstandsetzung referierten.

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V., Berlin

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Entwicklung und Kalibrierung einer Planungsmethode für Nichtwohngebäude mit besonderen raumklimatischen Anforderungen

Dissertation

Entwicklung und Kalibrierung einer Planungsmethode für Nichtwohngebäude mit besonderen raumklimatischen Anforderungen

In Autorin widmet sich in ihrer Publikation der aktuellen Sachlage zur Bemessung des Sommerlichen Wärmeschutzes. Untersuchungsgegenstand sind drei Gebäude des Universitätsklinikums Dresden. Es werden die wichtigsten bestehenden Verfahren dargelegt und an Hand von Messungen bewertet. Zu diesen Verfahren gehören Handrechenverfahren, beispielsweise jenes nach DIN 4108-2, sowie ein exemplarisches Simulationsverfahren. Aus der Anwendung und Bewertung der Aussagefähigkeit ergibt sich eine Empfehlung für den Planungseinsatz. Zu diesen Verfahren gehören Handrechenverfahren, beispielsweise jenes nach DIN 4108-2, sowie ein exemplarisches Simulationsverfahren. Aus der Anwendung und Bewertung der Aussagefähigkeit ergibt sich eine Empfehlung für den Planungseinsatz. Die Gebäudesimulationsrechnung birgt die größten Potenziale unter den betrachteten Verfahren. Der Hauptteil der Dissertation beschäftigt sich daher mit den erforderlichen Voraussetzungen für den Praxistransfer dieser Simulationsverfahren. Zwei wichtige Bedingungen waren bislang nicht gegeben: Realistische Eingangsdaten und praktikable Auswertungsansätze. Zur Ermittlung der einflussreichen aber meist unsicheren personenabhängigen Eingabeprofile, z.B. Profile der Sonnenschutzsteuerung oder Fensteröffnung, wird ein einfaches Kalibrierverfahren vorgestellt. Dieses erlaubt die sukzessive Identifikation der unbekannten Profile auf der Grundlage von Abhängigkeitsdiagrammen sowie einfachen Raumklimamessungen und Außenklimadaten. Für eine praxisgerechte Auswertung der Simulationsmodelle werden die wesentlichen Ansätze zur Raumklimabewertung erläutert. Es folgt eine Bewertung der Anpassbarkeit auf besondere Gebäudenutzer (Ältere, Kinder etc.) und der Aussagefähigkeit dieser Modelle unter Zuhilfenahme von publizierten Untersuchungsergebnissen.

Peggy Freudenberg

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Korrosion der Bewehrung im Bereich von Trennrissen nach kurzzeitiger Chlorideinwirkung

Buch

Korrosion der Bewehrung im Bereich von Trennrissen nach kurzzeitiger Chlorideinwirkung

Bei der Erarbeitung des aktuellen DBV-Merkblatts "Parkhäuser und Tiefgaragen" (2. überarbeitete Ausgabe September 2010) wurde von dem Erkenntnisstand ausgegangen, dass bei kurzen Einwirkzeiten - das DBV-Merkblatt spricht hier von maximal einer Wintersaison - i. d. R. nicht mit standsicherheitsrelevanten Korrosionsschäden der Bewehrung zu rechnen ist. Daraus wird die Empfehlung abgeleitet, dass alle Risse immer kurzfristig und dauerhaft unmittelbar nach der Winterperiode zu schließen sind, sodass eine weitere Chlorid- und Feuchtezufuhr verhindert wird. In der Fachwelt wurde diese Empfehlung immer wieder hinterfragt, da keine dokumentierten Untersuchungen dazu vorlagen, ob und inwieweit das Schließen der Risse nach einer Wintersaison mit Chlorideintrag tatsächlich zu einer für die Dauerhaftigkeit und Standsicherheit unkritischen Bauwerkssituation führt. In dem Bericht zum DBV-Forschungsvorhaben 292 "Korrosion der Bewehrung im Bereich von Trennrissen nach kurzzeitiger Chlorideinwirkung" - durchgeführt an der RWTH Aachen - kommen die Forscher zu dem Ergebnis, dass "die Schädigung - genauer die Abtragsrate - nach der Rissverpressung auf ein unschädliches bzw. vernachlässigbares Maß herabfällt." Dies führt zu der Erkenntnis, dass "die Gesamtschädigung am Stahl aus der Beaufschlagungsphase und den 15 Monaten danach in den meisten Fällen nicht als kritisch bezüglich der Tragfähigkeit einzustufen ist." Damit kann die vorgenannte im DBV-Merkblatt ausgesprochene Empfehlung, also Risse kurzfristig nach deren Auftreten dauerhaft zu schließen, als hinreichend abgesichert angesehen werden - insbesondere im Vergleich zu möglichen anderen Maßnahmen, die u. U. zu erheblichen Eingriffen in das Tragwerk führen und deswegen weniger empfehlenswert sind.

Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V., Berlin

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Bautraditionen auf dem Prüfstand

Buch

Bautraditionen auf dem Prüfstand

Heute gültige Regeln und Vorschriften in der Bauphysik gehen vielfach auf handwerkliche Traditionen und praktische Erfahrungen zurück. Erst ab etwa Mitte des 20. Jahrhunderts wurden wissenschaftliche Untersuchungen durchgeführt, die zu Bestätigungen oder auch zu Korrekturen der Festlegungen geführt haben. Auch Entwicklungen in den baulichen Ausführungen und technischen Anforderungen können Änderungen überkommener Regeln erfordern. So war etwa die Belüftung von Hohlwänden ursprünglich eine vorübergehende Maßnahme zur Beschleunigung der Bauaustrocknung, wurde aber später als ein unverzichtbares Attribut zweischaligen Mauerwerks betrachtet. Der Außenputz diente zunächst nur als äußerer Abschluss des Mauerwerks, heute werden ihm weitere Funktionen wie Regenschutz, Dämmen und Sanieren übertragen. Manches Wissen geriet im Laufe der Zeit auch in Vergessenheit, etwa der Begriff "Steinfraß", der richtigerweise auf organische Verunreinigungen des Erdreichs zurückgeführt worden ist. Dagegen findet man z. B. den Begriff "aufsteigende Feuchte" bei Grundmauern in der Literatur vor dem Zweiten Weltkrieg überhaupt nicht. Das Buch gibt einen Überblick über den Wandel der Handwerkstechnik und der Ansprüche an gesundes Wohnen und, quasi als Konsequenz daraus, die Entwicklung der Bauphysik. Es liefert nicht nur Hintergrundwissen für Fachleute vom Bau, sondern kann für jeden von Interesse sein, der sich über die Entwicklung der Bau- und Wohnkultur in unserem Land informieren will.

Helmut Künzel

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Akustik in Büro und Objekt

Buch

Akustik in Büro und Objekt

In Fortführung der Oldenburger Symposien zur Psychologischen Akustik war im Jahr 2009 das 1. Symposium Büro.Raum.Akustik in Köln erfolgreich durchgeführt worden. Der Schwerpunkt war die Akustik in Büro und Objekt. Das 2. Symposium Büro.Raum. Akustik in Köln hat dieses Thema aufgegriffen und als Motto die Raumakustik und Medien-/Konferenztechnik in den Mittelpunkt gestellt. Die Technisierung nimmt im Büro auch im Bereich der Audiotechnik zu. Moderne Kommunikationstechnik, egal ob aufwändige Videokonferenzanlage oder aber simples Video-Smartphone, erweitert dabei die Anforderungen an akustische optimierte Umgebungen. Der Stand der Medientechnik einerseits sowie die aktiven und auch passiven Möglichkeiten zur raumakustischen Gestaltung von Räumen für optimale Sprachwiedergabe sind während des Symposiums thematisiert worden. Die Schaffung des interdisziplinären Austauschs zwischen den verschiedenen Disziplinen rund um das Thema Hören und Akustik ist auch mit dieser Sammlung der verschiedenen Beiträge wiederum gelungen. Planer und Nutzer von Gebäuden sollten ebenso wie Bauherren, Personalvertretungen, Arbeitsmediziner aber auch die Hersteller von Büroeinrichtungen aus diesem Austausch ihre Schlüsse ziehen. Nur gemeinsam gelingt die Umsetzung der für die jeweilige Nutzung angemessene Kombination aus Raumakustik und Medientechnik. Vor dem Hintergrund des demographischen Wandels, der auch im Bereich der Audiotechnik und Hörforschung seine Spuren hinterlässt, ergeben sich neue Fragestellungen und Herausforderungen.

Christian Nocke, Markus Meis

35,00 € inkl. MwSt., ggfs. zzgl. Versandkosten
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