Haus ohne Technik

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Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Haus ohne Technik – 2226
Atmosphäre statt Maschine
Professor
Willem Bruin
be architects baumschlager eberle
Jahrgang 1959
1979 - 1983 Bauingenieurstudium mit Diplomabschluss
Akademie der Bildenden Künste und Naturwissenschaften, Den Haag, Niederlande
1983 - 1991 Architekturstudium mit Diplomabschluss Technische Universität, Delft, Niederlande
1985 - 1991 Architekt sapco SA, Fribourg, Schweiz
1991 - 2002 Projektleiter W.J. Neutelings, Neutelings Riedijk Architecten, Rotterdam, Niederlande
2004 - 2010 Gastprofessor Fachhochschule Bern, Burgdorf, Schweiz
2013 - 2014 Gastprofessor École Polytechnique Fédérale de Lausanne (FPFL), Lausanne, Schweiz
seit 2002
Projektleiter Baumschlager Eberle Lustenau Österreich
seit 2007
Senior Partner Baumschlager Eberle Lustenau, Österreich
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Haus ohne Technik – 2226
Atmosphäre statt Maschine
Dipl.-Ing. Architekt
Hans-Ullrich Grassmann
be architects baumschlager eberle
Jahrgang 1957
1978 - 1986 Architekturstudium an der Leibniz Universität Hannover, Deutschland
1980 - 1986 Temporäre Studien und Arbeitsaufenthalte in Paris, Frankreich
1987 – 1990 Freier Mitarbeiter im Büro Baumschlager + Eberle in Lochau, Österreich
1990 – 1993 Partner im Büro Baumschlager-Eberle-Grassmann
1993 – 2000 Eigenes Büro in Bregenz, Österreich
2000 - 2004 Geschäftsleitender Gesellschafter bei be Baumschlager-Eberle in Lochau, Österreich
2004 – 2005 Verantwortlicher der Entwurfs- und Wettbewerbsabteilung
2006 - 2008 Grundung Architectural Devices und Aufbau be St. Gallen, Schweiz
seit 2008
2010
seit 2012
Geschäftsleitender Gesellschafter bei be Baumschlager-Eberle St. Gallen, Schweiz
Gesellschafter bei be Baumschlager Eberle Hongkong, China
Aufbau des Büros be Baumschlager Eberle in Paris und interimistischer
geschäftsleitender Gesellschafter
Lehrtätigkeit u.a. FH Hildesheim, Deutschland; Leibniz Universität Hannover, Deutschland
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Haus ohne Technik – 2226
Atmosphäre statt Maschine
Dipl.-Ing. Architekt
Elmar Hasler
be architects baumschlager eberle
Jahrgang 1968
1985 – 1989
Ausbildung zur Bauzeichner
1989 - 1994
Architekturstudium Liechtensteinische Fachhochschule Vaduz,
Fürstentum Liechtenstein
seit 1992
Mitarbeiter bei be Baumschlager Eberle
2007 - 2009
Weiterbildung an der Universität St. Gallen - KMU-HSG
seit 2008
Geschäftsleitender Gesellschafter bei be Baumschlager Eberle St. Gallen, Schweiz
2009 - 2011
Weiterbildung an der Universität St. Gallen - EMBA-HSG Baumschlager Eberle
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Haus ohne Technik – 2226
Atmosphäre statt Maschine
Prof. Dipl.-Ing. Architekt
Gerd Jäger
be architects baumschlager eberle
Jahrgang 1961
1981 - 1986 Studium an der Universität Stuttgart, D und der ETH Zürich, CH
1987
Diplom an der Universität Stuttgart, D
seit 1992
Eintragung in die Architekenliste der Architektenkammer Mecklenburg-Vorpommern, D
1994
Mitglied der Ordre des Architectes et des Ingenieurs, Luxemburg
1995 - 2003 Berufung in den Bund Deutscher Architekten
1999 - 2005 Vorstand der Architektenkammer Mecklenburg-Vorpommern, D
2000 - 2007 Beisitzer der Vergabekammer des Wirtschaftsministeriums
2001 - 2006 Mitglied des AKJAA - BDA
1989 - 1991 Assistent bei Prof. H.E. Kramel, ETH, Zürich, CH
1991 - 1994 Assistent bei Prof. Dietmar Eberle, ETH Zürich, CH
2000 - 2002 Lehrauftrag an der FH Wismar, D, FB Gebäudetechnik
2002 - 2006 Ordentliche Professur für Entwurf - Baukonstruktion - Baubetrieb, Fachhochschule Kiel, D
2004 - 2006 Honorarprofessur für Baukonstruktion und Baubetrieb Polytechnic of Namibia - Windhoek / Namibia
seit 1993
Gründung des Architekturbüros jäger jäger, Schwerin, D
seit 2010
Gründung des ArchitekturbürosWienerberger_Mauerwerkstage_2015
Baumschlager Eberle Berlin (BE Berlin GmbH)
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Summary CO2 Emissions
Other Energy
10,7 %
AFOLU
24,8 %
49 Gt CO2 eq (2010)
Industry
31,9 %
Buildings
18,4 %
Transport
14,2 %
IPCC WGIII ‚ AR5 Summary for Policymakers
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Direct and Indirect CO2 Emissions
Direct Emissions
75,0 %
Indirect CO2 Emissions
Electricity and Heat, 25,0 %
AFOLU
24,0 %
Energy
1,1 %
Buildings
6,4 %
Transport
14,0 %
Industry
10,9 %
49 Gt CO2 eq (2010)
Transport
0,2 %
Industry
21,0 %
Buildings
12,0 %
Other Energy
9,6 %
AFOLU
0,8 %
IPCC WGIII ‚ AR5 Summary for Policymakers
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
durchschnittliche Wohnkosten- und Einkommensentwicklung
100 = 1994 [ % ]
Growth since 1994 [ % ]
100
200 %
80
60
150 %
40
20
100 %
0
1994
2000
2005
2010
2013
Entwicklung der Wohnkosten
Entwicklung des Einkommen
Entwicklung der Wohnkosten
Entwicklung des Einkommen
Statistic Austria
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Faktoren zur steigenden Wohnkostenentwicklung
- OIB Richtlinien
- Brandschutz, Normen und Vorschriften
- Energieverbrauch
- Öffentliche Gebühren
- Höhere Ansprüche von Eingentümer und Nutzer
- Gesetzliche Rahmenbedingungen
- Private Aussenräume
- Spezialisten, Sonderplaner
- Raumakustik
- Regulierte Luftfeuchtigkeit
- Innenausbau / Technik
- Flächenbedarf
- Individualverkehr
- Lebensdauer
Bei Tiefstand der Finanzierungskosten
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Übersicht zum Energieverbrauch eines Gebäudes
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Strategie zum Entwurf von Gebäuden mit niedrigen CO2 Emissionen
Sonnenverlauf
visueller Komfort
Helligkeit
Wind
Strahlung
Klima
Material
Komfort
Feuchtigkeit
Temperatur
Temperatur
Niederschlag
Akustik
relative Feuchtigkeit
Ziel
Reduzierung des Primärenergiebedarfs und des CO 2
Ausstosses auf die effizienteste (ökonomischste) Weise
Kompaktheit
öffenbare Fenster
Dachflächen
Konstruktion
Fensterflächenanteil
Gebäudeoptimierung
Dämmung
Verglasung
Verschattung
Energieumwandlung
Luftdichtigkeit der
Fassade
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Technische
Systeme
Energieverteilung
Faktoren zum Komfort und zur Reduktion der CO2 Immission
Potentiale zur Reduktion
von CO2 Ausstoss
Komfort
- Selbstbestimmung des Nutzers
- Tageslicht
- Aussicht
- Raumtemperatur, 22°C - 26°C
- Luftfeuchtigkeit 40%
- CO2 analog Aussenklima
- Raumakustik, Nachhallzeiten ≤ 0,9
- Lichtverlauf (Raumtiefe / Lichtdichte)
- Lichtmenge, 500 LUX
- Frischluftanteil (Lufthygiene)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Gebäude Optimierung
Technische Systeme
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Jahrestemperaturverlauf eines durchschnittlichen Gebäudes
Temperatur
[ °C ]
Temperatur im Standardgebäude
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin
Energiebedarf
[ kWh/m²a ]
Aussentemperatur (durchschnittlicher Jahresverlauf)
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Jahrestemperaturverlauf eines optimierten Gebäudes
Temperatur
[ °C ]
Energiebedarf
[ kWh/m²a ]
Temperatur im Standardgebäude
Temperatur im optimierten Gebäude
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin
Aussentemperatur (durchschnittlicher Jahresverlauf)
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Faktoren zur Gebäudeoptimierung
Geometrische Faktoren
- Nettonutzfläche
/ Bruttogeschossfläche
- Gebäudehülle
/ Nettonutzfläche
- Glasfläche
/ Nettonutzfläche
- Tageslichtnutzung / Nettonutzfläche
- Nachtauskühlung / Nettonutzfläche
Bautechnische Faktoren
- U-Wert [ W/m²K ]
- G-Wert, Wärmedurchgangskoeffizient
- Luftdichtigkeit
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Definitionen fürs Gebäude:
- Nutzungsszenarien
- Fassadensysteme
- Mauerstärken
- Fenstergrössen (Anteil)
- Kompakte Gebäudegeometrie
- Belegungsdichte
Aktuelle Beurteilungen durch die Bauphysiker
- U-Wertberechnungen werden zukünftig komplexer werden
- Berechnungsmodelle für die Trägheit von Gebäuden fehlt
- Tageslichtberechnungsmodelle sind aktuell in Entwicklung
- Aussagen zur Luftqualität von 36 m²/Pers. sind nicht belegt
- Primärenergieberechnungen sind politische Aussagen,
welche die Lobbytätigkeiten von Interressengruppen belegen
- Das Nutzerverhalten hat den grössten Einfluss auf den
Energieverbrauch von optimierten Gebäuden
- Dynamische Betrachtungsmethoden führen zu den viel genaueren Annäherungsdaten als die der statischen Methoden
Formelle Beschreibung von den Naturgesetzen
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
- Mehr Forschung
- Weniger Spekulationen
- Reduktion auf das Wissen
- Ablehnung von Annahmen
- Bewusstsein zur fehlenden
Erfahrung
- Worst / Best Case Betrachtungen
- Beurteilen des Gesamten
Temperatur
[ °C ]
Ziele und Definition der
Komfortwerte
- Selbstbestimmung wie
in einem 5* Hotel
- Luftfeuchtigkeit 40%
- Tageslichtnutzung
- Natürliche Frischluft
- Hygienische Luftqualität
„Geruchsimmission“
Raumtemperatur
Aussentemperatur
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Strategie zur Durchsetzung der definierten Ziele
Optimiertes Gebäude:
- Das Gebäude reagiert auf den Benutzer
- Nutzer bringen Temperatur, CO2 Niveau und Bewegung ein
- Freihalten der Speichermassen
(76% Fussböden und Decken, 12% tragende innere Wände, 12% tragende äussere Wände)
- Wir ersetzen die Hardware durch Software
- Optimierte Tageslichtnutzung
- Das Gebäude ist Nutzungsneutral
- Die Anordnung der Lüftung nach strömungstechnischer Logik
- Die Verwendung des künstlichen Lichts als Backupsystem
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
- Haushalten mit dem
Vorhandenen
- Eine Person gibt 80 Wh ab,
der Lüftungsbedarf 20 m³
der Energiebedarf ist bei
einer Aussenluft von + 1°C
ebenfalls 80 Wh
0
10
Regelgeschossmund Schnitt
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Regelgeschoss und
Schnitt
Software zur Steuerung und Überwachung
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Innerer und äusserer Temperaturverlauf des leeren Gebäudes
Temperatur
[ °C ]
- Der Schwankungsbereich
im Temperaturverlauf
beträgt maximal 8 °C
Raumtemperatur
Aussentemperatur
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin | dynamische Gebäudesimulation
Temperaturverlauf des Gebäudes im Gebrauch ohne Steuerung
Temperatur
[ °C ]
- Ohne Steuerung der Abläufe im Gebäude sinkt die
Temperatur bis 18 °C und
steigt an bis 28 °C
Raumtemperatur
Aussentemperatur
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin | dynamische Gebäudesimulation
Kunstlicht - Tageslicht
Kunstlicht
[ Wh/m² pro Tag ]
Kunstlicht [ Wh/m² pro Tag ]
Tageslicht Stunden pro Tag
Prof. Dr. Lars Junghans / Dr. ETH Peter Widerin
Kunstlicht Energiebedarf
[ kWh/m²a ]
Tageslicht
Stunden pro Tag
gleicher Gebäudetyp in Nordamerika
gleicher Gebäudetyp in Europa
2226
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
„TOP 7“, Monat April, Belegung 1 Person
Kunstlicht
[ Wh/m² pro Tag ]
Tageslicht
Stunden pro Tag
- Angaben zum April
- Top 7
- 1 Person
Raumtemperatur
Aussentemperatur
CO2 [ppm]
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
„TOP 7“, Monat September, Belegung 1 Person
Kunstlicht
[ Wh/m² pro Tag ]
Tageslicht
Stunden pro Tag
- Angaben zum September
- Top 7
- 1 Person
- Temperaturschwankung
+/- 0,3 °C pro Tag
Raumtemperatur
Aussentemperatur
CO2 [ppm]
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
„TOP 11“, Monat April, Belegung 5 bis 6 Personen
Kunstlicht
[ Wh/m² pro Tag ]
Tageslicht
Stunden pro Tag
- Angaben zum April
- Top 11
- 5 bis 6 Personen
Raumtemperatur
Aussentemperatur
CO2 [ppm]
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
„TOP 11“, Monat September, Belegung 5 bis 6 Personen
Kunstlicht
[ Wh/m² pro Tag ]
Tageslicht
Stunden pro Tag
- Angaben zum September
- Top 11
- 5 bis 6 Personen
- Temperaturschwankung
+/- 0,7 °C pro Tag
Raumtemperatur
Aussentemperatur
CO2 [ppm]
Komfortzone der Raumtemperatur
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Energieverbrauch
Elektrischer Energieverbrauch
[ Wh/m² pro Tag ]
Energieverbrauch
[ kWh/m²a ]
Operativer Energieverbrauch (Lift, Server, Aussenbeleuchtung,
Kaffeemaschine, Kühlschrank, Plotter, Computer usw.)
Tageslicht (inkl. Nachtarbeit, Temperaturregulierung)
Steuerung für CO2 und Temperaturkontrolle
Stromverbrauch [ Wh/m² pro Tag ]
Messung VKW (08.13 bis 03.14)
Stromverbrauch [ Wh/m² pro Tag ]
Kalkulation (04.14 bis 07.14)
Standardgebäude
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Gebäudehülle
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Decken
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Fussbodenaufbau
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Ausbauelemente der Fassade
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Putz
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Naturstein
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Steuerung (Software)
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Kunstlicht
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Technikraum mit 0,60 m² (Hardware)
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Innentüren
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Vertikale Verbindung
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Ausbau
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Aussenraum
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
Wienerberger_Mauerwerkstage_2015
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