Search

A.L.P. Rosemann external reviewer of the dissertation of H. Teschner.

In den letzten Jahrzehnten haben Architekten, Lichtplaner und Forscher versucht, mittels Fassadenkonstruktion, Fenstergestaltung und Tageslichtsystemen das Tageslicht besser im Raum zu verteilen. Während die Forschung und Entwicklung an Tageslichtsystemen weiter fortgesetzt wird, zeigen aktuelle Entwicklungen in der Architektur hin zu einem neuen Umgang mit Formen und Geometrien, dass es einen Bedarf nach neuen Ansätzen für Öffnungen in der Gebäudehülle gibt.

Modellbäume für gebäude- und umweltaerodynamische Windkanaluntersuchungen wurden nach einem speziellen Modellierungsansatz, der eine Realisierung verschiedener Kronenporositäten erlaubt, hergestellt. Ziel war es, die Auswirkungen der Porosität auf den Strömungswiderstand und das Geschwindigkeitsfeld der Um- bzw. Nachlaufströmung zu untersuchen und die aerodynamischen Eigenschaften realer Bäume nachzubilden. Die Ergebnisse der Widerstands- und Geschwindigkeitsmessungen zeigen keine ausgeprägten Abhängigkeiten vom Kronenporositätsgrad. Die Widerstandskoeffizienten der Modellbäume sind denen von Naturbäumen bei Windgeschwindigkeiten unter 10 m/s vergleichbar. Sämtliche Strömungsgrößen der Nachlaufgebiete besitzen die typischen Charakteristiken durchströmter poröser Körper mit im Vergleich zu nicht-porösen Strukturen weiter stromab ausgedehnten Nachlaufgebieten. Die Ergebnisse legen den Widerstandsbeiwert als eine grundlegend bestimmende Ähnlichkeitszahl für die kleinskalige strömungsmechanische Modellierung nahe. Der Modellierungsansatz zeigt sich geeignet, poröse Vegetationsstrukturen wie Bäume oder Sträucher für den Einsatz in gebäude- und umweltaerodynamischen Windkanaluntersuchungen nachzubilden, sofern keine Starkwindsituationen vorliegen. Beispiele hierfür sind Untersuchungen zum Windkomfort, zur Schadstoffausbreitung und Deposition luftgetragener Partikel, zur Ausbreitung von Waldbränden sowie zu Austauschprozessen skalarer Größen wie Feuchte, Wärme und biogenen Emissionen zwischen Waldbeständen und der Atmosphäre.

PhD Thesis University of Karlsruhe.

In dieser Veröffentlichung werden die Resultate der Feldstudien aus den Jahren 2003 bis 2005 zusammengefasst, die sich mit dem Thema Licht und Produktivität beschäftigen. Es wurden fünf Studien in realen Industrieumgebungen in Europa durchgeführt. Die Leistungsfähigkeit der Personen wurde durch direkte Kennzahen wie Arbeitsgeschwindigkeit und Fehlerhäufigkeit gemessen. Die Resultate legen den Schluss nahe, dass Beleuchtung einen Einfluss auf die Produktivität hat. Diese Veröffentlichung beschäftigt sich mit der Frage: „Was passiert, wenn wir die Beleuchtung an einem industriellen Arbeitsplatz verändern, beziehungsweise verbessern?" Zudem zeigt sie einen Ansatz, wie man die Effekte einer veränderten Beleuchtungssituation am Arbeitsplatz bewerten kann. Die Installation einer neuen Beleuchtungsanlage am Arbeitsplatz kann die Leistungsfähigkeit einer Person auf vielfältige Art und Weise beeinflussen. Folgende Mechanismen werden beschrieben und ausgewertet: visuelle Leistungsfähigkeit, visueller Komfort, visuelles Ambiente, zwischenmenschliche Kontakte, biologische Uhr, Stimulation, Arbeitszufriedenheit, Problemlösung, der Halo-Effekt, der Prozess der Änderung. Die Wichtigkeit dieser Mechanismen wird diskutiert. Praktische Vorschläge, um die Vorteile einer neuen Beleuchtungsanlage zu maximieren, werden vorgestellt.

Zur Klärung der Strömungsverhältnisse in städtischen Straßenschluchten mit alleenartiger Baumpflanzung wurden Laser-Doppler-Anemometer Messungen an einem Windkanalmodell durchgeführt. Parallel wurden numerische Berechnungen mit einem kommerziellen CFDCode (FLOVENT) bei Verwendung eines modifizierten k-e Turbulenzmodells zur Schließung der Reynolds-Averaged-Navier-Stokes (RANS) Gleichungen ausgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine verminderte Durchlüftung des Straßenraums in Gegenwart von Baumpflanzungen. Typische Wirbelstrukturen, die sich in der leeren, baumfreien Straßenschlucht ausbilden, sind nur noch rudimentär, in abgeschwächtem Ausmaß präsent. Ein Vergleich der experimentellen und numerischen Ergebnisse liefert nur qualitative Übereinstimmungen zwischen beiden Methoden. In den CFD-Simulationen werden geringere Strömungsgeschwindigkeiten und somit ein reduzierter Luftaustausch im Straßenraum prognostiziert.

Flow- and concentration fields in street canyons with avenue-like tree plantings have been investigated. Small scale wind tunnel studies as well as numerical simulations employing a k-e turbulence closure scheme have been performed. For both, the experimental investigations and the numerical simulations, reduced flow velocities and increased pollutant concentrations have been found in street canyons with avenue-like tree plantings when compared to the tree-free street canyon. A comparison of experimental and numerical results shows higher pollutant concentrations and lower flow velocities in the case of the numerical simulations.

Ergebnisse von LDA-Messungen, durchgeführt in einem Grenzschichtwindkanal des Laboratoriums für Gebäude- und Umweltaerodynamik (LGU) am Institut für Hydromechanik der Universität Karlsruhe, werden vorgestellt. In Diagrammen werden die für das Windfeld der Anströmung charakteristischen Größen dargestellt und mit den Naturvorgaben verglichen um die Ähnlichkeit beurteilen zu können.

Zur Zeit wird an der Technischen Universität in Eindhoven ein Forschungsprojekt zur Messung des Stoßstellendämmmaßes Kij (EN 12354) an Stößen aus leichten, biegweichen, zweischaligen Bauteilen, wie z. B. Gipskartonständerwänden, durchgeführt. Insbesondere soll hierbei die direkte Körperschallmessmethode nach prEN ISO 10848 an derartige Strukturen angepasst werden. Dies ist jedoch unter anderem nur möglich, wenn die Schnellepegeldifferenz der gekoppelten Bauteile mit einem vertretbaren Zeitaufwand bestimmt werden kann [1]. Voraussetzung hierfür ist ein grundlegendes Wissen über die Körperschallausbreitung in derartigen Bauteilen. Aus diesem Grund wurde eine Parameterstudie an leichten Gipskartonständerwänden durchgeführt, um den Einfluss von strukturellen Veränderungen auf das dynamische Verhalten darzustellen. Zu den untersuchten Parametern gehört auch der Verlustfaktor, der im folgenden vorgestellt wird.

Eine der wichtigste Aufgaben der Städtebauphysik ist es Architekten und Verwaltungsbeamte zu assistieren im ersten Stadium des Planungsprozesses. Die Geometrie der Baumassenverteilung bestimmt erwünschte und unerwünschte Klimaänderungen. Die Forschung und Beratung mit Rücksicht auf Ausbreitung der Luftschadstoffe und auf die Windverhältnisse sind Themen für eine multidiziplinäre Arbeit. Bau physiker, Meteorologen und Aerodynamiker sollten einen Beitrag zu dieser Thema liefern. Dieser Aufsatz beschränkt sich auf die Frühberatung hinsichtlich Wind komfort. Die heutigen Kriterien und Normen werden diskutiert. Ein Experiment mit einem Entwurf für einen Bezirk auf einer Insel im Hafen von Amsterdam zeigt, das die Frühberatung ohne Windkanalprüfung effektif sein kann.

Zusammenfassung: Biologische Angriffe durch Mauerwerkbewuchs führen zu Schadensbildern, die durch Festigkeitsverlust, Formveränderungen oder Farbveränderungen auf den Oberflächen charakterisiert sind. Allerdings sind nur einige spezialisierte Pflanzen an die extremen Bedingungen dieser Lebensräume angepaßt. Auf der Oberfläche des Mauerwerk kann eine genügend dicke Humusschicht nur schwer entstehen .. Der pH-Wert in den Fugen ist am Anfang extrem hoch (11 bis 12), und die Verwitterung von Mörtel, Backstein oder Gestein geschieht so langsam, daß Mineralien als Nährstoffe nur langsam freigesetzt werden. Niedere pflanzliche Organismen stellen die ersten Kolonisatoren des Mauerwerks dar. Ihr Wachstum führt zu Verfärbungen und zur Zersetzung des mineralischen Untergrundes durch Säurefreisetzung. Höhere Pflanzen (Farne, Gräser, Kräuter, Sträucher und Bäume) verursachen mechanische Schäden durch Wurzelwachstum. Ausreichende Feuchtigkeit spielt eine Schlüsselrolle für die Entwicklung dieser Organismen. Um den Bewuchs zurückzudrängen, zielen Sanierungsmaßnahmen auf die Vorsorge gegen Befeuchtung der Oberflächen, auf das Benutzen weniger hygroskopischer Baustoffe, auf verbesserte Möglichkeiten für den schnellen Wasserablauf und auf ein erleichtertes Abtrocknen des Wassers ab. Bei der Sanierung ist allerdings vorab zu entscheiden, ob das Erzielen eines "sauberen und festen" Mauerwerks oder der Erhalt einer darauf vorhandenen Vegetation mit seltenen Pflanzen im Vordergrund steht. Im letzten Fall sind Maßnahmen erforderlich, die im Gegensatz zu denen stehen, die den Erhalt der Konstruktion zum Ziel haben. Abstract: Biological pollution and deterioration of masonry may lead to different types of damage: loss of stability, changes in surface structure or surface color. On the other hand, only a small number of species are able to colonize new masonry. The humus layer on the vertical surfaees is thin or non-existent, the Ioeal pH-vaIue is high (11-12), while the supply of nu trients is limited by the low speed of chemical deterioration of mortar, brick or stone. The first colonizers are micro-organisms. Their growth results in color changes and corrosion due to the production of organic acids. Later, higher plants may occur: ferns, grasses, weeds, bushes and even trees. Their damage is mostly of a mechanical nature and is caused by growth of the roots of the organisms. All damage inflicting species need a certain amount of water for growth and development. Making water less available is one of the best corrective strategies. Techniques include preventing the wetting of surfaces, use of less hygroseopie building materials, and improvements in draining of rain water or evaporation of moisture. Before corrective measures are taken, however, owners or users of the building should decide on their purpose. Completely clean masonry with an even surface calls for other techniques than the conservation of an environmentally valued vegetation on stable masonry.