Applied Building Physics

Note: New editions of this book have been published: 2nd edition in 2016; 3rd edition in September 2023. The energy crises of the 1970s, persisting moisture problems, complaints about sick buildings, thermal, visual and olfactory discomfort, and the move towards more sustainability in building construction have pushed Building Physics to the forefront of building innovation. The societal pressure to diminish energy consumption in buildings without impairing usability acted as a trigger to activate the whole notion of performance based design and construction. As with all engineering sciences, Building Physics is oriented towards application, which is why, after a first book on fundamentals this second volume examines performance rationale and performance requirements. Outdoor and indoor climate conditions are described and calculation values are discussed, the performance concept is specified at the building level and at the building envelope level, and heat-air-moisture material properties are defined. The book incorporates 35 years of teaching Building Physics to architectural, building and civil engineers, bolstered by 40 years of experience, research and consultancy.

Die Energiekrise der 1970er Jahre, häufig auftretende Feuchteprobleme, Klagen über das Sick-Building-Syndrom und mangelnden Komfort hinsichtlich Raumklima und Behaglichkeit und nicht zuletzt das Bemühen um Nachhaltigkeit haben die Bauphysik zu einem Innovationsmotor auf dem Gebäudesektor gemacht. Dabei war die gesellschaftliche Forderung nach Energieeinsparung in Gebäuden ohne Gebrauchseinschränkungen der Auslöser für die ganzheitliche Planung.Wie alle Ingenieurwissenschaften ist auch die Bauphysik anwendungsorientiert, weshalb sich nach einem ersten Buch über die Grundlagen das vorliegende zweite Buch mit den Hintergründen der Gebrauchstauglichkeit und den Anforderungen an Energieeffizienz in Gebäuden befasst. Außenklimabedingungen und Raumklimaberechnungen werden diskutiert, Energieverluste und -gewinne werden für Gebäude und separat für die Gebäudehülle untersucht. Die wichtigen physikalischen Eigenschaften für den gekoppelten Wärme- und Feuchtetransport durch Baukonstruktionen werden für zahlreiche Materialien aufgeführt.Für das Buch stützt sich der Autor auf seine Erfahrungen aus 35 Jahren Lehre der Bauphysik für Architekten und Bauingenieure und 40 Jahre Tätigkeit in der Forschung und als Beratender Ingenieur.

VORWORTEINLEITUNGKLIMATISCHE BEDINGUNGEN UND INNENRAUMKLIMAÜberblickAußenklimaTrockentemperatur und LufttemperaturSonneneinstrahlungLangwellige StrahlungRelative Luftfeuchte und WasserdampfdruckWindNiederschlag und SchlagregenStandardisierte AußenklimawerteBedingungen im InnenbereichFeuchteabgabe in InnenräumenKlimaklassen für den InnenbereichDruckunterschiede innen/außenANFORDERUNGSSPEKTRUMDefinitionenFunktionale AnforderungenMessbare LeistungsanforderungenGeschichtlicher HintergrundLeistungsspektrenFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN AN GEBÄUDEThermische BehaglichkeitPhysiologische GrundlagenLokale UnbehaglichkeitGesundheit und Qualität des RaumklimasEnergieeffizienzEnergieverbrauch in GebäudenRaumheizungParameter zur Festlegung des NettoheizbedarfsNettoenergiebedarf und tatsächlicher EnergieverbrauchKlassifizierung von Gebäuden nach EnergieeffizienzLebensdauerLebenszykluskostenNachhaltigkeitAERO-HYGROTHERMISCHE ANFORDERUNGEN AN DIE GEBÄUDEHÜLLEEinleitungLuftdichtigkeitWärmedurchgangDynamische thermische ReaktionFeuchteschutzWärmebrückenHygrothermische Beanspruchung und BelastungBeispiel für eine Leistungsüberprüfung: FachwerkwändeAERO-HYGROTHERMISCHE MATERIALEIGENSCHAFTENTrockene Luft und WasserBau- und WärmedämmmaterialienLITERATUR