Solares Bauen TRANSITION & ENTWICKLUNG · lisi – the house living inspired by sustainable...
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Solares Bauen TRANSITION & ENTWICKLUNG
Symposium solares Bauen
DI Dr. Karin Stieldorf, TU Wien
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Zeit [Tage]
Standort: Wien Passivhaus mit Lüftungswärmerückgewinnung (Plus-
Energiehaus)
Oktober November Dezember Januar Februar März
Bestrahlungsstärken auf vertikale Wände und das Flachdach
Wintersonnenwende Sommersonnenwende
Planungsempfehlungen:
Vorzüge der Südorientierung nutzen!
Nachteile von Dachverglasungen meiden!
Planungsrichtlinien
• Standort
• Orientierung
• Bauweise
• Baukörper
• Verglasungsanteil in der Südfassade
• Verschattungssituation
„GEBINT“- Forschungsprojekt Gebäude max. Energieeffizienz mit integrierter erneuerbarer Energieerschließung
Parameter für Simulationsreihen
GEBINT, Forschungsprojekt Beispiel Wohngebäude: Einfamilienhaus mit geneigter Dachfläche
Typ: Einfamilienhaus Kürzel: EFHs Beschreibung: "durchschnittliches" Einfamilienhaus in Passivhausbauweise (maximale
Fördergröße laut österreichischen Wohnbauförderungsgesetzen 130 m² - 150 m² NFL, durchschnittliche NFL bei Wohnungen von Hauseigentümern 2008 laut Mikrozensus Statistik Austria 134,1 m²) mit einhüftigem Satteldach
Baukörper: kompakter Baukörper (quadratischer Grundriss), 2 Geschosse (RH = 2,6 m), nicht unterkellert, einhüftiges Satteldach
BGF: 179,36 m² WNFL: 126,11 m² Volumen: 635,55 m³ Hüllfläche: 440,62 m² AV-Verhältnis: 0,69
Nutzung: Normnutzung für Einfamilienhäuser lt. ÖNORM B 8110-5 Personenbelegung: statistisch: 2,96 Personen
berücksichtigt: 3 Personen
Varianten: 3 Varianten durch Vergrößerung der Glasfläche in der Südfassade EFHs_V1: mindesterforderliche Belichtungsfläche nach OIB RL 3 (davon 10%
nach Norden, je 25% nach Osten und Westen, 50% nach Süden) EFHs_V2: doppelte Glasfläche in der Südfassade EFHs_V3: 4-fache Glasfläche in der Südfassade
GEBINT, Forschungsprojekt Beispiel Wohngebäude: mehrgeschoßiger Wohnbau
GEBINT, Forschungsprojekt Bürogebäude: in Anlehnung an Chemiehochhaus TU-Wien
Typ: Bürogebäude
Kürzel: BÜRO
Beschreibung: neungeschoßiges, freistehendes Bürogebäude, in Anlehnung an das Chemiehochhaus Getreidemarkt (ca. 230 APL bei 30 m² NGF/APL, 9 Geschoße von OG 2 bis OG 10), Flachdach
Baukörper: länglicher, hoher Baukörper mit Flachdach
BGF: 6750,00 m²
NGF: 5737,50 m²
Volumen: 27600,00 m³
Hüllfläche: 6284,00 m²
AV-Verhältnis: 0,23
Nutzung: Büronutzung
Personenbelegung: ca. 230 Arbeitsplätze (bei 25m² NGF/APL)
Varianten: Varianten mit Ganzglasfassade oder Doppelfassade möglich, Baukörpervariationen (Veränderung der Kompaktheit) möglich
BÜRO_ow: Ost-West orientiert (Längsachse verläuft von Norden nach Süden)
BÜRO_ns: Nord-Süd orientiert (Längsachse verläuft von Osten nach Westen)
GEBINT, Forschungsprojekt Fabriksgebäude: in Anlehnung an die Werkhalle des IFT
Typ: Werkhalle IFT
Kürzel: WIFT
Beschreibung: dreischiffige, freistehende Werkhalle (ohne angebauten Büro-, Verwaltungstrakt), in Anlehnung an die neue Werkhalle des IFT (Nettogrundfläche ca. 3000 m² ohne Büroflächen), Flach- bzw. Pultdach, überhöhtes Mittelschiff für seitliche Belichtung der Mittelhalle
Baukörper: kompakter Baukörper mit Flach- bzw. Pultdach und überhöhtem Mittelschiff
BGF: 3144,69 m²
NGF: 3048,25 m²
Volumen: 35945,09 m³
Hüllfläche: 9006,90 m²
AV-Verhältnis: 0,25
Nutzung: lt. Raumbuch IFT
Personenbelegung: lt. Raumbuch IFT
Glasfläche: 10% der NGF (in Anlehnung an das Raumbuch)
Varianten: Varianten mit größeren Glasflächen / geänderter Orientierung möglich
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Orientierung [°]
RHn, Standort - Wien
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Orientierung [°]
RHn, Standort - Mallnitz
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Zusammenfassung Heizwärmebedarf
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Orientierung [°]
RHn, Standort - Innsbruck
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RHn, Standort - Klagenfurt
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GEBINT, Forschungsprojekt Zusammenfassung Sommertauglichkeit
Zusammenleben - unsere Gesellschaft verändert sich!
• sie wächst in der Stadt sie schrumpft (am Land)
• sie altert in den entwickelten Ländern : Europa (1,2 – 2,1), China (1,6), Japan (1,4) explodiert in den Entwicklungs- und teilweise Schwellenländern: Afrika (bis 6,4), Indien (2,38), Indonesien (2,1), Südamerika (2,4) (in Klammer: die Fertilitätsrate)
• sie mischt sich im Zentrum sie segregiert in urbanen Randbezirken
• Religion verändert Stellenwert in Richtung Extreme weniger/viel bedeutend
• Einkommensschere geht auf Gewinner und Verlierer
• sie lernt viel sie vergisst viel
• das Leben verändert sich Wohnen , Arbeiten, Freizeit, Familien verändern sich
Leitgedanken für ein neues Wohnen
• adäquate Dichte, Größe, Funktionen, Entfernungen, Anpassbarkeit, Flexibilität , Resilienz
• kurze Wege, Radfahren, öffentlicher Verkehr, Gemeinschaftszonen, Spielplätze
• Grün statt Grau, gärtnern, nicht versiegeln, Regenwasser, reparieren, Recycling, Upcycling
• Qualität statt Quantität, regionale Baustoffe und Handwerk, nachhaltige Lebensweise
• miteinander, gemeinsam, Alters-, Schichten-, Nutzungsmischung neue Nachbarschaften
„ALL (is) IN“
Integrales Entwerfen, Feldkirch, Tosters und Wien, Seestadt Aspern
Sind Passivhaus und Plusenergiehaus überhaupt sinnvoll oder kosten diese ambitionierten Standards nur viel Geld? Sind sie wirklich wesentlich effizienter oder nur anfälliger und in Krisenzeiten die falsche Lösung? Wäre es nicht besser nach „resilienten“ Lösungen zu suchen, die schlicht und einfach robuster, weniger störanfällig und auch einfacher sind? Wie verträgt sich dieser ambitionierte Standard mit anspruchsvoller Architektur?
„LIVE IN GREEN“ (Fabia Stiegelmayr, Roland Schafroth)
Alles drin: Ästhetik, Nachhaltigkeit, Anpassbarkeit, Resilienz und Kosteneffizienz , Energie-effiziente Gebäudehülle, erneuerbare Energieträger, Robustheit der gewählten Systeme, Flexibilität, thermische Simulation, Bewertung mit ÖGNB, Lebenszyklusanalyse, Lebens-zykluskostenanalyse smartes und überzeugendes Gesamt-Konzept, Feldkirch, Tosters
Abb.:Bauplatz in Feldkirch, Tosters Abb.: Vorschlag Bebauung
Phase 1 Phase 2 Phase 3
Wohntypologie
„NEUE NACHBARSCHAFTEN“ Refugees welcome@Wohnungen dringend gesucht!
2016 schien der Strom der Menschen, die ein besseres Leben in Österreich/Europa suchten, nicht abreißen. Doch auch in Zukunft werden viele Menschen Strapazen auf sich nehmen und sich auf den Weg bis nach Österreich, Deutschland oder Skandinavien machen. Für den Aufbau eines neuen Lebens in Frieden und die Integration im neuen Heimatland sind geeignete Wohn- und Arbeitsmöglichkeiten von zentraler Bedeutung. Aufgabe des StudentINNen-Wettbewerbs: integraler Entwurf eines städtebaulichen Wohn-Ensembles zur gemeinsamen Nutzung durch in Wien bereits Ansässige und Flüchtlinge, resiliente Wohnkonzepte, geeignet für die Anforderungen der Unterbringung von Flüchtlingen, anpassbar an andere Nutzer, vorgefertigt, demontierbar. Bauweise (Holzbauweise oder andere vorgefertigte Bauteilen), die an unterschiedliche Familiengrößen angepasst, sowie demontiert und leicht an andere Einsatzorte transportiert werden können, errichtet werden. Sie sollten auch den
Projekt „VARIETY“ (Bloderer, Fassl)
Bauplatz 1: innerstädtische Baulücke nahe dem Augarten (Wohnfonds Wien) Bauplatz 2: Areal in Simmering, nahe Schloss Neugebäude, temporär nutzbar (Kooperation mit Christoph Chorherr)
Fassade Bestand, Erschließung und Typologie)
Abb. : Erschließung und Typologie; Grundrisse, Organisation der Wohneinheiten
Projekt „VARIETY“ (Bloderer, Fassl)
Bauplatz 1: innerstädtische Baulücke nahe dem Augarten (Wohnfonds Wien) Bauplatz 2: Areal in Simmering, nahe Schloss Neugebäude, temporär nutzbar (Kooperation mit Christoph Chorherr)
Fassade Bestand, Erschließung und Typologie)
Abb. : Erschließung und Typologie; Grundrisse, Organisation der Wohneinheiten
Abb.: Filip Dujardin, Untitled, Fictions (2010), Visualisierung einer Fassadengestaltung mit wieder verwendeten Bauteilen, v.a. von Fenstern
„THE SMART CITIZENS HOME“
Neue Nachbarschaften am Areal Nordbahnhof : neue Wohnkonzepte mit innovativen Technologien und in Selbstbauweise Entwicklung eines einfach verständlichen und selbst veränderbaren Gebäudemoduls Flexibles Raumregal in Skelettbauweise, Ausfachung mit vorgefertigten Holzbauelementen, Betonspeichertechnologie in den Decken, Energie-effiziente Gebäudehülle mit integrierten erneuerbaren Energieträgern, Resilienz (Robustheit der gewählten Systeme und ihres Zusammenspiels), Funktion und Ästhetik, Kosteneffizienz, Lebenszyklusanalyse LCA, LCCA Thermische Simulation und Bewertung mit ÖGNB, gelebte und belebte Nachbarschaft mit dem Ziel der Krisenresistenz
Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 22
Thermische Bauteilaktivierung der Geschoßdecke
Beton
Baustahlgitter
Heiz- und Kühlregister
Fertigteil-Decke Quelle: Zement+Beton
Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 23
Thermische Bauteilaktivierung der Geschoßdecke
Quelle: © Aichinger
Workshop TU Wien 8. März 2016 © Dr. Klaus Kreč Folie 24
Temperaturverteilung
Created with Hochsch V.2.0.57 Copyright 2000 T.Kornicki
2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.52.52.01.51.00.50.0-0.5
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STRAHLUNGSAUSTAUSCH - GRAPHISCHE DARSTELLUNG (EB0FH8KT.eee)
Kugel
Gleichgewichtstemperatur
Datengruppe: EB0F Version: Absorptionszahlen: 00
Version: Temperaturen : 08
Zur Auswertung wurde die Ebene parallel zu YX gewaehlt:
Y von .050 bis 4.950 in 80 Intervallen ( .061) [m]
X von .050 bis 6.950 in 80 Intervallen ( .086) [m]
Abstand der Auswertungsebene von der YX Ebene : 1.800 [m]
19.6 19.8 20.0 20.2 20.419.619.419.219.0
Thermischer Komfort Strahlungsfeld im Raum
Horizontalschnitt:1,80 m über dem Fußboden
20.5
20.0
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19.5
mittlerer Januar-Tag, 800, Klagenfurt
beheizte Deckenfläche: 24,5 m2
Modellraum
Forschungsgeleitete Lehre: Das Entwerfen erfolgte parallel zu einem laufenden Forschungsprojekt. Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt wurden in das Entwerfen eingebracht und angewandt.
Freilassen von Gebäudevolumen und Nachfüllen in späteren Bauphasen im urbanen Selbstbau
„ARBEITEN, WOHNEN UND LEBEN IN KARLSTEIN, NIEDERÖSTERREICH MIT DEM
FOKUS LEBENSQUALITÄT“
Während große Städte wachsen, haben viele abgelegene Regionen in Österreich mit Abwanderung zu kämpfen. Wird allerdings hohe Lebensqualität geboten, kann dieser Trend nicht nur aufgehalten, sondern sogar umgekehrt werden. Dies war auch das dezidierte Ziel der Gemeindeverwaltung von Karlstein: Auf einem landschaftlich reizvollen Areal in einer Flussschleife der Thaya sollten ein Lebensmittelmarkt und eine neue Wohnsiedlung entstehen.
Projekt „KARL“ (Monika Furtner, Christina Grausam, Elisabeth Nobl)
Abb.: Vision des Ortes „Big Picture“
Abb.: Bebauungsvorschlag „Thaya-Insel“
Abb.: Typologie
„NEUGESTALTUNG DES ORTSZENTRUMS VON KIRCHBERG AM WECHSEL“
Sanierung Gemeindeamt: Neues Veranstaltungszentrum für Kirchberg
LISI – THE HOUSE
LIVING INSPIRED BY SUSTAINABLE INNOVATION
WETTBEWERBSBEITRAG DES TEAM AUSTRIA ZUM SOLAR DECATHLON 2013
IN IRVINE / LOS ANGELES / CALIFORNIA
KARIN STIELDORF, TU WIEN, FH SALZBURG, FH ST. PÖLTEN, AIT
EXTROVERTIERTER WOHNBEREICH INTROVERTIERTER RÜCKZUGSBEREICH
Design Philosophie
SCHNITTE
SCHNITT SÜD-NORD
SCHNITT WEST-OST
PrinziPIEN - Ökologie
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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oGesamte Energie über im Dach integrierte Photovoltaik-Anlage
oWarm- und Kaltwasser für Raum Heizung- und Kühlung über 2 Luft-
Wasser-Wärmepumpen
oLüftungsmodul mit integriertem Wärme- und Feuchtetauscher
oGebäude wird mit multifunktionaler Boden geheizt, gekühlt und mit Frischluft
versorgt
Haustechniksystem
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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INSTALLIERT
o8,62 KW Polykristalline Silikon-Module
oJährliche Produktionsmenge: ~ 13000 kWh
oAktive Photovoltaik-Fläche: 57,75 m² = 621.6 ft²
ogesamte Dachfläche: 80 M² = 860 ft²
ABZUDECKEN
Heizung, Kühlung
Warmwasser
Herd
Waschmaschine, Trockenmaschine
Licht
PV-SIMULATION MIT PVSYST
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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Contest 10 – energy balance
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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Gebäudesteuerung via Tablet
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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GEBÄUDESTEUERUNG VIA TABLET
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c
LISI – THE HOUSE
LISI – BesichtigungsTOUR
EINGANG & INFOZONE BARRIEREFREI
PATIOS GRÜNRAUM EIN ZENTRALES THEMA
SÜDHOF DIE DECKE DES INNENRAUMS LÄSST SICH ERWEITERN
INTERIOR DESIGN IM DETAIL VON FH KUCHL DESIGNTE SESSEL AUS HOLZSPÄNE
INSTALLIERT
o8,62 kWp = 35 polykristalline Siliziummodule
oJährliche Produktionsmenge: ~ 13000 kWh
ogesamte Dachfläche: 80 m²
oAktive Photovoltaikfläche: 57,75 m²
DECKT AB:
oHeizung, Kühlung
oWarmwasser
oHerd
oWaschmaschine, Trockner
oLicht
Photovoltaik-system
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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www.solardecathlon.at
LISI – The House of Solar Decathlon Team Austria 2013
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WWW.SOLARDECATHLON.AT
3 Good health, well being
6 Clean water & sanitation
7 Affordable & clean energy
9 Industry innovation & infrastructure
11 Sustainable cities & communities 12 Responsible consumption & production
13 Climate action
14 Life below water 17 Partnerships for goals 4 Quality education
17 SUSTAINABLE DEVELOPMENT GOALS
„DEMAND THE FUTURE“
Fortführung des Entwerfens „the smart citizens home“ und Umsetzung des entwickelten Holzleichtbausystems im Rahmen von Bauworkshops (Design-build) an der TU Wien im SS und bei einem Holzbauunternehmen im WS 2018. Der nun realisierte Stand ist bei einem Holzbauunternehmen zu besichtigen.
3. Tour-Standort: IBA 2020 nahe Triesterstrasse www.vivihouse.cc
Nordansicht Südansicht
THE SMART CITIZENS‘ BUILDING TOUR (Forschungsprojekt, IBA 2020)
In das aktuell im Laufen befindliche Forschungsprojekt wurden im Sinne der forschungs-geleiten Lehre auch Bauworkshops u.a. mit Studierenden eingebettet. Im Rahmen dieser Workshops entstand der Prototyp von VIVI (Initiative for convivial practices) bei dem Holzbauunternehmen Berger in Pernitz mit dem Team von VIVIhouse / www.vivihouse.at
Begleitforschung IHS zum Thema Selbstbau