Bauphysikalische und ökologische Bewertung adaptiver Fassadenkonstruktionen auf Raumebene

Eine Antwort auf den großen und fortschreitenden Ressourcenverbrauch im Bauwesen können leichte und zugleich adaptive Lösungsansätze für Gebäudehüllen und -strukturen darstellen. Dazu müssen sie sowohl für schadensfreie Bauwerke mit passender Aufenthaltsqualität als auch für eine deutlich höhere Ressourceneffizienz sorgen. Beides gilt für den gesamten Lebensweg und trotz der für die Adaptivität benötigen zusätzlichen Betriebsenergie. Im Rahmen einer vorangegangenen Untersuchung adaptiver Leichtbaukonstruktionen [1] für Fassaden wurde die bauphysikalische Funktionalität und Umweltwirkung einiger Beispiele auf Bauteilebene behandelt. Im hier vorliegenden Beitrag wird nun der Betrachtungshorizont auf die Raumebene erweitert, um z. B. neben Kennwerten für Wärme- und Feuchteschutz der Hülle auch die Behaglichkeit im Raum als Bewertungsmaßstab heranzuziehen. Natürlich erhöhen sich damit der Aufwand und die Komplexität der Bilanz, dafür lässt sich aber fundierter das Anwendungspotenzial adaptiver Alternativen einschätzen und über deren Weiterverfolgung entscheiden. Dazu werden drei herkömmliche, teils massive und teils leichte Konstruktionen, sowie vergleichbare adaptive Fassaden auf Raumebene untersucht und bewertet. Als wesentliche Bewertungskriterien gelten dabei quantitative Aussagen zur Erfüllung bauphysikalischer Anforderungen und zu ökologischen Umweltwirkungen. Im Ergebnis der methodenübergreifenden Forschung zeigt sich, dass adaptive Konstruktionen fallspezifisch, z. B. standortbezogen, beachtliches Potenzial zur Ressourcenreduktion ohne Funktionseinschränkungen mit sich bringen.

Assessment of building physics and environmental potentials of adaptive facade constructions on room level.
Lightweight and at the same time adaptive solutions for building shells and structures are a potential answer to the high and increasing use of resources in the construction industry. To live up to this expectations, adaptive solutions need to provide damagefree buildings with appropriate quality of living as well as significantly higher resource efficiency. Both criteria apply to the entire life cycle and need to include the additional operating energy required for adaptivity. In a previous study on adaptive lightweight constructions [1] for facades, the physical functionality and environmental impact of some use cases were discussed at component level. In the present article, the horizon is extended to the room level. This extension enables the inclusion of characteristic values for thermal and moisture protection of the shell as well as the comfort in the room as evaluation indicators. This increases the required effort and complexity of the assessment, but the application potential of adaptive alternatives can be assessed more thoroughly and thus the information quality for decision-making on the further utilization is improved. In the study three conventional constructions, partly massive and partly lightweight constructions, as well as equivalent adaptive facades, are considered and assessed on room level. The essential evaluation criteria are quantitative statements on the fulfilment of building physics requirements and on environmental impacts. The results of the applied intermethodological research indicate a great potential for reducing resources without restricting functionality by adaptive constructions. However the results strongly depend on the specific external conditions, e.g. location.