Acoustic travel time tomography for simultaneous indoor air temperature and airflow measurements

Die Entwicklung der Technik der Akustischen Laufzeit‐TOMographie (ATOM) zur Überwachung der Raumlufttemperatur und der Luftströmungsmessungen stellt einen bedeutenden Durchbruch für moderne Gebäude dar, insbesondere für solche, bei denen die thermische Behaglichkeit im Vordergrund steht. Während herkömmliche Messmethoden auf einzelne Messpunkte beschränkt sind, kann die ATOM‐Technik die Verteilung der Klimaparameter im gesamten Raum mit hoher räumlicher Auflösung messen, indem sie Schallgeschwindigkeitsmessungen entlang verschiedener Ausbreitungsschallwege verwendet. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Weiterentwicklung des ATOM‐Verfahrens zur gleichzeitigen Messung der Raumlufttemperatur und der Luftströmungsgeschwindigkeit an der Professur für Bauphysik der Bauhaus‐Universität Weimar. Es werden sowohl die Herausforderungen als auch die erarbeiteten Lösungen zur Etablierung eines unkomplizierten Messsystems vorgestellt, das die Anforderungen der Raumklimaprojekte optimal erfüllen kann.

Developing the technique of Acoustic travel time TOMography (ATOM) for monitoring the indoor air temperature and airflow measurements represents a significant breakthrough for modern buildings especially those prioritizing thermal comfort. While conventional measurement methods are limited to individual measuring points, ATOM technique can measure the climatic parameters’ distribution across the entire room with high spatial resolution utilizing sound velocity measurements along various propagation sound paths. This research outlines the ongoing development of the ATOM technique for simultaneous measuring the indoor air temperature and airflow velocity at the Department of Building Physics at the Bauhaus‐University Weimar. It presents both the challenges confronted and the solutions developed in establishing a straightforward measuring system that can optimally fulfil the requirements of the indoor climate projects.