Concrete Plant + Precast Technology Betonwerk ... - BFT International

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Panel 1
Sustainable construction requires innovative building
concepts that take account of the life cycle of the building,
save resources, reduce energy consumption and are economical
at the same time. In line with these requirements,
three key topics have been identifi ed and dealt with in subproject
C.
Subproject C1: Building structures
enabling fl exible use
Against the backdrop of the demographic trend in Germany
and the associated structural change in towns and
cities, the adaptability of urban structures and the fl exibility
to allow for changes in use both within existing building
structures and in structures yet to be designed and
built are of major importance. Due to their multi-functional
design, structural fl oor systems, in particular, provide
a high potential for optimization. Adaptable building
structures were developed that can respond fl exibly to the
division of the individual functional units and to changing
requirements, as well as to new technologies or equipment
and to technologies or equipment that were developed
further (Fig. 1). Rooms and spaces can be variably
arranged on the fl oor. In addition, the individual stories
do not depend on each other in terms of installed building
services and equipment. As a result, the load-bearing
structure enables a choice between pure residential or offi
ce use or a combination of the two within one and the
same building and in any sequence over time. Flexible
building structures can pave the way to successfully aligning
the total useful life of a property that includes several
use cycles to the service life of the structural framework.
Subproject C2: Reduction in resource consumption
by designing fl exible structural frameworks
In industrial construction, the selection of the structural
framework has a major infl uence on sustainability due to
high service loads and wide spans that are required in
| Proceedings 54 th BetonTage
C – Resource- and energy-effi cient, adaptable building concepts in multi-story construction
C – Ressourcen- und energieeffi ziente, adaptive Gebäudekonzepte im Geschossbau
Autor
Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger,
RWTH Aachen
heg@imb.rwth-aachen.de
Geb. 1954; 1973–1979 Studium
des Bauingenieurwesens an der
RWTH Aachen; 1979–1985 wissenschaftlicher
Mitarbeiter am
Lehrstuhl für Massivbau und
am Institut für Baustoff e, Massivbau
und Brandschutz der
TU Braunschweig; 1984 Promotion;
1980–1985 freier Mitarbeiter
im Ingenieurbüro von
Professor Kordina; 1985–1993
technischer Angestellter der
Philipp Holzmann AG, Frankfurt/Main;
seit 1993 Inhaber
des Lehrstuhls und Instituts für
Massivbau der RWTH Aachen.
Fig. 1 Horizontal and vertical installation fl exibility.
Abb. 1 Horizontale und vertikale Installationsfl exibilität.
Nachhaltiges Bauen setzt innovative Gebäudekonzepte
voraus, die den Gebäudelebenszyklus berücksichtigen,
die Ressourcen schonen, den Energieverbrauch reduzieren
und gleichzeitig wirtschaftlich sind. Dementsprechend
ergeben sich drei wesentliche Themengebiete, die
im Teilprojekt C behandelt wurden.
Teilprojekt C1: Gebäudestrukturen für fl exible
Nutzung
Vor dem Hintergrund der demographischen Entwicklung
in Deutschland und des damit verbundenen Strukturwandels
in den Städten haben die Anpassungsfähigkeit
von Stadtstrukturen und die Flexibilität für Nutzungsänderungen
innerhalb bestehender und zu erstellender Gebäudestrukturen
eine große Bedeutung. Aufgrund ihrer
Multifunktionalität bieten vor allem die Deckensysteme
ein hohes Optimierungspotenzial. Es wurden adaptive
Gebäudestrukturen entwickelt, die fl exibel auf die Einteilung
der Nutzungseinheiten und auf sich ändernde Anforderungen
sowie auf weiter bzw. neu entwickelte Technik
reagieren können (Abb. 1). Die Räume können auf der
Grundfl äche variabel angeordnet werden. Darüber hinaus
bestehen unter den einzelnen Etagen keine Abhängigkeiten
hinsichtlich der Gebäudetechnik. Die Tragstruktur
ermöglicht damit in einem Gebäude wahlweise
sowohl eine reine Wohn- oder Büronutzung als auch eine
Mischnutzung in zeitlich beliebiger Nutzungsabfolge.
Mit fl exiblen Gebäudestrukturen kann es gelingen, die
Gesamtnutzungsdauer einer Immobilie mit mehreren
Nutzungszyklen der technischen Lebensdauer des Tragwerks
anzugleichen.
Teilprojekt C2: Reduzierung des Ressourcenverbrauchs
durch die Planung fl exibler Tragwerke
Wegen oft hoher Nutzlasten und Spannweiten sowie häufi
ger Nutzungswechsel hat die Wahl der Tragstruktur im
Industriebau einen erheblichen Einfl uss auf die Nachhaltigkeit.
Dabei werden drei Optimierungsansätze verfolgt:
(1) Exakte Erfassung von erforderlichen Nutzlasten:
Durch eine detaillierte Erfassung der tatsächlich einwirkenden
Nutzlasten können Ersatzfl ächenlasten
errechnet werden, die vom statischen System des
Tragwerks und der Lasteinzugsfl äche abhängig sind.
Dadurch kann eine unnötige Überdimensionierung
des Tragwerks ausgeschlossen werden. Da die Höhe
der Ersatzfl ächenlasten vor allem von der Einzugsfl
äche abhängt, kann der Materialmehraufwand bei
großen Spannweiten durch eine entsprechend
dimensionierte Flächenlast teilweise kompensiert
werden. Darüber hinaus ist die genaue Kenntnis der
einwirkenden Lasten im Hinblick auf die Nutzungsfl
exibilität des Tragwerks von großer Bedeutung.
(2) Optimierung von Bauteilen: Die Umweltwirkungen
von Stahlbetonbauteilen lassen sich durch ihre Bauteilabmessungen,
die Betonfestigkeit und dem sich
daraus ergebenden Bewehrungsanteil gezielt optimieren.
Für punktgestützte Flachdecken konnte am
Beispiel des Primärenergiebedarfs gezeigt werden,
BFT 02/2010