Die Bauphysik stellt eine grundlegende Voraussetzung für eine solide architektonische Gestaltung dar. Ob es sich um die Entwicklung von Null-Emissions- oder Plusenergiegebäuden handelt, um die Verpflichtung zur Schaffung einer gesunden und nachhaltigen gebauten Umwelt oder um die Fähigkeit, architektonische Konzepte zu ergänzen, zu verstärken und intrinsisch zu prägen – die Bauphysik ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer fundierten und verantortungsbewussten Entwurfspraxis.

Ziel der Lehrveranstaltung ist es einerseits, ein vertieftes Verständnis für eigene Entwurfsentscheidungen zu entwickeln, und andererseits, Studierende darauf vorzubereiten, diese Entscheidungen im Rahmen interdisziplinärer Zusammenarbeit in ihrer späteren beruflichen Praxis fundiert zu kommunizieren und weiterzuentwickeln.

Die Vorlesungsreihe behandelt regelmäßig ein breites Themenspektrum, darunter Klima und thermisches Verhalten von Gebäuden, thermischer Komfort, Feuchtigkeit in Gebäuden, Tageslichtversorgung, Luft- und Trittschallschutz, Raumakustik sowie Anforderungen an den Brandschutz einschließlich des europäischen Klassifizierungssystems.

Die Vorlesungen beziehen sich auf die Schwerpunkte der Bauphysik: I. Energie, II. Wärmeübertragung, II. Stofftransport (Wasserdampf und Feuchtigkeit) , IV. Klima, V. Tageslicht, VI. Schallschutz, VII. Raumakustik, VIII. Brandschutz

Die Inhalte sind auf einen zweijährigen Zyklus verteilt: Die Themen I. bis IV. werden in Jahren mit gerader Jahreszahl behandelt, die Themen V. bis VIII. in Jahren mit ungerader Jahreszahl.

In diesem Semester liegt der Fokus auf den Themen I. bis IV.:Energie, Wärmeübertragung, Stofftransport (Wasserdampf und Feuchtigkeit) sowie Klima und Klimawandel.

Kapitel:

in Jahren mit gerader Jahreszahl:

1. Der Mensch als thermodynamisches System. 2. Sick Building und Architektur des Wohlbefindens a.Thermischer Komfort (P. O. Fanger) b.visueller Komfort c.akustischer Komfort, Feuchtigkeit, Schimmel und Bauschäden. 3. Klima und Klimawandel (Arrhenius, Tyndall) a.Treibhauseffekt und Treibhausgase, b.IPCC-Szenarien, Strahlungsantrieb. 4. Verluste und Gewinne a.Architektur und ihre Umwelt, b.Solararchitektur und innere Wärmequellen, c.Architektur als thermodynamisches System. 5. Was ist Energie? (Joule, Clausius, Maxwell) a.Gesetze der Thermodynamik, b.Entropie, c.Enthalpie, d.Atome und Energie (Mach, Boltzmann, Planck, Einstein). 6. Ökologie und Lebenszyklus eines Gebäudes a.Graue Energie, b.Lebenszyklusanalyse. 7. Systeme der Energieumwandlung a.Feuer und Dampf b.Wind, Sonne, biogene Energie, c.der Carnot-Prozess und Umweltwärme, d.Photovoltaik (Becquerel), e.Kühlsysteme. 8. Politik und Physik a.EU-Taxonomie, b.Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden.

in Jahren mit ungerader Jahreszahl:

9. Licht, Farbe, Transparenz und der photoelektrische Effekt (Young, Maxwell, Boltzmann, Planck und Einstein). 10. Tageslichtquotient und Tageslichtautonomie. 11. Schall als Lärm – Gesundheit und Gesetzgebung (Fasold, ÖAL, DEGA, Fraunhofer, ift Rosenheim). 12. Schall und Psychologie (Berger, Winckel, Zwicker, A. G. Bell und die Bell Labs, Psycho-Acoustic Laboratory der Harvard University). 13. Schall und Schutz (VOLV) 14. Schall(schutz) und Ökologie - Holz als Baustoff und seine akustischen Eigenschaften, Konstruktionsdetails, datahloz.eu 15. Raum und Zeit a.Kommunikation, Sprache und Konzertsäle (Helmholtz, Sabine, Beranek), b.Gefrorene Musik (Scharoun und Berlin, Boulez und das IRCAM, Yasuhisa Toyota und die Elbphilharmonie, Peter Heimerl), c.das wohltemperierte Instrument (Werckmeister und Bach, Mahler und die Naturtonstimmung, Karajan und die Sony-CD). 16. Feuer! Architektur für eine Katastrophe, die niemals eintreten darf (EN 13501, baurechtlicher Brandschutz).

Regelmäßige und aktive Teilnahme ist verpflichtend.

Option A: Jede Studierende übernimmt eines der oben angeführten Unterkapitel und erarbeitet dazu eine Illustration, die einen Prozess oder eine Wechselwirkung erläutert beziehungsweise Größenordnungen und Zusammenhänge anschaulich ordnet. Ziel ist es, die präsentierten Inhalte leichter verständlich und visuell nachvollziehbar zu machen. Voraussetzung dafür ist, dass die Studierenden das gewählte Unterkapitel selbstständig durchdringen und inhaltlich verstehen. Die Illustrationen müssen vollständig von Hand gezeichnet und beschriftet werden.

Option B: Alternativ kann eine schriftliche Arbeit zu einer konkreten Fragestellung aus einem der behandelten Themenbereiche eingereicht werden. Beispielsweise kann untersucht werden, wie sich Veränderungen von Geometrie, Material oder Nutzung auf die bauphysikalischen Eigenschaften unterschiedlicher Bauteile oder Räume auswirken. Grundsätzlich können auch andere Forschungsfragen vorgeschlagen werden; diese werden vorab gemeinsam erörtert.

Regelung zur Verwendung künstlicher Intelligenz: Jede Nutzung von KI muss eindeutig offengelegt werden. Die erzielten Ergebnisse müssen vollständig verstanden und der Arbeitsprozess muss nachvollziehbar dokumentiert werden. Die Schlussfolgerungen müssen auf der eigenständigen intellektuellen Leistung der Studierenden beruhen.

Dieses Seminar ist Teil des Lehrangebots der Abteilung Energy Design. Einen Einblick in die Arbeiten unserer Studierenden sowie in unsere Projekte und Forschungstätigkeiten finden Sie unter:
https://energy-design.tumblr.com/

Energy Design ist – gemeinsam mit der AA, dem MIT, dem UCL und weiteren renommierten Institutionen – institutioneller Partner von Ladybug Tools:
https://www.ladybug.tools/membership.html#partners