Stegplatten aus Polycarbonat: Potenziale und neue Anwendungen: Fid-Bau Portal

Stegplatten aus Polycarbonat: Potenziale und neue Anwendungen

Eicker, Ursula / Löffler, Andreas / Dalibard, Antoine / Thumm, Felix / Bossert, Michael / Kristic, Davor

Diese Arbeit befasst sich mit den Potenzialen und Anwendungen von Stegplatten aus Polycarbonat. Es wurde eine ausführliche Recherche über den Stand der Technik von Polycarbonat-Stegplatten, hinsichtlich des Materials, aber vor allem auch der Anwendungen im Bauwesen durchgeführt. Dabei entstand eine Katalog von Bauwerken unterschiedlicher Nutzung, mit integrierten Stegplatten in die Außenhülle. Außerdem wurden verschiedene Polycarbonat-Stegplatten am eigens dafür erweiterten Prüfstand der HFT Stuttgart messtechnisch untersucht. Neben der g-Wert Bestimmung konnte die Nutzung der Stegplattes als solare Luftkollektoren analysiert werden. Diese experimentellen Untersuchungen hinsichtlich der optischen und thermischen Eigenschaften des Baustoffs wurden durch theoretische Berechnungen ergänzt Mit den Erkenntnissen wurden drei unterschiedliche mathematische Stegplattenfassaden-Modelle (transparente Wärmedämmung, hinterlüftete Fassade, durchströmte Fassade) entwickelt und anschließend mit den Messergebissen des Prüfstands validiert. Neben der theoretischen Analyse von Stegplatten in Kombination mit anderen innovativen Baustoffen (PCM, Aerogele,...), wurde vor allem die drei angesprochenen Fassadenmodelle an definierten Beispielgebäuden untersucht. Es wurden diverse Potenzialanalysen von Polycarbonat- Stegplattenfassaden zur Einbindung in die Gebäudehülle (aktive und passive Nutzung) durchgeführt und hinsichtlich Ökologie und Ökonomie ausgewertet. Aus den Erkenntnissen dieser Arbeit wurde ein Simulationstool entwickelt, bei dem der Nutzer schnell das Potenzial von Polycarbonat-Stegplatten als Fassadenvariante berechnen kann. Dabei steht ihm eine Vielzahl an individuellen Parametereinstellungen (Fassadentyp, Stegplattenfarbe, Größe, Orientierung, Standort, usw.) zur Verfügung.

This work deals with the potential and the different applications of integrating Polycarbonate (PC) multi-wall sheets in the building facade. An extensive state of the art has been carried out. Different applications of using PC multi-wall sheets in the building sector are presented as well as possible combination with innovative materials (PCM, aerogels,...). As a result, a catalogue that lists different reference buildings where PC panels are installed has been produced. Furthermore, different PC multi-wall sheets have been tested experimentally in the laboratory of the University of Applied Sciences in Stuttgart. Both thermal and optical properties of the PC plates have been determined experimentally and theoretically. The experimental set-up has been modified in order to test the PC plates as solar air collectors. A theoretical mathematical model of the PC multi-wall sheets has been developed and validated with the measurement data. The potential of combining such plastic panels with innovative material has been investigated numerically. Additionally the mathematical model has been further developed to simulate the performance of three different ways of integrating the plates in the building envelope (both active and passive). The potential of these different building integrations and its influence on the HVAC systems is investigated in details with a parameter case study on two reference buildings. Both economical and ecological aspects are considered. Finally, a simulation tool has been developed in order to evaluate quickly the potential of integration of PC multi-wall sheets into the building envelope for different configurations (size, wall, construction, PC plate color, climate,...).