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Future building envelopes - A chance for multifunctional membranes?
Folienpräsentation. Aufgrund seines hohen Rohstoff- und Energieverbrauchs sowie seines Massenmüllaufkommens hat das Bauschaffen eine große Verantwortung bei der Verringerung globaler Umweltprobleme. Zur Minimierung des verbauten Werkstoffvolumens ist es daher unerlässlich, dass aktuelle technologische Entwicklungen aus benachbarten Forschungsbereichen zügig in die Bautechnik eingeführt werden. Bisher werden beschichtete Textilien im Bauwesen vorrangig für einlagige weitgespannte Flächentragwerke und als Sonnenschutz eingesetzt. Die Flexibilität, Transluzenz und die einzigartigen ästhetischen Eigenschaften von Textilien eröffnen jedoch ein weit größeres Potential für die Anwendung in der Architektur. Innovative Textilien, Folien und smarte Funktionsmaterialien ergeben völlig neue Anwendungsmöglichkeiten insbesondere im Bereich von Gebäudehüllen. Dies resultiert aus der Leichtigkeit, der klaren Formensprache und einer vergleichsweise einfachen Fügetechnologie von Textilien, welche in hohem Maße die Aspekte der Rezyklierbarkeit und der Nachhaltigkeit positiv beeinflussen kann. Allerdings unterscheiden sich Textilien hinsichtlich ihrer bauphysikalischen Eigenschaften, wie Wärme- und Feuchtetransport sowie akustischem Verhalten, deutlich von denen üblicher Baustoffe. Sie zeigen aufgrund der hohen Strahlungstransmissivität und Emissivität bei geringer thermischer Masse ein hochgradig dynamisches thermisches Verhalten. Gebäudehüllen, als "dritte Haut des Menschen", spielen eine wesentliche Rolle bei der Reduktion des Energieverbrauchs der Gebäude, der Komfortsteigerung im Innenraum und damit der Steigerung des Wohlbefindens, der Gesundheit und der Leistungsfähigkeit der Nutzer. Dank der aktuelleren Entwicklungen im Bereich der Textiltechnik für das Bauwesen (Atmungsaktivität, Nichtbrennbarkeit, Energieabsorptions- und Energiespeichervermögen etc.) können Kombinationen mehrlagiger textiler Systeme mit Funktionswerkstoffen, "Smart Textiles", zu einer grundlegenden Neuformulierung der gesamten Hülltechnik in der Architektur führen. An verschiedenen Einrichtungen werden deshalb alternative Gebäudehüllen erforscht, die sich durch größtmögliche Anpassungsfähigkeit sowie durch die Fähigkeit zur Energiegewinnung, Energiespeicherung und durch ein optimiertes Recyclingverhalten bei minimiertem Werkstoffverbrauch auszeichnen. Ziel ist dabei die Erforschung von adaptiven, typischerweise mehrlagigen und textilen Gebäudehüllen als grundlegender Beitrag zur Weiterentwicklung der Bautechnik.
Overhead presentation. With the ongoing development of advanced textiles and smart materials, promising new possibilities are emerging in the field of building cladding systems. Designed with care, they have the potential to revolutionize the building envelope, in the form of multilayer adaptive textile cladding systems. Although textiles have been employed for some time in architectural applications, their use has been primarily limited to single-layer membranes such as wide-span roofs for sun and weather protection. Attempts to expand the role of textiles and foils to that of a fully functional building envelope - retaining the advantages of membrane construction while simultaneously addressing the building science challenges - have mostly failed. The difficulties lie principally in the area of climate control, where lack of insulation, high infrared emissivity and low thermal mass promote quick heating and cooling cycles and related condensation problems. To successfully implement textiles into building envelopes, the unique characteristics of the membrane and functional materials must be carefully considered. This includes a detailed understanding of the thermal and moisture transfer mechanisms as well as the acoustic behaviour of membrane materials. To overcome these challenges, a systematic, scientific investigation has been undertaken during the past years, considering building science, structural, and architectural aspects to realize functional, practical multilayer systems for implementation as new building envelopes. These systems comprise multiple layers of coated textile or foil membranes between which layers of functional materials are enclosed. The functional layers may range from airspaces or simple insulating mats to high-performance ceramic insulators, phasechange materials, lighting elements, or other adaptive components. By incorporating layer materials with changeable properties, a cladding system can be designed which not only offers unique aesthetic and structural possibilities, but which can also react to changing conditions and meet a wide variety of performance requirements and user demands - a truly adaptive building skin.
Future building envelopes - A chance for multifunctional membranes?
Folienpräsentation. Aufgrund seines hohen Rohstoff- und Energieverbrauchs sowie seines Massenmüllaufkommens hat das Bauschaffen eine große Verantwortung bei der Verringerung globaler Umweltprobleme. Zur Minimierung des verbauten Werkstoffvolumens ist es daher unerlässlich, dass aktuelle technologische Entwicklungen aus benachbarten Forschungsbereichen zügig in die Bautechnik eingeführt werden. Bisher werden beschichtete Textilien im Bauwesen vorrangig für einlagige weitgespannte Flächentragwerke und als Sonnenschutz eingesetzt. Die Flexibilität, Transluzenz und die einzigartigen ästhetischen Eigenschaften von Textilien eröffnen jedoch ein weit größeres Potential für die Anwendung in der Architektur. Innovative Textilien, Folien und smarte Funktionsmaterialien ergeben völlig neue Anwendungsmöglichkeiten insbesondere im Bereich von Gebäudehüllen. Dies resultiert aus der Leichtigkeit, der klaren Formensprache und einer vergleichsweise einfachen Fügetechnologie von Textilien, welche in hohem Maße die Aspekte der Rezyklierbarkeit und der Nachhaltigkeit positiv beeinflussen kann. Allerdings unterscheiden sich Textilien hinsichtlich ihrer bauphysikalischen Eigenschaften, wie Wärme- und Feuchtetransport sowie akustischem Verhalten, deutlich von denen üblicher Baustoffe. Sie zeigen aufgrund der hohen Strahlungstransmissivität und Emissivität bei geringer thermischer Masse ein hochgradig dynamisches thermisches Verhalten. Gebäudehüllen, als "dritte Haut des Menschen", spielen eine wesentliche Rolle bei der Reduktion des Energieverbrauchs der Gebäude, der Komfortsteigerung im Innenraum und damit der Steigerung des Wohlbefindens, der Gesundheit und der Leistungsfähigkeit der Nutzer. Dank der aktuelleren Entwicklungen im Bereich der Textiltechnik für das Bauwesen (Atmungsaktivität, Nichtbrennbarkeit, Energieabsorptions- und Energiespeichervermögen etc.) können Kombinationen mehrlagiger textiler Systeme mit Funktionswerkstoffen, "Smart Textiles", zu einer grundlegenden Neuformulierung der gesamten Hülltechnik in der Architektur führen. An verschiedenen Einrichtungen werden deshalb alternative Gebäudehüllen erforscht, die sich durch größtmögliche Anpassungsfähigkeit sowie durch die Fähigkeit zur Energiegewinnung, Energiespeicherung und durch ein optimiertes Recyclingverhalten bei minimiertem Werkstoffverbrauch auszeichnen. Ziel ist dabei die Erforschung von adaptiven, typischerweise mehrlagigen und textilen Gebäudehüllen als grundlegender Beitrag zur Weiterentwicklung der Bautechnik.
Overhead presentation. With the ongoing development of advanced textiles and smart materials, promising new possibilities are emerging in the field of building cladding systems. Designed with care, they have the potential to revolutionize the building envelope, in the form of multilayer adaptive textile cladding systems. Although textiles have been employed for some time in architectural applications, their use has been primarily limited to single-layer membranes such as wide-span roofs for sun and weather protection. Attempts to expand the role of textiles and foils to that of a fully functional building envelope - retaining the advantages of membrane construction while simultaneously addressing the building science challenges - have mostly failed. The difficulties lie principally in the area of climate control, where lack of insulation, high infrared emissivity and low thermal mass promote quick heating and cooling cycles and related condensation problems. To successfully implement textiles into building envelopes, the unique characteristics of the membrane and functional materials must be carefully considered. This includes a detailed understanding of the thermal and moisture transfer mechanisms as well as the acoustic behaviour of membrane materials. To overcome these challenges, a systematic, scientific investigation has been undertaken during the past years, considering building science, structural, and architectural aspects to realize functional, practical multilayer systems for implementation as new building envelopes. These systems comprise multiple layers of coated textile or foil membranes between which layers of functional materials are enclosed. The functional layers may range from airspaces or simple insulating mats to high-performance ceramic insulators, phasechange materials, lighting elements, or other adaptive components. By incorporating layer materials with changeable properties, a cladding system can be designed which not only offers unique aesthetic and structural possibilities, but which can also react to changing conditions and meet a wide variety of performance requirements and user demands - a truly adaptive building skin.
Future building envelopes - A chance for multifunctional membranes?
Entwicklungen und Potenziale adaptiver textiler Gebäudehüllen
Synold, Martin (author) / Sobek, Werner (author)
2012
18 Seiten, Bilder
Conference paper
Storage medium
English
Energieverbrauch , Verringerung , technische Entwicklung , Methodenentwicklung , Sonnenschutz , Wärmetransport , Feuchtetransport , dynamisches Verhalten , beschichtetes Textil , Formbarkeit , Nachhaltigkeit , Baustoff , Bautechnik , Verbrauchsreduktion , Atmungsaktivität , Energiegewinnung , Textilien , Klimaregelung , Kondensation , Werkstoffverhalten , wissenschaftliche Untersuchung
Building envelopes of the future
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