Verbesserung der Luftqualität und Akustik in Schulgebäuden durch parametrische Modellierung
und Modularisierung
Forschungsstelle: Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen (e3d), RWTH Aachen University
Projektkennung: HTX0016
Projektbeginn: Mai 2020
In diversen Vorstudien in Klassenzimmern wurde festgestellt, dass sowohl die Luftqualität als auch die Raumakustik häufig sehr mangelhaft sind. Dies kann das Wohlbefinden sowie die Produktivität von SchülerInnen und Lehrkräften wesentlich beinträchtigen. Die Installation von Lüftungsgeräten bietet eine Möglichkeit zur Verbesserung der Raumluft durch einen kontinuierlichen und von den Außenbedingungen weitgehend unabhängigen Luftwechsel. Zugleich gilt es jedoch, die von Nutzern häufig als störend empfundenen Nebengeräusche solcher Anlagen zu minimieren und allgemein die Raumakustik zu verbessern.
Ein holistischer Ansatz berücksichtigt dabei den Verlauf der Ventilationssysteme, behindert die Installation von den benötigten Leuchtsystemen nicht und verbessert gleichzeitig die Akustik. Das vorliegende Forschungsvorgaben verfolgt dieses Ziel durch Einsatz einer parametrischen Modellierung der Raumgeometrie, um ein schnelles Anpassen an lokale Gegebenheiten in Klassenzimmern zu ermöglichen. Zu der gegebenen Raumgeometrie werden eine passende Konfiguration aus Lüftungsgerät (mit optionalem Diffusorschlauch), Akustikpaneelen und Leuchtsystem mit zugehöriger Befestigung erstellt und die genannten Systeme automatisiert je nach Klassenzimmer angelegt bzw. verteilt. Dies geschieht in dem parametrischen Modell durch das Definieren von Regeln und Abhängigkeiten, anhand derer die einzelnen Komponenten sinnvoll im Raum modularisiert und Kollisionen zwischen den Systemen und zum Deckentragwerk vorab vermieden werden können.
Durch diese parametrische Modellierung wird die Sanierung im Bereich der Verbesserung der Luftqualität, Akustik und Belechtung wesentlich vereinfacht. Anhand der gewerkeübergreifenden Modularisierung und der daraus folgenden Schnittstellenreduktion in Planung und Montage können die Maßnahmen schnell und unproblematisch umgesetzt werden (vorgesehen ist ein Zeitraum von einem Wochenende oder einem schulfreien Tag). Eine ganzheitliche Lösung, wie sie hier durch parametrische Modellierung und Modularisierung angedacht ist, fördert deshalb letztendlich durch vereinfachtes Beauftragen der Bauleistung Interventionen zur Verbesserung der Luftqualität und Akustik und steigert dadurch das Wohlbefinden aller Nutzer.
