Development of Timber-Wood Lightweight Concrete-Glass Composite for Multi-Story Façades

Article Preview

Abstract:

Within several research projects and with the aim to optimize structural performance, energy efficiency and ecological characteristics of structural building components the Department of Structural Design and Timber Engineering (ITI) at the Vienna University of Technology (TU Wien) developed several wood-based composite systems, which combine timber products with other conventional building materials and components. As a representative example for these developments, this paper illustrates the results of the joint research project “Wood-based concrete: building construction with composite elements of wood-concrete compounds and timber (WooCon)”. The objective of the research project “WooCon” is to develop a multi-layer wall system composed of wood lightweight concrete (WLC), connected timber sections, textile reinforcement as well as glass layers on the exterior to gain and use advantages of each used material - lightweight, structural, thermal storage and insulation, ecological and economic benefits - to name the most important ones. In order to assess the structural physical properties of wood-based composite wall elements, in a first step measurements of the thermal properties with respect to thermal-insulating properties and thermal storage capacity are carried out. In following step, the results obtained are used further to simulate the thermodynamic and hygrothermal building behavior. The aim of the simulations is to investigate the effect of the wood-based composite wall elements to the annual heating demand as well as to the operative room temperature of a typical south-orientated living space.

You might also be interested in these eBooks

Info:

Periodical:

Pages:

30-39

Citation:

Online since:

January 2019

Export:

Price:

Permissions CCC:

Permissions PLS:

Сopyright:

© 2019 Trans Tech Publications Ltd. All Rights Reserved

Share:

Citation:

* - Corresponding Author

[1] J. Hamm, Tragverhalten von Holz und Kolzwerkstoffen im statischen Verbund mit Glas, EPF Lausanne: Doctoral Thesis, (2000).

Google Scholar

[2] K. Kreher, Tragverhalten und Bemessung von Holz-Glas-Verbundträgern unter Berücksichtigung der Eigenspannungen im Glas, Lausanne: EPF Lausanne, (2004).

Google Scholar

[3] P. Niedermaier, Holz-Glas-Verbundkonstruktionen: Ein Beitrag zur Aussteifung von filigranen Holztragwerken, TU Munich: Doctoral Thesis, (2005).

Google Scholar

[4] T. Edl and K. Schober, Statisch wirksame Holz-Glas-Verbundkonstruktionen, Vienna: Holzforschung Austria, (2005).

Google Scholar

[5] G. Neubauer and K. P. Schober, Holz-Glas-Verbundkonstruktionen, Forschungsbericht, Vienna: Holzforschung Austria, (2008).

Google Scholar

[6] M. Stepinac, V. Rajčić and R. Žarnić, Timber-structural glass composite systems in earthquake environment,, Građevinar 68/3.

Google Scholar

[7] M. Premrov and V. Žegarac Leskovar, The advantages of wood in positive-energy construction,, in 5èrne Forum International Bois Construction FBC, (2015).

Google Scholar

[8] W. Hochhauser, Ein Beitrag zur Berechnung und Bemessung von geklebten und geklotzen Holz-Glas-Verbundscheiben, Technical University of Vienna: Doctoral Thesis, (2011).

Google Scholar

[9] A. Fadai, M. Rinnhofer and W. Winter, Experimentelle Untersuchung des Langzeitverhaltens von verklebten Holz-Glas-Verbundkonstruktionen,, in Glasbau 2015, Dresden, Ernst & Sohn, 2015, pp.339-349.

DOI: 10.1002/stab.201590091

Google Scholar

[10] A. Fadai, F. Nicklisch and M. Rinnhofer, Timber-Glass Composites: Long-term behavior,, in Proceedings of the World Congress of Timber Engineering 2016, Vienna, (2016).

Google Scholar

[11] T. Edl, Verbundelement aus Glas,. Austria Patent AT 502 470 B1, 06 07 (2005).

Google Scholar

[12] W. Hochhauser, W. Winter and K. Kreher, Holz-Glas-Verbundkonstruktionen: Berechnung und Bemessungskonzept, Vienna: Technical University of Vienna, (2011).

Google Scholar

[13] W. Hochhauser, Verbundkonstruktion aus einer Glasscheibe und einer Rahmenkonstruktion,. Vienna Patent AT 511 373 B1, (2013).

Google Scholar

[14] M. Rinnhofer, Load-bearing timber-glass composites with a special focus on the long-term behavior of silcone bond lines, Wien: Dissertation, TU Wien, (2017).

Google Scholar

[15] Parlament der Republik Österreich, Bericht des Umweltausschusses über die Regierungsvorlage (1193 und Zu 1193 der Beilagen): Übereinkommen von Paris,, Parlamentsdirektion, Wien, (2016).

Google Scholar

[16] Alireza Fadai & Wolfgang Winter, Ressourceneffiziente Konstruktionen in Holzleichtbeton‐Verbundbauweise,, Bautechnik 91, pp.753-763, 10 (2014).

DOI: 10.1002/bate.201300090

Google Scholar

[17] ÖNORM B 6022: Dämmstoffe für den Wärme- und/oder Schallschutz im Hochbau - Holzspan-Dämmplatten WS, WSD und Holzspan-Mehrschicht-Dämmplatten WS-C, WSD-C, (2009).

Google Scholar

[18] ÖNORM EN ISO 8990: Wärmeschutz - Bestimmung der Wärmedurchgangseigenschaften im stationären Zustand - Verfahren mit dem kalibrierten und dem geregelten Heizkasten (ISO 8990:1994), (1996).

DOI: 10.31030/7250133

Google Scholar

[19] VELOX Werk GesmbH,, Juni 2015. [Online]. Available: http://www.velox.at.

Google Scholar

[20] A. Wagner, Energieeffiziente Fenster und Verglasungen, Fraunhofer Irb Stuttgart, (2013).

Google Scholar

[21] A. S. Institute, OIB-Richtlinie 6, NAT-T13, (2009).

Google Scholar

[22] ÖNORM B 8110-3: Wärmeschutz im Hochbau - Teil 3: Vermeidung sommerlicher Überwärmung, (2012).

Google Scholar

[23] J. Hamm, Development of timber-glass prefabricated structural elements,, IABSE Symposium Report (Vol. 85, No. 10), pp.41-46, January (2001).

Google Scholar

[24] K. Kreher and J. Natterer, Timber-Glass Composite Girders for a Hotel in Switzerland,, Structural Engineering International (Vol. 14. No. 2), pp.46-54, (2004).

DOI: 10.2749/101686604777963964

Google Scholar

[25] H. Kreuzinger and P. Niedermaier, Glas als Schubfeld,, in Karlsruher Tage, Karlsruhe, (2005).

Google Scholar

[26] K. Kreher and W. Hochhauser, Berechnung von nachgiebigem Verbund: Von der exakten zur Näherungslösung - Theorie und Praxis,, in 41. SAH-Fortbildungskurs, Weinfelden, (2009).

Google Scholar

[27] F. Weissensteiner, Holz-Glas-Verbundkonstruktionen im Einsatz an thermischen Pufferzonen. Prototypischer Einsatz am Beispiel eines Anbaus., Vienna: Technical University of Vienna, (2013).

Google Scholar

[28] OIB Richtlinie 6: Energieeinsparung und Wärmeschutz, (2015).

Google Scholar

[29] ÖNORM EN 13786: Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen - Dynamisch-thermische Kenngrößen - Berechnungsverfahren (ISO/DIS 13786:2015), (2009).

DOI: 10.31030/2527033

Google Scholar