Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung von mechanisch vorgespannten, doppellagigen Membranmodulen im Bezug auf ihre Anwendung, Gestaltung, Konstruktion sowie bauphysikalische und statische Gesichtspunkte. Innerhalb eines modularen Rahmensystems wird die Membran als standardisiertes und seriengefertigtes, mechanisch vorgespanntes Bauelement entwickelt und in der Anwendung als zweite Fassade
... [Show full abstract] vorgestellt. Fassadenstudien entwickeln das mögliche Gestaltungsrepertoire dieser Konstruktionen und zeigen einen Weg auf, wie der mechanisch vorgespannte Membranbau aus dem starren Korsett seiner klassischen Großform in eine Bau-form aktueller Formensprache und zeitgenössischer Architektur überführt werden kann. Bauphysikalische Studien und Energiebilanzen untersuchen die Leistungsfähigkeit der membranumhüllten Gebäudesysteme. Mit Hilfe dynamischer Strömungs-simulationen können Aussagen zu Luftbewegung und Temperaturverteilung innerhalb der aufgespannten Zwischenzone getroffen werden. Die zusammenfassende Auflistung der Energieeinsparpotenziale ermöglicht eine Einschätzung der Leistungsfähigkeit des Systems. Unter dem Aspekt wirtschaftlicher Serienfertigung werden entsprechende Konstruktionen des Membranrahmenmoduls vorgestellt, verglichen und optimiert. Sie werden mit zwei Membranen doppellagig bespannt, wobei zwischen drei Formen der Membranbespannung unterschieden wird und Studien die günstigste Form der Bespannung und ihrer Rahmenkonstruktion herausarbeiten. Abschließend untersucht die Arbeit vertiefend das Tragverhalten der drei unterschied-lich bespannten Membranmodule. Neben Analyse, Beschreibung und Optimierung des Tragverhaltens werden umfangreiche Studien aufgestellt, die vergleichende Aussagen zur Dimensionierung der Rahmenkonstruktion, Beanspruchung und Aus-lastung der Membran, Optimierung der Vorspannung und möglichen Rahmenmaßen liefern. In direktem Vergleich werden die membranbespannten Rahmenmodule mit einer ETFE Folienbespannung verglichen.
