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Flexibility of use of existing buildings : analysis of the influence of existing and future legal requirements in Vienna
Full text linkDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welchen Einfluss zukünftige und aktuell gültige Regelwerke auf europäischer, nationaler und Landesebene auf die Erhaltung und Nutzungsadaptierung von Bestandsgebäuden in Wien haben. Im ersten Teil (Kap. 3 - 6) werden die für die Erhaltung und Adaptierung von Bestandsgebäuden relevanten Inhalte der Regelwerke auf den jeweiligen Ebenen diskutiert und deren Zusammenwirken dargestellt. Im zweiten Teil(Kap. 7) wird anhand einer Fallstudie an einem Bestandsgebäude in Wien untersucht, wie sich die derzeit gültigen bautechnischen Vorschriften auf die Nutzungsadaptivität auswirken.Inhalt der Analyse im Teil 2 waren die Wiener Bauordnung, das Wiener Garagengesetz, die Arbeitsstättenverordnung sowie die Wiener Bautechnikverordnung und die darin referenzierten OIB-Richtlinien. In einem ersten Schritt wurden aus den Paragraphen und Unterpunkten der Regelwerke 857 Parameter identifiziert, die eine konkrete bautechnische Anforderung an ein Bauwerk bzw. Bauwerksteil definieren. Anschließend wurde ermittelt, für welche Nutzungskategorien die identifizierten Parameter gültig sind. Um die Parameter in ihrer Relevanz für die Nutzungsadaption einordnen zu können, wurden sie weiter nach ihrer Erfüllbarkeit wie folgt klassifiziert. Parameter mit leichter Erfüllbarkeit können im Nachhinein von Bauwerken oder Bauwerksteilen mit geringem Aufwand in Planung und Ausführung erfüllt werden. Parameter mit schwerer Erfüllbarkeit können nur mit sehr hohem Aufwand nachträglich erfüllt werden. Die Wirtschaftlichkeit und technische Machbarkeit entsprechender Umbaumaßnahmen ist ggf. im Einzelfall zu prüfen. Der Aufwand für die nachträgliche Erfüllung von Parametern mit mittlerer Erfüllbarkeit, beispielsweise im Rahmen einer umfassenden Sanierung, liegt in einer dazwischenliegenden Größenordnung. Eine wirtschaftliche bzw. technische Machbarkeit wird dabei nicht in Frage gestellt.Im Rahmen der Fallstudie wurde ein bestehendes Gebäude anhand der Parameter auf die Einhaltung der aktuell gültigen technischen Regelwerke überprüft. Dabei wurden drei verschiedene Nutzungsvarianten betrachtet: Zuerst wurde das bestehende Gebäude mit der derzeitigen Nutzung (vorwiegend Beherbungsstätte) dahingehend überprüft, ob das Gebäude dem aktuellen Stand der Technik entspricht, ob es in der derzeitigen Form bei der Baubehörde einreichbar wäre und welche bautechnischen Vorschriften nicht erfüllt werden. Bei den weiteren Nutzungsvarianten (vorwiegend Büro sowie vorwiegend Wohnen) wurde der Schwerpunkt der Analyse auf die schwer erfüllbaren Parameter gelegt. Ziel der Untersuchung war es, herauszufinden, welche bautechnischen Anforderungen nicht erfüllt werden und somit die Nutzungsadaption einschränken könnten.Im Zuge der Überprüfung wurden die Parameter wie folgt klassifiziert: nicht relevant, erfüllt,nicht erfüllt oder aktuell nicht überprüfbar. Die Auswertung zeigt, dass es kaum Unterschiede inder Kategorisierung der schwer erfüllbaren Parameter zwischen den Nutzungsvarianten gibt: Von den 173 Parametern sind in allen Nutzungsvarianten etwas mehr als die Hälfte für das Gebäude nicht relevant. Etwa ein Drittel der Parameter werden vom Gebäude in allen Nutzungsvariantenerfüllt, zwischen neun und elf Parameter können derzeit nicht verifiziert werden und zehn Parameter werden vom Gebäude nicht erfüllt. Die Resultate legen darüber hinaus dar, dass dasBauwerk gegenwärtig nicht gänzlich den aktuellen bautechnischen Vorgaben entspricht. Folglich ist im Falle einer heutigen Neueinreichung nicht davon auszugehen, dass eine Baugenehmigung erteilt werden würde. In weiterer Folge sind für die Nutzungsadaptivität die nicht erfüllten,objektiv schwer erfüllbaren Parameter von besonderer Bedeutung. Diese wurden daher nochmals hinsichtlich ihrer projektbezogenen Erfüllbarkeit bewertet. Dabei zeigte sich, dass lediglich dieParameter, die Anforderungen an die Raumhöhen stellen, im Nachhinein tatsächlich schwer erfüllbar sind. Das Gebäude kann die derzeit vorgeschriebenen Raumhöhen in den meisten Bereichen nicht einhalten. Eine Anpassung der Raumhöhen wäre mit sehr hohem Aufwand verbunden, technisch anspruchsvoll und mit hoher Wahrscheinlichkeit wirtschaftlich nicht machbar.Da das Gebäude durch eine Umnutzung aus dem Bestandsschutz fällt, ist eine Nutzungsadaption aufgrund der nicht erfüllten Raumhöhen wenig sinnvoll.Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass nicht eingehaltene, bautechnische Vorschriften, die im Nachhinein nur mit sehr hohem Aufwand erfüllt werden können, einen sehr großen Einfluss auf die Nutzungsflexibilität eines Bauwerks haben. Die gegenwärtige Gesetzgebung erschwert hierbei die Weiterverwendung des Bestandes im Sinne der Nachhaltigkeit. Dieser Problematik kann letztendlich nur durch eine entsprechende Anpassung der Rechtslage wirksam begegnet werden. Mögliche Lösungsansätze wären z.B. die Ausweitung von Ausnahmeregelungen für Bestandsgebäude,ein nutzungsunabhängiger Bestandsschutz sowie die Schaffung rein nutzungsunabhängiger bautechnischer Anforderungen.The following thesis deals with the question of what influence future and currently valid regulations at the European, national and state level have on the maintenance and adaptation of existing buildings in Vienna. In the first part (Chap. 3 - 6), the contents of the regulations relevant to the maintenance and adaptation of existing buildings are discussed at the respective levels and their interaction is presented. In the second part (ch. 7), a case study of an existing building in Vienna is used to examine how the currently valid building regulations affect the adaptability of use.The analysis in Part 2 covered the Wiener Bauordnung (Vienna Building Code), the Wiener Garagengesetz (Vienna Garage Act), the Arbeitsstättenverordnung (Vienna Workplace Ordinance) and the Wiener Bautechnikverordnung (Vienna Structural Engineering Code) including the OIB Richtlinien(OIB guidelines) referenced there in. In a first step, 857 parameters were identified from the paragraphs and sub-items of the regulations, each defining a specific structural requirement for a building or part of a building. Subsequently, the categories of use for which the identified parameters are valid were determined. In order to assess the relevance of the parameters for theadaptation of use, they were further classified according to their feasibility as follows. Parameters with easy feasibility can be subsequently fulfilled by existing building structures or parts of them with little effort in planning and execution. Parameters that are difficult to fulfil can only be subsequently fulfilled with a very high level of effort. The economic and technical feasibility of corresponding conversion measures must be checked in individual cases if necessary. The effortrequired for the subsequent fulfilment of parameters with medium feasibility, for example as partof a comprehensive refurbishment, lies between the two extremes. The economic or technical feasibility is not called into question.The case study analysed an existing building in terms of its compliance with the currentlyvalid technical regulations. Three types of use were considered: First, the existing building with its current use (mainly accommodation) was examined to determine whether the building meets current technical standards, whether it could be submitted to the building authorities in its current form and which technical building regulations were not met. For the other utilisation variants (mainly office, mainly residential) the focus of the analysis was on the difficult-to-meet parameters. The aim of the evaluation was to find out which structural requirements are not met and could thus restrict the adaptation of use.In the review process, the parameters were classified as follows: not relevant, met, not metor currently not verifiable. The evaluation shows that there are hardly any differences in the categorisation of the parameters that are difficult to fulfil between the different types of use:of the 173 parameters, slightly more than half are not relevant to the building in all types ofuse. About a third of the parameters are fulfilled by the building in all types of use, between nine and eleven parameters cannot be verified at present and ten parameters are not fulfilled by the building. The results also show that the structure does not currently fully comply withcurrent building regulations and would therefore not receive a building permit. Furthermore,the unfulfilled parameters that are objectively difficult to fulfil are of particular importance for the adaptability of use. These were therefore evaluated again to see how difficult it would be to fulfil them within the given building. It turned out that only the parameters that place demands on room heights are actually considered difficult to fulfil. The building cannot comply with the currently required room heights in most areas. Adjusting the room heights would be associated with very high costs, technically challenging and in all likelihood not economically feasible. Sincea change of use means that the building no longer meets the requirements for the protection of existing buildings, an adaptation of use hardly makes sense due to the unfulfilled room heights.The results of the case study show that unmet building regulations, which subsequently can only be met with great effort, have a very large, negative influence on the adaptability of use ofa building. Therefore, current legislation can make it difficult to prolong the usage of existing buildings in the interests of sustainability. This problem can only be solved by adapting the legal situation. Possible solutions would be, for example, the expansion of exemption clauses for existing buildings, a use-independent protection of existing buildings, and the creation of purelyuse-independent structural requirements
Non-destructive in-situ analysis for load-bearing capacity assessment of existing buildings
Full text linkDie Baukultur muss vor dem Hintergrund der aktuellen Herausforderungen des Klimawandels in einer Weise gedacht werden, die eine nachhaltige und zukunftsfähige Entwicklung gewährleistet. Dabei kommt dem Gebäudebestand eine besondere Bedeutung zu, da dessen Fortnutzung nicht nur ökologische, sondern auch gesellschaftliche Werte bewahrt. Die detaillierte Analyse des Gebäudebestandes stellt einen entscheidenden Faktor für die erfolgreiche Transformation und Adaption von Gebäuden an sich stellende Anforderungen dar. Darüber hinaus bildet sie die Grundlage für eine nachhaltige Betrachtungsweise, welche die Lebensdauer der Gebäude verlängert und eine dauerhafte Emissionsreduktion unterstützt. Die vorliegenden Arbeit untersucht die Systematik der Bestandsanalyse von Gebäuden mit einemspeziellen Fokus auf die Beurteilung der Tragfähigkeit bestehender Strukturen. Die Forschung konzentriert sich zunächst auf die Entwicklung eines effektiven Konzepts zur zerstörungsfreien Insitu-Aufnahme von Gebäuden im Hochbau. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von zerstörungsfreien Prüfverfahren und deren Rolle sowie potentiellem Anwendungsbereich in diesem Untersuchungsprozess. Die Beantwortung der Forschungsfragen erfolgt durch eine tiefgehende Literaturanalyse. Diese wird durch Interviews mit Fachleuten auf dem Gebiet der Bestandsanalyse sowie der zerstörungsfreien Prüfverfahren ergänzt und gegenübergestellt, um den Informationsgewinn zu vertiefen. Basierend auf diesen Erkenntnissen erfolgt durch eine empirische Fallstudie eine praktische Anwendung von zerstörungsfreien Prüfverfahren an einem exemplarischen, für die untersuchte Gebäudestruktur repräsentativen Objekt. Zu diesem Zweck werden ein ferromagnetischer Scanner sowie ein Radargerät eingesetzt, deren Eignung zur genauen Erfassung der Bewehrungsführung und anderer konstruktiver Parameter evaluiert wird. Der Prozess der Bestandsanalyse ist mit einigen Herausforderungen verbunden, die überwunden werden müssen, um erfolgreiche Ergebnisse zu erzielen. Insbesondere die fehlende Integration von Fachleuten in den gesamtheitlichen Projektprozess sowie eine gewisse Trägheit der Baubrancheerschweren die Umsetzung einer Gebäudetransformation. Letzteres bedingt darüber hinaus, dass Innovationen im Bauwesen nur sehr langsam implementiert werden können. Fachleute betonen jedoch, dass die Analyse des Bestands im Zusammenspiel von Tragwerksplanung und zerstörungsfreien Prüfverfahren großes Potential aufweist. Die Ergebnisse der Fallstudie legen ebenso nahe, dass zerstörungsfreie Prüfverfahren entscheidend zur präzisen Erfassung der strukturellen Integrität von Gebäuden beitragen können. Die hier vorgestellte Arbeit liefert somit wertvolle Einsichten für Fachleute im Bauwesen und bildet eine solide Grundlage für die Weiterentwicklung der Praktiken und Technologien zur Bestandserhebung von Gebäuden.Building culture must be considered in the light of the current challenges of climate change in away that ensures sustainable and future-proof development. In this context, existing buildingsare of particular importance, as their continued use preserves not only ecological but also socialvalues. A detailed analysis of the existing building stock is a crucial factor for the successfultransformation and adaptation of buildings to future requirements. It also forms the key to aholistic approach that extends the lifespan of buildings and supports a sustainable reduction inemissions.This thesis investigates the analysis of existing buildings with a special focus on the assessmentof the load-bearing capacity of those structures. The research is focused on the development ofan effective concept for the non-destructive in-situ assessment of buildings. Additionally, thestudy will examine the role and potential applications of non-destructive testing methods withinthis process.The research questions are answered by means of an in-depth literature analysis. This issupported and compared by interviews with experts in the field of building stock analysis andnon-destructive testing methods in order to provide more information. Based on these findings, apractical application of non-destructive testing methods is carried out in a case study on an objectthat is representative of the type of building structure under investigation. For this purpose, aferromagnetic scanner and a radar device are used, whose suitability for precise recordings of thereinforcement layout and other structural parameters is evaluated.The process of building stock analysis is characterised by a number of challenges, which mustbe overcome in order to achieve successful results. In particular, the lack of integration ofexperts in the overall project process and a certain degree of inertia within the constructionindustry present significant challenges to the implementation of building transformation. Thisalso implies that innovations in the construction industry can only be implemented at a slowpace. Nevertheless, experts highlight that the analysis of existing buildings in combination withstructural design and non-destructive testing methods holds significant potential. The findingsof the case study also indicate that non-destructive testing methods can play a decisive role inaccurately assessing the structural integrity of buildings.The work presented here therefore provides valuable insights for building professionals andprovides a solid base for the further development of building survey practices and technologies
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Static capacity analysis of a high-rise building in reinforced concrete construction
Full text linkDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der statischen Kapazitätsanalyse eines bestehenden Hochhauses in Stahlbetonbauweise. Hintergrund ist die zunehmende Bedeutung der nachhaltigen Nutzung und Umnutzung von Bestandsgebäuden im Kontext gesellschaftlicher und ökologischer Herausforderungen, wie Urbanisierung und Klimawandel. Ziel der Arbeit ist es, die statische Kapazitätsreserve eines ausgewählten Hochhauses („Demonstrant“) zu ermitteln und zu bewerten, um eine mögliche Umnutzung nach aktuellen baurechtlichen und technischen Anforderungen zu ermöglichen.Dazu werden zunächst alle relevanten Bestandsdaten durch Akteneinsicht, Digitalisierung und Vor-Ort-Begehungen erhoben. Auf Basis dieser Daten wird ein digitales Gebäudemodell erstellt und mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) im Statikprogramm RFEM 6 analysiert. Der Lastansatz beinhaltet ständige Lasten gemäß der Bestandsstatik und veränderliche Lasten (Nutzlasten, Schnee, Wind, Erdbeben) gemäß aktueller Normen (insbesondere Eurocode). Aufgrund der Berechnungsergebnisse werden jene Bauteile ausgewählt, die maßgebend für die statische Reserve des Bauwerks sind, sämtliche Bauteilnachweise geführt und so die Bestandsauslastungen ermittelt.Die Analyse zeigt, dass die ursprüngliche Tragstruktur ohne Verstärkungsmaßnahmen keine signifikanten Kapazitätsreserven aufweist. Die statische Kapazität wird dabei vor allem durch einzelne Problemstellen der Decken und Stützen begrenzt. Im Rahmen einer iterativen Laststeigerung der Nutzlasten wird untersucht, wie sich die Auslastungen der maßgebenden Bauteile verändern. Daraus werden Empfehlungen für mögliche Verstärkungsmaßnahmen abgeleitet, um noch vorhandene statische Kapazitätsreserven zu aktivieren. Mit den diskutierten Maßnahmen können die Nutzlasten bis zum Maximalwert gemäß Eurocode gesteigert werden.Die Arbeit leistet einen Beitrag zur nachhaltigen Bestandsentwicklung und zeigt auf, wie durch gezielte statische Analyse und Nachbemessung bestehende Hochhäuser zukunftsfähig und anpassungsfähig gemacht werden können.This thesis addresses the static capacity analysis of an existing high-rise building constructed using reinforced concrete. The background of the study lies in the growing importance of sustainable use and repurposing of existing buildings in light of societal and ecological challenges such as urbanization and climate change. The aim of the thesis is to determine and evaluate the structural capacity reserves of a selected high-rise building (referred to as the “Demonstrant”) in order to enable a potential repurposing in accordance with current legal and technical requirements.To achieve this, all relevant existing data is collected through file review, digitalization and on-site inspections. Based on this data, a digital building model is created and analyzed using the Finite Element Method (FEM) in the structural analysis software RFEM 6. The load assumptions include permanent loads according to the original structural design and variable loads (live loads, snow, wind, earthquake) in accordance with current standards, particularly Eurocode. Based on the calculation results, the structural elements critical to the building’s load-bearing capacity are identified, all component verifications are performed and the utilization of the existing structure is determined.The analysis reveals that the original load-bearing structure, without reinforcement, does not exhibit significant capacity reserves. The structural capacity is primarily limited by localized weak points in the slabs and columns. As part of an iterative increase in live loads, the changes in utilization of the critical structural elements are examined. From this, recommendations for potential reinforcement measures are derived to activate any remaining structural capacity reserves. With the measures discussed, live loads can be increased up to the maximum values permitted by Eurocode.This thesis contributes to sustainable development of the existing building stock and demonstrates how targeted structural analysis and recalculation can make existing high-rise buildings future-ready and adaptable
Thermal performance of building envelopes : in-situ measurement methods
Full text linkDer Klimawandel sowie die zunehmenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden stellen den bestehenden Gebäudebestand vor erhebliche Herausforderungen. Insbesondere der Gebäudehülle kommt hierbei eine zentrale Bedeutung zu, da sie maßgeblich zur thermischen Gesamtperformance beiträgt. Eine zentrale Fragestellung ist, ab wann eine Gebäudehülle die energetischen Anforderungen nicht mehr erfüllt und wie daraufhin gezielte Sanierungsmaßnahmen effizient und wirkungsvoll umgesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methodik zur in-situ-Bewertung der thermischen Gebäudeperformance entwickelt, um Unsicherheiten klassischer, auf Annahmen basierender Gebäudesimulationen zu minimieren. Hierzu werden zentrale Parameter – wie U- und g-Werte sowie die Luftdichtheit – direkt am Objekt gemessen. Zum Einsatz kommen unterschiedliche Messverfahren wie der Blower-Door-Test, der Rapid-U-Test sowie thermografische Untersuchungen. Ziel ist die Entwicklung einer praxisorientierten, zeiteffizienten und präzisen Bewertungsmethodik, die als fundierte Entscheidungsgrundlage für energetische Sanierungsmaßnahmen dient. Ein weiterer Fokus der Arbeit liegt auf dem Vergleich zwischen gemessenen, angenommenen und tatsächlichen Verbrauchs- und Performancedaten, um bestehende Abweichungen zu identifizieren und deren Ursachen – etwa durch Nutzungsverhalten oder instationäre Umweltbedingungen – zu analysieren. Es zeigt sich, dass viele herkömmliche Schnellverfahren deutliche Ungenauigkeiten aufweisen. Auf Basis thermischer und energetischer Simulationen werden unterschiedliche Sanierungsvarianten untersucht. Dabei fließen sowohl gemessene als auch angenommene Ausgangswerte in die Bewertung ein. Die Varianten werden systematisch dargestellt, miteinander verglichen und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit sowie ihrer Auswirkungen auf die energetische Gesamtperformance des Gebäudes analysiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit belegen, dass eine belastbare Bewertung der thermischen Gebäudeperformance eine Kombination aus präzisen Messmethoden, detaillierter Datenauswertung sowie einer gezielten Steuerung von Gebäudetechnik und Nutzung erfordert. Der Abgleich mit normierten Verfahren sowie eine kontinuierliche Überwachung der Gebäudetechnik über ein zentrales Leitsystem bilden die Grundlage für die praktische Umsetzung. Nur durch einen ganzheitlichen Ansatz lassen sich fundierte Entscheidungen für nachhaltige und energieeffiziente Sanierungen treffen.Climate change and the increasing requirements for building energy efficiency pose major challenges to the existing building stock. In this context, the building envelope plays a crucial role, as it significantly contributes to the overall thermal performance. A central question is when a building envelope no longer meets the required energy standards and how targeted renovation measures can be effectively implemented.This thesis presents a methodology for in-situ assessment of a building's thermal performance to reduce the uncertainties associated with conventional simulation methods that are based on assumptions. Key parameters such as U-values, g-values, and airtightness are measured directly on-site using different methods, including blower door tests, rapid U-value measurements, and thermographic inspections. The objective is to develop a practical, fast, and accurate assessment method that provides a solid basis for energy renovation decisions.Another key focus is the comparison between measured, assumed, and actual values and energy consumption data in order to identify discrepancies and analyze their causes, such as user behavior or non-steady environmental conditions. The findings indicate that many quick estimation methods exhibit significant inaccuracies.Thermal and energy simulations are used to investigate various renovation scenarios. Both measured and assumed input values are considered. The different measures are systematically presented, compared, and evaluated in terms of their advantages, disadvantages, and overall impact on the building's energy performance.The results of this study show that a reliable assessment of a building’s thermal performance requires a combination of accurate measurement techniques, detailed data evaluation, and a targeted control of building technology and usage. A comparison with standardized methods and long-term monitoring via a centralized building management system form the basis for practical application. Only through such a holistic approach can well-founded decisions be made for sustainable and energy-efficient building renovation
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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