Digitalisierung
Gebäudevermessung mit 3D-Laser-Technologie
Für den Umbau oder die Erweiterung bestehender Gebäude fehlt es oft an exakten Planungsgrundlagen. Vorhanden Pläne können ungenau sein, zum Beispiel durch später erfolgte Umbaumaßnahmen. Vielfach sind auch gar keine Pläne mehr verfügbar. Für eine zuverlässige Bauplanung ist jedoch ein präzises Aufmaß mit exakter Flächenberechnung erforderlich.
Schormann Architekten & Ingenieure bieten die Möglichkeit, Objekte digital zu vermessen. Auf der Grundlage unseres 3D-Laserscannings erstellen wir 2D– und 3D–Pläne sowie digitale Gebäudemodelle.
So funktioniert das 3D-Laserscanning
Die Gebäudevermessung mit 3D-Laser-Technologie ist ein berührungsloses, schnelles und präzises Verfahren zur Erfassung von Gebäudestrukturen und technischen Anlagen. Schormann Architekten & Ingenieure nutzen dafür die Leica BLK360 Kamera. Sie erfasst das Gebäude aus verschiedenen Blickwinkeln und generiert dabei Millionen von Messpunkten. Die Messpunkte werden dann zu einer Punktwolke zusammengefügt, die eine genaue 3D-Darstellung des Objekts liefert.
Vermessungsmethode
Die neue Generation des „BLK360“ ist ein kompakter und leichter 3D-Laserscanner von Leica Geosystems, der 360-Grad-Scans in nur zwanzig Sekunden erstellt. Der integrierte Lidar-Sensor erfasst Punktwolken mit einer Messrate von 680.000 Punkten pro Sekunde und mit einer Reichweite von bis zu 45 Metern.
Punktwolke
Durch die sehr hohe Punktedichte sind Wände, Türen und Fenster exakt darstellbar. Dies gilt gleichermaßen für Grundrisse und Schnitte. Auch in Ansichten lassen sich alle Details gut erkennen und nachzeichnen. Die hohe Detailtiefe der Punktwolke ermöglicht es, Maße auch nachträglich zu erfassen, die beim Scannen nicht wichtig erschienen.
Digitalisierung
Auf Basis der erzeugten Punktwolke können wir mit unserer Revit Software ein 3D-Modell herstellen und daraus Grundrisse, Schnitte und Ansichten erzeugen als Grundlage für die weitere Planung.
Einsatzmöglichkeiten von 3D-Laserscanning in der Architektur
Laserscanning wird für schwierige Gebäudestrukturen, große Bauwerke und technische Anlagen verwendet. Auch bestimmte Einzelobjekte oder Außenanlagen können hiermit erfasst werden. Das Ergebnis ist ein vollständiges digitales Abbild, das beliebige Informationen und Visualisierungen über Aufbau, Struktur und Längen der Messobjekte liefert. Hieraus können zum Beispiel zweidimensionale Bestands- und Fassadenpläne oder dreidimensionale Modelle sowie Grundrisse, Ansichten und Schnitte in Form von CAD-Plänen erzeugt werden.
Wohnhäuser, Gewerbeflächen, Produktionsanlagen oder Lagergebäude können mit Hilfe von 3D-Laserscanning von innen und außen vermessen werden. Anhand der entstandenen Punktwolke erstellen Schormann Architekten & Ingenieure alle erforderlichen Bestandspläne (Grundrisse, Schnitte und Ansichten) in unterschiedlichen Detailstufen.
3D-Laserscanning ist besonders für schwer erreichbare und komplexe Konstruktionen wie Dächer oder Brücken geeignet. Auf Basis der ausgewerteten Punktwolke erstellen wir detaillierte Bestandspläne des erfassten Objekts.
Fassaden lassen sich durch eine 3D-Vermessung detailliert und dreidimensional erfassen. Wir bieten Ihnen eine exakte Auswertung von Fassadenflächen und ermitteln First- und Traufhöhe. Anhand der ausgewerteten Punktwolke können wir alle Fassadendetails genau abbilden und modellieren. Dafür sind kein Gerüst oder andere Hilfsmittel erforderlich, da der Laserscan berührungslos erfolgt.
In vielen Fällen ist nicht bekannt, an welchen Stellen sich Versorgungsleitungen innerhalb eines Gebäudes befinden (zum Beispiel für Fußbodenheizung, Trinkwasser oder Strom). Wir bieten Ihnen an, diese im Zuge des Baufortschritts zu erfassen, in Grundrissen einzutragen und zu vermaßen. Damit ist es auch nach Abschluss der Bauausführung jederzeit möglich, die Lage von Leitungen mit hoher Genauigkeit und ohne Spezialgerät zu ermitteln.
Klimaneutrales Bauen
Schormann Architekten sind spezialisten für klimaneutrales bauen
Bei Planung, Bau und Betrieb von Gebäuden spielt Klimaneutralität eine immer wichtigere Rolle. Wir als Architekten tragen eine große Verantwortung dafür, die Umweltbelastung durch Gebäude so gering wie möglich zu halten und damit dem Klimawandel entgegenzuwirken. Doch was bedeutet klimaneutrales Bauen eigentlich? Welche Maßnahmen können wir ergreifen, um möglichst langlebige Architekturen mit guter Umweltbilanz und Energieeffizienz zu realisieren?
Im Dezember 2022 präsentierten Schormann Architekten ihre Ideen und Visionen für klimaneutrales Bauen vor der Schwedischen Botschaft in Berlin. Ralf Schormann stellte in seinem Vortrag die Bedeutung des Holzbaus für die Klimaneutralität heraus. Darüber hinaus erläuterte er, was klimaneutrales Bauen für den laufenden Betrieb eines Gebäudes bedeutet, insbesondere im Hinblick auf Energieerzeugung, Energieverteilung und Energiespeicherung.
Klimaneutralität durch Einsatz von Holz als Baustoff
Holzprodukte können dazu beitragen, den Bausektor zu transformieren und ihn von einer Emissionsquelle von Treibhausgas zu einem Treiber der CO2-Reduzierung zu machen.
Jeder Kubikmeter Holz, der als Ersatz für nicht erneuerbare Baumaterialien verwendet wird, reduziert die CO2-Emissionen um durchschnittlich 1,5 Tonnen.
Beim Einsatz von Holz bleibt der Kohlenstoff über Generationen in Holzgebäuden gespeichert, während neue Bäume nachwachsen und wiederum Kohlenstoff binden. Die Bauindustrie kann somit Teil der Lösung zur Eindämmung der globalen Erwärmung werden.
Ökologische Vorteile von Holz als Baustoff
Holz ist einer der ältesten natürlichen Baustoffe. Seit Jahrtausenden wird es für die Errichtung von Gebäuden genutzt. Gründe dafür gibt es viele, denn Holz vereint eine Menge positiver Eigenschaften in sich:
– Holz ist ein nachwachsender Rohstoff
– Holz kann wiederverwertet werden
– Holz ist energie- und ressourceneffizient
– Holz kann regional hergestellt werden
– Holz enthält kaum Schadstoffe
– Holz ist klimaschonend
– Holz ist langlebig
Aufgrund seiner hervorragenden bauphysikalischen Eigenschaften kann Holz nicht nur für den Neubau von Wohnraum, Bürogebäuden und Verkaufsräumen eingesetzt werden, sondern auch für Nachverdichtungen durch Aufstockungen.
Technische Vorteile von Holz als Baustoff
1. Holz ist leichter als Beton
Holz besitzt eine hohe mechanische Festigkeit und gleichzeitig ein vorteilhaftes Verhältnis von Festigkeit zu Eigengewicht. Das bedeutet: Holz ist bei gleicher Tragfähigkeit leichter als Stahl oder Beton und annähernd so druckfest wie Beton. Nachverdichtungen und Aufbauten sind mit Holz statisch kein Problem.
Aufstockungen aus Holz benötigen weniger Baumaterial und senken den Energiebedarf. Davon profitiert vor allem dem Wohnungsbau.
2. Realisierung großer Spannweiten
Mit Holz ist eine Spannweite von bis zu 50 Metern möglich. In Beton wäre eine solch große Spannweite undenkbar, in Stahl sehr aufwändig zu realisieren. Dachkonstruktionen aus Holz sind auch für Verkaufsräume und Industriebauten attraktiv.
3. Schnelle Ausführung
Im Holzbau können vorgefertigte Elemente eingesetzt werden. Damit beschleunigt sich die Bauausführung.
Weitere Vorteile:
– Wettergeschütze Vorfertigung der Elemente
– Einfacher Transport
– Montage ohne Wetterschutz vor Ort
– Keine Gerüste, keine Schalung
– Keine Trockenzeit
4. Brandschutz durch Verkohlung
Bäume und damit auch Holz haben einen natürlichen Brandschutz. Brandschutz durch Verkohlung entsteht, wenn das Holz unter Hitzeeinwirkung verkohlt. Die entstehende Holzkohleschicht wirkt isolierend, reflektiert Hitze und bildet eine Barriere gegen Flammen. Gleichzeitig werden brennbare Gase reduziert. Dies verlangsamt die Feuerausbreitung und gibt mehr Zeit zur Reaktion und Eindämmung von Bränden.
Beim Verkohlungsprozess bilden sich drei Zonen:
- Die Holzkohleschicht (char layer) wirkt isolierend.
- Die Pyrolysezone hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit.
- Das ungeschädigte Holz behält seine volle Tragfähigkeit.
Klimaneutralität im Gebäudebetrieb
Der Einsatz von Holz als Baumaterial ist ein wichtiger Faktor zur Erreichung von Klimaneutralität. Aber was bedeutet klimaneutrales Bauen für den laufenden Betrieb eines Gebäudes, insbesondere im Hinblick auf Energieerzeugung, Energieverteilung und Energiespeicherung?
Schormann Architekten nutzen innovative Lösungen zur Energieeffizienz, um Klimaneutralität in der Praxis umzusetzen. Hier einige Beispiele:
Energieerzeugung: Photovoltaik-Glas für Fassaden
Photovoltaik auf Dachflächen ist mittlerweile Standard. Schormann Architekten verwandeln Gebäude in vertikale Stromerzeuger durch den Einsatz von durchsichtigem Photovoltaik-Glas in der Gebäudefassade.
Energieverteilung: Dezentrale Fassadenlüftung
Lüftungsrohre an der Decke sind nicht nur hässlich, sie sind auch Energieverbraucher. Denn für den Transport der Luft durch die Rohre wird Energie benötigt. 50 Prozent der zentralen Lüftungskosten sind Energietransportkosten! Sie können eingespart werden durch dezentrale Geräte.
Für eine Raumgröße von rund 1000 Quadratmetern konzipieren Schormann Architekten 50 dezentrale Fassadenlüftungsgeräte zum Heizen, Kühlen und Belüften mit nur einem Gerät.
Die Vorteile:
- – Sie sparen Platz.
- – Sie benötigen keine Lüftungskanäle.
- – Sie ermöglichen eine raumindividuelle Regelung von Luftmenge und Temperatur.
- – Damit ist eine individuelle Raumaufteilung nach Fertigstellung des Gebäudes möglich.
Warum sind dezentrale Lüftungsgeräte so energieeffizient?
Sie verfügen nur über einen Luftweg für Zu- und Abluft, der über einen einfachen Klappenmechanismus gesteuert wird.
Damit können sie
- – ein größeres Luftvolumen bewegen,
- – eine höhere Heiz- und Kühlleistung erbringen,
- – mehr Wärme aus der Abluft zurückgewinnen.
Das Ergebnis: Wärmerückgewinnung von bis zu 90 Prozent
Energiespeicherung: Eisspeicher-Heizung
Die Eisspeicher-Heizung nutzt folgendes physikalisches Phänomen:
Wenn ein Stoff seinen Aggregatzustand ändert, wird Wärme freigesetzt. Das bedeutet: Wenn Wasser zu Eis gefriert, wird so genannte Kristallisationsenergie frei – und zwar nicht wenig. Die beim Gefrieren freiwerdende Energiemenge entspricht der Menge, die benötigt wird, um Wasser von null auf 80 °C zu erwärmen.
Beim Vereisen von 10 Kubikmetern Wasser entsteht Energie, die etwa der Energie von 100 Litern Heizöl entspricht. Diese Energie wird mithilfe einer Wärmepumpe zum Heizen genutzt.
Das Kernstück der Eisspeicherheizung ist ein unterirdischer Eisspeicher, in dem Wasser kontinuierlich gefroren und wieder aufgetaut wird. Eine Solaranlage auf dem Dach produziert die Wärme, mit der das Eis aufgetaut wird. Dadurch wird die Energie des Eisspeichers freigesetzt. Mit Hilfe einer Wärmepumpe wird die Energie in Wärme umgewandelt.
Mit einer Eisspeicher-Heizung können Gebäude nahezu aller Größen wirtschaftlich und umweltfreundlich mit Wärme versorgt werden. Im Sommer kann der Eisspeicher genutzt werden, um Gebäude zu kühlen.
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