Lehrbuch der Bauphysik

Lärm ist in den letzten Jahren zu einem zentralen Problem geworden, da unsere Gesellschaft sich auch heute noch häufig darauf beschränkt, die Vorzüge der modernen Technik zu konsumieren und dabei nachteilige Begleiterscheinungen wie z. B. Lärm, hinnimmt. Das steigende Verkehrsaufkommen und die schnelle Entwicklung von städtischen und industriellen Ballungszonen haben dazu geführt, dass in der Bundesrepublik Deutschland heute sich jeder zweite Bürger durch Lärm belästigt fühlt, jeder vierte wird während der Nachtzeit gestört. Dies verwundert nicht, wenn man sich die mögliche Vielfalt der auf uns wirkenden Schallimmissionen vor Augen führt: Durch Gebietsplanungen allein ist heute das Lärmproblem nicht mehr zu lösen, und auch eine ausreichende Lärmminderung an den Lärmquellen (z. B. leise Fahrzeuge) wird nur sehr langfristig zu realisieren sein. Baulichen Maßnahmen zum Schutz gegen Lärm kommt deshalb heute eine große Bedeutung zu, da sie bei richtiger Ausführung, in der Lage sind, den störenden Schall ausreichend zu mindern.

Wohn- und Nutzräume müssen in unseren geografischen Breitengraden während des Winters beheizt werden, um ein für die Menschen thermisch behagliches Raumklima herzustellen; die Gebäudehülle muss eine diese Forderungen entsprechende Schutzfunktion übernehmen und erfüllen (s. Kapitel Klima). Die hierzu erforderlichen wärmeschutztechnischen Maßnahmen an der Gebäudehüle richten sich aber nicht allein nach Erwartungen im Hinblick auf das Raumklima, zusätzlich sind neben Fragen der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung und späteren Unterhaltung des Gebäudes auch Umweltprobleme zu beachten. Bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entsteht CO₂. Um die Erdatmosphäre von CO₂-Emissionen zu entlasten, muss der Verbrauch von Energie für die Gebäudeheizung drastisch gesenkt werden. Um dies zu erreichen, muss der quantitative Wärmeschutz der Gebäudehülle nach den Vorgaben der Energieeinsparverordnung bemessen werden. Nicht zuletzt hat man sich bei der Dimensionierung des Wärmeschutzes und der Auswahl der Baustoffe auch mit dem Problem zu befassen, wie Schäden an Bauteilen durch Feuchteeinwirkung zu verhindern sind. Ein unzureichender Wärmeschutz, z.B. im Bereich von Wärmebrücken, begünstigt die Entstehung von Tauwasserniederschlägen, die wiederum häufig das Auftreten von Schimmelpilzen auf Bauteiloberflächen zur Folge haben.

Der Staat darf durch Vorschriften in das Baugeschehen nur dann eingreifen, wenn eine Gefährdung des Lebens oder der Gesundheit der Menschen oder der Umwelt zu befürchten ist. In den Bauordnungen der Bundesländer wird in diesem Sinne Folgendes gefordert (Auszug aus BauO-NW) [54]:

Die Bürger von Schilda, die ihr Rathaus ohne Fenster gebaut hatten, begannen in ihrem Schrecken über die Finsternis darin, Tageslicht in Säcke einzubinden und hineinzutragen, und gaben sich so der Lächerlichkeit preis: Sie hatten die Sonne vergessen, der wir Licht und Wärme verdanken und die — abhängig von der Stellung der Erde zu ihr — uns Tages- und Jahreszeiten zumisst. Heute ersetzen oder ergänzen wir zwar das Tageslicht durch künstliches und halten das fast für normal, aber es bleibt auch jetzt ein Schildbürgerstreich, wenn herkömmliche Büros in einem gerade fertiggestellten Rathaus trotz großer Fensterflächen sich als zu dunkel erweisen, weil der Architekt die Öffnungen, deren ein Gebäude nun einmal bedarf, damit das Tageslicht hinein kann, unzweckmäßig ausgebildet und unangemessen verglast und zudem für die Raumflächen zu dunkle Materialien gewählt hat.

Wohl von Anbeginn war die Menschheit fasziniert von der Naturerscheinung Feuer. Sie lernte es schätzen, nutzen, fürchten, und sie versuchte, sich vor ihm zu schützen. Trotzdem weisen Brandschadenstatistiken noch immer steigende Tendenz auf, und schon deshalb ist eine bessere Kenntnis der Brandschutzmöglichkeiten bei allen am Bau Beteiligten wünschenswert.

Der Begriff Klima umschließt nach einer Definition, die Alexander von Humboldt — aus geophysikalischer Sicht — gegeben hat [1], „alle Veränderungen der Atmosphäre, von denen unsere Organe merklich affiziert werden; solche sind: die Temperatur, die Feuchtigkeit... .“ Auf das Gebäude und seine Umgebung übertragen, lässt sich im Anschluss daran Klima definieren als die Summe aller Umweltfaktoren, die unmittelbar oder mittelbar Einfluss nehmen auf die Gesundheit und das Befinden von Menschen und Tieren, auf die Entwicklung von Pflanzen sowie auf den Zustand von Lagergütern, Produktionsverfahren, Maschinen, Apparaten und Bauwerken [2], Auf den bauklimatischen Sachverhalt reduziert, ist es die Aufgabe der Gebäude Die Erfüllung dieser drei Forderungen kann unter dem Begriff Klimagerechtes Bauen zusammengefasst werden. Klimagerecht bauen heißt, die Bauweise, Gestalt und Konstruktion von Gebäuden sowie die Anlage von Städten und Siedlungen so an das (lokale) Außenklima anzupassen, dass mit minimalem Aufwand ein nutzungsgerechtes Raumklima sowie eine optimale Standzeit der Gebäude zu sichern sind. In Hinblick auf das klimagerechte Bauen von besonderem Interesse sind Temperatur (bzw. Wärme) und Feuchte, die sowohl das Empfinden des Menschen beeinflussen als auch häufig die Ursachen von Bauschäden sind; der Schall, der zunehmend zur Quelle von Belästigungen wird, dessen Beherrschung aber auch die Qualität von Konzert- und Vortragssälen bestimmt; und das Licht, das — sowohl als Tages- als auch als Kunstlicht — eine unabdingbare Voraussetzung für die Nutzbarkeit der Gebäude ist.