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DaviD

DAS VIRTUELLE

DIGITALGEBÄUDE

Kompendium

für Lernende und Lehrende

Bernd Mahrin (Hrsg.)

Universitätsverlag

der TU Berlin

Bernd Mahrin (Hrsg.) DAS VIRTUELLE DIGITALGEBÄUDE – Kompendium für Lernende und Lehrende

DLR

DAS VIRTUELLE

DIGITALGEBÄUDE

Kompendium für Lernende und Lehrende

Herausgegeben von Bernd Mahrin

Das dieser Publikation zu Grunde liegende Projekt „Das virtuelle Digitalgebäude“ (FKZ 01PD14015D) wird

im Rahmen des Programms „Digitale Medien in der beruflichen Bildung (DIMEBB)“ vom Bundesministerium

für Bildung und Forschung und dem Europäischen Sozialfonds gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt

dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.

Folgende Partner haben am Projekt „Das virtuelle Digitalgebäude“

und an der Erstellung dieser Broschüre mitgewirkt:

Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes, Kassel

Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre,

Technische Universität Berlin

Berufsbildungs- und TechnologieZentrum (BTZ) Osnabrück der

Handwerkskammer Osnabrück-Emsland-Grafschaft Bentheim

Institut für Bauwirtschaft, Universität Kassel

DLR

DAS VIRTUELLE

DIGITALGEBÄUDE

Kompendium

für Lernende und Lehrende

Universitätsverlag der TU Berlin

Autorinnen und Autoren

Bernd Mahrin, Johannes Meyser

Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre, Technische Universität Berlin

Jan Appenrodt, Petra Marpe, Holger Schopbach

Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes, Kassel

Volkhard Franz, Ralph Meyer

Institut für Bauwirtschaft , Universität Kassel

Patrick Bramlage, Markus Kybart, Axel Lange, Christian Ottermann

Berufsbildungs- und TechnologieZentrum (BTZ) Osnabrück der Handwerkskammer Osnabrück-Emsland-Grafschaft Bentheim

Herausgegeben von Bernd Mahrin

IMPRESSUM

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der

Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind

im Internet über http://dnb.dnb.de/ abrufbar.

Universitätsverlag der TU Berlin, 2017

http://verlag.tu-berlin.de

Fasanenstr. 88, 10623 Berlin

Tel.: +49 (0)30 314 76131 / Fax: -76133

E-Mail: publikationen@ub.tu-berlin.de

Alle Texte dieser Veröff entlichung – ausgenommen Zitate und Umschlagfoto –

sind unter der CC-Lizenz CC BY lizenziert.

Lizenzvertrag: Creative Commons Namensnennung 4.0

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Umschlaggestaltung:

zweifrauwerk, Berlin

Druck: mandaro GmbH, Berlin

Satz/Layout: zweifrauwerk, Berlin

ISBN 978-3-7983-2963-8 (print)

ISBN 978-3-7983-2964-5 (online)

Zugleich online veröff entlicht auf dem institutionellen Repositorium

der Technischen Universität Berlin:

DOI 10.14279/depositonce-6321

http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-6321

Vorwort und Danksagung

VORWORT UND DANKSAGUNG

Dieses Kompendium begleitet das umfangreiche digitale Lernsystem Das virtuelle Digitalgebäude (DaviD).

Es erläutert seinen Hintergrund und seine Entstehung, liefert didaktische Hinweise und Beispielaufgaben für

einen effektiven Einsatz. Darüber hinaus enthält das Kompendium eine Beschreibung und eine vollständige

zeichnerische Dokumentation der baulichen Situation und der versorgungstechnischen Ausstattung des

Gebäudes, das diesem Lernsystem zugrunde liegt. Mithilfe dieser Unterlagen können Lehrende das digitale

Medium in unterschiedliche, selbst gestaltete Lernszenarien und Rahmensituationen optional oder ver-

pflichtend einbetten. Lernende können diese Materialien zum anwendungsbezogenen Abgleich der Fach-

inhalte des Wikis nutzen. Das digitale Lernsystem DaviD gibt ausdrücklich kein Lernszenario vor, sondern

ermöglicht viele Zugänge und Lernwege.

Die Erstellung und Erprobung des 3D-Gebäudemodells, des damit verbundenen Wikis und dieses beglei-

tenden Kompendiums wurde ermöglicht durch die finanzielle Förderung des Bundesministeriums für

Bildung und Forschung und des Europäischen Sozialfonds. Dafür danken die Projektverantwortlichen

herzlich. Ebenso herzlicher Dank geht an zahlreiche hier nicht einzeln namentlich genannte Kolleginnen

und Kollegen für ihren fachlichen Rat und an die Teilnehmenden der Erprobungen für ihre konstruktiven

Rückmeldungen.

Folgende Unternehmen haben die Entstehung des DaviD-Lernsystems unterstützt, indem sie Bild- und Infor-

mationsmaterial dafür kostenfrei zur Verfügung gestellt haben. Dafür gilt Ihnen ganz besonderer Dank.

›Aereco GmbH, 65719 Hofheim-Wallau

›AFRISO-EURO-INDEX GmbH, 74363 Güglingen

›AUER XCEL MEDIA Deutschland KG, 20077 Hamburg

›Bruderverlag Albert Bruder GmbH & Co. KG, 50933 Köln

›Centrotherm Systemtechnik GmbH, 59929 Brilon

›Flamco GmbH, 40822 Mettmann

›Geberit International AG, CH-8645 Jona

›GROHE Deutschland Vertriebs GmbH, 32457 Porta Westfalica

›Hauff-Technik GmbH & Co. KG, 89568 Hermaringen

›Ing.-Büro E. U. Köhnke GmbH, 49843 Uelsen

›Institut für Holzqualität und Holzschäden, 22419 Hamburg

›Johann Hillen GmbH, 56566 Neuwied

›Franz Kaldewei GmbH & Co. KG, 59229 Ahlen

›Kampmann GmbH, 49811 Lingen (Ems)

›Kermi GmbH, 94447 Plattling

›MEPA – Pauli und Menden GmbH, 53619 Rheinbreitbach

›Mertik Maxitrol GmbH & Co. KG, 06502 Thale

›Oventrop GmbH & Co. KG, 59939 Olsberg

›RETTIG Germany GmbH, 38690 Goslar

›ROTH WERKE GmbH, 35232 Dautphetal-Buchenau

›Seppelfricke Armaturen GmbH, 45881 Gelsenkirchen

›TECE GmbH, 48282 Emsdetten

›Testo SE & Co. KGaA, 79853 Lenzkirch

›Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG, 42859 Remscheid

›Vallox GmbH, 86911 Dießen

›Villeroy & Boch AG, 66693 Mettlach

8Inhaltsverzeichnis

INHALTSVERZEICHNIS

Vorwort und Danksagung 07

Das Projekt 10–12

Idee und Einsatzbereiche 10

Verbreitung, Pflege und Erweiterungen 10

Förderprogramm DIMEBB 10

Beteiligte 11

Das Gebäude 13–15

Bauweise 13

Technische Ausstattung 14

Das Lernsystem 16–21

Struktur 16

Didaktisches Konzept 18

Technische Umsetzung 19

Nutzungshinweise 22–25

Maus- und Tastatursteuerung im 3D-Gebäudemodell 22

Das Wiki-System – Funktion und Navigation 22

Piktogramme 24

Zielgruppen und Nutzung 25

Beispielaufgaben 25–41

Aufgabe 1 (Holzbau): Beplankung und Verankerung Holzrahmenbau 26

Aufgabe 2 (Holzbau): Konstruktionsvarianten, Plattformbauweise – Quasi-Balloon-Bauweise 27

Aufgabe 3 (Holzbau): Installationsebene, Diffusion - Konvektion 28

Aufgabe 4 (Holzbau): Dachdeckung 29

Aufgabe 5 (Holzbau): Innenwände 30

Aufgabe 6 (Holzbau): Treppen 31

Aufgabe 7a (Heizung): Heizkörpertypen, Heizflächen und Brennwerttechnik 32

Aufgabe 7b (Heizung): Fußbodenheizung 33

Aufgabe 8a (Gastechnik): Prüfen von Gasleitungen 34

Aufgabe 8b (Gastechnik): Prüfen von Gasleitungen 35

Aufgabe 9a (Sanitär): Montage von Waschtischen, Montagemaße 36

Aufgabe 9b (Sanitär): Badewannen, Wannenformen, Ablaufarmaturen 37

Aufgabe 10 (Elektro): Elektroinstallation Garage 38

Aufgabe 11 (Elektro): Installationsschaltungen mit mehreren Schaltstellen 39

Aufgabe 12 (Elektro): KNX Feldbus zur Gebäudeautomation 40

Aufgabe 13 (Elektro): Schutzeinrichtungen 41

Inhaltsverzeichnis

Literatur 42

Systemanforderungen 43

Anhang 45–89

Technische Zeichnungen – Gebäudekonstruktion 46–55

Grundriss Erdgeschoss (EG) 46

Grundriss Obergeschoss (OG) 48

Grundriss Kellergeschoss (KG) 50

Schnittdarstellung 51

Ansicht Norden 52

Ansicht Süden 53

Ansicht Westen 54

Ansicht Osten 55

Technische Zeichnungen – Gebäudetechnik 56–80

Heizung – Grundriss EG 56

Heizung – Grundriss OG (inklusive Lüftung) 58

Heizung – Grundriss KG 60

Heizung – Strangschema Heizung 62

Sanitär – Strangschema Trinkwasser 64

Sanitär – Grundriss EG 66

Sanitär – Grundriss OG 68

Sanitär – Grundriss KG 70

Lüftung – Grundriss EG 72

Elektro – Grundriss EG 74

Elektro – Grundriss OG 76

Elektro – Grundriss KG 78

Elektro – Legende 80

Technische Nachweise und Berechnungen 82–89

Lüftungskonzept EG 82

Übersicht Heizflächen Verteiler 85

Heizlast-Berechnung 86

Übersicht U-Werte 88

10 Das Projekt DaviD

DAS PROJEKT

Idee und Einsatzbereiche

In einem dynamischen, digitalen 3D-Modell eines Zweifamilienhauses werden wesentliche Elemente, kons-

truktions- und ausführungsbedingte Zusammenhänge sowie häufig auftretende Schnittstellen-Probleme an

Gebäuden anschaulich dargestellt. Konstruktive und gebäudetechnische Objekte verweisen per Auswahlmenü

auf ein umfangreiches System von fachlichen Informationen und Dokumenten. Dabei entstehen vielfache

Querbezüge, die zum entdeckenden Lernen anregen. Dieser Ansatz stellt einen lernförderlichen Bezug zwi-

schen der komplexen und realistischen baulichen Situation und der fachlichen Systematik her. Die vorliegende

Handreichung für Lehrende und Lernende schlägt Beispielaufgaben vor und gibt Nutzungshinweise.

Das Lernsystem eignet sich zur Vorbereitung und Begleitung von Lehrgängen nach dem Blended-Learning-

Prinzip sowie zur Nachbereitung und zur Prüfungsvorbereitung.

Verbreitung, Pflege und Erweiterungen

Das 3D-Gebäudemodell ist eine lokale Anwendung. Sie kann gegen eine Gebühr zur Deckung der Handlungs-

kosten und zur Finanzierung der Pflege des Systems auf www.bubiza.de heruntergeladen werden. Dort kann

auch das hier vorliegende Kompendium für Lernende und Lehrende in gedruckter Fassung bezogen werden.

Die fachlich-technischen Informationen/Lerninhalte, auf die das 3D-Modell mit direkten Verknüpfungen

verweist, befinden sich in einem Wiki-System, das zunächst offline zur Verfügung steht und später in eine

Online-Version überführt werden soll.

Alle digitalen und gedruckten Elemente des Lernsystems, also das 3D-Gebäudemodell, die Wiki-Plattform mit

allen Inhalten sowie das Kompendium für Lernende und Lehrende sind urheberrechtlich geschützt.

Das Lernsystem soll nach Bedarf und Möglichkeiten aktualisiert werden. Im Rahmen weiterer Projekte sind

auch inhaltliche Erweiterungen geplant, beispielsweise zum Massivbau (Mauerwerk und Beton) und zum

elementierten Bauen.

Förderprogramm DIMEBB

Das Projekt DaviD wird gefördert im Programm „Digitale Medien in der beruflichen Bildung“ (DIMEBB) des

Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Ziel dieses Förderprogramms ist es, „die Potenziale

für das Lehren und Lernen mittels digitaler Medien zu heben, hierdurch die berufliche Aus- und Weiterbildung

zu stärken und letztlich attraktiver zu machen“ (www.qualifizierungdigital.de). Es sollen besonders solche digi-

talen Bildungsangebote entwickelt und erprobt werden, die einen großen Adressatenkreis erreichen können

und moderne berufliche Lernszenarien und Unterrichtsformate ermöglichen und unterstützen (BMBF 2016,

4f.). Das Lernen mit mobilen Endgeräten, wie es im DaviD-Projekt fokussiert wird, gehört zu diesen Ansätzen.

Digitale Medien sind allerorten im öffentlichen oder im privaten Bereich präsent und zunehmend auch in

verschiedenen Bildungsbereichen. Das Förderprogramm DIMEBB widmet sich speziell dem Einsatz digitaler

Medien zur Stärkung der beruflichen Aus- und Weiterbildung mit folgenden Leitgedanken:

„Lernen ist nicht mehr an räumliche Voraussetzungen oder eine vorgegebene technische Infrastruktur,

z. B. an Computerarbeitsplätze in einem Seminarraum, gekoppelt. In Zukunft führen für die Lernenden viele

Wege zur Erreichung der Lernziele. So werden Lernende selbst bestimmen, welche Endgeräte sie nutzen

wollen, und ihre persönliche Lernumgebung daran anpassen. Trotzdem wird Lernen gemeinsam erfolgen,

und es sind vor allem die Lernenden selbst, die sich über Lerninhalte austauschen und gegenseitig helfen.

Das Projekt DaviD – Die Beteiligten

Sie werden sich jedoch nicht notwendigerweise in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander befinden

müssen. Auch wird sich die Aufbereitung von Informationen für Lernzwecke weiter wandeln. Sie wird in

zunehmendem Maße semantisch sein, d. h., Informationen werden entsprechend ihrem Inhalt miteinander

verknüpft und als Lernpakete präsentiert“ (BMBF 2016).

Beteiligte

An dem interdisziplinären und überregionalen Projekt DaviD sind vier institutionelle Partner mit unter-

schiedlichen Arbeitsschwerpunkten beteiligt. Das Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbau-

gewerbes gGmbH Kassel und das Berufsbildungs- und TechnologieZentrum Osnabrück (BTZ) der Hand-

werkskammer Osnabrück-Emsland-Grafschaft Bentheim sind für die fachlich-inhaltliche Entwicklung

verantwortlich. Die technische Umsetzung liegt in der Hand des Fachgebiets Bauorganisation und Bauver-

fahren, der Universität Kassel der Universität Kassel und die konzeptionelle und fachdidaktische Begleitung

erfolgt durch das Fachgebiet Fachdidaktik Bautechnik und Landschaftsgestaltung der Technischen Universi-

tät Berlin. Partner aus dem Kompetenznetzwerk Bau und Energie e. V. (www.komzet-netzwerk-bau.de; Falk/

Mahrin 2016) unterstützen den Ergebnis-Transfer und die Weiterentwicklung.

Bubiza

Das Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes gGmbH Kassel (Bubiza) ist eine von

bundesweit sieben Bildungseinrichtungen im Zimmererhandwerk, die vom Bundesverband „Holzbau

Deutschland“ wegen ihrer hohen Ausbildungsqualität anerkannt sind. Bubiza ist ein Kompetenzzentrum des

Zimmerer- und Holzbaugewerbes nach den Richtlinien der Bundesregierung und Gründungsmitglied des

bundesweiten Kompetenznetzwerks Bau und Energie e. V.

Bubiza bietet Berufsbildung in verschiedenen Formaten und für verschiedene Zielgruppen an, von der

überbetrieblichen Ausbildung über spezifische Lehrgänge der Fort- und Weiterbildung bis zur Vorbereitung

auf die Meisterprüfung.

Zur Arbeit gehört auch die Erstellung von Fachpublikationen, beispielsweise für den Bundesverband und für

die Zentralstelle für die Weiterbildung im Handwerk (ZWH). Im Rahmen des Berufsbildungsexports wurden

unter anderem Bildungsbausteine für Ägypten (gefördert durch BMBF) und Ruanda (gefördert durch die

GIZ) erstellt, erprobt und etabliert. Die Produktion und Montage von vorgefertigten Holzbauelementen zur

Errichtung komplexer Holzkonstruktionen ist ein aktueller Arbeitsschwerpunkt.

Im Projekt DaviD ist das Bubiza neben der Projektleitung zuständig für die Entwicklung, Anpassung und

Erprobung von Wissensbausteinen zur Gebäudehülle – Dächer, Decken und Wände aus Holz.

BTZ Osnabrück

Das Berufsbildungs- und TechnologieZentrum Osnabrück (BTZ) der Handwerkskammer Osna-

brück-Emsland-Grafschaft Bentheim ist als Kompetenzzentrum Versorgungstechnik seitens des Bundesin-

stituts für Berufsbildung nach den Richtlinien der Bundesregierung anerkannt. Inhaltliche Schwerpunkte

liegen in der Entwicklung, Erprobung und Durchführung von Schulungen in den Themenbereichen Elek-

trotechnik, Heizungs- und Sanitärtechnik, in der Gebäudeautomation sowie der Kraft-Wärme-Kopplung

mit Mikro-Blockheizkraftwerken (Mikro-BHKW) auch über die Landesgrenzen hinaus. Das BTZ ist Träger der

überbetrieblichen Ausbildung in 20 Gewerken. Im elektrotechnischen Handwerk und im Installateur- und

Heizungsbauerhandwerk besuchen pro Jahr 1.815 Auszubildende in 150 überbetrieblichen Lehrgängen die

Einrichtung. In beiden Handwerken werden Weiterbildungslehrgänge sowie Meisterkurse in Teilzeitform und

Vollzeitform durchgeführt.

Das BTZ Osnabrück ist im Projekt DaviD für die Entwicklung der Wissensbausteine in den Bereichen

Heizungstechnik, Sanitärtechnik und Elektroinstallationstechnik zuständig, einschließlich Planung und

12 Das Projekt DaviD – Die Beteiligten

Projektierung der Installationen im virtuellen Digitalgebäude. Die Erprobung und erforderliche Anpassungen

im virtuellen Digitalgebäude und im Wiki-System sind Bestandteil der Entwicklungsaufgabe.

Universität Kassel

Das Fachgebiet Bauorganisation und Bauverfahren, das zusammen mit den Fachgebieten Baubetriebs-

wirtschaft, Bauinformatik und Bauwirtschaft/Projektentwicklung (Architektur) das Institut für Bauwirt-

schaft (IBW) an der Universität Kassel bildet, wird von Prof. Dr.-Ing. Volkhard Franz geleitet. In der For-

schung und in der Lehre werden alle wesentlichen Fragestellungen bearbeitet, die bei dem Betrieb einer

Baustelle auftreten können. Nicht erst seit dem verstärkten Interesse der Bauwirtschaft an der Building

Information Modeling (BIM)-Technologie gehören sowohl die Fertigungsplanung und -steuerung durch

Simulation unter Einbindung EDV-gestützter Werkzeuge als auch analytische Methoden der Verfah-

rensauswahl zum Schwerpunktbereich der wissenschaftlichen Arbeiten im Fachgebiet. Die Integration

von CAD und Simulation auf Basis von Produktmodellen im Erdbau, die CAD-integrierte Modellierung von

agentenbasierten Simulationsmodellen für die Bauablaufsimulation im Hochbau und die Unterstützung

der Entscheidungsfindung bei der Baustelleneinrichtungsplanung von Hochbauprojekten mittels Simula-

tion sind laufende bzw. abgeschlossene Projekte. Darüber hinaus werden hoch aktuelle Themen, wie z. B.

die Entwicklung eines Modells zur Implementierung eines Wissensmanagement-Systems in kleinen und

mittleren Bauunternehmen behandelt.

Das Institut für Bauwirtschaft mit seinen Fachgebieten Bauorganisation und Bauverfahren sowie

Bauinformatik leistet im Verbund die technische Umsetzung und Programmierung der Grundstruktur für

das 3D-Modul des virtuellen Gebäudes sowie die Anbindung an das Wiki-basierte Wissenssystem.

Technische Universität Berlin

Im Fachgebiet Fachdidaktik Bautechnik und Landschaftsgestaltung am Institut für Berufliche Bildung und

Arbeitslehre der Technischen Universität Berlin unter der Leitung von Prof. Dr. Johannes Meyser liegt die

Hauptaufgabe in der Lehre in der didaktischen und berufspädagogischen Ausbildung von Berufsschul-

lehrkräften in enger Zusammenarbeit mit den fachwissenschaftlichen Bezugsdisziplinen. Forschungs-

schwerpunkte sind die Entwicklung, Nutzung und Evaluation von Medien in beruflichen Lernsituationen,

Methoden und Strategien aktiven Lernens, Nachhaltigkeit in der beruflichen Arbeit, qualifizierungsrele-

vante Fragen beim energieeffizienten Bauen sowie internationale Berufsbildungszusammenarbeit. Es

bestehen umfangreiche Erfahrungen in der Mediennutzung und -erstellung in der beruflichen Bildung.

Unter anderem wurde und wird die Erstellung von Materialien für die Ausbildung in Berufsschulen und in

überbetrieblichen Berufsbildungsstätten der Bauwirtschaft konzeptionell unterstützt. Ferner wurden mul-

timediale Präsentations- und Interaktionsmedien in einer modularisierten Lernarchitektur einer Einfüh-

rungsvorlesung im Verbund von fünf Universitäten entwickelt und erprobt. In zahlreichen nationalen und

internationalen Projekten war und ist das Fachgebiet für didaktisch-konzeptionelle Fragen der Lernarran-

gement-Gestaltung und der Methodenwahl im Zusammenhang mit der Entwicklung, der Adaption und

dem Einsatz digitaler Lernmedien verantwortlich.

Das Fachgebiet ist im Projekt DaviD zuständig für die fachdidaktische Konzeption des digitalen Lernange-

bots und für die mediendidaktische Begleitung der Entwicklung und Erprobung der medialen Produkte.

Verbreitung und Verwertung der Projektergebnisse werden aus wissenschaftlicher Sicht unterstützt, insbe-

sondere zur curricularen und organisatorischen Integration der Ergebnisse.

Das virtuelle Digitalgebäude – Bauweise

DAS GEBÄUDE

Dem 3D-Modell liegt die real existierende Planung eines Zweifamilienhauses in Hanglage zugrunde, die in

ähnlicher Form auch im Lehrgang „Meistervorbereitung Teil 2 im Zimmerer-Handwerk“ der Zentralstelle für

die Weiterbildung im Handwerk (ZWH) verwendet wird. Das Gebäude wurde modifiziert, um ein möglichst

vielfältiges Spektrum an Fachinhalten abbilden zu können. Dadurch werden im Lernsystem nicht nur unter-

schiedliche gewerkespezifische Fachinhalte und Tätigkeiten berührt, sondern es auch Gewerke-Schnittstel-

len angesprochen. Auf diese Weise wird der Blick der Lernenden neben den gewerkebezogenen Inhalten

auch auf Notwendigkeit der zentralen zeitlich-organisatorischen und technisch-fachlichen Abstimmungen

im Planungs- und Bauverlauf und auf die damit verbundenen Kooperations- und Kommunikationsprozesse

gerichtet (vgl. Mahrin 2017, 10).

Das Gebäude ist mit einer Doppelgarage und einem Haustechnikraum teilunterkellert. Die Erschließung

erfolgt über die Außentreppe. Im Erdgeschoss und im Dachgeschoss befindet sich je eine abgeschlosse-

ne Wohneinheit. Zur Vergrößerung der Wohnfläche sind im Dachgeschoss eine Schleppgaube sowie eine

größere Satteldachgaube angeordnet. Eine wesentliche Herausforderung für die technische Umsetzung

einschließlich der Anbindung der Fachinhalte und der Medienbausteine wie Bilder, Videos, Animationen,

Kurztexte, Aufgaben und weitere ist die Komplexität von Gebäuden als Gesamtsysteme. Daher ist das DaviD

Lernsystem in der Baukonstruktion zunächst auf Holzbauten beschränkt, ergänzt durch die Versorgungs-

technik. Abbildung 1 zeigt das Gebäude in einem Drahtlinienmodell.

Im Anhang befindet sich eine technische Dokumentation des Gebäudes mit Zeichnungen und Plänen im

Maßstab 1:100 beziehungsweise 1:50.

Bauweise

Das Gebäude ist mit einer Doppelgarage und einem Haustechnikraum in Massivbauweise teilunterkellert.

Der Hauptgebäudekörper mit seinen zwei verschiedenen Nutzungseinheiten im Erd- und Dachgeschoss

wurde in Holzrahmenbauweise mit einem modernen, diff usionsoff enen Wandaufbau geplant. An der

Außenseite kommt ein Wärmedämmverbundsystem aus Holzfaserdämmplatten zum Einsatz, welches im

Erdgeschoss mit einer Putzfassade und im Dachgeschoss mit einer vorgehängten Holzfassade in Form

Abb. 1: Das 3D-Gebäude im Drahtlinienmodell (Grafik: Bubiza Kassel)

14 Das virtuelle Digitalgebäude – Technische Ausstattung

einer Boden-Deckel-Schalung versehen wurde.Zur Vergrößerung der Wohn- und Belichtungsfläche sind

im Dachgeschoss eine Schleppgaube sowie eine größere Satteldachgaube angeordnet worden. Das Ge-

bäude steht auf einer massiven Bodenplatte, die im Bereich der Garagen und des Haustechnikraumes zur

Kellerdecke wird. Die Geschossdecke zwischen Erd- und Dachgeschoss ist als Holzbalkendecke ausgebil-

det, die auf einer in der Installationsebene der Außenwände angeordneten Randbohle aufgelagert ist. Das

Gebäude wurde in der weit verbreiteten Quasi-Balloon-Bauweise geplant. Die Holzbalkendecke wird in

den Wohn-/Essbereichen im Erd- und Dachgeschoss sichtbar, in allen anderen Räumen als abgehangene

Decke dargestellt.

Auf der Westseite des Gebäudes befinden sich zudem eine großzügige Holzterrasse sowie ein Holzbalkon,

die/der aus den jeweiligen Wohn-/Essbereichen der beiden Nutzungseinheiten über Terrassen- bzw. Balkon-

türen betreten werden können.

Die Erschließung des Gebäudes erfolgt über die Haupteingangstür des Erdgeschosses, die entweder über

die zu den Garagen führende Außentreppe oder über den ebenerdig angeordneten Pflasterweg zugänglich

ist. Der Zugang zur Dachgeschosswohnung erfolgt über eine Holztreppe, welche sich in dem von beiden

Wohnungen separierten Treppenhaus befindet. Der vom Haustechnikraum im Kellergeschoss bis zur Decke

des Dachgeschosses durchgehende Installationsschacht ermöglicht eine gebündelte Verlegung von Ver-

und Entsorgungssträngen der Haustechnik zu den Übergabestellen der beiden Wohneinheiten sowie des

Schornsteins/Rauchgasabzugs. Sämtliche Außenwände wurden zudem raumseitig mit einer sechs Zenti-

meter tiefen Installationsebene versehen, die eine bauphysikalisch unkritische Verlegung von Leitungen

und Kabeln ohne Beschädigung der luftdichten Ebene ermöglicht. Die luftdichte Ebene wird erzeugt durch

15mm Grobspanplatten (OSB-Platten1).

Technische Ausstattung

Die Versorgung für alle Gewerke der technischen Gebäudeausstattung (TGA) erfolgt von der Straße her über

einen Vier-Sparten-Hausanschluss in den Haustechnikraum im Keller. Dort werden Gas, Trinkwasser, Elektri-

zität und Kommunikationsanschlüsse in das Gebäude geführt, ggf. gezählt und von dort aus weiter verteilt.

Heizung

Zur Beheizung ist das Gebäude mit einem Gas-Brennwertkessel ausgestattet. Die Wohnungen sind unter-

schiedlich eingerichtet: Im Erdgeschoss ist durchgängig eine Fußbodenheizung installiert, ergänzend gibt

es im Bad zusätzlich einen Badheizkörper. Die Fußbodenheizkreise sind an einem Verteiler angeschlossen,

der im Flur in der Wand eingebaut und über eine Revisionstür zugänglich ist. Im Obergeschoss werden

Kompaktheizkörper zur Beheizung eingesetzt. Beide Heizkreise werden mit unterschiedlichen Systemtem-

peraturen betrieben: im Obergeschoss werden im Auslegungsfall 55° C im Vorlauf und 45° C im Rücklauf

erreicht, im EG sind es 40° C / 35° C. Mischer und Zähleinrichtungen für beide Wohnungen befinden sich im

Haustechnikraum.

Die Warmwasserbereitung erfolgt in einem Warmwasserspeicher mit 500 Liter Inhalt. Im unteren Bereich des

Speichers befindet sich ein Wärmetauscher, der von der Solaranlage auf dem Dach versorgt wird. Liefert die

Solaranlage keine Wärme, wird der obere Teil des Speichers vom Gas-Brennwertkessel nachgeheizt.

Lüftung

Beide Wohnungen sind mit unterschiedlichen Lüftungssystemen ausgestattet. Im Erdgeschoss ist eine

kontrollierte Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung installiert. Im WC und im Flur sind in

der Decke Lüftungsgerät und Kanäle installiert. Fortluft-Auslass und Außenluft-Ansaugung befinden sich in

1 OSB = (engl.) oriented strand board bzw. oriented structural board (Quelle: Wikipedia)

Das virtuelle Digitalgebäude – Technische Ausstattung

der Außenwand oberhalb des WC-Fensters. Die Räume Wohnen/Essen, Kind, Eltern und Gas werden mit

Zuluft versorgt, in Küche, Bad und WC wird die Abluft abgesaugt. Im Lüftungsgerät wird der Abluft Wärme

entzogen, mit der die Zuluft vorgewärmt wird, so dass sie mit einer Temperatur von ca. 14° C in die Räume

eintritt. Die Lüftungsanlage kann in vier Stufen betrieben werden – je nachdem, wie viele Personen sich in

der Wohnung befinden.

Im Obergeschoss ist eine bedarfsgeführte Abluftanlage installiert. Hier wird in den Ablufträumen Küche und

Bad Luft abgesaugt. Die Zuluft strömt über bedarfsgeführte Außenluftdurchlässe in die Zulufträume, wird

aber, im Gegensatz zur Anlage im Erdgeschoss, nicht vorgewärmt. Die Luftmengen regeln sich abhängig von

der Luftfeuchtigkeit im Raum, die ein guter Indikator für die Anzahl der Personen im Raum sowie der Feuch-

tigkeit produzierenden Aktivitäten ist.

Sanitär

Die Wohnung im Obergeschoss ist mit einem Bad mit WC, Waschtisch, Dusche und Badewanne ausgestat-

tet. Alle Gegenstände entsprechen dem heutigen Standard. In der Küche befindet sich neben Spüle und

Spülmaschine auch die Aufstellmöglichkeit für die Waschmaschine.

In der unteren Wohnung ist eine hochwertigere Ausstattung installiert. Im Bad befindet sich eine boden-

ebene Komfortdusche mit Kopf- und Handbrause sowie Unterputz-Thermostatarmatur. Auch die Badewanne

ist mit einer Unterputz-Armatur ausgestattet. Waschtisch und WC sind sowohl im Bad als auch im zusätzli-

chen WC-Raum vorhanden. Eine Waschmaschine kann im Bad aufgestellt werden. In der Küche sind Spüle

und Spülmaschine vorgesehen.

Im Außenbereich wird eine frostsichere Außenarmatur installiert.

Die Zähleinrichtungen für das kalte Wasser befinden sich im Keller. Das warme Trinkwasser wird in der

Küche im Obergeschoss gezählt. Für die untere Wohnung ergibt sich der Warmwasserverbrauch aus der

Differenz des Wasserzählers im Zulauf des Warmwasserspeichers und dem Zähler für die Wohnung im

Obergeschoss.

Elektro

Die Netzeinspeisung erfolgt über den Hausanschlusskasten (HAK) im Haustechnikraum, der sich im unter-

kellerten Bereich befindet. Dort befindet sich auch die Niederspannungshauptverteilung (NSHV) mit drei

Zählern für den allgemeinen Bereich, für die Wohnungen im Erdgeschoss und im Obergeschoss, sowie de-

ren Vorsicherungen und die Felder für die Hauskommunikation. Im Keller ist die Elektroinstallation auf Putz

ausgeführt. Die Garagentorantriebe werden über zwei Taster von innen oder von außen per Fernbedienung

betätigt. Die Beleuchtung im allgemein zugänglichen Flur wird über passive Infrarotpräsenzmelder geschal-

tet. Im Erdgeschoss befindet sich im Flur die Unterverteilung, welche alle Fehler- und Überstromschutzein-

richtungen, sowie die Komponenten für die Bussteuerung enthält. Die Ausstattung der Wohnung entspricht

der Klasse 3plus (Kennzeichnung: ***). Dementsprechend sind Steckdosen, sowie TV- und Datenanschlüsse

vorhanden. In den KNX-Tastern sind Raumtemperaturregler enthalten und mit ihnen können verschiedene

Lichtszenen geschaltet und auch die elektrischen Jalousien bedient werden. Weiterhin befindet sich im

Erdgeschoss eine Alarmanlage und eine Videosprechanlage. Die Unterverteilung im Obergeschoss befin-

det sich ebenfalls dort im Flur. Sie beinhaltet lediglich alle Fehler- und Überstromschutzeinrichtungen. Die

Ausstattung dieser Wohnung entspricht der Klasse 1 (Kennzeichnung: *), wonach die Anzahl der Steckdosen

und TV- und Datenanschlüssen ausgelegt wurde. Die Beleuchtung wird hier auf konventionelle Weise über

Schalter und Taster geschaltet. Das gesamte Gebäude ist nach der Rauchwarnmelderpflicht in den geforder-

ten Räumen mit untereinander vernetzten Rauchwarnmeldern ausgestattet.

16 Das DaviD Lernsystem – Struktur

DAS LERNSYSTEM

Das DaviD-Lernsystem hat zwei zentrale digitale Bestandteile: Ein über Maus und Tastatur steuerbares gra-

fisch animiertes, dreidimensionales Gebäudemodell dient als Erkundungsraum und ein fachsystematisch

gegliedertes Wiki-System liefert den Zugang zu den jeweils relevanten Lerninhalten. Abbildung 2 nennt die

zentralen Elemente des Lernsystems.

Das hier vorliegende Kompendium für Lernende und Lehrende ergänzt diese technischen Elemente durch

verschiedene Erläuterungen, Hintergrundinformationen, didaktische Anregungen zur Nutzung, Beispielauf-

gaben und eine vollständige Gebäude-Dokumentation. Es ist in gedruckter und digitaler Fassung verfügbar.

Das thematische Spektrum umfasst im Holzbau die Bereiche Wand, Tür und Fenster, Dach und Gaube,

Decke und Fußboden, Fassade und Außenwand-Bekleidungen, Treppe sowie Terrasse und Balkon und in

der Gebäudetechnik die Bereiche Heizung, Sanitär, Abwasser, Lüft ung, Elektro und Kommunikation sowie

Bauphysik als übergreifendes Querschnittsgebiet (vgl. Bubiza u. a. 2015).

Struktur

Das 3D-Gebäudemodell (Abb. 3 und 4) ist das konzeptionelle und didaktische Herzstück des Lernsystems.

Es bildet den Ausgangspunkt des Erkundens und Lernens. Bei Annäherung öff nen sich automatisch die Türen

und Garagentore und ermöglichen so den Zugang zu weiteren Räumlichkeiten. Um in das Obergeschoss zu

gelangen, wird die Treppe benutzt. So gehen von Fluren, Wohn- und Funktionsräumen, vom Dach und von Au-

ßeneinrichtungen selbstgesteuerte Erkundungen auf motivierende spielerische und unterhaltsame, aber auch

zielgerichtete Weise aus. Die Verknüpfung zur Inhaltsdarstellung ist maus- und menügesteuert. Dem System

liegen vollständige Konstruktionszeichnungen zugrunde, die sich auch abrufen lassen. Die Vielfalt der konst-

ruktiven und gebäudetechnischen Elemente und Ausführungsformen deckt ein großes Inhaltsspektrum ab.

Abb. 2: Produktübersicht im Projekt DaviD (Grafik: zweifrauwerk)

Elemete des

Lernsystems

technischdidaktisch

Kompendium für

Lernende und Lehrende

3D-Gebäudemodell

als Zugangselement

Wiki-System mit

Fachinhalten

Konzept und Anleitung

Beispielaufgaben

Dokumentation des

Gebäudes

Das DaviD Lernsystem – Struktur

Abb. 3: Das 3D-Gebäudemodell – Außenansicht (Grafik: Universität Kassel)

Durch Anklicken von Objekten wie Wände, Treppen, Steckdosen, Heizkörper usw. öff net sich zunächst ein

kontextsensitives Popup-Menü. Durch Auswahl entscheiden sich die Anwender für einen Themenbereich

zum angewählten Objekt. Bei einer Wand kann das beispielsweise die Bauart, das Material, die Wärmedäm-

mung, der Brandschutz, die Statik, die Gestaltung – jeweils mit Hinweisen zu den Arbeitsprozessen – oder

ein anderes relevantes Teilgebiet sein. Ein Klick verweist auf die Fachinformationen, die mithilfe eines kom-

fortablen Wiki-Systems bereitgestellt werden. Abbildung 5 zeigt einen Ausschnitt der Inhaltsgliederung.

Abb. 4: Das 3D-Gebäudemodell – Wohnraum (Grafik: Universität Kassel)

18 Das DaviD Lernsystem – Didaktisches Konzept

Im Wiki werden über Untermenüs und verlinkte Begriffe die gewünschten Informationen in der gewählten

Tiefe über Haupt- oder Nebenpfade (Exkurse) erreicht. Nach der in Breite und Tiefe selbstbestimmten In-

haltsrecherche im Wiki kehren die Nutzer zurück zum Ausgangspunkt des Rundgangs im 3D-Modell, an dem

zuvor ein Objekt angeklickt wurde.

Didaktisches Konzept

Das Projekt DaviD widmet sich der Förderung des Verständnisses komplexer Bauprozesse, Schnittstellen

und Ausführungsalternativen unter übergreifender Betrachtung verschiedener Fachdisziplinen in Planung

und Ausführung (vgl. Schopbach/Meyer/Mahrin 2016). Die Lernprozesse gehen stets von der verständnislei-

tenden ganzheitlichen Situation aus. Das digitale Lernmedium orientiert sich jedoch immer an abgegrenz-

ten, für Lernende überschaubaren baulichen Objekten oder Teilobjekten. Die Lernenden können ihren Fo-

kus nach individuellem Interesse und aktuellem Lernbedarf weiter reduzieren, ohne den Bezug zum ganzen

Gebäude zu verlieren, der durch den Wechsel vom Wiki-System zum 3D-Modell und umgekehrt zwangsläufig

immer wieder ins Blickfeld gerät. Das didaktische Konzept setzt also mit der Strategie „vom ganzheitlichen

Objekt über die Erfassung von Zusammenhängen zur Lösung von Detailproblemen“ im übertragenen Sinne

auf deduktive („vom Allgemeinen zum Besonderen“) Verstehensprozesse.

Dem Medium liegt das didaktische Prinzip des selbstgesteuerten, entdeckenden Lernens an einem für das

Bauhandwerk hochrelevanten, komplexen Objekt zugrunde. Bei der virtuellen Bewegung durch das Haus

begegnen die Lernenden Orten, an denen sie typischerweise arbeiten. Dazu können sie sich durch Anklicken

Informationen erschließen, die die Objekte an sich, verschiedene Ausführungsformen oder ihre fachge-

rechte Installation, Montage, Kalibrierung, Ausführungsalternativen usw. betreffen können. Die Lernenden

entscheiden selbst, welche Bereiche des Gebäudes sie in welcher fachlichen Tiefe erkunden möchten.

Das kann beispielsweise bezüglich einer speziellen Fragestellung zur Gebäudehülle (z. B. zur Schnittstelle

Wand-Dach) sehr in die Tiefe gehen, während es beim hydraulischen Abgleich der Heizungsanlage auf der

Basisebene verbleibt – oder umgekehrt.

Abb. 5: Exemplarische Darstellung der Themengliederung am Beispiel einer Wand (Grafik: zweifrauwerk)

Das DaviD Lernsystem – Technische Umsetzung

Dieser Ansatz optionaler Lernangebote erfordert eine entsprechende Lernbereitschaft , Motivation und

Kompetenz zum Umgang mit dem digitalen Medium und geeignete räumliche, technische und zeitliche

Rahmenbedingungen. Diese Voraussetzungen sind bei den Zielgruppen der Auszubildenden und der Meis-

terschülerinnen und Meisterschüler in den gegebenen organisatorischen Kontexten (Lernen im Betrieb, in

der überbetrieblichen Berufsbildungsstätte, in der Berufsschule und bei Meistervorbereitungslehrgängen)

üblicherweise gegeben beziehungsweise realisierbar. Wenn das digitale virtuelle Gebäude durch eine äuße-

re Lernprozess-Führung ergänzt wird, kann es seine Wirkung am besten entfalten. Dies kann beispielsweise

durch geeignete Aufgabenstellungen, durch lernleitende Arbeitsblätter, durch den vorgegebenen Rahmen

eines kleinen Projekts, durch ein vorhandenes Problem geschehen. Zahlreiche beispielhaft e Aufgabenstel-

lungen zu den wesentlichen Themenfeldern sind in diesem Kompendium im Kapitel Didaktische Hinweise

und Hilfen mit Lösungsweg und skizzierten Lösungen beschrieben.

Technische Umsetzung

3D-Modell

Als Entwicklungsplattform für das 3D-Modell wurde die Open-Source-Animationssuite Blender gewählt, mit

der sich Körper modellieren, texturieren und animieren lassen. Die Soft ware unterliegt der General Public

License und darf frei genutzt, geändert und kopiert werden. Standardmäßig in Blender integrierte Renderer

können ein texturiertes und beleuchtetes 3D-Modell in ein Bild umwandeln. Eine ebenfalls integrierte Game

Engine erlaubt die Erstellung interaktiver Echtzeitgrafikanwendungen. Diese stellen bei entsprechender

Konstruktion des 3D-Modells keine besonderen Anforderungen an die Hardware und können als selbststar-

tende Dateien gespeichert werden. Da für die Ausführung der interaktiven Anwendung alle notwendigen

Elemente (3D-Modell, Texturen usw.) in der Datei vorhanden sind, ist eine Installation von Blender auf

Anwender-PCs nicht erforderlich.

Die Importmöglichkeit von 3D-Modellen aus CAD-Dateien erschien zunächst als Vorteil. Allerdings sind

damit hohe Hardwareanforderungen auf Nutzerebene verbunden, insbesondere bei der Grafikleistung: Mit

steigender Objektanzahl ist selbst auf einem Hochleistungsnotebook ein einwandfreier Betrieb nicht mehr

möglich. Denn beim Importvorgang von 3D-Modellen aus CAD-Dateien werden alle nicht sichtbaren Ober-

Abb. 6: Innentreppe in der Arbeitsumgebung von „Blender“ (Screenshot: Universität Kassel)

20 Das DaviD Lernsystem – Technische Umsetzung

flächen wie Bohrungen, Ausklinkungen usw. übernommen und alle Oberflächen müssen beispielsweise bei

Änderung des Blickwinkels, der Beleuchtung o. ä. laufend neu berechnet werden.

Ein Ausweg besteht in der Neuerstellung der importierten Elemente in Blender unter Weglassen aller nicht

sichtbaren Oberflächen. Die Anzahl der zu berechnenden Oberflächen kann so etwa um den Faktor zehn

verringert werden, wie das Beispiel der Holz-Innentreppe zeigt (Abb. 6). Nach dem Import aus einer CAD-

Datei bestand das 3D-Blendermodell aus neun Objekten mit 7042 Oberflächen. Nach der Neukonstruktion

in Blender besteht das Modell aus elf Objekten mit nur noch 702 Oberflächen, obwohl das Löschen nicht

sichtbarer Oberflächen nicht einmal vollständig ausgeschöpft wurde.

Den größten Beitrag zur Verminderung der zu berechnenden Flächenanzahl erbringt die Aufteilung des

Rundgangs in verschiedene Szenen. Es werden stets nur diejenigen Objekte berechnet und angezeigt, die

aktuell beim Rundgang sichtbar sind, wie beispielsweise die Treppe beim Rundgang durch das Treppen-

haus. Ein Szenenwechsel kann beim Durchschreiten von Türen erfolgen, ohne dass es auf Anwenderebene

spürbar ist.

Wiki

Das ansprechend gestaltete Wiki-System (Abb. 7) erlaubt es, die Inhalte adäquat bereitzustellen und zu pfle-

gen. Abgestimmte Grundeinstellungen sichern ein gleichbleibendes Erscheinungsbild unabhängig von den

Erstellern der Inhalte. Anwenderinnen/Anwender gelangen zu den fachsystematisch geordneten Inhalten

über freie Navigation im vertrauten Browser. Weiterführende und übergeordnete Inhalte wie Hinweise auf

Gesetze, Normen und Regelwerke sowie zu Schnittstellen von technischen Systemen und Arbeitsprozessen

werden über entsprechende Verweise und Links erreicht.

Da die interaktive Anwendung auch mobil auf Baustellen ohne Internetzugang nutzbar sein soll, wurde ein

Wiki-System gewählt, das sowohl über eine Multi-user- als auch über eine Single-user-Version verfügt. Erste-

re ist für die kooperative Inhaltserstellung durch verschiedene Partner nötig, Letztere für die Nutzung. Diese

Voraussetzungen werden von DokuWiki erfüllt, welches unter der GNU General Public License frei nutzbar

ist. Um das System offline einsetzen zu können, muss auf dem Speichermedium der interaktiven Anwen-

dung ein portabler Webserver installiert und vor dem ersten Wiki-Aufruf von dort gestartet werden. Hierfür

wird das Open Source Programmpaket „XAMPP–portable“ verwendet.

Das DaviD Lernsystem – Technische Umsetzung

Abb. 7: Wiki-Ansicht für Nutzerinnen und Nutzer

22 Nutzungshinweise – Maus- und Tastatursteuerung

NUTZUNGSHINWEISE

Maus- und Tastatursteuerung im 3D-Gebäudemodell

Ausgehend von verschiedenen selbstauszuwählenden Startorten kann mit Hilfe der Tastatur und der Maus das

Gebäudemodell erkundet werden. Dabei wird mit der Tastatur die Bewegung und mit der Mausbewegung die

Blickrichtung gesteuert. Weiterhin werden durch Anklicken von Objekten mit der rechten Maustaste kontext-

sensitive Popup-Menüs aktiviert. Anhand dieser Menüs können die Anwenderinnen und Anwender einen der

Themenbereiche auswählen, die für das angeklickte Objekt im Wiki-System hinterlegt sind. Hierfür ist eine

entsprechende Taste (blauer, kursiver Buchstabe) zu drücken, da in den Auswahlmenüs die Maussteuerung

deaktiviert ist. In dem Browser-Fenster hingegen, das sich nach dem Drücken einer entsprechenden Taste

etwas verzögert automatisch öffnet und die Fachinhalte darstellt, ist die Maussteuerung wieder eingeschaltet.

Bei kleinen Objekten im 3D-Modell ist es zur Objektauswahl ratsam, möglichst nahe an die Objekte „heran-

zugehen“. Wird während einer Modellerkundung die x-Taste gedrückt, so wird der Rundgang beendet und zu

dem Anfangsauswahlmenü zurückgekehrt. Erst in diesem Auswahlmenü kann durch Drücken der ESC-Taste

die interaktive Anwendung DaviD beendet werden.

Unabhängig von dem gewählten Startort kann ein kompletter Erkundungsrundgang durch das gesamte

3D-Gebäudemodell durchgeführt werden, ohne in das vorgeschaltete Auswahlmenü zurückkehren zu müs-

sen. Bei Annäherung an Türen und Garagentore öffnen sich diese vollautomatisch und ermöglichen so den

freien Zugang zu weiteren Räumlichkeiten. Das Obergeschoss ist realitätsnah über die Treppe erreichbar.

Abbildung 8 zeigt eine Kurzanleitung der Steuerungsmöglichkeiten im Modell, die auch während des Rund-

ganges über die Hilfe-Taste F1 jederzeit abgerufen werden kann.

esc

STEUERUNG IM VIRTUELLEN 3D GEBÄUDE

A S

Leertaste

vorwärts

Bewegungssteuerung Blickrichtung und Aktivierung

RechtsblickLinksblick

Abruf von

Informationen

rückwärts

Sprungbewegung

links rechts

In der

Menüansicht

ist nur die

Tastatur aktiv!

Beenden des

Programms

Hilfsbild

„Steuerung

im virtuellen

3D Gebäude“

Abb. 8: Kurzanleitung zur Steuerung des virtuellen 3D-Gebäudes (Grafik: zweifrauwerk)

Das Wiki-System – Funktion und Navigation

Für die Erstellung und Verwaltung der zu den Gebäudeobjekten hinterlegten Informationsseiten wurde ein

Wiki-System gewählt. Bei einem Wiki-System handelt es sich um eine Webanwendung, die in einem Browser

läuft. Je nach Rechteverteilung können die Besucherinnen und Besucher der entsprechenden Seiten diese

nur Lesen oder auch bearbeiten. Der Vorteil eines Wiki-Systems besteht darin, dass auf einfache Weise

Nutzungshinweise – Das Wikisystem

mehrere Autorinnen und Autoren gleichzeitig an einer Dokumentationserstellung arbeiten können. Im

Vordergrund hierbei steht nicht die Layout- und Design-Gestaltung der Webseiten, sondern die möglichst

einfache Bearbeitung der Dokumenteninhalte. Abbildung 9 zeigt ein Beispiel für die Darstellung einer Infor-

mationsseite im Browser.

Die Darstellung der Informationsseiten erfolgt mit einem bekannten portablen Browser. Darin wird sich jede

Anwenderin/jeder Anwender mit der Navigation sehr schnell zurechtfinden, da im Browser die Maussteue-

rung wieder aktiviert wurde.

Der Kopfbereich der Informationsseite besteht aus dem DaviD-Logo (linke Seitenhäfte) und dem Titel (rech-

te Hälfte). Durch Anklicken des DaviD-Logos gelangt man auf die Startseite des Wiki-Systems, auf der alle

Seiten des Wiki-Systems aufgeteilt nach Gewerken gelistet sind.

Im Hauptbereich des Inhaltsbereiches stehen die Informationen, die von Anwenderinnen/Anwendern abge-

fragt werden. Im linken Teil des Hauptbereiches befindet sich die Navigationsliste mit entsprechenden Ein-

trägen. Wird einer dieser Einträge angeklickt, so wird man ohne Scrollen sofort zu diesem Themenbereich

weitergeleitet. Durch das Anklicken auf gesetzte Verlinkungen gelangt man auf andere Informationsseiten

und damit in andere Themenbereiche. Durch Schließen des Browsers wird das Wiki-System beendet und zu

dem Rundgang in dem 3D-Gebäudemodell zurückgesprungen.

Abb. 9: Beispiel für die Darstellung einer Informationsseite

24 Nutzungshinweise – Piktogramme

Gebäude konstruktion

Gebäudetechnik

Übergreifende Bereiche

Wand

Heizung

Schnittstelle

Sanitär

Bauphysik

Abwasser Lüftung

Elektro Kommunikation

Tür und Fenster Dach und Gaube Decke und Fußboden

Treppe Terrasse und Balkon Fassade und Außen wand-

Bekleidungen

Piktogramme

In dem Wiki-System werden zur Erleichterung der Zuordnung der jeweiligen Fachinhalte Piktogramme

verwendet. Auch die Beispielaufgaben in diesem Kompendium sind zur besseren Orientierung mit diesen

Symbolen versehen:

Nutzungshinweise – Zielgruppen und Nutzung

Zielgruppen und Nutzung

Das Medium ist nicht zielgruppenspezifisch angelegt und es gibt keine vorgegebenen oder empfohlenen

Lernpfade. Nutzerinnen und Nutzer wählen individuell die gewünschte Informationstiefe von Basis- und

Überblicksinformationen bis zu detaillierten, punktuell auch system-, material- und herstellerspezifischen

technischen Informationen.

Auszubildende der Bauberufe nutzen das virtuelle Gebäude in der betrieblichen und überbetrieblichen

Ausbildung und in der Berufsschule zur Wiederholung, zur Vor- und Nachbereitung sowie zum Selbsttest. In

ähnlicher Weise unterstützt das System in Vorbereitungslehrgängen für die Meisterprüfung. Mitarbeiterin-

nen und Mitarbeiter in Handwerksbetrieben können damit ihre Kenntnisse vertiefen. Alle Personen, die mit

Planung, Errichtung und Ausrüstung von Gebäuden befasst sind, können das DaviD-System selbstgesteuert

einsetzen. Über die genannten Zielgruppen hinaus steht das Medium auch anderen zur Verfügung, bei-

spielsweise Planern und Architekten, die oft mit der technischen Umsetzung von Bauausführung und Instal-

lationen und den dabei entstehenden (Schnittstellen-)Problemen nicht ausreichend vertraut sind. Schließ-

lich eignet sich das Produkt auch für Lernende im privaten Bereich (beispielsweise Bauherren), die sich über

die Komponenten/Teilsysteme eines Gebäudes und deren Zusammenwirken informieren möchten.

Das Medium bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise in Präsenz-Lehrgängen zur Unterstüt-

zung von selbstgesteuerten Lernsituationen, zur Vor- und Nachbereitung (ggf. mit Verkürzung von Prä-

senzzeiten in der Bildungsstätte), als Instrument der interessengeleiteten individuellen Vertiefung oder

Nachholung von Inhalten, zur Selbsteinschätzung und Prüfungsvorbereitung, als Begleitung des Berufs-

schul-Unterrichts usw., aber auch zur Präsentation und Information in Veranstaltungen und Ausstellungen.

Für Teilnehmende der Aus- und Weiterbildung verschiedener Berufe/Fachgebiete sind für eine fachgerechte

Arbeit umfassende Einblicke in die beruflichen Aufgaben anderer, fachlich benachbarter Gewerke (hier: bau-

affiner Gewerke) nötig, um die eigenen Aufgaben fachgerecht und auf eine Weise erledigen zu können, dass

der Gesamtablauf möglichst reibungslos und schadenfrei erfolgt. Entscheidend ist hierfür ein Verständnis

für die technischen und prozessbezogenen Abläufe sowie für deren Schnittstellen. Hier setzt das virtuelle Di-

gitalgebäude an, indem bei der Auswahl eines bestimmten Punktes im Gebäude nicht nur die für das eigene

Gewerk relevanten Hinweise erscheinen, sondern auch zu an dieser Schnittstelle beteiligten Gewerke. So

liefert das System beim Anklicken einer Wand ergänzend Zugriff auf Arbeitshinweise und Fachinformationen

zur Statik, zur Wärmedämmung und/oder Verkleidung, zur Gestaltung, zu Befestigungselementen sowie zu

ggf. in der Wand verborgenen Wasser-, Heizungs- und Elektroinstallation (Leistungs- und Datenversorgung).

Das unterstützt gemeinsames Lernen unterschiedlicher Zielgruppen. Dieses Medienkonzept geht zurück

auf ausgezeichnete Erfahrungen, die in der Vergangenheit mit gemischten Lerngruppen (Auszubildende,

Fachkräfte, Meister, Planer) in speziellen Schnittstellen-Lehrgängen gemacht wurden.

Das digitale virtuelle Gebäude kann wegen der Offenheit der Nutzung seine Wirkung am besten in geeigne-

ten Rahmensituationen entfalten. Eine äußere Lernprozess-Führung – beispielsweise durch Aufgabenstel-

lungen durch Lehrende, durch lernleitende Arbeitsblätter, durch den vorgegebenen Rahmen eines kleinen

Projekts, durch ein vorhandenes Problem oder ähnliches – ist empfehlenswert. Die nachfolgenden Beispiel-

aufgaben aus verschiedenen Inhaltsbereichen geben Anregungen für die Initiierung effektiver Lernprozesse

mit dem DaviD-System. Die Aufgaben können auch für Tests und Selbsttests eingesetzt werden und als

Muster für die Erstellung eigener Aufgaben dienen.

BEISPIELAUFGABEN

Die im Folgenden beispielhaft vorgeschlagenen Aufgaben aus den verschiedenen Inhaltsbereichen können

für Tests und Selbsttests eingesetzt werden und in ihrer Struktur als Muster für die Erstellung eigener Aufga-

ben dienen.

26 Beispielaufgaben

AUFGABE 1: Beplankung und Verankerung Holzrahmenbau

Aufgabenstellung:

›Klären Sie zunächst welche zwei wichtigen Funktionen die Beplankung einer Außenwand

in Holzrahmenbauweise übernehmen kann.

›Erläutern Sie dann, wozu eine Wandverankerung dient und worin der Unterschied zu

einer Wandscheibenendverankerung besteht.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken einer Außenwand in der 3D-Anwendung und Sprung auf

Wiki Seite Holzrahmenbau/Holztafelbau

Durch Anklicken des Wortes

Wandscheibe im Kapitel

Grundlagen erfolgt der Sprung

auf die Seite Wandscheiben.

Hier werden Wandverankerung

und Wandscheibenendveran-

kerung erläutert.

Wandverankerung

Wandscheiben müssen zur Abtragung der horizontalen

Lasten mit der Bodenplatte, bzw. mit dem Fundament

verbunden und somit gegen horizontales Verschieben

gesichert werden. …

Wandscheiben-Endverankerung

An den Enden der aussteifenden Wandscheiben entstehen

Zug- und Druckkräfte, die in die Unterkonstruktion eingelei-

tet werden müssen. …

Im Kapitel Wandaufbau

werden die verschiedenen

Bauteilschichten einer Holz-

rahmenbauwand gezeigt,

durch Anklicken des Wortes

Beplankung Sprung auf die

Wiki-Seite Beplankung. Hier

werden die zwei Funktionen

Aussteifung und Luftdichtheit

erläutert.

Aussteifung

Die statisch wirksame Beplankung einer Holzrahmenbau-

wand sorgt für die nötige Aussteifung der Tragkonstruktion.

Ohne diese Beplankung würde sich die Tragkonstruktion

bei Einwirkung einer Horizontallast verschieben. …

Luftdichtheit

Zusätzlich kann die Beplankung die Funktion der Luftdicht-

heitsschicht übernehmen. Bei diffusionsoffener Bauweise

werden daher häufig OSB-Platten auf der Innenseite der

Wände sowohl für die Wandaussteifung, als auch als

Dampfbremse verwendet.

Holzbau

Beispielaufgaben

AUFGABE 2: Konstruktionsvarianten,

Plattformbauweise – Quasi-Balloon-Bauweise

Aufgabenstellung:

›Informieren Sie sich über die unterschiedlichen Möglichkeiten der Geschossdeckenauflagerung.

›Worin unterscheidet sich die Quasi-Balloon- von der Plattformbauweise und welchen Einfluss haben

die beiden Konstruktionsvarianten auf die Herstellung bzw. Verlegung der luftdichten Ebene

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken der Geschossdecke in der 3D-Anwendung und Auswahlmöglichkeit zwischen Holbalkendecke

und Massivholzdecke. Auf beiden Seiten gibt es die Überschrift „Auflagerung“ mit einem verlinkten Hinweis

auf die Plattform- und Quasi-Balloon-Bauweise.

Durch Anklicken des Links erfolgt Sprung auf die Wiki-Seite Bauweisen (Deckenauflagerung).

Auf dieser Seite werden

insgesamt drei Bauweisen

beschrieben (Plattformbau-

weise, Balloon-Bauweise und

Quasiballon-Bauweise) und die

jeweiligen Vor- und Nachteile

erläutert.

Plattformbauweise

Bei der Plattform Bauweise wird die Geschossdecke auf

dem Rähm der darunterliegenden Außenwand aufgelegt,

die darüberliegende Außenwand wird dann mit der Schwel-

le direkt auf der Rohdecke angeordnet. …

Quasi-Balloon-Bauweise

Bei der Quasi Ballon Bauweise sind die Ständer nicht wand-

hoch, sondern der Geschossstoß liegt knapp oberhalb der

Rohdecke. Dies hat den großen Vorteil, dass die luftdichte

Ebene wie bei der Balloon-Bauweise durchgehend ist (der

Stoßbereich beider Wände kann während der Montage

problemlos luftdicht abgeklebt werden). …

Holzbau

AUFGABE 3: Installationsebene, Diffusion – Konvektion

Aufgabenstellung:

›Häufig erhalten Außenwände raumseitig eine Installationsebene. Wozu dient diese Installationsebene und welchen

Vorteil haben Außenwände mit Installationsebene in Bezug auf die Luftdichtheitsschicht gegenüber solchen ohne

Installationsebene? Erläutern Sie dies am Beispiel des Einbaus von Steckdosen.

›Erklären Sie abschließend den Unterschied zwischen Diffusion und Konvektion.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken einer Außenwand in der 3D-Anwendung und

Auswahl der Wiki Seite Holzrahmenbau/Holztafelbau.

Durch Anklicken der Verlinkung Einbau von Steckdosen erfolgt ein Sprung auf die entsprechende Seite.

Durch Anklicken des verlinkten Wortes Konvektion Sprung auf die Seite Feuchteschutz.

Auf dieser Seite wird am Beispiel des Einbaus von Steckdosen in Außenwände mit und ohne Installations-

ebene erläutert, was dies in Bezug auf die Luftdichtheitsschicht bedeutet (Gefahr des unkontrollierten Feuch-

teeintrags in die Dämmung durch Konvektion infolge unsachgemäßen Einbaus ohne Installationsebene).

Auf dieser Seite wird der

Unterschied zwischen Diffusion

und Konvektion detailliert

beschrieben.

Diffusion

Wasserdampfdiffusion (Diffusion) ist ein Wasserdampftrans-

port durch ein geschlossenes Bauteil z. B. eine Decke oder

Wand, aufgrund eines Dampfdruckgefälles zwischen den

beiden Bauteilseiten. …

Konvektion

Wasserdampfkonvektion (Konvektion) ist dagegen der Was-

serdampftransport durch ein geschlossenes Bauteil infolge

einer Luftströmung. …

Anklicken des verlinkten Wortes

Installationsebene im Kapitel

Wandaufbau und Sprung auf

die entsprechende Seite. Dort

wird die Funktion einer Installa-

tionsebene erklärt.

Installationsebene

Eine Installationsebene dient der Aufnahme der techni-

schen Gebäudeausrüstung (Wasser, Heizung, Elektro). Die

Anordnung einer raumseitigen Installationsebene ist nicht

zwingend erforderlich, bietet aber einige Vorteile gegenüber

einer Installationsverlegung in der Wand. …

Holzbau

Beispielaufgaben

AUFGABE 4: Dachdeckung

Aufgabenstellung:

Das Dach eines Gebäudes bildet dessen oberen Abschluss und schützt die darunterliegende Konstruktion vor

äußeren Einflüssen. Um dieser Schutzfunktion gerecht zu werden, sind die passende Auswahl des Deckwerkstoffs

und die fachgerechte Ausführung der Dachdeckung besonders wichtig.

›Klären Sie, worin der Unterschied zwischen Pressdachziegel und Strangdachziegel besteht und was unter dem

Begriff Regeldachneigung zu verstehen ist.

›Erläutern Sie dann, was in diesem Zusammenhang unter Zusatzmaßnahmen zu verstehen ist und worin sich diese

voneinander unterscheiden.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken des Daches und Auswahl des Themas Dachdeckung, Sprung auf entsprechende Wiki-Seite.

Im Kapitel „Regeldachneigung“

wird dieser Begriff erläutert,

anschließend folgt das Kapitel

„Zusatzmaßnahmen“ mit einer

detaillierten Beschreibung der

Maßnahmen Unterspannung,

Unterdeckung und Unterdach.

Regeldachneigung

Die generelle Anforderung an Dachdeckungen ist, dass

diese Regensicher sein müssen. Dies wird durch Einhal-

tung bestimmter Dachneigungen und Werkstoffüber-

deckungen erreicht. Die Regeldachneigung (RDN) ist

dabei die für einen bestimmten Ziegeltyp einzuhaltende

Mindestdachneigung. …

Zusatzmaßnahmen

Unter Zusatzmaßnahme wird die zusätzliche Anordnung

einer wasserableitenden Schicht unterhalb der Eindeckung

verstanden. Die Zusatzmaßnahmen werden in der Regel auf

der Sparrenoberseite unterhalb der Konterlatten angeordnet.

Im Kapitel „Dachziegel“ wird

der Unterschied zwischen

Press- und Strangdachziegel

erläutert.

2Pressdachziegel und Strangdachziegel

Dachziegel lassen sich nach der Art der Herstellung in

Press- und Strangdachziegel unterscheiden. …

Holzbau

Beispielaufgaben

AUFGABE 5: Innenwände

Aufgabenstellung:

Die Innenwände eines Gebäudes können verschiedene Aufgaben erfüllen und müssen verschiedenen Anforderungen

gerecht werden.

›Welche drei unterschiedlichen Konstruktionsarten für Innenwände kennen Sie und wie unterscheiden sich diese

grundsätzlich voneinander?

›Welche Anforderungen können an eine Innenwand gestellt werden?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken einer Innenwand in der 3D-Anwendung, dort kann zwischen den drei gängigen Konstruktions-

arten „Holzständerwände“, „Massivholzwände“ und „Metallständerwände“ unterschieden werden.

Durch Anklicken eines der drei Themen erfolgt Sprung auf die entsprechende Wiki-Seite.

Im Kapitel „Grundlagen“

werden die fünf Hauptanfor-

derungen aufgezählt und das

jeweilige Konstruktionsprinzip

erläutert, im Kapitel „Wand-

aufbau“ werden die jeweiligen

Bauteilschichten detaillierter

betrachtet.

Beispiel: Massivholzwände

Grundlagen

Die Innenwände eines Hauses erfüllen unterschiedliche

Aufgaben. Sie dienen insbesondere der Raumaufteilung,

haben jedoch auch zahlreiche bauphysikalische und ggf.

statische Anforderungen zu erfüllen. Hauptanforderungen

an Innenwände können sein:

›Raumaufteilung

›Lastabtragung

›Gebäudeaussteifung

›Schallschutz

›Brandschutz

Wandaufbau

Wandschichten

Massivholz Innenwände sind flächige Bauteile, die meist

aus Brettstapel- oder Brettsperrholzelementen bestehen. …

Holzbau

Beispielaufgaben

AUFGABE 6: Treppen

Aufgabenstellung:

Treppen sind ein wesentlicher Bestandteil von mehrgeschossigen Gebäuden. Sie müssen auf den jeweiligen Grundriss

und die Geschosshöhe abgestimmt und geplant werden.

›Informieren Sie sich über die Anforderungen, die an Treppen gestellt werden können und erläutern Sie

anschließend, um welche drei Berechnungsregeln es sich handelt.

›Um das sichere und komfortable Begehen einer Treppe zu gewährleisten, gibt es zudem drei wichtige

Berechnungsregeln. Welche sind das?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken der Geschosstreppe in der 3D-Anwendung und Sprung auf Wiki-Seite Holztreppen.

Nachfolgend werden die einzelnen Anforderungen detaillierter beschrieben.

Im Kapitel „Steigungsverhältnis“ wird zunächst der Begriff definiert und das optimale Steigungsverhältnis

von 17/29 erläutert.

Nachfolgend werden die drei

wichtigen Berechnungsregeln

Schrittmaßregel, Bequemlich-

keitsregel und Sicherheitsregel

erklärt.

Steigungsverhältnis

Das richtige Steigungsverhältnis, die Relation zwischen

Steigungshöhe h und der Auftrittsbreite b, ist vor allem

wichtig für den Gehkomfort einer Treppe. Die drei wichtigs-

ten Regeln im Treppenbau sind die Schrittmaßregel, die

Sicherheitsregel und die Bequemlichkeitsregel. Gleichzeitig

erfüllt werden alle drei Regeln nur durch das optimale

Steigungsverhältnis von 17/29. Entspricht eine Treppe allen

drei Regeln, so ist höchster Laufkomfort gegeben.

Im Kapitel „Anforderungen“

werden die wichtigsten Anfor-

derungen erläutert.

Anforderungen

Grundsätzliche Anforderungen an Treppen können sich

ergeben aus:

›Brandschutz,

›Schallschutz,

›Bauordnungen und

›Normen.

Holzbau

Beispielaufgaben

AUFGABE 7a: Heizkörpertypen, Heizflächen und Brennwerttechnik

Aufgabenstellung:

›Klären Sie zunächst, was die Heizkörperbezeichnung Typ 33-600x1200 bedeutet und welcher Heizkörpertyp so

beschrieben wird.

›Nennen Sie anschließend drei Vorteile dieser Heizkörpertypen.

›Erläutern Sie dann, warum bei der Brennwerttechnik große Heizflächen von Vorteil sind und welchen Einfluss

die Rücklauftemperatur auf die Brennwertnutzung hat.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Durch Anklicken des Links

Brennwertheizsysteme

Sprung auf die Wiki-Seite

Brennwerttechnik. Hier

werden unter der Überschrift

Technik / Funktion „Grund-

lagen“ und „Die Rücklauf-

temperatur“ erklärt.

Vorteile

Erhebliche Vorteile dieser Heizkörpertypen liegen in der

Flexibilität. Denn sie sind in vielen verschiedenen Bauformen

und Größen erhältlich. Die Plattenheizkörper sind zudem

recht preiswert, langlebig, erfordern keine großen Wartungen

und lassen sich schnell montieren. Außerdem lassen sie sich

gut regeln und eignen sich für Brennwertheizsysteme.

Brennwerttechnik

Bei der Brennwerttechnik (Nutzen des Brennwerts eines

Heizgases) müssen die Abgase bzw. der Wasserdampf im Ab-

gas kondensieren. Dies wird erreicht, indem die Abgase unter

die sogenannte Taupunkttemperatur abgekühlt werden. Die-

se liegt bei Erdgas bei circa 56°C und bei Heizöl bei circa 46°C

Abgastemperatur. Dazu werden die heißen Abgase durch

einen Wärmetauscher geleitet. An diesem Wärmetauscher ist

der Rücklauf des Heizsystems angeschlossen. Das Heizungs-

wasser fließt im Gegenstrom zu den Abgasen durch den

Wärmetauscher. Der Rücklauf muss soweit heruntergekühlt

sein, dass die Temperatur unter der Taupunkttemperatur der

Abgase liegt. Diese kondensieren dann an der Oberfläche

des Wärmetauschers, wechseln also ihren Aggregatzustand

von gasförmig zu flüssig. Die dabei in Form von Wärme frei-

gesetzte Energie (latente Wärme) wird vom Rücklaufwasser

aufgenommen und an das Heizsystem zurückgeführt.

Anklicken eines Heizkörpers

in der 3D-Anwendung und

Sprung auf die Wiki-Seite

Heizkörpertypen.

Typ 33-60x1200

Bei diesem Heizkörpertyp handelt es sich um einen Platten-

heizkörper. „33“ bedeutet, dass der Heizkörper drei Platten

und drei Konvektorbleche hat. 600 x 1200 (mm) bezieht sich

auf die Bauhöhe (600mm) beziehungsweise die Baulänge

(1200mm) des Heizkörpers.

Heizung

Beispielaufgaben

AUFGABE 7b: Fußbodenheizung

Aufgabenstellung:

›Nennen Sie zunächst drei Materialien aus denen Heizrohre bei Fußbodenheizungen bestehen können.

›Erklären Sie anschließend den Begriff Sauerstoffdiffusion.

›Welche bauliche Maßnahme sollte insbesondere bei älteren Fußbodenheizungen getroffen werden,

um eine Sauerstoffdiffusion zu vermeiden?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Das Kapitel „Sauerstoffdiffu-

sion“ auswählen und Erklärung

entnehmen. Dort wird auch die

gesuchte Maßnahme erwähnt.

Sauerstoffdiffusion

Von Sauerstoffdiffusion spricht man, wenn Sauerstoff von

außen durch das Kunststoffrohr in das Heizungswasser

eindringt. Bei Anlagen mit älteren, nicht diffusionsdichten

Kunststoffrohren führt der Sauerstoff im Heizungswasser zu

Korrosionserscheinungen. Es kann sich Rost an den Innen-

flächen von Kesseln, Heizkörpern und Stahlrohren bilden.

Der Fußbodenheizkreis und die dazugehörigen Armaturen

können verschlammen.

Sauerstoffdiffusion – Maßnahme

Bei älteren Fußbodenheizungen empfiehlt es sich – bei-

spielsweise im Zuge eines Kesseltauschs – eine Systemtren-

nung von Fußbodenheizung und der restlichen Heizungs-

anlage herzustellen.

Anklicken des Fußbodens in der

3D-Anwendung und Sprung auf

die Wiki-Seite Fußbodenhei-

zung. Im Kapitel „Rohrmaterial“

werden verschiedene Materiali-

en aufgezählt.

Rohrmaterial

Kunststoffrohre aus vernetztem Polyethylen (Pe-X),

Polypropylen Typ 2 (PP), Polybuten (PB)

Mehrschicht-Verbundrohre

Heizung

Beispielaufgaben

AUFGABE 8a: Prüfen von Gasleitungen

Aufgabenstellung:

›Benennen Sie zunächst die Prüfungen, die an neu verlegten Gasleitungen (Niederdruckbereich < 100 mbar)

gefordert sind.

›Klären Sie anschließend, wozu die sogenannte Belastungsprüfung dient und bei welchem Druck

und mit welcher Prüfdauer diese durchgeführt wird.

›Nachdem die Prüfungen erfolgreich durchgeführt wurden, ist ein Prüfprotokoll anzufertigen.

Nennen Sie fünf wesentliche Punkte, die auf dem Protokoll dokumentiert werden müssen

und erläutern Sie, wer ein Exemplar des Protokolls erhält.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Dem Kapitel „Belastungsprü-

fung“ die geforderten Informa-

tionen entnehmen.

Belastungsprüfung

Die Belastungsprüfung soll Materialfehler wie Haarrisse

und Gussfehler in Fittings aufzeigen und die Festigkeit der

Rohrverbindungen testen.

›Prüfdruck: 1 bar

›Prüfzeit: 10 Minuten

Das Kapitel „Prüfprotokoll“

auswählen und die geforderten

Informationen entnehmen.

Prüfprotokoll

Das Prüfprotokoll verzeichnet die Art der durchgeführten

Prüfungen, die Messwerte, Dauer, Drücke, das Prüfmedium,

den geprüften Leitungsteil, das Datum, die Bestätigung der

Dichtheit und nennt die/den Prüfer/in.

Anklicken der Gasleitung in der

3D-Anwendung und Sprung

auf die Wiki-Seite Prüfen von

Gasleitungen und auswählen

des Kapitels „Neu verlegte

Leitungen“.

1 ›Prüfungen an neu verlegten Gasleitungen

›Belastungsprüfung

›Dichtheitsprüfung

Gastechnik

Beispielaufgaben

AUFGABE 8b: Prüfen von Gasleitungen

Aufgabenstellung:

›Worüber kann die Gebrauchsfähigkeitsprüfung bei Gasleitungen Aufschluss geben und in welchen

Zeitabständen ist diese durchzuführen?

›Sie stellen bei einer Gasleitung eine Leckgasmenge von 2,8 l/h fest. Was sagt das Ergebnis über die

Gebrauchsfähigkeit der Gasanlage aus? Welche Maßnahmen sind zu ergreifen?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken der Gasleitung in der

3D-Anwendung und Sprung auf

die Wiki-Seite Prüfen von Gas-

leitungen und auswählen des

Kapitels „Gebrauchsfähigkeits-

prüfung“ unter dem Punkt „In

Betrieb befindliche Leitungen“.

Gebrauchsfähigkeitsprüfung

In Betrieb befindliche Leitungsanlagen mit Betriebsdrücken

bis 100 mbar sind nach dem Grad der Gebrauchsfähigkeit

zu behandeln. Also einer Gebrauchsfähigkeitsprüfung zu

unterziehen. Diese hat der Betreiber alle 12 Jahre durch ein

VIU durchführen zu lassen (Ausnahme: erdverlegte Leitun-

gen alle 4 Jahre)

Belastungsprüfung

Die Belastungsprüfung soll Materialfehler wie Haarrisse

und Gussfehler in Fittings aufzeigen und die Festigkeit der

Rohrverbindungen testen

›Prüfdruck: 1 bar

›Prüfzeit: 10 Minuten

Gebrauchsfähigkeitskriterien

2,8 l/h = Verminderte Gebrauchsfähigkeit

Maßnahme: Die Leitungsanlage muss innerhalb von

4 Wochen nach der Feststellung der verminderten

Gebrauchs fähigkeit instandgesetzt werden.

Gastechnik

Beispielaufgaben

AUFGABE 9a: Montage von Waschtischen, Montagemaße

Aufgabenstellung:

›Informieren Sie sich über die Montage von Waschtischen und nennen Sie, gemessen von der Fußbodenoberkante,

die Montagehöhe des Waschtisches, die Höhe der Warm- und Kaltwasseranschlüsse und die Höhe des Ablaufrohres.

›Erläutern Sie anschließend, wo sogenannte Montageelemente für die Installation für Waschbecken Gebrauch finden

und was die Vorteile dieser Variante ist.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Weitere Recherche auf der

Seite Montage von Wasch-

becken › Trockenbau

› Montageelemente.

Einsatzbereich: Trockenbau

Die gewünschten Höhen der Anschlüsse und Stockschrau-

ben werden bereits bei der Installation eingestellt. Das Boh-

ren, Dübel und Stockschrauben setzen entfällt damit. Umso

wichtiger ist es, dass die Montagemaße bei der Installation

korrekt angepasst werden.

Anklicken eines Wasch beckens

in der 3D-Anwendung und

Sprung auf die Wiki-Seite

Montage von Waschbecken.

Das Kapitel „Montagemaße“

auswählen.

Montagemaße

Waschtisch = 85–90 cm (von der Fußbodenoberkannte)

Warm- und Kaltwasseranschlüsse = Fußbodenoberkannte

bis Mitte Warm- bzw. Kaltwasserzuleitung 56–64 cm

Ablaufrohr = Fußbodenoberkannte bis Mitte Abflussrohr

50–56 cm.

Sanitär

Beispielaufgaben

AUFGABE 9b: Badewannen, Wannenformen, Ablaufarmaturen

Aufgabenstellung:

›Nennen Sie zunächst drei verschiedene Formen von Badewannen und die Maße der sogenannten „Normalwanne“.

›Erläutern Sie anschließend die Funktion einer Badewannenablaufarmatur.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Im Kapitel „Montagemaße“ auf der Seite Montage von Badewannen dem Link Wannenablauf folgen.

Alternativ: Unter „Weitere Hinweise“ dem Link Wasserabfluss bei Badewannen folgen.

Alternativ: Anklicken einer Badewanne in der 3D-Anwendung und Sprung auf

Wiki-Seite Wasserabfluss bei Badewannen.

Das Kapitel „Ab- und

Überlaufgarnitur“

auswählen.

Badewannenablaufarmatur

Das Wasser fließt über das Ablaufventil aus der Wanne.

Über einen sogenannten Bowdenzug kann die Stellung

des Ablaufventils verändert werden. Meist lässt es sich

durch das Drehen am Überlauf öffnen und schließen.

Erreicht das Wasser die Höhe bis zum Überlauf, muss über

ihn mindestens die Wassermenge abgeleitet werden, die

der Wanne zufließt. Der Überlauf ist daher zumindest in

DN 25 auszuführen. Das überlaufende Wasser strömt in

das Auslaufgehäuse. Darunter befindet sich der Geruchs-

verschluss, an den sich ein 45°-Ablaufbogen anschließt. Für

die nachfolgende Abwasserleitung wird eine Nennweite

von DN 50 benötigt.

Anklicken einer Badewanne

in der 3D-Anwendung und

Sprung auf die Wiki-Seite Bade-

wannen. Das Kapitel „Wan-

nenformen“ in der Menüleiste

auswählen.

Wannenformen

Rechteckwanne, Eckwanne, Rundwanne, Sechseckwanne

Normalwanne

Maße = 1700x750x440 mm

Sanitär

Beispielaufgaben

AUFGABE 10: Elektroinstallation Garage

Aufgabenstellung:

›Welche Installationsart ist für die Elektroinstallation in einer Garage am geeignetsten und warum?

›Welche IP-Schutzart müssen Betriebsmittel für diese Installationsart mindestens haben?

›Nennen sie nun Leitungstypen, die für diese Installationsart in der Garage geeignet sind.

›Welche Aderfarben verwenden Sie in Wechselstromkreisen für den Außenleiter L, den Neutralleiter N und den

Schutzleiter PE?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken eines Betriebsmittels

(z. B. Schalter, Steckdose) in der

Garage in der 3D- Anwendung

und Sprung auf die Wiki-Seite

Installationsräume.

Installationsart Elektroinstallation Garage

Die passende Installationsart ist die Feuchtrauminstalla-

tion. In Garagen tritt nämlich häufig Feuchtigkeit durch

Tropfwasser auf. Nach der Landesbauordnung können sie

zusätzlich auch als feuergefährdete Betriebsstätte gelten.

Informationen unter der

Überschrift „Feuchte und nasse

Räume“ entnehmen.

2IP-Schutzart

Die IP-Schutzart für die Feuchtrauminstallation ist IP X1,

tropfwassergeschützt.

Anklicken eines Betriebsmittels

(z. B. Schalter, Steckdose) in der

Garage in der 3D-Anwendung

und Sprung auf die Wiki-Seite

Leitungen/Kabel.

3Leitungstypen

Als Leitungstypen kommen Mantelleitungen NYM oder

Kunststoffkabel NYY infrage.

Informationen unter der Über-

schrift „Aderkennzeichnung“

aus der Tabelle entnehmen.

4Aderfarben

Die typischen Aderfarben sind für Außenleiter L: braun,

Neutralleiter N: hellblau und Schutzleiter PE: grüngelb.

Elektro

Beispielaufgaben

AUFGABE 11: Installationsschaltungen mit mehreren Schaltstellen

Aufgabenstellung:

›Welche Installationsschaltungen eignen sich grundsätzlich für die Raumbeleuchtung eines Raumes

mit vier Schaltstellen?

›Wählen Sie eine geeignete Installationsschaltung nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten aus

und begründen Sie dies.

›In welchen Bereichen neben den Türen und in welcher Höhe dürfen Sie bei der Unterputzinstallation

die Schalter installieren?

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken eines Schalters/Tasters in der 3D-Anwendung und Sprung auf die Wiki-Seite Schaltungen.

Anklicken eines Schalters/Tasters in der 3D-Anwendung und Sprung auf die Wiki-Seite Leitungsverlegung.

Informationen unter der Über-

schrift „Unter- und Imputzins-

tallation“ aus Text oder alter-

nativ Zeichnung entnehmen.

Installationszonen

Die senkrechten Zonen neben den Türen befinden sich

10-30 cm neben den Rohbaukanten, dort soll der Schalter

mittig eingesetzt werden, also 20 cm neben die Rohbau-

kante der Tür. Die typische Höhe für einen Schalter beträgt

105 cm über der Oberkannte des Fertigfußbodens (OKFF).

Informationen unter den Über-

schriften „Kreuzschaltung“ und

„Tasterschaltung“ entnehmen.

Installationsschaltungen

›Stromstoßschaltung (Tasterschaltung)

›Kreuzschaltung

Wahl aus wirtschaftlicher Sicht

Gewählt wird hier die Stromstoßschaltung, da ab vier

Schaltstellen der Mehrpreis für das benötigte Stromstoßrelais

durch die beiden benötigten Kreuzschalter überstiegen wird.

Elektro

Beispielaufgaben

AUFGABE 12: KNX Feldbus zur Gebäudeautomation

Aufgabenstellung:

›Nennen Sie drei Systemkomponenten des KNX-Systems.

›Welche Schutzmaßnahme muss die Spannungsversorgung eines KNX-Systems erfüllen?

›Welche Aufgabe hat die Drossel bei der Spannungsversorgung?

›Nennen Sie die Bezeichnung einer geeigneten Busleitung für das KNX-System.

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken eines Tastsensors

oder einer Lampe/Leuchte

im Erdgeschoss in der 3D-

Anwendung und Sprung auf

die Wiki-Seite Bustechnik.

Systemkomponenten

›Spannungsversorgung

›Drossel

›Datenschnittstelle

›Busankoppler

Informationen unter der Über-

schrift „Buskomponenten“

entnehmen.

Schutzmaßnahme der Spannungsversorgung

Die Spannungsversorgung muss kurzschlussfest sein und

als Schutzmaßnahme ist Schutzkleinspannung (SELV) erfor-

derlich. Die Ausgangsspannung beträgt 28-30 V DC.

Informationen unter der Über-

schrift „Technologie des KNX“

und dem Unterpunkt „Span-

nungsversorgung der Busteil-

nehmer“ entnehmen.

Aufgabe der Drossel

Die Drossel verhindert, dass die Datentelegramme über

die Spannungsversorgung kurzgeschlossen werden. Sie

entkoppelt die Spannungsversorgung der Busteilnehmer

von der Kommunikation.

Informationen unter der Über-

schrift „Buskomponenten“ und

dem Unterpunkt „Busleitungs-

typen“ entnehmen.

4Busleitung

›J-Y(St)Y 2x2x0,8

›YCYM 2x2x0,8

Elektro

Beispielaufgaben

AUFGABE 13: Schutzeinrichtungen

Aufgabenstellung:

›Nennen Sie die Auslösesysteme eines Leitungsschutz-Schalters und geben Sie an,

bei welchen Fehlerströmen die Auslösesysteme ansprechen.

›Unter welchen Bedingungen darf eine NH-Sicherung gewechselt werden?

›Beschreiben Sie die Arbeitsweise einer 4-poligen Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD).

LÖSUNGSWEG LÖSUNGSINHALT

Anklicken der Hauptverteilung oder einer Unterverteilung in der 3D-Anwendung und Sprung auf die

Wiki-Seite Überstromschutzeinrichtungen.

Anklicken der Hauptverteilung oder einer Unterverteilung in der 3D-Anwendung und Sprung auf die

Wiki-Seite Fehlerstromschutzeinrichtungen.

Informationen unter der

Überschrift „Niederspan-

nungs-Hochleistungssiche-

rungen“ und dem Unterpunkt

„Aufbau und Besonderheiten“

entnehmen.

Tausch NH-Sicherungen

›NH-Sicherungen dürfen nur von Fachkräften gewechselt

werden.

›Stromkreise sollen möglichst unbelastet sein.

›Beim Wechseln sind ein Aufsteckgriff mit Armschutz und

ein Helm mit Gesichtsschutz zu tragen.

Informationen unter der Über-

schrift „Aufbau und Wirkungs-

weise“ entnehmen.

Arbeitsweise RCD

Alle aktiven Leiter (L1, L2, L3, N) der zu den zu schützen-

den Betriebsmitteln verlegten Leitung werden durch den

Summenstromwandler des RCD geführt. Im fehlerfreien

Zustand des Betriebsmittels ist die Summe der Ströme in

den aktiven Leitern null. Im Fehlerfall fließt ein Fehlerstrom

abseits der aktiven Leiter zurück. Die Summe der Ströme in

den aktiven Leitern ist nicht mehr null und der RCD löst aus.

Dadurch wird der Fehlerstromkreis allpolig abgeschaltet.

Informationen unter der

Überschrift „Leitungsschutz-

schalter“ und dem Unterpunkt

„Aufbau und Wirkungsweise“

entnehmen.

Auslösesysteme LS-Schalter

›Thermischer Auslöser dient zum Schutz bei Überlast-

strömen (verzögerte Auslösung).

›Magnetischer Auslöser dient zum Schutz bei Kurz-

schlussströmen (unverzögerte Auslösung).

Elektro

Beispielaufgaben

LITERATUR

›BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung (2016) (Hrsg.): Digitale Medien in der beruflichen

Bildung. Förderprogramm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Aktualisierte Auflage der

Originalfassung von 2012, Berlin

›Bubiza - Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes (2015) (Hrsg.): Grundwissen

moderner Holzbau. Zweite aktualisierte Auflage, Köln: Bruderverlag

›Bubiza - Bundesbildungszentrum des Zimmerer- und Ausbaugewerbes, BTZ Osnabrück, Universität

Kassel, Technische Universität Berlin (2015) (Hrsg.): Das virtuelle Digitalgebäude. 3D-Lernmedium für Holz-

baukonstruktion und Gebäudetechnik. Flyer zum Projekt. Online: https://www.komzet-netzwerk-bau.de/

wp-content/uploads/2016/11/161028_dav_flyer_online.pdf (06.11.2017)

›Falk, R./ Mahrin, B. (2016): Das Kompetenznetzwerk Bau und Energie – Voneinander lernen, miteinander

entwickeln. In: Mahrin, B. (Hrsg.): Wertschätzung – Kommunikation – Kooperation. Perspektiven von

Professionalität in Lehrkräftebildung, Berufsbildung und Erwerbsarbeit. Universitätsverlag der TU Berlin,

S. 168–189. DOI: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5671 (06.11.2017)

›Informationsverein Holz (2015) (Hrsg.): Holzrahmenbau. holzbau handbuch, Reihe 1, Teil 1, Folge 7.

Zweite überarbeitete Auflage, Düsseldorf

›Mahrin, B. (2017): Virtuelle Modelle und digitale Werkzeuge in der Ausbildung bautechnischer Berufe –

Chance für mehr Vielfalt beim Lernen. Beitrag zur Fachtagung „Bau, Holz, Farbe und Raumgestaltung“

im Rahmen der 19. Hochschultage Berufliche Bildung an der Universität zu Köln. Online: https://www.

berufsbildung.nrw.de/cms/upload/hochschultage-bk/2017beitraege/ft03_bhf-mahrin.pdf (06.11.2017)

›Mahrin, B./ Pfetsch, J./ Stoll, C. (2018): Mobiles Lernen im Handwerk. In: de Witt, C./ Gloerfeld, C. (Hrsg.):

Handbuch Mobile Learning, Wiesbaden: Springer. Erscheint voraussichtlich Anfang 2018

›Schopbach, H./ Meyer, R./ Mahrin, B. (2016): DaviD – Das virtuelle Digitalgebäude. In: BAG-Report Bau

Holz Farbe 18. Jg., Heft 2, S. 54–59. Online: https://bag-bau-holz-farbe.de/wp-content/uploads/2017/02/

BAG-Report_01-2017.pdf (06.11.2017)

Literatur

SYSTEMANFORDERUNGEN

Das DaviD-Lernsystem wurde auf folgenden Systemen entwickelt und getestet:

Desktop:

AMD Phenom II X6 1055T CPU, 16 GB RAM Arbeitsspeicher, NVIDIA GeForce 9800 GT;

Betriebssystem: Windows 7 Professional 64-bit

Desktop:

Intel Core i7-4790 CPU 3.60GHz, 16 GB RAM Arbeitsspeicher, NVIDIA Quadro K2000;

Betriebssystem: Windows 7 Enterprise 64-bit

Notebook: Intel Core i7-2860 QM CPU 2.5 GHz, 16 GB RAM Arbeitsspeicher, NVIDIA Quadro 4000M;

Betriebssystem: Windows 7 Professional 64-bit

Andere Hardware-Systeme und Windows-Versionen (z. B. Windows 10) wurden ebenfalls getestet. Auf allen

Systemen lief die Anwendung stabil, nur je nach Grafikausstattung teilweise etwas zeitverzögert oder unruhig.

Auf der Download-Seite der Blender Foundation findet man für die Installation der Entwicklungsumgebung

„Blender 2.79“ folgende Anforderungen:

Abb. 9: Offizielle Anforderungen der Blender Foundation.

Quelle: https://www.blender.org/download/requirements/ (Stand: 23.10.2017)

Angaben über Hardware-Anforderungen bei der Verwendung der „Blender Game Engine“ werden nicht

gemacht. Jede Gerätekombination muss einzeln getestet werden. Eine Installation von zusätzlicher Software

(spezieller Viewer oder Player) auf dem Anwender-PC ist nicht erforderlich.

Sollte die Anwendung nicht mehr benötigt werden, so kann sie durch einfaches Löschen des kompletten

Verzeichnisses „DaviD“ auf Laufwerk C rückstandsfrei von dem Anwender-PC entfernt werden.

Systemanforderungen

Anhang: Technische Dokumentation, Nachweise und Berechnungen

ANHANG

Technische Dokumentation des Gebäudes

Dieser Anhang enthält zu dem Referenzgebäude des virtuellen 3D-Modells alle wesentlichen technischen

Zeichnungen zur baulichen Situation und zur technischen Gebäudeausstattung. Daran schließen sich

exemplarische technische Nachweise und Berechnungen an.

Technische Zeichnungen – Gebäudekonstruktion 46–55

Grundriss Erdgeschoss (EG) 46

Grundriss Obergeschoss (OG) 48

Grundriss Kellergeschoss (KG) 50

Schnittdarstellung 51

Ansicht Norden 52

Ansicht Süden 53

Ansicht Westen 54

Ansicht Osten 55

Technische Zeichnungen – Gebäudetechnik 56–80

Heizung – Grundriss EG 56

Heizung – Grundriss OG (inklusive Lüftung) 58

Heizung – Grundriss KG 60

Heizung – Strangschema Heizung 62

Sanitär – Strangschema Trinkwasser 64

Sanitär – Grundriss EG 66

Sanitär – Grundriss OG 68

Sanitär – Grundriss KG 70

Lüftung – Grundriss EG 72

Elektro – Grundriss EG 74

Elektro – Grundriss OG 76

Elektro – Grundriss KG 78

Elektro – Legende 80

Technische Nachweise und Berechnungen 82–89

Lüftungskonzept EG 82

Übersicht Heizflächen Verteiler 85

Heizlast-Berechnung 86

Übersicht U-Werte 88

46 47

48 4949

50 51

52 53

54 55

56 57

0.014

Küche

10,26 m² 20 °C

Küche

10,26 m² 20 °C

Küche

359 W

0.016

2,17 m² 20 °C

94 W

0.013

Bad

10,12 m² 24 °C

Bad

10,12 m² 24 °C

Bad

358 W

0.018

Flur

13,22 m² 20 °C

Flur

13,22 m² 20 °C

Flur

13,22 m² 20 °C

Flur

479 W

0.017

Gast

10,76 m² 20 °C

Gast

10,76 m² 20 °C

Gast

332 W

0.010

Wohnen/Essen

38,31 m² 20 °C

Wohnen/Essen

38,31 m² 20 °C

Wohnen/Essen

38,31 m² 20 °C

Wohnen/Essen

1322 W

0.011

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

416 W

0.012

Kind

11,97 m² 20 °C

Kind

11,97 m² 20 °C

Kind

11,97 m² 20 °C

Kind

431 W

0.015

Treppenhaus

9,23 m² - °C

Treppenhaus

9,23 m² - °C

Treppenhaus

0 W

BRH OKF 0.90

BRH OKF 0.00

BRH OKF 0.90 BRH OKF 1.50

BRH OKF 0.00

BRH OKF 0.90

BRH OKF 1.50

BRH OKF 0.90

BRH 0.000 / Sturz 2.010

Öffnung B=1.020 H=2.01 0

BRH OKF 0.00

2,17 m² 20 °C

94 W

2,17 m² 20 °C

1 / 20

501.65 kg/h

40 / 1 5

216.51 kg/h

33 / 15

216.51 kg/h

39 / 15

209.66 kg/h

34 / 15

209.66 kg/h

T:55.00/45.00°C

T:40.00/30.00°C

52 / 12

18.62 kg/h

51 / 12

18.62 kg/h

48 / 1 2

24.31 kg/h

47 / 12

24.31 kg/h

36 / 12

34.25 kg/h

37 / 12

34.25 kg/h

41 / 12

34.25 kg/h

42 / 1 2

34.25 kg/h

44 / 12

31.25 kg/h

43 / 12

31.25 kg/h

54 / 1 2

14.83 kg/h

50 / 12

19.25 kg/h

53 / 12

14.83 kg/h

49 / 1 2

19.25 kg/h

46 / 1 2

32.90 kg/h

45 / 1 2

32.90 kg/h

56 / 12

6.85 kg/h

55 / 12

6.85 kg/h

V2000, TH-Ventil FS, feinst voreinstellba r m. Spü ls

tellung

Nv: 1 .00

BRH OKF 1.50

Nv: 1 .00

BRH OKF 1.50

dp: 18.98 hPa

BRH OKF 1.50

dp: 18.98 hPa

BRH OKF 1.50

.0_017_1.

Fußbodenkreise

Q: 333.00 W

AZ:300/RZ:0

.0_016_1 .

Fußbodenkreise

Q: 57 7 .00 W

AZ:180/RZ:0

.0_013_2.

B a sic-50 1 7 7 0/450/3 5

Q: 93 .00 W

14 / 20

501.65 kg/h

58 59

1.005

Treppenhaus

9,23 m² - °C

Treppenhaus

9,23 m² - °C

Treppenhaus

0 W

1.007

Kind

10,76 m² 20 °C

Kind

10,76 m² 20 °C

Kind

10,76 m² 20 °C

Kind

724 W

1.001

Bad

11,97 m² 24 °C

Bad

11,97 m² 24 °C

Bad

11,97 m² 24 °C

Bad

781 W

1.006

Flur

15,62 m² 20 °C

Flur

15,62 m² 20 °C

Flur

15,62 m² 20 °C

Flur

1054 W

1.003

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

12,72 m² 20 °C

Eltern

661 W

1.004

Küche

20,94 m² 20 °C

Küche

20,94 m² 20 °C

Küche

20,94 m² 20 °C

Küche

1204 W

1.002

Wohnen

38,31 m² 20 °C

Wohnen

38,31 m² 20 °C

Wohnen

1721 W

BRH OKF 0.90

BRH 0.000 / Sturz 2.010

Öffnung B=1.020 H=2.01 0

Boden: 0.125

BRH OKF 0.00

1054 W

19 / 12

146.45 kg/h

22 / 12

146.45 kg/h

9 / 12

144.90 kg/h

10 / 12

214.16 kg/h

11 / 15

266.59 kg/h

12 / 15

355.20 kg/h

6 / 12

144.90 kg/h

5 / 12

214.16 kg/h

4 / 15

266.59 kg/h

3 / 15

355.20 kg/h

4 / 15

355.20 kg/h

4 / 15

30 / 12

88.61 kg/h

27 / 12

88.61 kg/h

23 / 12

73.23 kg/h

24 / 1 2

73.23 kg/h

26 / 12

52.42 kg/h

25 / 12

52.42 kg/h

15 / 12

69.27 kg/h

16 / 12

69.27 kg/h

8 / 12

103 .13 kg/h

7 / 12

103 .13 kg/h

21 / 12

73.23 kg/h

20 / 12

73.23 kg/h

18 / 12

41.77 kg/h

17 / 12

41.77 kg/h

32 / 12

44.30 kg/h

29 / 12

44.30 kg/h

31 / 12

44.30 kg/h

28 / 12

44.30 kg/h

2 / 20

501.65 kg/h

13 / 20

501.65 kg/h

.1_007_1.

Typ 22 600/1 200/100

Q: 901 .00 W

Kv: 0.17 m3/h

Nv: 6.00

.1_002_2.

Typ 22 600/1 3 00/100

Q: 1 046.00 W

Kv: 0.25 m3 /h

Nv: 6.50

.1_003_1.

Typ 22 600/1 100/100

Q: 909.00 W

Kv: 0.25 m3 /h

Nv: 6.50

.1_006_1.

.1_006_1..1_006_1.

Typ 22 600/1 200/100

Q: 1 054.00 W

Kv: 0.35 m3 /h

Nv: 8.00

.1_001_1.

Typ 3 3 600/1 000/155

Q: 7 81.00 W

Kv: 0.14 m3 /h

Nv: 4.50

.1_002_1.

Typ 22 600/1 3 00/100

Q: 1 046.00 W

Kv: 0.25 m3 /h

Nv: 6.50

.1_004_1.

Typ 12 600/1000/64

Q: 602.00 W

Kv: 0.15 m3 /h

Nv: 5.00

.1_004_2.

Typ 12 600/1000/64

Q: 602.00 W

Kv: 0.15 m3 /h

Nv: 5.00

60 61

Elektro und Kommun.

4-Sparten-Hauseinführung

WW Speicher

Solarstat.

Heizkreise

Heizkessel

Wandansicht Nordseite

Wandansicht Ostseite

Wandansicht Südseite

31.69 m2

Garage

Haustechnik

17.68 m2

1.135

3.125

1.10

2.01

1.165

5.99

2.50

5.39

9.905

3.31

115

5.88

5.59

115

585

819

4.585

1.285

1:50

KG-Grundriss & Wandansicht

30.01.2017

Projekt DaviD

Maßstab

Heizung / Lüftung / Sanitär

62 63

3 -Wege-Mischer

Absperrung

Ausdehnungsgefä ß geschlossen

Endka ppe fü r Verteiler (klein)

Endka ppe fü r Verteiler

Entleerung

Hydra ulischer Entkoppler

Kessel

Ma nometer

Pumpe

Regulierventil Heizkreisverteiler

Rü ckla ufverschra ubung

Rü ckschla gkla ppe (Schwerkra ftbremse)

Sicherheitsventil

Thermosta tventil (links)

TWE Sola r

Verteiler (klein)

Verteiler

Verteilera bsperrung (klein)

Verteilera bsperrung

Verteilerleitung (klein)

Verteilerleitung

Wä rmemengenzä hler

Heizung Rü ckla uf

Heizung Vorla uf

64 65

Absperramatur m. Entleerung

Absperramatur

AP -Badewanne

AP -Dusche

Entleerung

Filter

Frosti Plus (kein D auerverbr.)

Geodätischer N ullpunkt (T rinkwasser)

Hausanschlusspunkt

Hygienespülung (TW)

KFR -Ventil

Küchenspüle

Layer Verbindung

Probenahmeventil

Pumpe

Rückflussverhinderer

Sicherheitsventil

Spüle m. Einlocharmatur

Spülmaschine PWC

Strangregulierventil

TS -T eiler

Übersprung (groß)

UP -B adwanne

UP -K omfortdusche m. T hermostat + B rause

Wand WC UP-S pülkasten Bet. von vorne

Waschmaschine P W C

Waschtisch m. Einlocharmatur

Wasserzähler

zentraler Trinkwassererwärmer (klassisch)

Kaltwasser

Warmwasser

Zirkulation

DN25

DN12

DN25

DN12

DN40 DN32

DN15 DN12 DN12

DN20 DN15 DN15 DN15

DN20

DN15

DN20

DN12

37 hPa

0 hPa

Hygienespülung Einzelanschluss 2

D M B 1 0

Regelung: Autark

Hygienespülung Einzelanschluss 1

D M B 1 0

Regelung: Autark

KFRVENTIL_Standard

60 °C

1000 hPa/0,69 l/s

1000 hPa/0,42 l/s

SPUELMASCHINE_PWC_PWH_Standard/0,07 l/s

UP_KOMFORTDUSCHE_TH_BRAUSE_Standard/0,25 l/s

SPUELE_Standard/0,07 l/s

DN40 DN32

SPUELE_Standard/0,07 l/s

DN40 DN32

WASCHTISCH_Standard/0,07 l/s

UPBADBRAUSE_Standard/0,15 l/s WASCHTISCH_Standard/0,

0 7 l/s

B ADB RAUSE_Standard/0,15 l/s

SPUELMASCHINE_PWC_PWH_Standard/0,07 l/s

SPUELE_Standard/0,07 l/s

DUSCHE_Standard/0,15 l/s

WASCHTISCH_Standard/0,07 l/s

WCNEB EN_Standard/0,13 l/s

WASCHMASCHINE_Standard/0,15 l/s

FROSTIPLUS_Standard/0,90 l/s

WCNEB EN_Standard/0,13 l/s

Peh PN10/DN40

0,98 l/s

DN40

DN25

DN40

DN25

DN40

1000 hPa/0,42 l/s

1000 hPa/0,69 l/s

DN15

DN15 DN15 DN12

DN12

DN15

DN32

DN40 DN32DN32

DN40 DN32

DN40

DN20 DN15 DN15 DN15DN20 DN15

DN20 DN15 DN15 DN15

DN20 DN15 DN15 DN15DN20 DN15

DN20 DN15 DN15 DN15

DN20 DN15

DN20 DN15 DN15 DN15DN20 DN15

DN20 DN15 DN15 DN15

DN20 DN15

DN15

DN20

RUECKFLUSSVERH_Standard

16 hPa/68 l/h

66 67

BRH OKF 0.90

BRH OKF 0.00

BRH OKF 0.90 BRH OKF 1.50

BRH OKF 0.00

BRH OKF 0.90

BRH OKF 1.50

BRH OKF 0.90

BRH 0.000 / Sturz 2.010

Öffnung B=1.020 H =2.01 0

BRH OKF 0.00

TS-Nr 22

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 31

DN 50

Qtot 0.50 l/s

TS-Nr 29

DN 50

Qtot 0.24 l/s

TS-Nr 23

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 25

DN 70

Qtot 0.50 l/s

TS-Nr 24

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 30

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 7

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 5

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 32

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 35

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 40

DN 50

Qtot 0.50 l/s

TS-Nr 6

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 33

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 42

DN 50

Qtot 1.00 l/s

TS-Nr 38

DN 70

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 43

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 41

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 39

DN 60

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 37

DN 70

Qtot 1.00 l/s

68 69

1. OG

BRH OKF 0.90

BRH 0.000 / Sturz 2.010

Öffnung B=1.020 H =2.01 0

Boden: 0.125

BRH OKF 0.00

1. OG

TS-Nr 27

DN 50

Qtot 0.50 l/s

TS-Nr 26

DN 70

Qtot 0.50 l/s

TS-Nr 44

DN 70

Qtot --- l/s

TS-Nr 45

DN 50

Qtot --- l/s

TS-Nr 19

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 28

DN 50

Qtot 0.24 l/s

TS-Nr 14

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 17

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 20

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 10

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 8

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 16

DN 50

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 18

DN 90

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 13

DN 70

Qtot 0.80 l/s

TS-Nr 15

DN 50

Qtot 0.80 l/s

70 71

1. UG

BRH OKR 1,205

2.01 l/s

TS-Nr 21

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 4

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 34

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 3

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 2

DN 100

Qtot 2.00 l/s

TS-Nr 1

DN 100

Qtot 2.01 l/s

TS-Nr 36

DN 90

Qtot 1.00 l/s

72 73

1:50

Bad

Küche

Wohnen / Essen

Treppenhaus

Gast

Eltern

OK RFB = +0.155

OK FFB = +0.355

Flur

Kind

37.20 m2

12.72 m2

10.27 m2

10.76 m2

9.22 m2

11.97 m2

10.12 m2

Rhombusschalung

Ständerwerk 6/12 KVH

Traglattung 20/50 mm

Unterdeckbahn schwarz

15.62 m2

Sonderstiele 10/12

zur Lastabtragung Mittelpfette

Installationsebene voll gedämmt

2.17 m2

LAS 36/36 cm

18,3 / 26,1

16 Stg. / 15 A

EG-GRUNDRISS

Maßstab

30.01.2017

Projekt DaviD

4.585

1.285

185

173

113

185

125

595

625

1.19

565

245

625

1.19

565

625

1.815

565

625

175

625

555

1.815

405

1.815

495

625

175

405

595

625

175

625

1.19

565

245

1.19

625

645

1.19

565

625

595

306

199

625

225

595

666

1.02

408

625

595

625

485

12212

625

595

175

625

265

1.815

625

195

1.015

545

375

625

175

1.815

625

6136

625

265

14.00

10.00

308

3.27

155

173

2.592

155

2.803

155

4.083

308

3.66

155

2.122

155

3.293

308

3.89

155

1.525

155

3.66

308

Lüftung

AUL

FOL

AUL

FOL

ABL

ZUL

Montage unter Decke Flur

74 75

76 77

78 79

82 Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Lüft ungskonzept EG

Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

84 Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Übersicht Heizflächen Verteiler

86 Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Heizlast-Berechnung

Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

88 Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Übersicht U-Werte

Anhang: Technische Nachweise und Berechnungen

Universitätsverlag der TU Berlin

ISBN 978-3-7983-2963-8 (print)

ISBN 978-3-7983-2964-5 (online)

Bernd Mahrin (Hrsg.) DAS VIRTUELLE DIGITALGEBÄUDE – Kompendium für Lernende und Lehrende