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A.A.H. Ahmadalshteihi:
"The application potential of vacuum glazing in buildings´ thermal retrofit: a case study";
Supervisor: A. Mahdavi, U. Pont; Institut für Architekturwissenschaften, Abteilung Bauphysik und Bauökologie, 2017; final examination: 2017-06-21.

The demand of energy-efficient buildings is growing in last years in order to minimize the
environmental impacts, including but not limited to greenhouse emissions which are the
primary contributors to global warming. Thermal performance of windows is a crucial issue in
total building heating demand. A key energy-efficient strategy in building sector is using
optimum materials to minimize the thermal transmittance of building envelope to the lowest
level, and as a result, decreasing the total building heating/cooling demands. Windows
typically account for 30-50 percent of total heat losses through buildings´ envelope, although
their area fraction of the envelope is far less than other building components. High thermal
insulated windows can greatly improve the total building thermal performance.
The development of vacuum glazing is a significant advance in the area of glazing systems for
low energy buildings. These developments show a high potential to reduce buildings´ heating
loads. This study addressed the possibility of using vacuum glazing in thermal retrofit of
existing historical buildings´ envelopes. A set of typical window details were selected to
examine the impact of the application of vacuum glazing. It turned out that using vacuum
glazing in window thermal retrofit combined with some improvements on the frame-glass
junction can reduce the total window U-value by 50-60%.
Furthermore, this study examined the effect of vacuum glazing on the total buildings´ heating
demand via use of case study buildings. It turned out that in a building with 20% glazing
surface ratio, it is possible to achieve up to 15% savings of total building heating demands.
Additionally, the economic feasibility of vacuum glazing application for existing buildings is
addressed: The amortization time following the investment and operational cost are
examined for the case study buildings.

Der Bedarf an energieeffizienten Gebäuden ist in den letzten 20 Jahren stark gestiegen, um
die ökologischen Einflüsse dieser zu minimieren, welche unter anderem durch die
Treibhausgasemissionen verursacht werden, die der Hauptverursacher des Klimawandels
sind. Der Wärmeschutz-Standard der Fenster ist ein wesentlicher Faktor in Bezug auf den
Heizwärmebedarf. Dabei kommt einer Energieeffizienz-Strategie im Bauwesen, welche
optimierte Materialien und Komponenten zur Minimierung der Wärmeverluste der
Gebäudehülle zu einem Minimum und, in weiterer Folge, zur Reduktion des gesamten
Heizwärme- und Kältebedafes verwendet, eine zentrale Rolle zu. Fenster haben in der Regel
einen Anteil von 30 bis 50 Prozent an den gesamten Wärmeverlusten durch die Gebäudehülle,
obwohl deren flächenmäßiger Anteil an der Gebäudehülle weitaus geringer ist als von
anderen Bauteilen. Hoch wärmegedämmte Fenster können die wärmeschutztechnische
Qualität des gesamten Gebäudes stark erhöhen.
Die Entwicklung von Vakuumverglasung gilt als großer Fortschritt im Bereich von
Verglasungssystemen für energieeffiziente Gebäude. Sie besitzt ein hohes Potenzial zur
Reduktion von Heizlasten. Diese Studie behandelt die Anwendung von Vakuumverglasung bei
thermischer Sanierung von historischen Altbauten. Es wurde eine Reihe von typischen
Fenster-Details ausgewählt, um den Einfluss von Vakuumverglasungen zu untersuchen. Es
stellte sich heraus, dass der Einsatz von Vakuumverglasung in der thermischen Sanierung von
Fenstern in Kombination mit Verbesserungen des Glasrandverbundes eine Reduktion des UWertes
des Gesamtfensters von 50 bis 60 Prozent ermöglicht.
Weiters prüft diese Studie den Einfluss von Vakuumverglasung auf den Heizwärmebedarf des
Gesamtgebäudes anhand von Fallstudien. In einem Gebäude mit 20 Prozent Glasflächenanteil
ist es möglich, bis zu 15 Prozent des gesamten Heizwärmebedarfes einzusparen. Außerdem
wird die Wirtschaftlichkeit von Vakuumverglasung in der Anwendung an bestehenden
Gebäuden behandelt: Die Amortisationszeit für Investitionskosten und Betriebskosten wird
anhand der Fallstudien untersucht.

Vakuumverglasung, thermische Sanierung, Wärmebrückenberechnung, thermische Simulation, ökonomische Machbarkeit, Vacuum glazing, Thermal retrofit, Thermal bridges evaluation, Thermal simulation, Total buildings´ heating demand, Economic feasibility.

http://publik.tuwien.ac.at/files/publik_259991.pdf