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Scientific Reports:

B. Sommer, U. Pont:
"Evaluierung Visionärer Architekturkonzepte (EVA) Prüfung bauphysikalisch und energetisch innovativer Gebäudekonzepte auf ihre Machbarkeit unter Monitoring und Evaluierung eines Mock-Ups";
Report for die interessierte Öffentlichkeit // Forschungsförderungsgesellschaft // Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie; Report No. 20, 2020; 71 pages.



English abstract:
Abstract
Starting point/Motivation
The city, as well as the (single) building of the 21st century faces numerous, complex and demanding
challenges, including rapid changes in uses and users, as well as environmental and climate
conditions, resilience with simultaneous flexibility, sustainability with simultaneous comfort,
movement and dynamics demanding at the same time silence and control. In this context,
"conventional" approaches that follow a linear way of thinking are increasingly reaching their limits.
However, the described ongoing change can also be understood as an opportunity to meet
challenges with other, unusual and non-everyday solutions. In this context, the project EVA wants to
use such an approach by studying already modelled, sensory and mechanical fully functional,
interactive structures.
Contents and Objectives
The aim of this project is to show that even at first glance unrealistic and seemingly unworkable
solutions can contribute to overcome or mitigate increasingly global problems. The keywords "smart
city", "smart home" (and similar ones) require solutions that are envisioned on free roads, as off-theshelf solution often do not deliver the required output. It is also of utmost importance in this project
to examine the "impact", i.e. the effect of the implementation and the scalability to different levels.
The challenge is to create the interaction of different disciplines and approaches in a lighthouse project
with regard to innovation in the building-related sustainability debate, which shows possibilities far
away from simple keywords like "highly insulated building envelope".
Methods
After an extensive study including a SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats)
from a set of such model solutions, the economically and systemically most reasonable for a 1:1
conversion should be selected. From this preselection or feasibility study (with the help of
simulations, virtual and physical, interactive models, calculations, empirical analysis), the
implementation of an approach into a life-size real-world implementation should be carried out.
With the help of innovative materials, modern production techniques, actuators and sensor
technology, a mock-up is designed, which is equipped to the "proof-of-concept" with state-of-the-art
monitoring technology.
Results
The effectiveness of interactive systems could be demonstrated. In particular, for the subsequent
improvement of existing structures, solutions could be demonstrated, which, however, can only be
implemented under the precondition of careful design.
Prospects/Suggestions for future research
The EVA project demonstrates that resource-efficiency and the more precise use of resources can be
achieved not only in time, but also by local precision.

German abstract:
Kurzfassung
Ausgangssituation/Motivation
Die Stadt, wie auch das (Einzel-)Gebäude des 21. Jahrhunderts stehen vor zahlreichen, komplexen
und anspruchsvollen Herausforderungen, dazu zählen rapide Veränderungen hinsichtlich Nutzungen
und Nutzern, sowie Umwelt- und Klima-Rahmenbedingungen, Resilienz bei gleichzeitiger Flexibilität,
Nachhaltigkeit bei gleichzeitigem Komfort, Bewegung und Dynamik bei gleichzeitiger Ruhe und
Bezugspunktrolle. In diesem Kontext stoßen "herkömmliche" Lösungsansätze, die einer linearen
Denkweise folgen, immer öfter an ihre Grenzen. Der beschriebene laufende Wandel kann aber auch
als Chance verstanden werden, nämlich Herausforderungen mit anderen, ungewöhnlichen und nichtalltäglichen Lösungsansätzen zu begegnen. In diesem Kontext will das Projekt EVA sich mittels des
Studiums von bereits modellhaft realisierten, sensorisch und mechanisch voll funktionstüchtigen,
interaktiven Strukturen einer solchen Herangehensweise bedienen.
Inhalte und Zielsetzungen
Zielsetzung dieses Projektes ist es zu zeigen, dass auch auf den ersten Blick unrealistische und wenigmachbar erscheinende Lösungen durchaus zur Bewältigung stärker werdender, globaler Probleme
beitragen können. Die Stichwörter "Smart City", "Smart Home" und weitere verlangen geradezu nach
Lösungen, die etwas fern vom Offensichtlichen liegen. Von größter Wichtigkeit in diesem Projekt ist
es auch, den "Impact", also die Wirkung der durchgeführten Realisierung und die Skalierbarkeit auf
verschiedene Maßstäbe zu untersuchen, bzw. auch mit dem Zusammenwirken unterschiedlicher
Disziplinen und Herangehensweisen ein möglichst wertvolles Leuchtturmprojekt hinsichtlich
Innovation in der baubezogenen Nachhaltigkeitsdebatte zu schaffen, das fernab von einfachen
Schlagwörtern wie "hochgedämmte Gebäudehülle" Möglichkeiten aufzeigt.
Methodische Vorgehensweise
Nach einer extensiven Studie inklusive SWOT-Analyse (Strengths, Weaknesses, Opportunities,
Threats) sollen aus einem Set von solchen modellhaften Lösungen die wirtschaftlich und systemisch
am sinnvollsten zur 1:1 Umsetzung skalierbaren selektiert werden. Aus dieser Vorselektion bzw.
Machbarkeitsstudie (mit Hilfe von Simulationen, virtuellen und physischen, interaktiven Modellen,
Berechnungen, empirischer Analyse) soll die Umsetzung eines Ansatzes in eine lebensgroße
Realumsetzung durchgeführt werden. Mit Hilfe von innovativen Materialien, modernen
Produktionstechniken, Aktuatoren und Sensortechnik wird ein Mock-Up konstruiert, welches zum
"Proof of Concept" mit State-of-the-Art Monitoring Technik ausgestattet wird.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Die Wirksamkeit interaktiver Systeme konnte gezeigt werden. Insbesondere für die nachträgliche
Verbesserung bestehender Strukturen konnten Lösungsansätze demonstriert werden, die allerdings
nur unter der Voraussetzung sorgfältiger Gestaltung umsetzbar sind.
Ausblick
Das Projekt EVA zeigt das Potential räumlich und zeitlich differenzierter und präziser eingesetzter
Maßnahmen. Energie wird nur dann bereitgestellt/abgeführt, wenn notwendig und sinnvoll (just in
time) und nur dort, wo erforderlich (just in location). Ermöglicht wird dies durch den vermehrten
Einsatz von Sensoren und die Integration von thermisch aktiven Elementen in die Gestaltung von
Umschließungsflächen.


Electronic version of the publication:
https://nachhaltigwirtschaften.at/resources/sdz_pdf/schriftenreihe-2020-29-eva.pdf



Related Projects:
Project Head Ardeshir Mahdavi:
EVA


Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.