Smart Buildung steht zum einen für die Umsetzung der Digitalisierung und der Vernetzung im Gebäude unter dem Aspekt der Automatisierung, z. B. für Licht, Verschattung und Heizung. Zum anderen beschreibt Smart Building die Automation der technischen Ausstattung von Bürogebäuden, Flughäfen, Einkaufszentren oder Industriehallen. Kernthemen sind dabei Überwachungs-, Steuerungs- und Optimierungssysteme im Gebäude.

In diesem Kurs werden den Studierenden die Aspekte der technischen Gebäudeautomations- und Kommunikationssysteme vermittelt. Dabei werden die Themen Steuerungs- und Regelungstechnik, Einsatz von Methoden der Gebäudesimulation sowie Grundlagen der Informations- und Kommunikationstechnologie behandelt. Im Vordergrund steht dabei, losgelöst von den einzelnen technischen Komponenten und ihrer Funktionsweise, das Verständnis von ganzheitlichen Zusammenhängen. Das Themenfeld wird in Vorlesungen, Übungen und Korrekturen vermittelt.

Weitere inhaltliche Schwerpunkte dieses Kurses hängen auch von aktuellen Entwicklungen und Trends des Themenfeldes und der gemeinsamen Entscheidungen von Studierenden und Dozenten ab.

1. Gebäudeautomation
   1. Fachspezifische Begriffe der Gebäudeautomation
   2. Technische Elemente eines Gebäudeautomationssystems
   3. Systeme der Vernetzung
   4. Managementsysteme
   5. Chancen und Risiken
2. Der Entstehungsprozess von Smart Building - von Planung, über Realisierung bis zum Betrieb
   1. Die Planung des Smart Buildings
   2. Die Gebäuderealisierung
   3. Der Gebäudebetrieb
3. Aspekte der Gebäudeautomation
   1. Beleuchtung
   2. Heizung und Lüftung
   3. Verschattungseinrichtungen
   4. Sicherheit und Zutritt
   5. Mediengeräte
4. Einsatzbereiche der Gebäudeautomation
   1. Altersgerechte Assistenzsysteme und medizinische Versorgung
   2. Intelligentes Wohnen und intelligentes Arbeiten
   3. Infrastruktureinrichtungen
5. Projektbeispiele und aktuelle Trends
   1. Nationale Projektbeispiele
   2. Internationale Projektbeispiele
   3. Die wichtigsten aktuellen Trends

Der Kurs vermittelt wesentliche technische Grundlagen zu Bauweisen, Baumaterialien und baulichen Standards. Dabei wird auch auf die grundlegenden Anforderungen des Bauordnungs- und Bauplanungsrechtes eingegangen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf dem ökologischen und nachhaltigen Bauen. Ausgehend von typischen Bauarten und Bauweisen (z. B. Massivbauweise, Fertigteilbauweise) werden wesentliche Konstruktionsweisen und Bauteile (z. B. Wände, Decken, Fußböden) besprochen. Zur Funktionsfähigkeit eines modernen Gebäudes sind weiterhin die grundlegende Haustechnik sowie spezifische Medien wichtig. Diese werden – ebenso wie die Bauarten und Bauteile – nicht nur dargestellt, sondern auch hinsichtlich von Gestaltungsvarianten, der Nachhaltigkeit und möglicher Schadensbilder diskutiert. Aus wirtschaftlicher Sicht ist die abschließende Kosten-Nutzen-Relation entscheidend. Grundprinzipien der Kostenermittlung werden entsprechend dargestellt.

1. Übergeordnete Themen
   1. Historisches
   2. Arbeitssicherheit auf Baustellen
   3. Umweltschutz/Nachhaltigkeit, Standortfaktoren
   4. Bauplanungsrecht
   5. Bauweisen
2. Baustoffe
   1. Natursteine, Gesteinskörnungen
   2. Bindemittel, Gips, Kalk, Zement und deren Herstellung
   3. Mauersteine
   4. Mörtel und Beton
   5. Estrich
   6. Natürliche Baustoffe: Beispiel Lehm
3. Bauausführung, Rohbau
   1. Anforderungen an Baustellen (Lärmreduktion und Nachhaltigkeit, Baustelleneinrichtung)
   2. Erschließung und Gründung
   3. Bauteile der Gebäudehülle
   4. Mauerwerksbau
   5. Beton- und Stahlbetonbau
   6. Holzkonstruktionen und nachhaltiges Bauen
4. Ausbauarbeiten
   1. Estricharbeiten
   2. Fliesenarbeiten
   3. Malerarbeiten
   4. Heizungs-, Lüftungs-, Sanitär- und Elektroarbeiten
   5. Abdichtungen gegen Feuchtigkeit
   6. Trockenbau
5. Brand-, Wärme-, Feuchte- und Schallschutz
   1. Anforderungen an den Brandschutz
   2. Anforderungen an den Wärmeschutz
   3. Anforderungen an den Feuchteschutz
   4. Anforderungen an den Schallschutz
6. Kostenplanung
   1. Gliederung der Kostenplanung
   2. Bauschäden und Instandhaltung

Die Gebäudetechnik befasst sich mit der Versorgung von Gebäuden mit sämtlichen für den Betrieb erforderlichen Medien zur Gewährleistung der Funktion.

Im Vordergrund stehen die Planung und der Betrieb von Anlagen zur Ver- und Entsorgung von Gebäuden mit/von Energien, Stoffen und Informationen. Versorgung bedeutet Bereitstellung aller erforderlichen Energien (Elektrisch, Heizungs-, Klima- und Kältetechnik), Stoffen (Gas-, Sanitär- und Wassertechnik) und Informationen (Telekommunikationstechnik).

Da etwa 40 % des Energieverbrauches in Deutschland auf den Bereich der Gebäudetechnik und dort vor allem auf die Bereitstellung von Heizenergie und Warmwasser entfällt, ist hier eine energieeffiziente Planung und Betrieb der entsprechenden Anlagen notwendig. Deshalb sind Schwerpunkte des Kurses die Planung, der Aufbau und der Betrieb gebäudetechnischer Anlagen unter dem Aspekt der Ressourcenschonung und dem möglichen Einsatz von regenerativen Energietechniken (Energie-, Umwelt-, Heizungs-, Klima- und Sanitärtechnik sowie Energiemanagement).

Ein weiterer Inhalt des Kurses ist der Brandschutz von Gebäuden. Beim Brandschutz werden anhand der aktuellen Verordnungen und Vorschriften Bauwerke in Gebäudeklassen eingeteilt, die Planung und der Betrieb von Brandschutzeinrichtungen besprochen, behandelt wie Gebäude in Brandabschnitte eingeteilt werden und wie Flucht- und Rettungswege geplant werden.

Kenntnisse aus der Bauphysik, der Baustoffkunde und der Baukonstruktion sind empfehlenswert.

1. Grundlagen der Gebäudetechnik
   1. Gesetze und Verordnungen
   2. Behaglichkeit in Räumen
   3. Systemgestaltung in der Technischen Gebäudeausrüstung
2. Sanitärtechnik insbesondere Wasserversorgung
   1. Trinkwasserversorgung und Trinkwassererwärmung
   2. Regenwasser- und Grauwassernutzungsanlagen
   3. Leitungsinstallation in Gebäuden
   4. Leitungsdimensionierung und Druckerhöhung
   5. Technische Regeln

3. Sanitärtechnik insbesondere Abwassertechnik
   1. Systeme der Entwässerung
   2. Leistungsinstallation in Gebäuden
   3. Leistungsdimensionierung
   4. Gebäudedränung
   5. Technische Regeln

4. Wärme- und Kälteversogungsanlagen
   1. Heiz- und Kühllast
   2. Wärmeerzeugungsanlagen und Wärmeverteilnetze
   3. Kälteerzeugungsanlagen und Kälteverteilnetze
   4. Alternative Energiesysteme und energiesparende Heiztechniken
   5. Technische Regeln

5. Raumlufttechnik
   1. Natürliche Lüftung
   2. Terminologie, Begriffe und Kennzeichen für Raumlufttechnische Anlagen
   3. Lüftung von Wohnungen
   4. Einzel- und Zentrallüftungsanlagen
   5. Technische Regeln

6. Elektrotechnik
   1. Starkstromanlagen
   2. Fernmelde- und Informationstechnik
   3. Elektrische Beleuchtung
   4. Gebäudeautomation
   5. Technische Regeln

7. Brandschutz
   1. Bauverordnungen und Vorschriften
   2. Gebäudeklassen
   3. Brandschutzeinrichtungen
   4. Brandabschnitte
   5. Flucht- und Rettungswege

Die Nutzerbedarfsanalyse und die darauf aufbauende Nutzerbedarfsplanung sind zentrale Bausteine im Planungsprozess. Hier werden die Festlegungen für die folgende Betriebsphase getroffen, auf das das Flächenmanagement in der Betriebsphase aufbaut.

Der Wert eines Gebäudes ergibt sich aus der Nutzung. Aber immer schneller verändern sich die Nutzungsanforderungen und Gebäude müssen umgebaut oder sogar abgerissen werden, bevor das technische Ende der Lebensdauer erreicht ist. Der technologische Wandel ist der größte Treiber für diese Veränderungen. Hieraus ergeben sich neue Anforderungen an die Arbeitswelten und Gebäude. Gerade im Hinblick auf ein nachhaltiges Bauen müssen die Nutzerbedürfnisse analysiert und bei der Planung zusätzlich auch mögliche Veränderungen bei den Nutzerbedürfnissen berücksichtigt werden.

Die Studierenden lernen den Bedarf beim Nutzer zu analysieren und in eine Planung umzusetzen.

Das Flächenmanagement stellt eine zentrale Aufgabe in der Betriebsphase dar. Es handelt sich heute um einen integrierten und lebenszyklusübergreifenden Bereich, der technische, infrastrukturelle und kaufmännisch Sachverhalte problemlösungsadäquat verknüpft.

1. Flächen und Rauminhalte im Hochbau
   1. Flächenarten und Flächenermittlungen (DIN 277, gif)
   2. Genehmigungsrechtliche Flächenvorgaben
   3. Flächen: Bezugsgröße für Bau- und Bewirtschaftungskosten
2. Flächen- und Arbeitskonzepte
   1. Flächeneffizienz und -flexibiltät
   2. Bürogebäude und Lebenszyklus
   3. Regeln für Arbeitsstätten
   4. Arbeitsplatzkonzepte
   5. Exkurs: Flächenkonversion Büro in Wohnen
3. Nutzerbedarfsplanung
   1. Bedarfsermittlung
   2. (Re-)Definition der Projektziele (Kosten/Termine/Qualitäten)
   3. Kostenermittlung und Flächenoptimierung
   4. Exkurs: New-Work
4. Umsetzung der Nutzerbedarfsplanung
   1. Methodik der Umsetzung des Bedarfsplans im Planungsprozess
   2. Umsetzung des Bedarfplans im Raumbuch
   3. Weitere Darstellungsmittel, Instrumente und Methoden
   4. Planungsbeispiele
5. Flächenmanagement im Gebäudebetrieb
   1. Grundlagen, Begriffe und Ziele
   2. Bedeutung für das Facility Management
   3. Benchmarking und Optimierung
   4. IT-Unterstützung
   5. Praxisfälle: Umzugsmanagement