Architecture Follows Climate

Alexandros Vassileios Emilios

Ioannou-Naoum

ARCHITECTURE FOLLOWS CLIMATE

Traditionelle Architektur in den fünf Klimazonen

Birkhäuser

Basel

„So wie das Universum von der Natur hinsichtlich der Erde organisiert ist, durch die Neigung des Tierkreises und die Bahn der Sonne und ihrer Verschiedenheit, so müssen auch die Gebäude in Bezug auf die besonderen klimatischen Verhältnisse in den verschiedenen Gegenden ausgerichtet werden.“

– Vitruv VI, I, 1–2

Architektur und k lim A —

Eine Einführung — 11

dA s globA le k lim A —

Grundlagen und Überblick — 15

Klimatische Grundlagen und Grundbegriffe — 15

Temperaturen — 15

Winde und deren Entstehung — 20

Feuchtigkeit — 22

Die fünf globalen Klimazonen im Überblick — 23

Klimaempfindung — 38

Thermische Behaglichkeit — 38

Hitze (Hitzeindex) — 39

Kälte (Windchill) — 41

Bauen in der tro P ischen Z one — 45

Klimatische Verhältnisse — 48

Wahl der topografischen Lage und Ausrichtung des Bauwerks — 49

Natürliche, lokale (Bau-)Materialien:

Beschreibung und Werte — 51

Architektonischer Ansatz in der Tropischen Zone — 53

Positionierung des Bauwerks — 53

Bodenfeuchtigkeitsschutz durch erhöhte Positionierung — 53

Belüftung durch erhöhte Positionierung — 56

Öffnungen und Belüftungsstrategien — 58

Lüftungsbedarf — 58

Ausrichtung und Position der Öffnungen am Bauwerk — 60

Öffnungsdimensionen — 64

Lüftung mithilfe des Gebäudevolumens — 66

Lüftung durch Materialität — 68

Lüftung über Dächer und Lüftungsbeschleuniger — 69

Gebäudegestaltung — 74

Städtebaulicher Ansatz — 74

Pfahlbauten und Ständerbauten — 77

Gestaltung von Dächern — 84

Gestaltung von Wänden — 86

Richtige Materialwahl — 87

Wasserdichtigkeit — 88

Verrottungsbeständigkeit — 90

Thermische Masse — 91

Aspekte solarer Wärmegewinne — 92

Verringerung durch Dachneigungen — 93

Wärmeisolierende Materialien –ein Überblick — 94

Regulierung mittels Farbigkeit — 95

Beschattung und Bepflanzung — 96

Vegetativer Trichter — 96

Vegetative Beschattung — 100

Typische architektonische Elemente der Tropischen Zone — 101

Überhänge — 102

Veranden — 102

Bauen in der trockenen Z one — 107

Klimatische Verhältnisse — 110

Wahl der topografischen Lage und Positionierung des Bauwerks — 112

Natürliche, lokale (Bau-)Materialien:

Beschreibung und Werte — 116

Architektonischer Ansatz in der Trockenen Zone — 119

Aspekte solarer Wärmegewinne — 120

Regulierung mittels Bauwerks-

ausrichtung — 121

Regulierung mittels städtebaulicher

Dichte — 124

Regulierung mittels Farbigkeit und Lichtenergie — 126

Richtige Materialwahl und Materialverhalten — 128

Thermische Masse als Energiespeicher — 128

Anwendung der Verbundbauweise —

131

Klimareaktive, responsive

Materialien — 136

Gebäudegestaltung — 140

Form des Bauwerks — 140

Volumen des Bauwerks — 143

Bauwerksdimensionen und stündliche Raumnutzung — 145

Saisonale Raumnutzung — 148

Öffnungen und Belüftungsstrategien — 154

Ausrichtung der Öffnungen — 155

Lüftung durch städtebauliche Dichte — 156

Lüftung mithilfe des Gebäudevolumens — 161

Lüftung durch Öffnungen am

Bauwerk — 166

Öffnungsdimensionen — 170

Beschattung und Bepflanzung — 171

Beschattung durch Gebäudeform und -höhe — 172

Beschattung durch Ausrichtung — 175

Beschattung durch städtebauliche

Dichte — 178

Beschattung durch Beschattungselemente — 181

Beschattung durch Vegetation — 184

Natürliche Kühlungsprozesse und thermodynamische Prinzipien — 185

Wärmeleitung — 186

Wärmestrahlung und die Bedeutung von Licht — 190

Konvektion 1: Verdunstung über Raumluft oder Wärmeleitung — 198

Konvektion 2: Verdunstung

über die Vegetation — 207

Architektonische Kühlungssysteme — 210

Solarer Kamin — 210

Badgir — 212

Kuppel — 219

Eishäuser — 224

Bauen in der gem Ä ssigten Z one — 229

Klimatische Verhältnisse — 232

Wahl der topografischen Lage und Positionierung des Bauwerks — 234

Positionierung unter einem Hang — 234

Positionierung im Boden bzw. im Berg — 236

Positionierung im Flachland — 240

Natürliche, lokale (Bau-)Materialien:

Beschreibung und Werte — 241

Architektonischer Ansatz in der Gemäßigten Zone — 243

Aspekte solarer Wärmegewinne — 243

Verringerung durch urbane

Dichte — 244

Regulierung mittels Bauwerksausrichtung — 247

Gebäudegestaltung und Belüftungsstrategien — 251

Mobile Bauwerke — 251

Fixe Bauwerke (oberirdisch) — 258

Fixe Bauwerke (unterirdisch) — 263

Fixe, in den Berg eingebaute

Bauwerke — 272

Stündliche Raumnutzung: Gebäudewanderung — 276

Richtige Materialwahl und Verbautechniken — 278

Homogener Materialverbau — 279

Heterogener Materialverbau (Verbundsystem) — 282

Additive Materialien (aus demselben Material) — 284

Klimareaktive, responsive Materialien — 285

Beschattung und Bepflanzung — 288

Beschattung durch Topografie — 289

Beschattung durch Vegetation — 290

Beschattung durch architektonische Elemente — 292

Natürliche Wärme- und Kühlungsprozesse — 294

Wärmetausch — 294

Belüftungssysteme — 297

Bauen in der kontinentA len Z one — 303

Klimatische Verhältnisse — 306

Wahl der topografischen Lage — 306

Gebäudewanderung innerhalb zweier Bauwerke — 307

Natürliche, lokale (Bau-)Materialien:

Beschreibung und Werte — 308

Architektonischer Ansatz in der Kontinentalen Zone — 310

Positionierung des Bauwerks — 310

Erhöhte Gebäude — 311

Auf dem Boden stehende Gebäude — 311

Im Boden eingegrabene Gebäude (halb und ganz) — 314

Solare Wärmegewinne und Ausrichtung des Bauwerks — 315

Gebäudegestaltung — 316

Wärmekonservierung durch hohe städtebauliche Dichte — 318

Mobile Behausungen — 319 Wärmekonservierung durch Verbundbauweise — 322 Wärmekonservierung durch Blockbauweise — 326

Richtige Materialwahl — 329

Materialeigenschaften von Holz — 329

Holzarten und ideale Verbaustellen — 330

Materialeigenschaften von Torf — 333

Torfarten und ihre Gewinnung — 334 Öffnungen und Belüftungsstrategien — 336 Bepflanzung — 338

Typische architektonische Elemente der Kontinentalen Zone — 338

Bauen in der POLAREN ZONE — 341

Klimatische Verhältnisse und Vegetation — 344

Wahl der topografischen Lage — 346

Natürliche, lokale (Bau-)Materialien:

Beschreibung und Werte — 347

Architektonischer Ansatz in der Polaren Zone — 348

Positionierung und Ausrichtung des Bauwerks — 349

Gebäudegestaltung und typische architektonische Elemente — 350

Städtebauliche bzw. bauliche Dichte bei Schneehäusern — 351

Modularität beim Bauen und Wärmeenergieoptimierung — 354

Richtige Materialwahl — 357

Öffnungen und Belüftungsstrategien — 360

NACHWORT  — 365

Quellen- und Literaturverzeichnis — 369

Quellenverzeichnis der Abbildungen — 391

Index — 399

Danksagung — 411

Impressum — 412

Bauen in der TROCKENEN ZONE

Abb. 73

Trockene Zone nach der Köppen-Geiger-Klimaklassifikation (Quelle: eigene Skizze nach Zifan 2016)

BWh (Wüste, heiß-arid), BWk (Wüste, kalt-arid), BSh (Steppe, heiß-arid), BSk (Steppe, kalt-arid)

BWhBWk

BSk

BSh

Klimatische Verhältnisse

Wie eingangs bereits erwähnt, liegt die Besonderheit des extrem ariden Klimas der nach der Köppen­Geiger­Karte benannten Trockenen Zone in den extremen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht (Hofer 2020, 16). Während tagsüber etwa im Irak Temperaturen von bis zu +45 °C im Schatten erreicht werden, fallen diese nachts teils bis auf –10 °C ab (Al­Azzawi 2017, 264). Diese Temperaturunterschiede resultieren aus der extrem trockenen Wetterlage. Während die nächtlichen Wolken der Tropischen Zone, die sich täglich nachmittags am Himmel bilden, die nächtliche Wärmestrahlung der tagsüber angesammelten Sonnenwärme der Erde in Richtung des kalten Weltalls massiv einschränken bzw. verhindern, kann die tagsüber angesammelte Sonnenwärme der wolkenlosen, extrem ariden Trockenen Zone nachts uneingeschränkt wieder in den Himmel abgestrahlt werden, wodurch es zu diesen extrem starken Temperaturschwankungen kommt (siehe Abb. 74 und 75).

In Hinsicht auf Temperaturhöchstwerte und Temperaturtiefstwerte unterscheidet man zudem zwischen der Sommer­ und Winterperiode, wobei der niederschlagsärmere Sommer tagsüber durch die tägliche extreme Sonnenstrahlungsintensität übermäßige Hitze und der etwas niederschlagsreichere Winter nachts äußerste Kälte mit sich bringt (Ehlers 1980, 22, 72; Lehner 2018, 85). Durch die wiederkehrenden trockenen Passatwinde herrscht über das ganze Jahr hinweg eine sehr geringe Luftfeuchtigkeit von etwa 15 bis 20 Prozent, die die Entstehung von lebensfeindlichen bzw. ­bedrohlichen Wüstenlandschaften (wie z. B. der Sahara mit Wassermangel, extremer Hitze und Vegetationsmangel) zur Folge hat (Al­Azzawi 2017, 264). Aufgrund dessen weist beispielsweise das in diesem Wüstengürtel liegende Najd (Saudi­Arabien) eines der trockensten klimatischen Verhältnisse der Erde auf (Hofer 2020, 7).

Abb. 74

Wetter-Tageszyklus in der Tropischen Zone: Wolkenbildung am Nachmittag (Quelle: eigene Skizze)

Abb. 75

Wetter-Tageszyklus in der Trockenen Zone: nächtliche Wärmestrahlung Richtung Weltall aufgrund fehlender Wolken (Quelle: eigene Skizze)

Abb. 90

Mehrschichtiger Wandaufbau eines traditionellen Hauses in Togo (Quelle: eigene Skizze nach Stanley 2015)

Da Lehm neben Holz, Vlies und Stroh (siehe dazu auch den nächsten Abschnitt zu klimareaktiven, responsiven Materialien) ein Quellbzw. Schwindverhalten während der Feuchtigkeitszunahme bzw. ­abgabe aufweist, bilden sich zunächst lediglich an der Materialoberfläche vermehrt Risse. Damit sich diese jedoch nicht bis in den Kernbereich des Materials vertiefen und dessen Tragfähigkeit dabei negativ beeinträchtigen, empfiehlt es sich grundsätzlich, Lehmbauten vor intensiver Sonnenstrahlung bzw. generell vor Austrocknung (d. h. im Idealfall mittels wärmeisolierender Materialien) bestmöglich zu schützen. Allgemein sollten Lehmbauteile etwa einmal jährlich saniert bzw. deren Rissstellen im Verputz mit neuem Lehm ausgebessert werden, damit die Tragfähigkeit des gesamten Gebäudes nicht gefährdet wird (Lehner 2018a, 68, 76; Perry 2017, 90).

Da die Sonne in diesen Gebieten sehr hoch steht, wird vor allem der Dachbereich der Bauwerke intensiv von solarer Strahlung beansprucht, weshalb dieser Bereich besonders zu schützen ist. Aus diesem Grund werden teilweise Grasgeflechte auf Lehmbaudächer gelegt (siehe Abb. 91; das hängt allerdings stark von der Materialverfügbarkeit ab), zumal Gras aufgrund seiner hohen Porosität isolierend wirkt und

Abb. 91

Links: Traditionelles Haus in Ghana (Quelle: eigene Skizze nach Lindinger-Pesendorfer 2017). Mitte: Traditionelles Haus (Chaura) in Pakistan (Quelle: eigene Skizze nach Shirjeel Imran 2018). Rechts: Traditionelles Haus in Burkina Faso (Quelle: eigene Skizze nach Van der Kraaij 1982)

Rissbildungen dadurch verhindert oder zumindest wesentlich verlangsamt werden. Hinzu kommt, dass steile Dächer bzw. Spitzdächer gegenüber Flachdächern in dieser Zone in der Regel bevorzugt werden, da sie einerseits potenzielles Regenwasser schneller abfließen und andererseits die Sonnenstrahlen in einem geringeren Winkel einfallen lassen, wodurch das Bauwerk sich auch deutlich geringer erhitzt (Hyland/Tetteh 1978, 449–476; Lehner 2018a, 67).

In der Trockenen Zone machen solche Verbundkonstruktionen (siehe Abb. 92) vor allem deshalb Sinn, da mit den unterschiedlichen Materialien auf die verschiedenen und klimatisch sehr wechselreichen

Abb. 92

Verbundkonstruktion Hofhaus: Lehmwände mit Holzdach (Quelle: eigene Skizze)

Einflüsse individuell reagiert werden kann bzw. jegliches Material in der Weise beansprucht werden kann, dass es jeweils seinen Teil zum Erhalt bzw. der Schaffung eines behaglichen Innenraummikroklimas für dessen Bewohner:innen beiträgt.

Klimareaktive, responsive Materialien

Reaktive, d. h. responsive Materialien umfassen jene, die auf mindestens eine Änderung ihrer Umgebungskonditionen plastisch oder elastisch reagieren (während die Verformung eines plastischen Materials „endgültig“ ist, kehrt ein elastisches Material nach einer Verformung wieder in seinen ursprünglichen Formzustand zurück). Dabei unterscheidet man prinzipiell zwischen künstlichen Materialien (wie z. B. Plastik oder Metalle mit Formgedächtnislegierung) und natürlichen Materialien (wie z. B. Holz, Stroh oder Ziegenhaar). Beim Bauen in der Trockenen Zone liegt der Fokus auf den letztgenannten natürlichen elastischen und responsiven Materialien. Dabei wird betrachtet, inwiefern ihre Reaktivität bei traditionellen Bauwerken zur Schaffung eines autoregulierenden Innenraummikroklimas beiträgt.

Das wohl prominenteste natürliche elastische und responsive Material, das sich unaufhörlich mittels Schwinden und Quellen4 an die relative Luftfeuchtigkeit seiner unmittelbaren Umgebung anpasst, ist Holz (siehe Abb. 93; Blaß/Sandhaas 2016). Sowohl bei lebenden als auch bei gefällten Bäumen bzw. bei weiterverarbeiteten Einzelstücken arbeitet Holz unter dem Fasersättigungspunkt bis zu seinem Zerfall weiter. Dabei hängt die Stärke der Verformung bzw. Verzerrung vom Ausmaß der Luftfeuchtigkeitsänderung ab. Dabei gilt: je größer der Unterschied im Luft­

4 Der Begriff Schwinden bezeichnet die Feuchtigkeitsabgabe der Holzzellen (Trocknungsprozess), wohingegen das Quellen die Feuchtigkeitsaufnahme (den Anfeuchtungsprozess) beschreibt. Beide initiieren eine Bewegung der Zellen und folglich auch des Materials an sich (Blaß/Sandhaas 2016).

Luftfeuchtigkeit 80 %

Abb. 93

Luftfeuchtigkeit 50 %

Luftfeuchtigkeit 30 %

Quell- und Schwindverhalten von Holz(zellen) bei unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten (Quelle: eigene Skizze)

feuchtigkeitsgehalt zwischen zwei Zeitpunkten, desto größer die Verformung (Raimer 2020, 19). Der Zustand, bei dem ein Material bzw. dessen Zellen (z. B. jene des Holzes) über einen gewissen Zeitraum denselben Wassergehalt hält, nennt man Gleichgewichts­ bzw. Ausgleichsfeuchte. Diese stellt sich ein, wenn der Wassergehalt der Zellen mit jenem der Luft im Gleichgewicht steht (Raimer 2020, 22).

Neben Holz können auch Filz und Stroh mittels Quellen und Schwinden Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen und wieder abgeben und so einen klimatischen Ausgleich in Innenräumen erwirken. Im Weiteren spielt Ziegenhaar als klimaausgleichendes Material in der Trockenen Zone eine sehr bedeutende Rolle. Um die extremen Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht ausgleichen zu können, haben Ziegen im Laufe der Evolution ein überaus robustes sowie strapazierfähiges Haar entwickelt, das eine schmutzabweisende Eigenfettschicht aufweist (Lotuseffekt). Dieses Haar wird durch Scheren im Frühjahr von den Ziegen gewonnen und kann durch Weben zu einem flexiblen Material verarbeitet werden – im Gegensatz zu gewebten Textilien wird der für die Jurte verwendete Filz, d. h. ein durch den

Prozess des Anfeuchtens und Walkens („Filzen“) gewonnenes Material aus Ziegenhaar, zu einem wärmedämmenden und wasserdichten Material geformt (Denninger/Giese 2006, 226–227; Ho 2017, 398).

Auf Basis dieser Erkenntnisse bauten und bauen die nomadischen Völker der Wüste noch heute (z. B. die Beduinen in Jordanien) ihre mobilen Zeltbehausungen. Das schwarze, aus Ziegenhaar gefertigte gewebte Textil verfügt über zwei Phänomene, die ihren Bewohner:innen das Überleben in dieser lebensfeindlichen Landschaft sichern. Zum einen besitzt Ziegenhaar die Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen und wieder abzugeben. In Wüstenregionen fällt Regen nicht abrupt, sondern stellt einen evolutiven Prozess dar. Dabei entwickelt sich das anfängliche Nieseln zu immer stärkeren Niederschlägen, wobei das Nieseln von besonderer Bedeutung ist, da die Zellen durch das leichte und langsame Befeuchten des aus Ziegenhaaren bestehenden Textils zunehmend Feuchtigkeit aufnehmen und die Fasern dicker werden. Deren winzige luftdurchlässige Zwischenräume verschließen sich, wodurch das Textil wasserdicht wird (Oliver 1997, 2114; Shoup 2007, 56). Durch Adhäsion und Kohäsion bildet sich nach und nach eine hauchfeine Wasserschicht zwischen den mikroskopisch kleinen Öffnungen des Gewebes und folglich auch über dem gesamten Textil, das eine wasserabweisende Wirkung für jegliches weitere Regenwasser zur Folge hat. Bei starker Hitze hingegen geben die Zellen ihre Feuchtigkeit ab, das Material schwindet und schafft lüftungsfördernde Lücken im Gewebe (siehe Abb. 94).

Zum anderen spielt die Textilfarbe Schwarz bei solchen extremen Temperaturen eine ebenso wichtige Rolle. Helle Farben reflektieren das Licht und vermindern dabei die Materialerwärmung. Dunklere Farben hingegen absorbieren das Licht und verwandeln es in Wärme. Was zunächst verwundert, entpuppt sich als ausgeklügeltes System: Die schwarze Farbe erhitzt den Stoff bzw. die umliegende Luft wesentlich schneller als eine hellere Farbe und schafft dabei einen Wärmepolster um das Textil. Im Gegensatz zu kühlerer Luft (hier die Umgebungsluft)

Abb. 94

Quellverhalten eines nomadischen

Schwarzzelttextils (Quelle: eigene Skizze nach Riegler 2010)

steigt warme Luft auf. Dabei saugt die Luftströmung die Wärme aus dem Zelt heraus und erzeugt durch den Unterdruck einen erfrischenden Luftzug im Zelt (siehe Abb. 95; Steele 2017, 204).

In dieser Weise funktioniert auch die Luft­ und Temperaturregulierung bei den Rundhütten in der KwaZulu­Natal­Region (Südafrika; siehe Abb. 96) mithilfe von wärmedämmendem Stroh, das je nach Luftfeuchtigkeitsgehalt und Temperatur schwindet und quellt, sodass die

Abb. 95

Vergleich der Belüftung eines nomadischen Schwarzzeltes und eines Weißzeltes (Quelle: eigene Skizze nach Riegler 2010)

Wärme an heißen bzw. trockenen Tagen durch den Schwindprozess austreten bzw. die frische Luft eintreten kann. An nassen Tagen verdichtet der Quellprozess das Geflecht zunehmend, wodurch das Gebäude regenfest wird. Ortsabhängig wird eine äußere Lehmputzschicht aufgetragen, die auf das Innenraummikroklima autoregulierend einwirkt (Gleimius/ Mthimunye/Subanyoni 2003, 24; Whelan/Peters 2017, 230).

Gebäudegestaltung

Form des Bauwerks

Das sehr dichte urbane Zusammenleben in der Trockenen Zone bewirkt einen Schutz einerseits vor Überhitzung der Gebäude und folglich auch der Innenräume, andererseits vor starken Wind­ und Sandstürmen im

Abb. 96

Rundhütte im KwaZulu Natal aus Stroh (Südafrika; Quelle: eigene Skizze nach JMK 2014)

Stadtgebiet (Lehner 2018a, 88). Ein klassisches Wohngebäude dieser Klimazone wie etwa in Najd (Saudi­Arabien) besteht aus einem quadratischen bzw. rechteckigen, zellenartigen Grundriss, dessen Räume introvertiert bzw. nach innen (d. h. in Richtung eines innenliegenden Hofes) orientiert sind, sogenannte Hofhäuser (siehe Abb. 97; Hofer 2020, 12).

Abb. 97

Beispielhafter Grundriss eines Hofhauses (Quelle: eigene Skizze)

Einerseits resultieren Hofhäuser aus der überaus dichten urbanen Bebauung und dem daraus folgenden Mangel an Privatsphäre bzw. an privaten Freiräumen, dem damit entgegengewirkt werden kann, andererseits aus dem dadurch gebotenen Schutz vor soeben erwähnten Wind­ und Sandstürmen (Al­Azzawi 2017, 266; Lehner 2018a, 88). Dabei ist der Hof per se das zentrale Element und dient nicht nur der Belichtung, Belüftung oder Beschattung, sondern hat durch seine intensive Bepflanzung und Bewässerung auch eine kühlende Wirkung auf das hofeigene Mikroklima.

Ein zusätzliches und nicht auszulassendes Element stellen Veranden bzw. Arkadengänge an der Innenseite des Hofhauses dar, zumal sie den Bewohner:innen tagsüber Schatten spenden und essenziell für die Belüftung des Hauses sind (siehe Abb. 98 und 99; siehe Näheres dazu später im Abschnitt zu Belüftungsstrategien; Hofer 2020, 7; Tasca 2012, 19).

Ksar­Häuser im Maghreb (Nordafrika) zählen ebenfalls zu Hofhausstrukturen. Neben den klimatischen Vorteilen, die sie mit sich bringen, erfüllen sie zudem auch den in dieser Region weitverbreiteten Wunsch der Abgeschlossenheit einer Sippeneinheit (Lehner 2018a, 88).

Abb. 98

Beispielhafter Grundriss eines Hofhauses mit innenliegendem Arkadengang (Quelle: eigene Skizze)

Abb. 99

Beschattung des überdachten Außenraums durch einen Arkadengang (Quelle: eigene Skizze)

In der Trockenen Zone haben sich Hofhäuser über die Jahrhunderte als effektives architektonisches Mittel für soziales und klimatisch behagliches Wohnen in den heiß­ariden Wüstenlandschaften Nordafrikas bewährt und erstrecken sich aus diesem Grund in ihrer Form von Marokko bis hin zum Iran. Ähnliche Formen, wie z. B. die Tulous (China), machen sich darüber hinaus auch in den Steppenlandschaften Asiens bemerkbar.

Volumen des Bauwerks

Das Gebäudevolumen eines Hofhauses gestaltet sich als einfache Extrusion5 des zellenartigen Grundrisses in der Vertikalen (siehe Abb. 100). Hofhäuser sind in der Regel ein bis drei Geschoße hoch und nach innen, also Richtung Innenhof, orientiert. Die nach außen hin sehr verschlossen wirkenden Volumina haben klimatisch bedingt etwa 50 Zentimeter dicke Wände und nur kleine Fensteröffnungen. Einerseits entspringt das der Tatsache, dass versucht wird, die nachts angesammelte Kühle so lange wie möglich im Inneren zu halten („Thermal Lag“), da sie bei größeren Öffnungen bereits in den Morgenstunden entweichen würde und das Gebäudeklima jenem der heiß­ariden Umgebung entspräche (Tasca 2012, 9–10).

Fig. 100 Gebäudevolumen eines Hofhauses (Quelle: eigene Skizze)

5 Der Begriff Extrusion beschreibt die Erweiterung einer zweidimensionalen Form zu einem dreidimensionalen Objekt.

Quellenverzeichnis der Abbildungen

Almada E Melo Gomes De Oliveira, Mafalda. „Flexible Sustainable Architecture – Major Challenges Between North and South“, Diplomarbeit, Lissabon, Técnico Lisboa, 2014.

Anselm, Akubue Jideofor. „Passive annual heat storage principles in earth sheltered housing, A supplementary energy saving system in residential housing“. In Energy and Buildings, Vol. 40, Iss. 7, 2008, S. 1214–1219.

Barrère, Pierre. „Architecture of the Kali’na Amazonian tribe“, 1743, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kalina_carbet_case_ homes.jpg (20.1.2024).

Beck, H. E./Zimmermann, N. E./McVicar, T. R./Vergopolan, N./Berg, A./Wood, E. F. „Köppen­Geiger climate classification map for Temperate“, 2018, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Koppen­Geiger_Map_C_present.svg (20.1.2024).

Beck, H. E./Zimmermann, N. E./McVicar, T. R./Vergopolan, N./Berg, A./Wood, E. F. „Köppen­Geiger climate classification map for Polar“, 2018, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:KoppenGeiger_Map_E_future.svg (20.1.2024).

Bentley, Phil. „Vindavkjøling“, 2006, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Vindavkjøling.jpg (20.1.2024).

BFS Man. „Taos Pueblos in Winter“, 2011, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Taos_Pueblo_in_Winter_(6608636459).jpg (20.1.2024).

Bikos, Konstantin. „Breiten­ und Längenkreisen der Erde“, 2021, www.timeanddate.de (20.1.2024).

Bryan. „Licuala ramsayi (tanetahi)“, 2008, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Licuala_ramsayi_(tanetahi)_002.jpg (20.1.2024).

Bsghaier. „L’entrée de la medina de Houmt Souk“, 2019, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:L’entrée_de_la_medina_de_ Houmt_Souk.jpg (20.1.2024).

Daderot. „Bahnar Communal House – Vietnam Museum of Ethnology – Hanoi, Vietnam“, 2014, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Bahnar_Communal_House_­_Vietnam_Museum_of_Ethnology_­_Hanoi,_Vietnam_­_DSC03414.JPG (20.1.2024).

Dedyukhina, Tanya. „Matmata – panoramio“, 2013, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Matmata_­_panoramio_(13).jpg (20.1.2024).

Dietze, Lothar. Freie Lüftung von Industriegebäuden. Berlin, Verlag für Bauwesen, 1987, S. 58.

Dilmen, Nevit. „Derinkuyu Underground City“, 2014, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Derinkuyu_Underground_City_9910_ Nevit.jpg (20.1.2024).

Duarte, Carlos E. „Maloca indígena Cubay – panoramio“, 2015, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Maloca_ind%C3%ADgena_ Cubay_­_panoramio.jpg (20.1.2024).

Eddy, Lizia. „Stilt house at Kalibo, Aklan, Philippines“, 2013, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Stilt_house_at_Kalibo,_Aklan,_Philippines.jpg (20.1.2024).

Evers, Marc. „Wärme und innere Energie“, 2021, https://physikunterricht­online.de/jahrgang­11/waerme­und­innere­energie/ (20.1.2024).

Fadai, Alireza. „Bausysteme Holzbau“, Vorlesungsskript, Technische Universität Wien, 2021.

Foresman, Pearson Scott. „Latitude“, 2021, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Latitude_(PSF).png (20.1.2024).

Giel, Immanuel. „HakkaYongding“, 1995, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:HakkaYongding.jpg (20.1.2024).

Greenland4. „Jizouden3“, 2007, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Jizouden3.jpg (20.1.2024).

Guswen. „King’s palace in Nyanza“, 2010, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:King%27s_palace_in_Nyanza.jpg (20.1.2024).

Hartmann, Nicholas. „Italy Gubbio street“, 2002, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:2002_Italy_Gubbio_street_01.jpg (20.1.2024).

Haustechnik.de. „Temperatur Feuchtigkeit behaglich“, 2016, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Temperatur_Feuchtigkeit_ behaglich.png (20.1.2024).

Heckel, Philippe. „Houm Souk­01­kleche“, 2010, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Houm_Souk­01­kleche.jpg (20.1.2024).

Horst Frank/Phrood/Anony. „Electromagnetic spectrum“, 2008, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electromagnetic_ spectrum_­de_c.svg (20.1.2024).

InvictaHOG~commonswiki. „Evenkshome“, 2006, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Evenkshome.jpg (20.1.2024).

Jaritz, Johann. „Ferlach Bodental Almhütte Blockbauweise“, 2008, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ferlach_Bodental_Almhuette_Blockbauweise_24122008_87.jpg (25.2.2024).

JMK. „Herboude iQhugwane naby Dingaanstat­grootingang“, 2014, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Herboude_iQhugwane_naby_Dingaanstat­grootingang,_a.jpg (20.1.2024).

Joost Evers/Anefo. „Spanje, rotswoningen bij Guadix“, 1965, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Spanje,_rotswoningen_bij_ Guadix,_Bestanddeelnr_918­0135.jpg (20.1.2024).

Jurgen. „In front of the Mud Mosque of Djenne“, 2006, https://com­

mons.wikimedia.org/wiki/File:In_front_of_the_Mud_Mosque_ of_Djenne.jpg (20.1.2024).

Justify1966. „Igloo­diagram“, 2008, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Igloo­diagram.jpg (20.1.2024).

Kaidor. „Earth Global Circulation“, 2013, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_Global_Circulation_­_en.svg (20.1.2024)

Kawagoe, Aileen. „Jomon architecture“, 2021, https://heritageofjapan.wordpress.com/just­what­was­so­amazing­about­jomon­japan/ways­of­the­jomon­world­2/jomon­architecture/ (20.1.2024).

Kazuhiko, Satō. „Little world, Aichi prefecture – Toba Batak House in Indonesia“, 2013, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Little_world,_Aichi_prefecture_­_Toba­Batak_House_in_Indonesia. jpg, (20.1.2024).

Kuliw. „Strukturelle perspektivische Ansicht eines kreisförmigen Reetdachhauses“, 2017, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:環形草屋結構圖.png (20.1.2024).

Lehner, Erich. Fotos aus dem Privatarchiv (2003).

Lumholtz, Carl/Anderson, Rasmus Björn. „Among cannibals; an account of four years’ travels in Australia and of camp life with the aborigines of Queensland“, 1889, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Among_cannibals;_an_account_of_four_years%27_travels_in_Australia_and_of_camp_life_with_the_aborigines_of_Queensland;_(1889)_(14595462220).jpg, (20.1.2024).

Martin, Steve L. „Laufas“, 2005, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Laufas.jpg (20.1.2024).

Mazria Edward. The passive solar energy book. Emmaus, Rodale Press, 1979.

Mazzoleni, Illara/Molina, Richard. „The Making of a Place – the Courtyard: An Architectural Typology that Simultaneously Enables

Safe Social Aggregation and Reconnection to Nature. Study of courtyard typology for public spaces: for enclosed to fully open and connected w/outdoors“, 2016, www.brikbase.org/sites/default/files/2016­09­16%20ANFA%20Conference%20Abstract_44_0. pdf  (25.1.2024).

McCauley, C. „Toototobi“, 2013, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Toototobi_Jul_1998_(2).jpg (20.1.2024).

McGuire, Mary. „Abisko Sami Camp“, 2022, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Abisko_Sami_camp.jpg (20.1.2024).

MingoBerlingo. „Yakhchal radiative cooling“, 2023, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Yakhchal_radiative_cooling.svg (20.1.2024).

Mortel, Richard. „Bahnar Communal House, Museum of Ethnology, Hanoi“, 2017, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bahnar_Communal_House,_Museum_of_Ethnology,_Hanoi_(4)_ (24623305738).jpg (20.1.2024).

Nabokov, Peter. Native American Architecture. New York, Oxford University Press, 1989, 122–174.

Nicolaisen, J. Ecology and Culture of the Pastoral Tuareg. Kopenhagen, The National Museum of Copenhagen, 1963. NWS – National Weather Service, National Oceanic and Atmospheric Administration. „What is the heat index?“, www.weather.gov/ ama/heatindex (13.12.2023)

O’Weaver, Frank. „Traditional Pai Tavytera home“, 2013, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pai_tavytera_roga_house_of_guarani_indian.JPG (20.1.2024).

Ökologix. „Kote Parek“, 1983, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Kote­Parek.jpg (20.1.2024).

Palazzo, Pedro P. „Structural scheme of a mudhif“, 2021, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Mudhif­sketch.png (20.1.2024).

Peel, M. C./Finlayson, B. L./McMahon, T. A. „World Köppen Map“, 2007, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:World_Köppen_ Map.jpg (20.1.2024).

Pizzaemandolino. „Alberobello trulli“, 2010, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alberobello_trulli.JPG (20.1.2024).

PRA. „Hogan Navajo“, 2007, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Hogan_Navajo.jpg (20.1.2024).

Raiyani Muharramah. „Rumah adat Sumba (Uma Bbatangu)“, 2017, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rumah_adat_Sumba_(Uma_Bbatangu).jpg (20.1.2024).

Ras1193. „Yanomami polygonal cortes e vistas“, 2017, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Yanomami_poligonal_cortes_e_vistas. png (20.1.2024).

Riegler, Franz. „Berberzelt“, 2010, https://bilder.tibs.at/node/14571 (20.1.2024).

Schertzer, Fanny. „Traditional Samí house“, 2010, https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Traditional_Sam%C3%AD_ house.jpg (20.1.2024).

Schmitz, Olaf. „Blockhaus“, 2021, https://blockhaus­bauen.info/ wp­content/uploads/2011/09/Naturstammhaus­Innen.jpg (20.1.2024).

Schweiß, Markus. „Sättigungsmenge von Wasserdampf in der Luft“, 2005, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Feuchte_Luft. png (20.1.2024).

Shirjeel Imran, Malik. „Cholistan“, 2018, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Cholistan.jpg (20.1.2024).

Spooner, John. „Dogon Country“, 2002, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Dogon_Country.jpg (20.1.2024).

Stanley, David. „Mud Brick House“, 2015, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Mud_Brick_House_(21148182184).jpg (20.1.2024).

Stanley, David. „Mudhif Reception Hall“, 2016, https://commons.wiki­

media.org/wiki/File:Mudhif_Reception_Hall_(30943793762).jpg (20.1.2024).

State Library and Archives of Florida. „Mother and children at a camp on the Brighton Reservation“, 1949, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Mother_and_children_at_a_camp_on_the_Brighton_Reservation_(9074266699).jpg (20.1.2024).

Suidroot. „Prism­rainbow“, 2008, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Prism­rainbow.svg (20.1.2024).

Surrealpenguin. „Our yurt“, 2021, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Our_yurt_(cropped).jpg (20.1.2024).

Tanuki, Z. „Japan­ Nara, Todaiji Shosoin“, 2011, https://commons. wikimedia.org/wiki/File:Japan­_Nara,_Todaiji_Shosoin_2011.jpg (20.1.2024).

Txo. „Cappadocia. Museo al Aire Libre de Göreme“, 2010, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cappadocia._Museo_al_Aire_Libre_de_Göreme_3.JPG (20.1.2024).

U.S. Department of Energy, Energy Efficiency and renewable energy (USDEEERE). „Earth­sheltered Houses“, National Renewable Energy Laboratory, 1997.

Unbekannt. „Main building of George workers’ camp at Newhalem“, 1919, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Main_building_of_Gorge_workers%27_camp_at_Newhalem,_July_1,_1919_ (SPWS_599).jpg (20.1.2024).

Unbekannt, „Saami Family“, 1890–1905, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Saami_Family_1900.jpg (20.1.2024).

US National Archives and Records Administration (US NARA)., „Gabe Gobin, an Indian logger, in front of his home. Tulalip Reservation, Washington“, 1916, https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Gabe_Gobin,_an_Indian_logger,_in_front_of_his_home._ Tulalip_Reservation,_Washington,_1916_­_NARA_­_518929.tif (20.1.2024).

Van der Kraaij, Fred P. M. „Un champ de fermier avec trois huttes traitionelles – Betié, Noumbiel, Sud­Ouest, Burkina Faso“, 1982, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ASC_Leiden_­_F._ van_der_Kraaij_Collection_­_07_­_046_­_Un_champ_de_fermier_avec_trois_huttes_traditionnelles_­_Batié,_Noumbiel_ (alors_Poni),_Sud­Ouest,_Burkina_Faso,_1982.tif (20.1.2024).

Vismara, Clement. „House Vismara At Monglin“, 1924, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:House_Vismara_At_Monglin_1924.jpg (20.1.2024).

Williams, Jennifer. „Miwok village“, 2007, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Miwok_village_4.jpg (20.1.2024).

Williams, Jennifer. „Miwok village“, 2007, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Miwok_village_2.jpg (20.1.2024).

Xiangyang, Bao. „Yaodong residence“, 2011, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:双山堡古民居 ­_panoramio.jpg (20.1.2024).

Zairon. „Gassho­zukuri­Häuser“, 2019, https://commons.wikimedia. org/wiki/File:Shirakawa_Gassho­zukuri_20.jpg (20.1.2024).

Zenz, Rainer. „Strebewerk“, 2004, https://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Strebewerk­2.jpg (20.1.2024).

Zifan, Ali. „Continental climate (Köppen climate classification)“, 2016, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Continental_climate_(Köppen_climate_classification).svg (20.1.2024).

Zifan, Ali. „Tropical climate (Köppen climate classification)“, 2016, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tropical_climate_ (Köppen_climate_classification).svg (20.1.2024).

Zifan, Ali. „Dry climate (Köppen climate classification)“, 2016, https:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Dry_climate_(Köppen_climate_classification).svg (20.1.2024).

Alexandros Vassileios Emilios Ioannou-Naoum

Acquisitions Editor: David Marold, Birkhäuser Verlag, A-Wien

Content & Production Editor: Bettina R. Algieri, Birkhäuser Verlag, A-Wien

Lektorat: Bettina R. Algieri, Birkhäuser Verlag, A-Wien

Layout, Covergestaltung und Satz: Sven Schrape, D-Berlin

Druck: DZS Grafik, SL-Ljubljana

Papier: Magno Natural 120 g/m²

Schrift: Skolar Latin/Sans

Coverabbildung: © Floyd E. Schulze/Midjourney

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ISBN 978-3-0356-2778-7 e-ISBN (PDF) 978-3-0356-2782-4 Englische Print-ISBN 978-3-0356-2779-4

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